电源设备行业：颗粒硅：成本领先 穿越周期

　　多晶硅降本关键在于新技术，颗粒硅优势显著

    　　2021 年全球多晶硅总产量约为60 万吨，其中太阳能级多晶硅占95%以上。

    　　多晶硅属于资本和技术密集性行业，资产周转率低，产品同质化程度高，生产成本受折旧、物料单耗（硅粉、电耗、蒸汽、水等）以及要素价格影响大。

    　　多晶硅企业的核心竞争力在于技术，产能新、规模大、电价低的成熟硅料产能牢牢占据着行业优势地位。目前行业内有两种主流的生产路线，即改良西门子法制取棒状硅和硅烷流化床法制取颗粒硅。我们基于理想情况测算，相较于棒状硅，颗粒硅在生产成本、应用价值和碳减排价值上分别具有11.6、3.2、2.7 元/kg 的优势，未来发展空间广阔。

    　　改良西门子法依靠规模优势、低价生产要素降本空间有限改良西门子法已是成熟技术，近年发展重心主要在于精细化管理，从而实现节能减排和提高产品质量。改良西门子法由于自身工艺特点，导致能耗水平较高，如还原环节一次转化率仅12%、反应温度高达1100℃、尾气成分复杂且难分离等。2021 年改良西门子法生产多晶硅的平均综合电耗约63kWh/kg-Si，如果未来电价上涨，改良西门子法的生产成本对电价波动更敏感。我们认为随着国产化红利、规模效应和低电价红利被充分挖掘，改良西门子法的成本下降空间有限，头部硅料企业成本曲线趋同。

    　　硅烷流化床法具备11.6 元/kg 的成本优势，降本幅度达23.2%硅烷流化床法自研发至今已有50 余年历史，其制取颗粒硅的优势在于，可以连续生产、反应效率高达95%+、反应温度约600-800℃，目前协鑫科技生产颗粒硅电耗约14.8kWh/kg-Si，相较改良西门子法下降76.5%。针对其余环节成本，相较于改良西门子法，硅烷流化床法额外增加了内衬和蒸汽成本，同时节约了硅芯和人工成本，根据我们的测算，在当前要素价格下，其综合成本相较改良西门子法降低11.6 元/kg，降本幅度达23.2%。过去，颗粒硅的规模化生产面临金属杂质、氢跳等技术瓶颈，目前行业内已通过研发内衬材料、改进拉棒方式等途径缓解。

    　　颗粒硅使用比例不再受限，或为下游创造5.9 元/kg-Si 的附加价值此前由于颗粒硅工艺未完全成熟，在下游应用中存在金属杂质、氢跳等问题，限制了颗粒硅的使用比例。但随着颗粒硅生产艺改进，使用颗粒硅不仅不会增加拉棒环节的非硅成本，并且可以通过节约加料时间、增加初始装料量等方式提高单炉产出，并省去破碎成本，合计增益3.2 元/kg。再考虑潜在的碳减排价值，每生产1kg 颗粒硅相较改良西门子法减少碳排放44.8kg，按照国内和欧盟的碳价分别对应2.7 和15.6 元/kg，如果后期欧盟碳边境税开始执行，颗粒硅的溢价能力会进一步提升。

    　　多晶硅供需格局一年内逆转，壁垒利润或将助力颗粒硅穿越周期伴随光伏产业链整体降本增效，光伏发电经济性逐步提升，在全球双碳目标驱动及政治危机推高能源价格的背景下，光伏下游装机需求持续旺盛，根据IRENA 数据，我们预计2025 年全球光伏新增装机达421.2GW，对应多晶硅需求约149.0 万吨。同时，2021 年以来硅料的高价格吸引了大量厂家扩产，除了通威股份、协鑫科技、大全能源、新特能源、亚洲硅业、东方希望六大传统巨头外，还有大量新进入者纷纷宣布入局。考虑供需情况，我们预计未来1 年内硅料的供需情况将彻底逆转，硅料的定价机制将重新回到边际产能定价时代，而颗粒硅或凭借上述技术壁垒可享受更高的盈利空间。

    　　风险提示：颗粒硅工艺改进不及预期；出现新的硅料制备技术；竞争者在颗粒硅技术上也取得突破。