最近,工信部等三部门联合印发的《关于促进光伏产业链供应链协同发展的通知》要求,积极稳妥有序推进全国光伏市场建设,统筹发展和安全,优化营商环境,规范市场秩序。《通知》对光伏产业链各环节均有具体要求,对行业健康发展具有重要指导意义,恰逢其时。
中国光伏产业链齐全 产能和成本优势明显
多晶硅是一种超高纯材料,纯度为9N~11N,用于集成电路、电子器件和太阳能电池,是世界发达国家竞相重点鼓励发展的战略性材料。全球多晶硅生产主要采用三氯氢硅氢还原法(也称改良西门子法)和硅烷法生产,前者产量全球占比约95%,后者约占5%。
2005年前,全球多晶硅生产由美、日、德三国掌控,对我国实施技术封锁和市场垄断,国内20余厂因能耗高、副产物难循环使用、成本高而停产,全国多晶硅年总产量从未超过100吨,99.5%的需求依赖进口。2005年,中国多晶硅依靠自主研发,在洛阳建成首条多晶硅产业化生产线,突破技术封锁,实现了从无到有。随后欧美技术和装备高价进入中国,多晶硅价格一度上涨至每吨超过375万元,各路资本涌入多晶硅产业,推动产业高速发展。2009年中国多晶硅企业达到58家,整个光伏产业也取得长足进展。随后市场竞争加剧,价格战频发,叠加2011年欧美“双反”打压,整个光伏产业进入寒冬,多晶硅价格断崖式下跌,大量企业减产、停产,有些新建多晶硅企业还未投产就面临破产,全国仅剩12家企业艰难维持。直到2016年后,随着全球光伏安装量的增加,多晶硅市场得以缓解。
回顾发展历程,中国光伏全产业链在欧美的轮番打压中,积极进取,坚持科技创新,多晶硅环节先后获得国家“十一五”和“十二五”科技支撑计划支持,研发大型装备、优化工艺条件和运行方案,使项目投资成本、多晶硅生产能耗和综合成本大幅降低,为中国晶硅光伏发电成本持续降低直至平价上网,奠定了良好的基础。受国际国内政策波动影响,自2018年下半年至2020年上半年,多晶硅再次出现阶段性过剩,价格一路下跌并持续徘徊在5~8万元/吨,最低价还跌破了3万元/吨。在这样的背景下,新的投资者寥寥无几,5年内,全行业只有1家新进入者,2017年该企业逆势投资,中国恩菲设计,在新疆建成单线年产5万吨多晶硅项目,期间还有多家企业退出或部分放弃多晶硅生产,中国多晶硅产业在严酷的环境中坚守,除2012年全国多晶硅产量同比略有减少外,其他年份一直稳步增加,到2021年全球占比已达到78.8%。
2022年上半年,全球多晶硅在产企业19家,总产能116.7万吨/年,上半年总产量约44.8万吨。全球前10多晶硅企业产能之和为97.4万吨/年,中国占7家,产能之和为 83.7万吨/年,占比86%;其他三家分别是德国Wacker、美国Hemlock和韩国OCI,产能之和13.7万吨/年,占比14%。截至2022年6月30日,中国在产多晶硅企业13家,上半年产量约36.4万吨,同比增加53.4%,世界占比81.2%。
在中国“2030碳达峰、2060碳中和”重大战略的引导下,中国能源转型和经济高质量发展迎来重大机遇,新能源、新材料必将扮演极为重要角色,中国晶硅太阳能光伏经过多年的艰苦奋斗与积累,产业链齐全、产能和成本优势明显,已摆脱依赖政府补贴生存、具备主导行业发展的基本条件,成为中国实现碳达峰碳中和的重要支撑。受政策鼓舞,光伏各环节加速扩产,中国多晶硅也积极响应,加速扩产,但由于该环节受技术难度大、投资高、项目建设场地受限,条件严苛、建设周期长等因素影响,动作相对滞后。
2021年,世界多晶硅产量约62.5万吨,约4万吨多晶硅用于集成电路芯片,其他全部用于太阳能光伏;中国产量约50.6万吨,占比近八成,两家停产企业重启多晶硅生产,已有的多晶硅产能能开尽开,仍不能满足下游快速扩产的需求,当年仍进口多晶硅约12万吨。受供求关系影响,多晶硅价格从2020年年初的每吨8万元上涨到现在的30万元左右。
多晶硅技术不断取得进步 企业产能扩张步伐加快
多晶硅生产按原料划分为三氯氢硅法和硅烷法,两种方法均可用化学气相沉积(CVD)炉和流化床反应器(FBR)分别生产棒状多晶硅和粒状多晶硅。三氯氢硅法以生产棒状多晶硅为主,而硅烷法以生产粒状多晶硅为主。棒状和粒状多晶硅两种料在硅片制造的铸锭或拉晶过程中配合使用,可增加装料量,有利于降低硅片制造成本。粒状硅流动性好,有利于直拉单晶中重复加料或连续加料。
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