2020-2021年中国多晶硅行业现状与发展趋势.pdf

2020-2021年中国多晶硅行业现状与发展趋势20202021有色金属技术经济研究院院长、中国有色金属技术经济研究院院长、中国有色金属工业协会硅有色金属工业协会硅业分会常务副会长业分会常务副会长 林如海林如海12中国多晶硅行业发展现状中国多晶硅行业发展现状中国多晶硅行业发展趋势中国多晶硅行业发展趋势3硅业分会简介硅业分会简介目目 录录中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会中国多晶硅行业发展现状中国多晶硅行业发展现状中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会行业技术进步显著行业技术进步显著进口依赖度逐年下降进口依赖度逐年下降产业规模不断扩大产业规模不断扩大下游需求快速增长下游需求快速增长产业规模不断扩大产业规模不断扩大中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会截止截止2020年底，我国多晶硅产年底，我国多晶硅产能为能为42万吨万吨/年。年。2016-2020年期间，我国多晶硅产年期间，我国多晶硅产能实现翻番，年均能实现翻番，年均增幅达到增幅达到18.9%。预计到。预计到2021年底，我国多晶硅产年底，我国多晶硅产能能将达到将达到51万万吨吨/年年，产能全球占比从，产能全球占比从2016年的年的46%提提升升至至2020年的年的74.5%和和2021年的年的78.0%。0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%90.0%0102030405060201620172018201920202021中国海外占比0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%90.0%0102030405060201620172018201920202021中国海外占比2020年，我国多晶硅年，我国多晶硅产量为产量为39.6万吨万吨/年。年。2016-2020年年期间，我国多晶硅产量年均增幅达到期间，我国多晶硅产量年均增幅达到19.4%。2021年年1-4月月份，我国多晶份，我国多晶硅硅产量为产量为14.85万万吨吨，同比增长，同比增长5.8%，预计全，预计全年产量为年产量为48万吨，万吨，产量全球占比从产量全球占比从2016年的年的50.5%提升提升至至2020年的年的75.4%和和2021年的年的78%，国外产能产量占比均呈现，国外产能产量占比均呈现下降趋势。下降趋势。产业规模不断扩大产业规模不断扩大中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%01020304050602016年2017年2018年2019年2020年2021年前六家企业产量总产量占比0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%01020304050602016年2017年2018年2019年2020年2021年前六家企业产量总产量占比截止截止2020年底，我国前六家多晶硅企业产能年底，我国前六家多晶硅企业产能37.7万万吨吨/年。年。2016-2020年期间，我国前六家多晶硅企业产年期间，我国前六家多晶硅企业产能占比从能占比从66.2%提升至提升至89.9%，企业规模与行业规模同，企业规模与行业规模同步扩大，产业集中度不断提升。预计到步扩大，产业集中度不断提升。预计到2021年底，前年底，前六家企业产六家企业产能将达到能将达到46万吨万吨/年，市场占年，市场占比为比为90.2%。2020年，我国前六家多晶硅企业年，我国前六家多晶硅企业产量为产量为36.5万吨万吨。2016-2020年期间，我国前六家多晶硅企业产量占年期间，我国前六家多晶硅企业产量占比从比从75.5%提升至提升至92.1%。预计。预计2021年前六家企业年前六家企业产量将达到产量将达到43.4万吨，市场占万吨，市场占比为比为91.3%。前六家。前六家企业的供应持续占到国内总产量的企业的供应持续占到国内总产量的90%以上。以上。多晶硅十年行业技术进步显著多晶硅十年行业技术进步显著中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会多晶硅产业10年，综合能耗降低70%，多晶硅生产成本显著降低。项目项目2010年年2011年年2012年年2013年年2014年年2015年年2016年年2017年年2018年年2019年年2020年年还原电耗还原电耗(kWh/kg)80 70 60 5857 55 50 48 45 45 45 综合电耗综合电耗(kWh/kg)170 135 120 110105 85 80 75 68 65 65 蒸汽消耗蒸汽消耗kg/kg 120 80 50 4035 26 2523212020综合能耗综合能耗(kgce/kg)32.51 24.36 19.62 17.42 16.32 12.99 12.28 11.47 10.69 10.21 10降低幅度降低幅度(%)18.84 25.08 19.45 11.21 6.32 20.39 5.49 6.61 6.8 4.5 2.5 多晶硅十年行业技术进步显著多晶硅十年行业技术进步显著中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会25%1.41.056504040倍倍单晶硅料技术进步显著单晶硅料技术进步显著中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会50%55%60%65%70%75%80%85%90%95%2020-2021年国内单晶占比年国内单晶占比0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201720182019202020212017-2021年单晶比例年单晶比例多晶硅在光伏系统中的成本占比32.02%5.2%降低83.8%多晶硅价格随着各项技术经济指标持续改善，我国多晶硅生产综合成本随着各项技术经济指标持续改善，我国多晶硅生产综合成本已从十年前的已从十年前的35万元万元/吨降至吨降至2020年的年的6万元万元/吨，降幅达吨，降幅达83%。同。同时，我国多晶硅产品质量显著提升。时，我国多晶硅产品质量显著提升。2017-2020年，我国单晶硅年，我国单晶硅料占比从料占比从20%快速提升至快速提升至82%，预计，预计2021年，单晶硅料市场占比年，单晶硅料市场占比将超过将超过90%。随着多晶。随着多晶硅成本的快速下降以及单晶产品的快速广硅成本的快速下降以及单晶产品的快速广泛应用，多晶硅泛应用，多晶硅在在光光伏系统中伏系统中的成本占比的成本占比也也不断不断下降。下降。2020年全年全年，多晶年，多晶硅硅在光伏系统中在光伏系统中的的成本占比为成本占比为5.2%，显著低于，显著低于2016年的年的6.53%和和2008年的年的32.02%。下游需求快速增长下游需求快速增长中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会来自于中国光伏行业协会来自于中国光伏行业协会2016-2020年期间，全球光伏市场保持增长年期间，全球光伏市场保持增长态势。态势。2020年，尽管受到疫情年，尽管受到疫情影响，但影响，但得益于我国得益于我国光伏光伏市场的市场的恢恢复性增长，全球新增光伏装机量仍创新高，达到复性增长，全球新增光伏装机量仍创新高，达到130GW，其中我国新增光伏装机量为，其中我国新增光伏装机量为48.2GW，全球占比，全球占比37%。同时同时，我国组件，我国组件出口量在国内产量中的占比依然保持高位出口量在国内产量中的占比依然保持高位，2020年出口量为年出口量为78.75GW，占国内组件产量，占国内组件产量124.6GW的的63.2%，充分，充分体现了海外国家对光伏发电不断增长的需求。体现了海外国家对光伏发电不断增长的需求。2021年年1季度，我国新增光季度，我国新增光伏装机伏装机量为量为5.33GW，组件，组件出口量约为出口量约为18GW。预计全年我国新增光伏装机。预计全年我国新增光伏装机量量达到达到60GW，组件出口量为，组件出口量为80GW左右。左右。下游需求快速增长下游需求快速增长中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%050100150200250300350201620172018201920202021中国海外占比80.0%82.0%84.0%86.0%88.0%90.0%92.0%94.0%96.0%98.0%100.0%050100150200250201620172018201920202021中国海外占比截止截止2020年底，我国硅片产年底，我国硅片产能为能为230GW/年。年。2016-2020年期间，我国硅片产能年均增幅达到年期间，我国硅片产能年均增幅达到29.5%。预计。预计到到2021年底，我国硅片产能有望达到年底，我国硅片产能有望达到320GW/年，产年，产能全球能全球占比从占比从2016年的年的74.5%提升提升至至2020年的年的97.0%和和2021年的年的97.9%。同时单晶占比提升至。同时单晶占比提升至93.8%。2020年，我国硅片年，我国硅片产量为产量为159GW。2016-2020年期间，年期间，我国硅片产量年均增幅达到我国硅片产量年均增幅达到25.2%。2021年年1季度，我国季度，我国硅片产量为硅片产量为52.5GW，预计预计全年产量为全年产量为210GW，产量全产量全球占比从球占比从2016年的年的86.6%提升提升至至2020年的年的98.8%和和2021年年的的99.1%，同时单晶占，同时单晶占比提升比提升至至95.2%。进口依赖度逐年下降进口依赖度逐年下降中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会75.0%80.0%85.0%90.0%95.0%100.0%0204060201620172018201920202021全球中国占比0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0%45.0%0204060201620172018201920202021中国进口占比2020年，我国多晶硅进口年，我国多晶硅进口量为量为10万吨。万吨。2016-2020年年期间，我国多晶硅进口量减少期间，我国多晶硅进口量减少28%。2021年年1季度，我国季度，我国多晶多晶硅进口硅进口量为量为2.66万吨万吨，预计预计全年全年进口进口量为量为9万吨，进口万吨，进口量量占消费量的比重从占消费量的比重从2016年的年的42.1%逐步下滑逐步下滑至至2020年的年的19.6%和和2021年的年的15.5%。2020年，我国多晶硅年，我国多晶硅消费量为消费量为50.9万万吨。吨。2016-2020年期间，我国多晶硅消费量年均增幅达到年期间，我国多晶硅消费量年均增幅达到11.4%。2021年年1季度，我国多晶季度，我国多晶硅硅消费量为消费量为14万吨万吨，预计全年消费量，预计全年消费量为为58万吨，万吨，消费量全球占比从消费量全球占比从2016年的年的82.1%提升提升至至2020年的年的93.7%和和2021年的年的95.1%。中国多晶硅行业发展趋势中国多晶硅行业发展趋势中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会多晶硅行业供应将能够满足未来长期需求“双碳”目标下多晶硅行业的机遇与挑战新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局1243关于多晶硅再认知高载能、高技术、资金密集中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会硅业硅业分会根据各主要企业的规划进行初步统计分会根据各主要企业的规划进行初步统计，预计预计到到2021年底，我国多晶硅产能为年底，我国多晶硅产能为51万吨万吨/年，同期全球太年，同期全球太阳能级多晶硅需求量约为阳能级多晶硅需求量约为57万吨；到万吨；到2022年底年底，我国多晶，我国多晶硅产硅产能能为为72万万吨吨/年，同期全球太阳能级多晶硅年，同期全球太阳能级多晶硅需求量约需求量约为为70万吨，未来万吨，未来5年左右，我国多晶年左右，我国多晶硅产能将达到硅产能将达到150万吨万吨/年以上，能够年以上，能够满足未来长期需求。满足未来长期需求。多晶硅行业供应将能够满足未来长期需求多晶硅行业供应将能够满足未来长期需求多晶硅产能2020年2021年E2022年F长期规划保利协鑫8.5111750永祥股份9916.530新特能源7.28.58.530新疆大全781218东方希望47713亚洲硅业2258其他4.35.566产能总计425172155光伏装机中国海外总计多晶硅需求量20204882130502021601001605720227013020070202380170250852024902103001002025100250350110203020050070020020503007001000250中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会颗粒硅具有无需破碎、成本低、可连续加料的优颗粒硅具有无需破碎、成本低、可连续加料的优势势。同时，硅。同时，硅粉较多、表面积大易吸附以及加料跳料粉较多、表面积大易吸附以及加料跳料等问题也正在逐步改进过程中等问题也正在逐步改进过程中。目前，目前，下游企业下游企业已经已经在在使用使用颗粒颗粒料，并且使用料，并且使用比例已经能够达到比例已经能够达到15%。新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局无需破碎颗粒硅不需要破碎可直接使用，能填补硅块间的空隙提高坩埚装填量，提高拉晶产出。连续加料流化床颗粒硅工艺优点是耗电量低，可以连续生产。其直接电耗只有西门子法的10%，综合电耗只有西门子法的1/3。颗粒硅大小形状比较均匀，熔化时对拉晶炉热场扰动小，是重复直拉单晶理想的复投料，可以用机器自动加料或连续加料。成本低硅粉较多加料跳料运输过程中颗粒间摩擦形成硅粉，通过优化包装方式已有较大改善，但硅粉情况依然存在。颗粒硅杂质含量与西门子法相当，但由于其比表面积大，吸附作用强，易引入表面污染。硅料表面存在悬挂键，氢与悬挂键结合导致氢含量较多，熔化时氢结合为氢气易引起跳料，需通过工艺升级去除。表面积大易吸附优势优势劣势劣势中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会流化床法颗粒硅的物理特性可令其更容易充分填充流化床法颗粒硅的物理特性可令其更容易充分填充拉棒环节的石英坩埚。根据拉棒环节的石英坩埚。根据REC的测试结果，相比的测试结果，相比100%的块状多晶硅，的块状多晶硅，50%/50%混合法混合法块状多晶硅和颗块状多晶硅和颗粒硅可增加单炉坩埚装料量粒硅可增加单炉坩埚装料量29%，同时减少，同时减少41%的装料的装料时间。时间。新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局CCZ连续直拉法最大的优势为效率连续直拉法最大的优势为效率优势，即晶优势，即晶棒拉制棒拉制（等径生长流程）与加料熔化同时进行，省去了单晶棒冷（等径生长流程）与加料熔化同时进行，省去了单晶棒冷却的时间，大大提升了工业生产效率。同时却的时间，大大提升了工业生产效率。同时CCZ法在坩埚法在坩埚所允许的寿命周期内可完成所允许的寿命周期内可完成8-10根的晶棒拉制。根的晶棒拉制。新旧动能快速转换，由高速度发展新旧动能快速转换，由高速度发展更大更大更薄更薄中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局m大硅片比例显著增加。2020年，166mm硅片不到50%，且其他为更小尺寸硅片。2021年，166mm硅片约为50%，且其他为更大尺寸硅片。到2025年，182mm硅片和210mm硅片将达到90%以上。G12与M2比中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局近年来近年来，在在国家政策指导下，国内国家政策指导下，国内多晶多晶硅产业积极贯硅产业积极贯彻绿色发展、安全生产的理念，一方面通过创新驱动，不彻绿色发展、安全生产的理念，一方面通过创新驱动，不断优化生产工艺，降低生产过程中的原辅料使用；另一方断优化生产工艺，降低生产过程中的原辅料使用；另一方面全面推进“智能制造装备”面全面推进“智能制造装备”，实现，实现生产过程自动化、信生产过程自动化、信息化，在提高产品质量的同时，显著降低能源消耗以及各息化，在提高产品质量的同时，显著降低能源消耗以及各种废弃污染物的产生，力求产品在全生命周期中最大限度种废弃污染物的产生，力求产品在全生命周期中最大限度降低资源消耗、尽可能减少污染物产生和排放，从而实现降低资源消耗、尽可能减少污染物产生和排放，从而实现全行业的绿色发展。全行业的绿色发展。但是但是，多晶硅生产具有投产时间长、产能弹性小、安，多晶硅生产具有投产时间长、产能弹性小、安全生产风险大等特点。企业既要严密做好工艺过程安全管全生产风险大等特点。企业既要严密做好工艺过程安全管理，又要抓好理，又要抓好日常职业日常职业安全工作。由于我国的现代化多晶安全工作。由于我国的现代化多晶硅生产历程较短，虽然在生产规模、工艺技术上实现了可硅生产历程较短，虽然在生产规模、工艺技术上实现了可喜的跨越式发展，但在工艺过程安全管理方面仍有不足。喜的跨越式发展，但在工艺过程安全管理方面仍有不足。中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会“双碳”目标下多晶硅行业的机遇与挑战“双碳”目标下多晶硅行业的机遇与挑战2020年年，全球光伏累计装机容量为全球光伏累计装机容量为750GW，其中当年新增其中当年新增130GW。IRENA预预计计，至至2030年光伏累计装机容量将达到年光伏累计装机容量将达到2840GW，十年增加十年增加2000GW以上；至以上；至2050年年光伏累计装机容量进一步攀升至光伏累计装机容量进一步攀升至8519GW，20年增加约年增加约5700GW。2020年年2025年年2030年年2050年年年均装机量（GW）1303507001000多晶硅需求量（万吨）50110200250预计到预计到2030年，年，全球光伏全球光伏年均新增装机量将达到年均新增装机量将达到700GW，多，多晶硅需求量达到晶硅需求量达到200万吨；到万吨；到2050年，全球光伏年均新增装机量有年，全球光伏年均新增装机量有望望达到达到1000GW，多晶，多晶硅需求量硅需求量将达到将达到250万万吨。吨。中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会“双碳”目标下多晶硅行业的机遇与挑战“双碳”目标下多晶硅行业的机遇与挑战在碳在碳达峰碳中和“达峰碳中和“3060目标目标”下，多晶硅行业作为传统意义上”下，多晶硅行业作为传统意义上的“两高一资”行业必将受到不利的“两高一资”行业必将受到不利影响（影响（不仅包括银行信贷、各种不仅包括银行信贷、各种优惠政策，还有能耗指标等的问题，需重新解读，需引起国家有关优惠政策，还有能耗指标等的问题，需重新解读，需引起国家有关部门的高度关注部门的高度关注）。）。中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会关于多晶硅再认知关于多晶硅再认知-高载能、高技术、资金密集高载能、高技术、资金密集安全生产风险大安全生产风险大、高载能、高技术、资金密集高载能、高技术、资金密集高载能：高载能：从整个产业链来看，每消耗从整个产业链来看，每消耗1度电，度电，全生命周期内将产生全生命周期内将产生30多度电多度电。多晶硅环节占。多晶硅环节占比达到比达到60%左右。左右。高技术：高技术：目前设备和目前设备和工艺从工艺从全部进口转变为全全部进口转变为全部国产化，技术部国产化，技术工艺从工艺从之前的热氢化转变为冷之前的热氢化转变为冷氢化、还原炉从氢化、还原炉从9-12对棒改良为对棒改良为36-48对棒，对棒，不仅各项生产技术不仅各项生产技术指标得到指标得到显著显著提升提升，成本也，成本也大幅下降。大幅下降。资金密集：资金密集：虽然多晶硅工艺和装备虽然多晶硅工艺和装备已经已经实现国实现国产化，其单位投资产化，其单位投资成本成本从从之前之前的千吨的千吨十十亿亿元降元降低低至目前的万吨至目前的万吨十十亿亿元以下元以下，但是从整个产业，但是从整个产业链链来看来看，仍是仍是资金投入最大的环节。资金投入最大的环节。工业硅工业硅万吨投资万吨投资1亿亿多晶硅多晶硅万吨投资万吨投资8-10亿亿单晶硅（片）单晶硅（片）3GW投资投资8-9亿亿电池片电池片PERC-3GW投资投资8亿亿高效高效-3GW投资投资20亿亿组件组件3GW投资投资6亿亿四大判断四大判断供应和需求：供应和需求：短期供应持续紧张，中长期或出现阶段短期供应持续紧张，中长期或出现阶段性供需不平衡性供需不平衡结构结构和布局：短期正在寻求新的平衡，集中度提升，话语权增强和布局：短期正在寻求新的平衡，集中度提升，话语权增强市场供应：市场供应：未来未来2-3年，多晶硅产能年，多晶硅产能持续释放，龙头企业市场占有率不断持续释放，龙头企业市场占有率不断提升提升，对供应调节，对供应调节作用进一步增强。作用进一步增强。产品结构：产品结构：单晶占比将持续提升单晶占比将持续提升，2021年年N型硅料有望量产。同时颗粒型硅料有望量产。同时颗粒硅的出现可能硅的出现可能再次改变产品结构再次改变产品结构。市场需求：市场需求：长期来看，光伏市场需求长期来看，光伏市场需求持续增加，有可能出现超预期的情况，持续增加，有可能出现超预期的情况，但仍但仍会出现阶段性会出现阶段性供需不平衡。供需不平衡。产业布局：产业布局：多晶硅产业进一步向低电多晶硅产业进一步向低电价价地区和使用地区和使用绿色绿色能源地区转移的同能源地区转移的同时，将更多地与下游时，将更多地与下游单晶切片企业形单晶切片企业形成产业集群成产业集群。未来多晶硅产业未来多晶硅产业发展趋势发展趋势中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会简介中国有色金属工业协会硅业分会简介中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会简介中国有色金属工业协会硅业分会是经国家民政部核准注册的、唯一代表中国硅业的、合法的、权威的社团分支机构。硅业分会是由总会中从事硅业生产、科研、设计、应用、设备制造、商贸及产业链前后端相关领域的企业、事业单位组成，其构成具有广泛性、代表性、主导性。目前，硅业分会涉及的硅产业包括工业硅、有机硅、多晶硅及硅片产业，已经形成完整的产业链服务体系。硅业分会坚持为政府、为会员单位服务的宗旨，在政府与企事业单位之间发挥桥梁纽带作用；通过组织调研、会议交流、培训等活动，及时搜集、整理、分析、发布有关信息，向上，为政府主管部门加强宏观调控和管理提出建议；向下，为会员单位提供咨询指导；对内，促进全行业的可持续发展；对外，维护中国硅业的合法权益，加强中国硅业在国际贸易中的地位。硅业分会坚持维护会员合法权益，促进我国硅工业的持续、稳定、健康发展。组织行业各项活动：促进各企业清晰了解市场变化的动因，及时有效地沟通技术进步、标准制定及市场最新动态。目前，在多晶硅领域，上半年有市场技术研讨会、下半年有硅业大会，同时不定期召集座谈会，涉及市场、标准等各个方面。反馈行业共性问题：针对行业内存在的政策、技术等方面的共性问题，硅业分会通过汇报、走访等形式，将这些问题及时反馈给有关部委，为行业发展争取更为有利的环境。目前，分会定期向工信部、商务部汇报行业相关情况。提供行业有效信息：收集整理上下游各环节相关数据，为工业硅、多晶硅及硅片产业发展提供更多有效的咨询。分会日常信息服务包括价格、产量、库存、行业技术经济指标等相关统计，周评、月评、季评、年评等相关资讯和报告。维护行业自身利益：集合全行业力量，反映行业呼声，维护行业利益，如2014年以来配合国家商务部进行多晶硅“双反”的相关工作，取得了良好的效果。谢谢您的聆听谢谢您的聆听