硅料价格取决于供需格局和行业成本曲线。我们预测21年有45万吨单晶料需求，从供给上看，我们测算21年全球单晶产能约47.76万，有效产能是供过于求的，硅料价格上涨有天花板。但由于各家企业生产成本差异，高成本产能不会开启，我们将企业成本从低到高排列， 45万吨单晶料需求对应的产能落在德国瓦克产能附近，瓦克生产成本在7.5万元/吨左右，考虑增值税，认为21年价格中枢在8-8.5万元/吨(含税)。
海外厂商相继退出，硅料国产化比例提升至70%左右
2008年前，国际上硅料生产七大企业分别为Hemlock、瓦克、REC、MEMC、德山、三菱、住友，均为海外企业。随后国内企业开始了 国产替代之路。2020年，继韩国第二大多晶硅厂商Hankook破产后，韩国最大多晶硅生产商OCI也于年初宣布关闭其韩国本土产能。与 此同时，国内多晶硅产量增长迅速，中国产量由08年的0.4万吨提升至19年产量的34.2万吨，占比由08年的7.2%已提升至19年的67%。
多晶硅实现快速国产替代的原因主要系：1)硅片、组件产能主要位于国内，硅料产能靠近下游客户节约运输成本;2)国内电价低， 生产成本远远低于海外;3)国内多晶硅企业逐渐掌握制备技术。
资料来源：CPIA，光伏人家、天风证券研究所
行业洗牌接近尾声，国内企业产能CR5=78%
目前国内多晶硅企业主要有5家：保利协鑫(江苏中能)、通威股份(四川永祥)、新特能源、新疆大全、东方希望，2020年底国内总 产能51.8万吨，前五家产能分别为8.5万吨、8万吨、9万吨、7.5万吨、8.5万吨，2020年国内企业产能CR5=78%;海外企业主要主要有：瓦克、OCI。
从产量角度上看，国内企业市占率稳步提升，其中新疆大全市占率由15年的3%提升至19年的8%，通威由16年的3%提升至19年的13%， 而海外企业如瓦克市占率则由15年的16%下降至19年的11%。
国内龙头企业市占率持续上升，这是由于1)硅料产能投资重，技术进步趋缓，后发厂商很难在成本上战胜现有企业，行业新入者少;2)海外厂商电价高，其高成本产能逐渐退出，预计未来硅料行业集中度继续提升。
有效产能超过需求，21年单晶料有效供给约47.76万吨
需求：我们假设21年全球装机160GW，单晶占比95%，电池效率22.5%，对应单W硅耗2.81g，考虑5%的损耗，则对应致密料需求 45.08万吨。
供给：由于之前产投放较多，硅料价格持续下跌等原因，近两年国内新建产能较少，产能扩建需要1-2年，国内除通威8万吨新产能 21年底投建以外，没有其他计划新增产能。全球来看，21年底名义产能约72万吨(单晶料+多晶料)，但实际单晶料有效产能远小于 该数字。
我们预测通威年21年有效产能约9万吨，新特、协鑫有效约8万吨，大全产能约7万吨，东方希望产能约9万吨，国内龙头厂商对应约 35.7万吨致密料供应，我们预计小厂有效产能在5.36万吨左右，海外方面，德国瓦克预计能贡献5万吨单晶产能，OCI马来预计可贡献 2.7万吨单晶产量。总体来看，21年全球单晶料有效供给超47.76万吨。有效产能是供过于求的，硅料价格上涨有天花板。
生产成本差异带来各家开工率不同，预计21年硅料价格中枢在8-8.5万元
我们认为在硅料价格下降过程中，以现金成本考量厂商是否会选择产能退出较合适;在硅料价格上涨过程中，以生产成本考量厂商是否会 选择产能复产更合适(硅料生产启停成本高，厂商需要一定的价格安全边际)。我们认为硅料价格取决于行业的成本曲线(即将各厂商产 能按成本由低到高排列，价格中枢落在产能需求对应的厂商成本)。
龙头厂商生产成本持续下降，通威生产成本由17年的6万元下降至19年的4万元左右，大全、新特生产成本也在19年降至5万吨。21年硅料 名义产能约70万，其中通威等五家头部企业名义产能约40万吨，除保利协鑫外，其他头部企业生产成本均在5万元以内，而海外的瓦克、 OCI(马来)生产成本均在7万元以上，我们据此测算了行业成本曲线。
考虑单W硅耗约2.8w，则21年160GW装机需求对应约45万吨单晶料需求，根据行业成本曲线，国内五大厂，OCI，瓦克贡献43.4万吨产量， 因此21年硅料价格中枢落在较瓦克成本附近，瓦克生产成本约7.5万元/吨，考虑增值税，我们预计21年硅料价格中枢在8-8.5万元。
资料来源：公司年报、Bnef，天风证券研究所
硅料供给收缩，价格快速上涨带来巨大盈利弹性
价格快速上涨：7月份以来，新疆一硅料厂发生事故，新冠疫情导致新疆运输受限，下游需求旺盛等因素导致硅料价格大涨，硅料价格 由七月份最低跌破6万元/吨上涨至十月份的9.5万元/吨。
硅料价格上涨，带来巨大盈利弹性：我们以通威股份为例，假设其今年硅料销量为9.5万吨，测算硅料价格为8.5万元/吨时，净利率 35.5%，对应硅料业务年化利润25.37亿元，硅料价格上涨至10万元，年化利润约36.09亿元。
硅料涨价对下游需求影响测算
对于国内下游投资商来说，一般要求IRR在8%左右，我们倒算在IRR 8%的情况下，其所能接受的最高组件价格在1.7元/W，组件价格再高 将影响需求。
假设硅料价格为8.5万元/吨，组件含税价格1.7元/W，测算一体化组件厂毛利率为19%，我们认为这是一个一体化厂商能接受的毛利率水 平。我们认为一体化组件厂接受的最低毛利率是15%，倒算硅料价格上限为11.1万元/吨(含税)。
