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横空出世!聚光灯下的颗粒硅,能否靠“降本增效”一战成名

栏目:行业动态 发布时间:2021-12-09

一、聚光灯下,颗粒硅站上舞台中央

1.高耗能的产业一环

限电年年有,今年特别严。

电力需求侧和供给侧的严重失衡,终究是带来了一纸能耗双控文件,仿佛是一夜间,全国高耗能和高排放企业站在了风口浪尖——限电限产、电价上调,双重夹击。

这浪尖上站着的,就有光伏产业的多晶硅料生产厂家。他们每生产1吨硅料,就需要耗费5-6万度电,这是什么概念?要知道,公认的“耗能大头”电解铝产业,每吨电解铝的耗电量也不过1.35万度。

 


产能缩减,成本上涨,导致硅料价格大幅提升,较去年同期已上涨了215%。其中单晶致密料已经从2020年7月的60元/kg,一路狂飚到现在的260元/kg。而供货紧张则基本要到明年下半年才能有所缓解。

2.超节能的新星选手

11月11日,保利协鑫复牌,公布上半年净利润24.07亿扭亏为盈,其关键“王牌”颗粒硅再度引起业内火热关注。

在聚光灯之下,没有什么比更节能、更低成本的硅料技术更吸引众人的目光了!

根据保利协鑫今年8月份的调研,与改良西门子法生产的柱状多晶硅料相比,用硅烷法(FBR法)制成的颗粒硅,生产过程中可以使电耗降低30%、水耗降低30%、氢消耗降低42%、人员降低65%,生产成本总体降低30%。颗粒硅目前综合成本3-3.5万元/吨,棒状硅综合成本4-5万元/吨,颗粒硅更具成本优势。


 

不仅降本降耗,颗粒硅还“降碳排”。

保利协鑫能源半年报显示,相较棒状硅,每生产一万吨颗粒硅将减少碳排放44.8万吨,可节省燃煤16.64万吨,相当于每年多种218.6万棵树。

在越发紧张的能耗双控局势下,选择颗粒硅,将助力高耗能硅料企业更容易通过能耗指标、更顺利地进行扩产。

3.广阔的舞台正在脚下

颗粒硅因其优异的节能降本属性,正加速对传统块状硅的替代。

供给端方面,目前行业内,唯一掌握核心技术的协鑫颗粒硅。已实现万吨级量产突破,并在徐州、乐山、内蒙形成了多个十万吨级产能基地,规划颗粒硅产能达50万吨。此外据了解,鉴于当前巨大的需求,保利协鑫未来可能会进一步扩产。

 


需求端方面,目前隆基、中环、晶澳、双良节能等硅片厂家纷纷“先下手为强”,颗粒硅采购数量已经接近65万吨。

 


硅片企业总规模60万吨级的采购,说明颗粒硅已经获得市场认可,现在颗粒硅正处于大规模产业化的开端,未来颗粒硅的脚下将是一马平川。

二、颗粒硅能否一“站”到底?

当然,面对现在仍是主流技术的改良西门子法,颗粒硅技术是否能够在硅料技术的竞技场上“一站到底”,更应考虑的是,传统硅料价格回落以后,颗粒硅还能不能得到下游硅片厂商的青睐。

关键在于能否进一步拉开与传统硅料的差距。

1.质量差距

“硅片一哥”隆基股份曾在投资者互动平台上表示,“颗粒硅仍有四个缺点:金属含量高,碳含量高,有粉料,含氢。”

 


的确,颗粒硅单位体积小,暴露在外的表面积相比多晶硅更多,另外由于工艺特性颗粒硅内部晶格更为疏松,杂质更容易侵入。

 


而含氢量高则是由于流化床法自身的生产工艺原因,较高的含氢量可能导致“氢跳”现象,即在后端拉棒环节受热容易生产跳硅,从而对拉棒的稳定性和质量产生不利影响。

因为杂质问题,目前下游的硅片客户主要是“掺着用”——将少量颗粒硅掺杂进块状硅使用。

这就涉及到掺杂比例的问题了。在某种意义上,掺杂比例能达到多高,决定了颗粒硅未来在硅料市场的占比能有多大。

今年以来部分硅片厂陆续公布试用反馈,可以提供一定的参考。

上机数控在4月的调研中表示,“新投料里面用到70%甚至更高比例都是没有问题的,还有45%的循环料,跳硅问题已经很少了,产品品质、生产方面都不错。”

中环在今年6月的调研中指出,颗粒硅的运用比例能提高到50%以上,且对性能没有影响。

晶澳则在今年8月的调研中表示:“大炉型的掺杂比例在40%以内,小炉型会高一些。”

综合数据来看,上半年颗粒硅的掺杂使用表现都没有什么问题。

但是仍然有进步的空间——100%使用颗粒硅仍然大规模地生产n型硅片。那么颗粒硅和传统硅料的差距将大大拉近。同时,搭配颗粒硅更为优秀的电性能,将更加适合下一代N型电池技术,进而进一步抢占硅料市场。

 


2.成本差距

当然,未来颗粒硅能否完全取代西门子法,关键还是取决于成本。

可以推想,当硅料相对宽松后,两种硅料核心比拼的就是成本。

虽然目前,根据保利协鑫的数据,颗粒硅生产成本总体降低30%,但业内显然也有不同的声音。

通威、大全和新特等硅料厂指出:“在硅料生产过程中,流化床法还原电耗大致6度左右,通威的西门子法40多度,两者差异巨大。但是改良西门子法在生产过程中,会复产大量的蒸汽,解决了冷氢化的蒸汽的问题,而硅烷法是没有的。因此,从综合能耗看,两种方法的不会差异特别大。”

同时,他们还指出,流化床法还原炉有个内胆,一套就是200万,消耗很大,也会导致3000-4000元/吨的成本增加。

根据通威和大全的估算,颗粒硅的生产成本将在3.5万元/吨左右。而通威2021年1月的调研数据显示,其包头一期的生产成本也已经达到了3.5万元/吨的水平。

行业测算,颗粒硅的生产成本目前在35元/kg左右,而2021年1月大全的调研数据显示,其新厂和老厂最好的月份成本是38元/kg人民币以下,新厂就是36-37元/kg。

总体来看,颗粒硅当前的生产成本虽然优于西门子法的行业平均水平,但和行业先进产能相比优势并不算大。可以预想,如果脱离传统硅料紧缺的考虑,未来原有西门子法的厂商大概不会有太大的动力将产线切换为硅烷法。

颗粒硅要想颠覆西门子法硅料,接下来仍需要瞄准先进产能,进一步拉开成本差距。

三、未来拭目以待

节能低碳是颗粒硅最为突出的优势,可以预见,这一优势在中国节能减排的大势下,将会被无限放大。颗粒硅初登舞台,便引来政策长远的利好。

但遥望未来,颗粒硅究竟是传统硅料的补充,还是颠覆性的替代,还是要看质量和成本优势能否再实现显著提升。

差距拉得足够开,威胁才能足够巨大。

目前,颗粒硅的产能,在硅料环节的渗透率只有3%左右,未来进步的空间非常大。而颗粒硅诸多万吨级别项目已经投产,成本能否继续下降,我们拭目以待。

(文章来源:光伏盒子)

 


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