文|華夏能源網
在烽煙四起的硅料江湖,顆粒硅正悄然成為“攪局者”。
華夏能源網統計,2023年布局顆粒硅的企業由2家增長到7家,包含多家一線龍頭企業。全年有4個項目開工或投產,總投資達到300億。產能也由2022年的不到16萬噸,增至2023年的40萬噸,規劃產能更是達到90萬噸。
在此勢頭下,棒狀硅稱霸江湖的局面,未來會被“新勢力”顆粒硅顛覆嗎?
協鑫引領光伏龍頭競相進軍顆粒硅
協鑫是當之無愧的顆粒硅先驅,早在2012年就實現了顆粒硅千噸級中試。
2016年,協鑫旗下保利協鑫斥資1.3億美元,通過美國破產法院從SunEdison手里收購了MEMC硅烷流化床技術、CCZ連續直拉單晶技術和資產。后借鑒其技術經驗,協鑫的流化床顆粒硅商業化進展提速。
2019年年中,協鑫的流化床顆粒硅業務進展寫入了當年財報。2021年后,實現顆粒硅大批量生產。
到2022年時,國內擁有顆粒硅產能的只有兩家企業,協鑫科技(HK:03800,原名“保利協鑫”)和天宏瑞科。后者是陜西有色旗下的有色天宏與挪威REC公司成立的合資公司。REC公司是全球最早建立起顆粒硅生產線的企業之一。2021年,天宏瑞科顆粒硅生產線正式投產。
上述兩家企業,在2022年的顆粒硅產能合計15.8萬噸。
但到2023年,顆粒硅產能大幅上升。據中國有色金屬工業協會硅業分會專家組呂錦標預計,2023年顆粒硅產能為40萬噸,全年產量26萬噸,無論是產能還是產量,在多晶硅總量中的占比都將上升至17%水平。另有公開數據顯示,到2023年10月,國內顆粒硅規劃產能已經接近90萬噸。
在布局顆粒硅方面,最為堅決、徹底。2023年底,協鑫科技宣布放棄棒狀硅,全面轉型顆粒硅,并以全國四大顆粒硅生產基地、產能達42萬噸,位居世界第一。天宏瑞科則持續加碼,在已擁有陜西榆林1.8萬噸的顆粒硅產能基礎上,又規劃了8萬噸的擴產計劃。
2023年,除了協鑫科技旗下內蒙古鑫環硅能科技有限公司(簡稱“內蒙古鑫環”)10萬噸顆粒硅項目于9月投產外,賽能硅業、廣遠硅基新材料、新疆晶輝等幾家企業也都舉行了顆粒硅項目開工儀式。其中,賽能硅業顆粒硅項目規劃產能2萬噸,總投資15.8億元;廣遠硅基新材料顆粒硅及配套項目二期項目規劃產能20萬噸,總投資138億元;新疆晶輝顆粒硅項目產能2×10萬噸,總投資76億元。
此外,浙能電力控股的中來股份(SZ:300393)的一個年產20萬噸工業硅和10萬噸高效多晶硅項目,目前也在前期籌備中。
一家即將登陸北交所的新秀企業興洋科技(內蒙古興洋科技股份有限公司),也瞄準了顆粒硅業務發展。興洋科技是一家從事電子級硅烷氣等硅基材料的研發、生產和銷售的企業。主要客戶包括通威股份、隆基綠能、天合光能、晶澳科技、晶科能源、愛旭股份、阿特斯等頭部太陽能電池片廠商。
據其招股書,所募資金14.53億元中,部分將用于建設1.2萬噸顆粒硅項目,項目總投資17.70億元,擬分兩期建設。
華夏能源網統計發現,加上興洋科技,目前布局顆粒硅的企業已增加到7家。值得注意的是,這7家顆粒硅企業的背后還閃現著多個光伏巨頭的身影。
內蒙古鑫元、內蒙古鑫環兩家公司的股東中,出現了TCL科技(TCL中環控股股東)、上機數控、高佳太陽能等光伏企業。
天宏瑞科在外資股東REC公司退出后,于2022年對外尋求50億元戰略融資,用于8萬噸電子級粒狀多晶硅產業升級項目建設,目前該筆戰投已完成,參與戰投的除財務投資機構外,還包括了隆基股份、晶科科技、晶澳科技、通威集團、TCL中環等光伏巨頭。
除協鑫之外的幾大龍頭企業,均真金白銀投向了顆粒硅項目和技術方向,顯示出對顆粒硅發展前景的看好。
顆粒硅是怎么成為“潛力股”的?
與棒狀硅相比,顆粒硅有三大優勢吸引著客戶:價格低、更環保、自動化生產程度更高。
其中,價格低可謂是顆粒硅最大的優勢。以2月22日發布的硅料價格為例,N型硅料成交均價7.19萬元/噸,N型顆粒硅的成交均價則為6.1萬元/噸。兩相比較,后者價格便宜了15%。
顆粒硅的價格優勢,源于其制備工藝投資少、工序簡單,從而成本遠低于棒狀硅。以協鑫樂山的顆粒硅項目為例,到2023年7月其生產成本已降到35.68元/公斤。相比目前大全能源4.16萬元/噸的成本水平,要低上14%。
此外,硅料生產是耗電量大,電費在多晶硅制備成本占比約在31%-42%之間。業內調研顯示,流化床法制備顆粒硅的直接電耗,只有西門子法的10%,綜合電耗只有西門子法的1/3。據國信證券披露,2023年,協鑫科技顆粒硅的綜合電耗已經降至13.8kWh/kg,較棒狀硅降低了三分之二。
綜合各個特點,顆粒硅的降碳減排優勢十分明顯。據業內專家測算,硅料環節生產1GW顆粒硅可減排13萬噸二氧化碳,較改良西門子法降低74%。這一降碳減排優勢得到了國內外權威機構的認證,2021年協鑫顆粒硅產品獲得由法國環境與能源控制署頒發的碳足跡認證,證明其每生產1千克FBR顆粒硅,碳足跡數值僅為37千克二氧化碳當量。協鑫據此估算,顆粒硅助力光伏全產業鏈降低碳排放28%。
在歐盟、韓國興起碳足跡要求的風潮下,顆粒硅的碳足跡認證吸引了大量下游廠商,市場需求也見明顯增長。協鑫年報顯示,2022年,隨著顆粒硅產能逐步釋放,前五大客戶采購量成倍增加。
盡管在硅料市場上,棒狀硅仍占據超過90%的市場份額,但顆粒硅的毛利明顯占優。以協鑫科技為例,其顆粒硅銷售的毛利率達到41.91%,高于與同期各大硅料龍頭的平均毛利水平(39.16%)。
安全、穩定瓶頸有待進一步突破
顆粒硅崛起后,是否能夠迅速占領市場甚至取代棒狀硅呢?對這一問題,業內人士態度不一。
國內前六大硅業龍頭中,目前只有協鑫一家堅定布局顆粒硅。通威股份、特變電工、新特能源、合盛硅業以及大全能源五家尚未明確宣布跟進。
大全能源(SH:688303)副董事長徐翔在2023年底曾公開表示,目前西門子法的棒狀硅質量遠遠高于顆粒硅。“要建顆粒硅工廠也并非難事,但我們通過和下游企業的充分交流發現,顆粒硅有一些瓶頸問題仍需要持續攻關。隨著現在n型多晶硅需求越來越多,n型大規模代替p型,顆粒硅將遇到極大的挑戰。”徐翔表示。
另一光伏巨頭隆基,2021年6月在回復投資者提問時表示,顆粒硅有四個缺點:金屬含量高,碳含量高,有粉料,含氫。隆基表示:”如果缺點能夠低成本的很好的解決,公司愿意使用,目前有小批量應用。”
顆粒硅這些品質缺陷,容易在拉晶過程中導致產品品質問題。一位業內人士告訴華夏能源網,他所在企業曾斷斷續續用過顆粒硅一段時間,成晶不太理想。總體來看,業內對于顆粒硅主要還是以摻雜使用為主,即顆粒硅作為棒狀硅的補充,在連續加料直拉技術(CCZ)中作為復投料使用。
不過協鑫科技還是對顆粒硅的前景充滿堅定信心。協鑫內部人士在不久前的交流會上表示:“隨著n型電池占比飛速增加,近一個月顆粒硅占n型的比例也迅速提升至60-70%,市場需求飛速增加。各家企業都在試用100%顆粒硅工藝,未來5-6個月顆粒硅可以100%用于n型。 ”
此外,顆粒硅還面臨著“生產安全性如何保障”一大難題。
安全問題從何而來呢?顆粒硅生產過程中需要使用硅烷,這是一種極為活潑的氣體,在零下80度下遇空氣都會發生爆炸。生產安全,是多晶硅生產企業的“生命線”。此前在采用西門子法時,業內曾出現多起爆炸事故,沒有絕對的安全把握,企業恐怕輕易不會選擇顆粒硅。
中國有色金屬硅業分會專家委副主任呂錦標在華夏能源網“鵬友圈”直播對話中也表示:“兩大多晶硅技術路線,工藝過程有長有短,電耗有高有低,但共性的問題是:如果安全穩定長周期運行、負荷拉滿這些基本要求做不到,產品的品質和成本,肯定都很難保障。”
呂錦標認為,顆粒硅的發展要有個“起步”的過程。他預測,近幾年顆粒硅產能、產量的占比基本上會保持在15%-20%的范圍。
在當下多晶硅產能過剩的大背景下,轉換顆粒硅方向,搞差異化競爭,不失為一個應對行業內卷的辦法。顆粒硅技術需要進一步在安全穩定運行方面突破創新,在補齊這個“短板”前談“顛覆”恐怕還為時過早。