多晶硅暴涨和扩产背后的危与机

来源:光伏见闻发布时间:2021-07-07 17:19:05

高纯多晶硅是电子工业和太阳能光伏产业的基础原料,在未来的几十年里,还不可能有其他材料能够完全替代硅材料而成为电子和光伏产业主要原材料。

多晶硅的生产目前有两种,改良西门子法和流化床法。

改良西门子法主要工艺为三氯氢硅冷氢化、精馏、还原、尾气回收、有一些小的工艺,制氢、氯化氢合成、废气废液的处理、硅棒后处理。这个技术主要的核心是冷氢化和还原,冷氢化技术是上世纪80年代起源于美国,现而今已经有40年的发展历史,已经过了30年专利保护期,加上国内对于冷氢化设备国产化,目前冷氢化技术主要难度在于如何把产量、质量和成本平衡好,对于新建产能,即便是国内头部企业仍一定需要时间才能完全掌握;还原技术也是硅料厂的核心技术之一,主要难点在于生长出相同质量多晶硅,如何降低电耗,而还原炉外观一样,但是每个炉子之间略有差异,做好还原仍然不太容易。这个技术国内目前各大厂商都有自己的团队,对于改良西门子法主要在于人才团队的搭建和培养。

流化床法主要工艺与改良西门子方法工艺有许多相似之处,主要包括三氯氢硅冷氢化、精馏、硅烷歧化精馏、流化床、后道处理。这个技术难点主要是流化床反应器的温度、床层、硅烷流量、颗粒粒径控制的工艺控制,控制工艺相对复杂,国内外开展研究较早,但由于技术难度很大,但很少有公司研发成功,目前国内有协鑫和REC天宏两家掌握该生产技术,目前总产能不超过3万吨,REC天宏1.9万吨,协鑫1万吨。

多晶硅的生产属于大化工,一旦停产时间过长,设备和管道腐蚀,整个工厂基本上基本上就报废了。

一、价格上涨

2020年下半年以来因为供需错配,短短几个月时间,多晶硅价格从60元/kg,上涨约110元/kg,目前已超200元/kg,这意味着多晶硅价格已经回到10年前的高位。

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二、新旧产能规划和扩产

(一)新玩家

价格上涨,的确严重影响光伏产业的健康发展,21年6月份爱旭股份的一封举报信引起光伏行业巨震,中国光伏行业协会呼吁:让硅料价格尽快回到正常区间。在工信部的干预下,硅料下游硅片开始降价,硅料价格企稳,但是过高的价格仍然让下游企业叫苦不迭。不仅如此,高利润空间还刺激了“停滞”产能的再启动,如洛阳中硅、南玻和聚光硅业。除此之外,多晶硅领域也不断涌入新玩家,包括同德化工、新疆晶诺新能源产业发展有限公司(以下简称“晶诺新能源”)、江苏润阳新能源科技股份有限公司(以下简称“润阳股份”)和青海丽豪半导体材料有限公司(以下简称“青海丽豪”)等。

其中,晶诺新能源成立于2021年4月,主要涉及硅及相关高纯材料生产、销售等。新疆胡杨河市发改委官网曾在6月3日发布晶诺新能源年产2×5万吨高纯晶硅项目环境影响评价公众参与报批公示。晶诺新能源是杭州锦江集团旗下公司,实际控制人为钭正刚。公司官网显示,杭州锦江集团始创于1983年,产业主要包括环保能源、有色金属、化工新材料、贸易与金融。2018年末,集团总资产近800亿元,营收近千亿元。

润阳股份成立于2013年5月,主要从事太阳能电池的研发及制造等,2020年全球电池片出货位居第三。据内蒙古鄂托克前旗官方2021年4月16日消息,鄂托克前旗与润阳股份签订战略合作框架协议,一体化推进硅料—切片—电池片—组件以及光伏发电供能全产业,总投资297亿元。紧接着,据《宁夏日报》6月8日消息,润阳股份又将在宁夏石嘴山市投资130亿元,建设年产10万吨的高纯多晶硅项目和年产5GW的高效电池项目。

海南皓梵投资有限公司和海南卓悦企业管理合伙企业(有限合伙)成立的青海丽豪。公开信息显示,该公司成立于2021年4月,从事高纯晶硅等半导体材料的生产工艺研发、生产和销售,是青海省政府招商引资重点项目之一。刚成立不久,该公司分三期建设年产20万吨高纯晶硅生产项目,计划总投资180亿元。

2021年2月6日,山西同德化工股份有限公司与深圳蝴蝶谷资本管理有限公司及其他政府投资基金(跟投)等共同投资设立同德(长治)新能源材料合伙企业。合计出资5亿元,将主要投资于光伏行业生产多晶硅的山西落基山光伏能源科技有限公司。具体产能规模尚未公布。

2021年6月6日,有媒体报道,宝丰能源欲在银川建设年产60万吨高纯多晶硅项目,一期为30万吨,且已动工建设。另外,据业内人士透漏,宝丰能源早在三个月前就开始招人了,而且还从协鑫挖了几个高管。

(二)、老玩家继续加码

2021年2月8日,特变电工发布公告称,控股子公司新特能源股份有限公司将在内蒙古投资建设年产20万吨高纯多晶硅及配套20万吨工业硅和新能源电站开发项目。

2021年5月11日,宁夏自治区政府与东方希望集团签订战略合作协议,预计总投资300亿元建设年产40万吨多晶硅项目,其中一期规划产能为25万吨多晶硅。 没有在硅料领域布局的,则选择了合资。

2020年9月25日,隆基股份发布公告称,以参股形式投资通威股份的控股子公司四川永祥新能源有限公司和云南通威高纯晶硅有限公司。根据公告,合资公司中,隆基股份持股比例15%,永祥股份持股比例85%。永祥新能源一期高纯晶硅项目实际年产能3.5万吨,通威股份拟对其进行增资扩产,扩产后设计年产能7.5万吨,隆基股份将保持15%持股比例同步增资。2020年11月17日,通威股份发布公告,与天合光能联合投资光伏产业链。在所有项目中,通威股份为 65%,天合股份为35%,具体包括:年产4万吨高纯晶硅项目(40亿人民币);年产 15GW 拉棒项目(50亿人民币);年产 15GW 切片项目(15亿人民币)和年产 15GW 高效晶硅电池项目(45亿人民币)。

2021年2月28日,保利协鑫能源发布公告称,公司全资附属公司江苏中能硅业科技发展有限公司将与无锡上机数控股份有限公司合作,江苏中能持股65%,无锡上机持股35%,拟于中国内蒙古自治区共同投资建设30万吨颗粒硅的研发及生产项目。项目总投资预计为人民币180亿元,预计分三期实施,第一期设计产能拟为6万吨,拟投资人民币36亿元。

2021年6月18日,特变电工发布公告称,公司控股子公司新特能源与晶科能源、晶澳科技签订了《投资建设年产10万吨高纯多晶硅绿色能源循环经济项目暨内蒙古新特硅材料有限公司增资扩股协议书》。其中,新特能源增资28.1亿元,晶科能源增资3.15亿元,晶澳科技增资3.15亿元。增资完成后,内蒙古硅材料公司注册资本由6000万元变更为35亿元,新特能源持有内蒙古硅材料公司82%股权,晶科能源、晶澳科技分别持有内蒙古硅材料公司9%股权。

2021年7月通威股份,拟加码 20 万吨多晶硅产能,通威与乐山市人民政府及乐山市五通桥区人民政府共同签署《投资协议》,规划投资建设年产20万吨高纯晶硅项目,总投资额约140亿元人民币。其中一期10万吨总投资额约70亿元,预计2022年12月底前投产,二期建设时点视市场发展情况而定。

三、大规模扩产的危和机

(一)、暗藏危机

目前规划中的产能接近200万吨,如果这些项目规划产能全部如期达产,硅料确实会产能过剩。面对如此高的产能,中国有色金属工业协会硅业分会专家委员会副主任吕锦标警示市场,未来很可能会形成下一波硅料过剩,将带来更大的负面效应。

从产业链上看,目前光伏电站主要是央企为完成国家任务在大量投资,硅料赚取的是央企的利润,所以工信部出手是早晚的事。另一方面,多晶硅厂2020年以前,也没人赚到钱,大多企业都走向破产,加上下游企业不断压低价格,多晶硅一度价格低至5-6万元/吨,要不是头部企业不断的技术进步,现在的光伏产业很难发展到今天的规模。尽管现在硅料企业把整个行业的利润全部转移到自身多晶硅生产环节,但是从各家扩产的规模来看,目前赚到利润也留不下,随着扩产的步伐加速,这部分利润会转移到设备和承包商手里。

大规模扩产潮对于多晶硅企业来说,是不得已而为之,不扩产成本很难降低成本,企业的竞争力不足,但是大家都成倍扩产,产能过剩对于企业自身而言不利,产业已经高度内卷,尽管各家与下游企业签署长期的供应协议,但对于光伏产业链还没有形成良性的反馈,暗藏危机也比较大。

(二)、危机中的中国机遇

价格下跌能够降低下游硅片、电池、组件、电站成本,进一步促进中国光伏产业发展。

由于纯度更高的多晶硅是半导体材料,全球每年的需求量约3万吨,国内目前在产和规划中的产能超过一万吨,其中协鑫5000吨,黄河水电3300吨,REC天宏1000吨,大全规划1000吨,通威规划1000吨,新特规划1000吨,东方希望规划1000吨,中国半导体硅料产业已经基本完善,能够满足各种半导体所需要的硅料。

目前半导体硅料仍然被美国、日本、德国、韩国把持,高端半导体硅料品质远高于国标要求,技术门槛和难度仍然较高。目前中低端料价格在130-180元/kg,芯片硅料在200-350元/kg,高端硅料在500-1000元/kg。在硅料上涨的2021年,中低端硅料品质远高于太阳能硅料,但是价格却低于太阳能,这也导致国内半导体厂商一时之间,难以在国内买到价格合适的硅料,在一定程度上使得的下游半导体硅片对于硅料的使用和认证上大开方便之门 ,进一步促进了半导体硅料进入半导体行业,加速硅料的国产化步伐。

国际上芯片用的硅片受到硅料涨价因素,今年以来持续上涨超过30%。但是中国的半导体硅料却显得不够用,虽然大规模扩产后中国产能过剩是必然的,但是半导体用的硅料产能却出现产能不足,如果能够把部分过剩产能转化成半导体用,那势必会造成半导体硅料价格下跌,对于中国半导体反而比较有利。如果国家能够挪出发展半导体产业据说准备了1万亿美元的资金(另有一个说法是9.5万亿人民币)中的几十亿到几百亿直接补贴硅料或者直接免掉硅料厂的电费,将硅料发展作为国家战略,类似扶植粮食一样,扶植国内硅料厂,使得硅料价格5年内处于超低价,迫使国外的企业停产和破产,最终消灭国外多晶硅产能,同时从组件和电站建设环节不断压低价格,降低半导体硅片价格,利用光伏行业和半导体硅料硅片优势,配合国家发展半导体和碳中和发展战略,彻底将国外硅料和硅片排挤出产业链,进而整合两大行业优势,推动硅料和硅片企业控制半导体和光伏行业。

如果能够控制硅料和硅片,就能够控制世界半导体和能源行业,中国的半导体和能源危机都能因为硅料得到很好解决,在中美大国博弈的背景下获得最终胜利,如果是这个思路,目前的扩产反而对行业和国家有利,对国家而言或许是个难得的机遇。

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