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拉晶技术升级,单晶多晶硅成本差距变小

五度易链 2019-06-20 1898 0

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作为一种良好的半导体材料,单晶硅能够在半导体,太阳能电池方面加以应用。随着科技的发展,单晶硅的应用范围也在增加,具有很高的附加价值。


作为一种良好的半导体材料,单晶硅能够在半导体,太阳能电池方面加以应用。随着科技的发展,单晶硅的应用范围也在增加,具有很高的附加价值。

中国的的单晶硅产业与发达国家相比生产技术水平相对较低,市场上所需的高端产品仍需进口。随着我国对高科技产品重视程度的提高,单晶硅技术在发展中不断进步。单晶硅需要的技术门槛较高,其成本也偏高,但单晶硅相较于多晶硅性能优势更为明显。随着技术的发展,单晶硅产品的成本开始大幅下降,行业的产能开始扩张,性价比逐步提升,单晶硅对多晶产品有了竞争的实力。

单晶多晶的成本差距在变小

2018年以来,硅片价格持续下跌,多晶硅片和单晶硅片均价分别从年初的4.58元/片和5.25元/片下跌至2.12元/片和3.1元/片,其跌幅分别为46.2%和41%,特别是6月份以来(多晶3.0元/片和单晶4.2元/片),其跌幅分别达到29.3%和26.1%。单多晶的价差从年初的0.67元/片扩大至531时期的1.2元/片,再到10月份缩小到0.98元/片。

相关分析指出,硅片价格变化的主要原因有:第一,硅片与上游的多晶硅料存在扩产计划。第二,供给增加有助于提升供货能力并压低价格,单晶阵营相对有更多利润空间可释出。第三,531造成市场急冻,加速硅片降价。2017下半年时,单晶用硅料与单晶硅片供货能力仍不如多晶,因此必须跟随多晶阵营降价以提高性价比。此现象在531之后逆转,单晶硅片龙头厂持续释出利润来积极抢市,而多晶则几无利润,且市场需求疲弱,只能透过控制产出来控管成交价跌幅。

目前每公斤的拉晶非硅成本已不到50元。与铸锭非硅成本相比,每片差距0.3-0.4元左右。未来,铸锭成本已较低,下降空间有限;而拉晶保守还有30%的成本优化空间。单晶龙头企业选择电价更低的云南地区布局(据说当地水电用电成本有望将至1毛多钱),可以降低电力成本,未来单多晶的成本差距只会进一步缩小。

单晶相关技术在进步

单晶这两年的降本,并不全是靠金刚线,拉晶技术的显著升级则是另一半重要因素,不管是投料量、成晶率、提拉速还是耗电量均大幅改善提升。在切片方面,单晶企业率先导入金刚线切割,经过3年多探索,金刚线切片已日臻成熟,而多晶企业则刚刚开始导入,良品率还不够稳定。设备方面多在原来砂线切片机基础上改造,性能不如全面导入专用机的单晶企业。从材料本身特性来看,多晶的金刚线切割水平无论如何优化,都很难和单晶达到一样的水平,无论是细线化还是薄片化,无论是切割速度还是用线量,以及最终的良品率和出片数,都会比单晶低一个档次。因此在切片非硅成本方面,单晶会始终领先0.1-0.2元/片的成本优势。考虑到单晶电池、组件效率差距拉大,单晶每瓦成本竞争力凸显出来。

2018年硅片的制造上,CCZ、硼镓共掺、铸造单晶等技术快速发展。值得注意的是,金刚线切割应用对市场影响最为显著。据中国光伏协会统计,2017年单晶硅已全面改用金刚线切割,多晶硅片生产仍以砂浆线切片为主。到了2018年,金刚线技术在多晶领域亦在黑硅工艺的成熟下顺利普及。金刚线切硅片的占比由2017年的35%提升到2018年的99%,尤其对多晶硅片成本下降有明显帮助。

随着金刚线母线直径及磨粒粒径的降低,以及硅片厚度下降,每公斤方棒/方碇的出片量将增加。截至2018年单晶方棒出片量62片以上,多晶方锭出片量约为58-60片。在考虑后续硅片薄化的趋势下,到2020年,单、多晶方锭每公斤出片量至少可较现在提升 3-5 片,届时,硅片成本将进一步优化。

总体来看,硅片市场仍然是由单晶硅市场份额的快速增长所决定。单晶硅片份额增加的主要原因是供给提高与平均价格下降,缩小了单晶硅和多晶硅之间每瓦成本的差距。欧洲、美国及中国光伏领跑者项目对高效组件的需求的增加也是原因之一。

单晶硅与多晶硅是太阳能光伏晶硅组件的两条技术路线,因晶格排列不同而区分为单晶、多晶。现阶段全球晶硅光伏电站中仅有30%在使用单晶,且主要集中在美国、日本、欧洲等少数发达国家,在国内应用并不广泛。相较于多晶硅,单晶硅具有发电量高的优势,性能更好,但由于单晶硅的成本价格较高,所以市场利用率较低。

在单晶硅成本下降的影响下,凭借更好的性能优势,单晶硅的市场竞争力和发展空间更大,在之后的单晶硅也将迎来更多的应用范围。


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