光伏設備行業(yè)研究-2022年硅料硅片設備需求可能繼續(xù)超預期1.硅料設備：下游波動中持續(xù)上行，設備需求有望超預期1.1行業(yè)20年復盤：供需錯配加劇了周期性波動多晶硅屬于重資產(chǎn)、高能耗行業(yè)，從建設到投產(chǎn)周期漫長，通常為12~18個月的建設期以及6個月左右的產(chǎn)能爬坡期。面對短時間內(nèi)爆發(fā)的需求，供給的增加需要較長時間，在此過程中由于供給無法及時匹配需求的變化，供需矛盾加劇，價格飆升。歷史上，國內(nèi)多晶硅價格曾一度上漲至475美元/公斤。價格的暴漲吸引更多新玩家進入，存量玩家也由于盈利能力大幅改善具備進一步大擴張的資金實力。供給端的過激反應導致的結(jié)果即產(chǎn)能出現(xiàn)過剩，價格回落，盈利能力惡化產(chǎn)能利用率持續(xù)走低，最終部分產(chǎn)能被迫退出，為新一輪供需缺口埋下隱患。復盤我國多晶硅行業(yè)過去20年發(fā)展歷程，供需錯配加劇了行業(yè)的周期性波動。①2002年~2010年：2005年我國首條300噸/年多晶硅產(chǎn)業(yè)化示范線建成，事實上，當時國內(nèi)多晶硅產(chǎn)量僅占全球總產(chǎn)量不到1%。在此期間歐洲多國出臺太陽能電池補貼政策，需求的攀升帶動原料價格一路走高，點燃了國內(nèi)多晶硅投資熱情，供給端不斷擴大，產(chǎn)線單體規(guī)模也從最初的百噸量級上升至萬噸量級。2008年金融危機導致光伏出口受挫，國內(nèi)多晶硅行業(yè)陷入泥潭，2009年更是在“國發(fā)38號文”將多晶硅列入六大產(chǎn)能過剩行業(yè)之一，價格也從2008年最高時期的475美元/公斤斷崖式下跌至50美元/公斤左右。②2010年~2020年：2010年~2011年多晶硅行業(yè)回暖價格短期反彈，但很快由于補貼力度的減弱導致需求端的萎縮，價格面臨再次走低，2012年年底全國43家多晶硅工廠全部停產(chǎn)。2013年，《關于堅決遏制產(chǎn)能嚴重過剩行業(yè)盲目擴張的通知》發(fā)布，多晶硅不再被列入產(chǎn)能過剩行業(yè)。2014年~2017年，國內(nèi)多晶硅行業(yè)再次開啟技改擴產(chǎn)高潮，行業(yè)進入新一輪高速發(fā)展期，生產(chǎn)技術突飛猛進單位成本不斷下降。2018年“531新政”

頒布，一方面需求驟減，另一方面前2年大幅擴張的產(chǎn)能陸續(xù)投放至市場，供需矛盾再度激化，疊加2020年疫情影響，2018年~2020年上半年，多晶硅行業(yè)開啟連續(xù)3年左右的下行行情，價格持續(xù)走低。③2020年~至今：2020年國內(nèi)多晶硅行業(yè)價格“先抑后揚”，拐點出現(xiàn)在2020年下半年“雙碳”政策的發(fā)布。2020年上半年，延續(xù)2018年以來行業(yè)的低迷，疊加疫情影響，多晶硅企業(yè)鮮有擴產(chǎn)計劃，行業(yè)降至冰點。2021年，多晶硅供應商紛紛拋出大規(guī)模擴產(chǎn)計劃。但是，多晶硅行業(yè)產(chǎn)能應變具有“滯后性”特征，當年的擴產(chǎn)項目最快也要1年~1.5年之后逐步投放至市場，當年有效的供給增量相當有限。硅片企業(yè)通過與多晶硅供應商簽訂長單鎖定供給，市場供應余量不足。2021年三季度多晶硅價格加速上漲，主要由于各地實施“能耗雙控”政策，使得供給受到?jīng)_擊。④展望2022年多晶硅行業(yè)：我們就2022年多晶硅行業(yè)的產(chǎn)能做了詳細的拆分統(tǒng)計，并在報告中作了分析。產(chǎn)能釋放角度來看，根據(jù)我們的統(tǒng)計，2022年上半年投放至市場的新增產(chǎn)能約12萬噸，供需緊平衡仍無法打破；預計至2022年四季度將迎來供給的大規(guī)模釋放，屆時產(chǎn)能將進一步增加約30萬噸，供給壓力有望得到大幅緩解。產(chǎn)能規(guī)劃角度來看，根據(jù)我們的統(tǒng)計，2022年行業(yè)規(guī)劃新建產(chǎn)能約109萬噸，相較于2021年同比增長超過40%。行業(yè)擴產(chǎn)熱情高漲主要來自于以下幾方面原因。首先，就成本端來看，以行業(yè)龍頭通威永祥為例，其2020年平均生產(chǎn)成本為3.87萬元/噸，相較于目前超過20萬元/噸的產(chǎn)品售價，盈利空間仍然巨大。其次，就下游硅片行業(yè)來看，預計至2022年年底其產(chǎn)能將擴大至超過500GW，需求端具有支撐。再次，就長期空間來看，預計至2050年，全球、我國光伏累計裝機有望達到14000GW、3450GW，屆時光伏將成為第一大發(fā)電形式。中長期需求向好，通過大規(guī)模擴產(chǎn)爭取更優(yōu)的規(guī)模效應從而搶奪行業(yè)更大話語權(quán)，應該是多晶硅供應商堅定擴產(chǎn)的核心因素。1.2棒狀硅與顆粒硅對比分析1.2.1目前主流技術為改良西門子法，硅烷流化床法生產(chǎn)成本具有優(yōu)勢目前主流多晶硅生產(chǎn)技術為改良西門子法與硅烷流化床法，分別對應棒狀硅、顆粒硅。2021年，我國改良西門子棒狀硅、硅烷流化床顆粒硅市占率分別為95.9%、4.1%，改良西門子法占據(jù)絕對主導地位。保利協(xié)鑫于2019年前后實現(xiàn)顆粒硅關鍵設備國產(chǎn)化、關鍵材料替代，憑借其成本優(yōu)勢受到市場關注?；诒＠麉f(xié)鑫關于顆粒硅的擴產(chǎn)計劃，如果全部落地，我國顆粒硅2025年市占率或?qū)⑦h超CPIA此前的預估。硅烷流化床法相較于改良西門子法擁有更低的成本優(yōu)勢。顆粒狀多晶硅的制備并不是一種新興技術，近兩年之所以再次受到市場的高度關注，與其在成本端的突破有關。改良西門子法棒狀硅生產(chǎn)成本中，能源動力占比約為37%，為第一大成本構(gòu)成。目前改良西門子法的綜合電耗為60Kwh/kg，作為流化床法的重要優(yōu)勢之一，顆粒硅的綜合電耗僅約為15~40Kwh/kg。同時，由于流化床法生產(chǎn)工序更短，其初始設備投資也低于改良西門子法。1.2.2改良西門子法與硅烷流化床法工藝流程兩種工藝路線生產(chǎn)的多晶硅料雖然在形態(tài)上存在顯著差別，但從生產(chǎn)原理上大同小異，涵蓋了兩大核心步驟。第一，將工業(yè)硅粉通過化學反應生成三氯氫硅（SiHCl3）、二氯二氫硅（SiH2Cl2）或者硅烷（SiH4）等高純氣體；第二，將高純氣體還原為多晶硅。①改良西門子法：1955年，西門子公司成功開發(fā)了利用三氯氫硅（SiHCl3）在還原爐爐內(nèi)硅棒發(fā)熱體上進行化學氣相沉積（CVD）反應得到高純多晶硅的工藝技術，這就是西門子法。改良西門子法增加了還原尾氣干法回收系統(tǒng)、SiCl4氫化工藝，能夠回收利用副產(chǎn)物及副產(chǎn)熱能，環(huán)境污染小。改良西門子法是目前行業(yè)內(nèi)最成熟、最主流的工藝路線，能同時兼顧產(chǎn)品品質(zhì)與生產(chǎn)成本。改良西門子法生產(chǎn)多晶硅主要工藝步驟：（a）氫化：SiCl4+H2+Si+HCl