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2008年太阳能多晶硅硅料需求仍将达到4.1万吨

2008-03-05 11:20
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     供需矛盾造成全球多晶硅价格暴涨。以2006年的经验数据对应计算,每生产1兆瓦太阳电池所需太阳能多晶硅10克,2006年全球共需太阳能多晶硅2.5万吨。

     按照太阳能电池近5年来的复合增长率35%计算,2007年全球共需太阳能多晶硅3.375万吨,2008年则需4.55万吨。充分考虑技术进步导致的硅料用料减少,2008年太阳能多晶硅硅料需求仍将达到4.1万吨。巨大的太阳能多晶硅需求面前,却显示出太阳能多晶硅供应链的弹性严重不足。与太阳能光伏产业链下游相比,太阳能多晶硅制造环节具有高投入、高技术、长周期的特征,一方面欧美日传统的硅料供应商垄断已有技术,90%以上硅料产能受技术控制不会大量释放,另一方面,即使传统硅料厂商增加产能,大规模的化工装置从开始投入到完全达产的长周期也使远水不解近渴。从传统欧美多晶硅供应商的太阳能扩产计划来看,2008年的供应仍然存在1万吨以上的缺口,我们预计2010年之前,多晶硅供应偏紧的局面仍将维持,因此近两年的多晶硅价格大幅下跌的可能性不大。

     国内多晶硅企业小批量突破,已现星星之火。虽然迄今为止国内尚无千吨级的大规模成熟多晶硅制造技术,然而越来越多的企业出产数百吨的多晶硅成为不争的事实。我们认为任何一个产业都不会因为成熟技术垄断在某些厂商手中,整个产业发展就会因此停滞不前。国内缺乏大规模的多晶硅提炼技术,一方面和多晶硅行业的发展渊源有关,另一方面该产业的技术和资金密集也让众多企业望而却步。

     然而在暴利的驱使以及越来越清晰的新能源发展前景之下,越来越多国内企业开始涉足多晶硅制造。目前国内已宣布投资的多晶硅规划可达8万吨之巨,然而究其技术来源,几乎都出自于峨嵋半导体和新光的技术人员,我们对这些规模庞大的多晶硅投资计划能否如期达产持怀疑态度,然而已获得小批量生产技术突破的新光、峨半及其派生企业的短期暴利确是不争的事实。

     多晶硅价格下跌和太阳能电池需求增长将互为循环。短期的多晶硅价格暴涨对整个太阳能光伏产业前景发展不利。多晶硅价格的下跌将促使光伏发电成本快速降低,因此大规模的多晶硅制造是光伏产业发展的必经之路。我们认为虽然从长期来看,国内企业不具备和传统大厂竞争的技术和成本优势,然而短期供不应求的局面可使那些小规模突破多晶硅提炼技术的国内企业获得短期暴利。一旦多晶硅价格大幅下跌之后,整个太阳能光伏产业链的需求和价格下跌将互为循环,真正打开太阳能光伏产业的光明前景。

     重点上市公司投资评级。我们选取部分涉足多晶硅上市公司作为我们重点关注的公司,根据目前多晶硅产能的释放和价格趋势,对未来两年的盈利作如下预测。

     1.暴利的太阳能多晶硅

     随着太阳能多晶硅价格的节节盘升,国内太阳能光伏制造业呈现一半是海水一半是火焰的奇特格局,一方面是国内太阳能光伏产业下游开工率不足50%,一方面是众多国内企业纷纷涌入多晶硅制造上游,抛出一个又一个令人瞠目结舌的庞大多晶硅投资规划。

     巨大的国内需求和尴尬的供应能力,让我们近日再次较为系统地实地调研了天威保变(新光硅业)、特变电工、通威股份(永祥股份)和峨眉山半导体厂等诸多国内太阳能光伏产业上市公司和相关非上市公司。对国内太阳能光伏产业的最新发展有进一步新的认识。

     1.1供需矛盾促使太阳能多晶硅价格节节攀升

     太阳能多晶硅现货价格自2005年始从55美元/公斤开始节节攀升,在2006年到达200美元以上,受下游产能扩张材料供不应求影响,至2007年12月市场现货价格摸高至400美元/公斤,至今市场价格维持在300美元以上。

     是什么原因促使太阳能多晶硅价格表现如此强劲?

     供需矛盾是所有商品价格上涨的最根本原因。多晶硅材料的大规模商业应用始于下游半导体工业。此后,半导体工业的次品硅及其单晶硅的头尾料,纯度大部分仍在6N到7N的工业废料被拿来应用于太阳能光伏产业。

     2000年德国政府正式出台了高电价强制收购光伏电力的法案,2004年进行了价格修订,使投资光伏发电更加有利可图,光伏需求开始爆发性增长。

     但是太阳能光伏产业的市场需求主要为政策推动型,而多晶硅原料的供应厂商为欧美日本半导体厂商,他们对于太阳能光伏应用的前景的态度,以及大规模扩产的所需要的时间导致短期内太阳能多晶硅供不应求,价格不断上涨。以2005年为例,2005年世界多晶硅的产量为2.88万吨,其中半导体级多晶硅为2.07万吨,太阳能级为8100吨。

     从需求上看,半导体级多晶硅需求量为1.9万吨,略有过剩;太阳能级的需求量为1万吨,呈现供不应求之势。

     目前,随着石油价格不断上涨,以及世界各国对新能源产业的发展态度日渐明晰,加上新能源产业技术的不断革命,价格不断下降,一旦太阳能发电成本接近传统能源,则应用前景无限,未来太阳能光伏产业前景的发展毋庸置疑。

     1.2太阳能多晶硅供需关系

     以2006年的经验数据对应计算,每生产1兆瓦太阳电池所需太阳能多晶硅10克,2006年全球共需太阳能多晶硅2.5万吨。按照太阳能电池近5年来的复合增长率计算35%计算,2007年全球共需太阳能多晶硅3.375万吨,2008年则需4.55万吨。充分考虑技术进步导致的硅料用料减少,2008年硅料需求仍将达到4.1万吨。

     巨大的太阳能多晶硅需求面前,却显示出太阳能多晶硅供应链的弹性严重不足。与太阳能光伏产业链下游相比,太阳能多晶硅制造环节具有高投入、高技术、长周期的特征,一方面欧美日传统的硅料供应商垄断已有技术,90%以上硅料产能受技术控制不会大量释放,另一方面,即使传统硅料厂商增加产能,大规模的化工装置从开始投入到完全达产的长周期也使远水不解近渴。

     传统的多晶硅供应商包括美国的Hemlock、MEMC、SGS、ASimi(REC)、德国的Wacker和日本的Tokuyama、Mitisubishi;这些厂商多为联合化工企业,长期从事半导体多晶硅生产,拥有成熟的多晶硅提炼技术。

     从传统大厂的太阳能多晶硅供应情况不难预测,即使到2010年依然解决不了供不应求的问题。难怪国内太阳能多晶硅产业会招致“一窝蜂”地投入!

     1.3提炼技术是主要壁垒

     与传统的发电设备不同,太阳能电池就是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的一种装置。整个系统装置在安装之后几乎“静止”不动,不存在机械运动和故障,因此与其他发电设备相比,设备的维护和机械装置的制造难度在太阳能光伏系统中几乎可以忽略,最高的技术壁垒存在于太阳能光伏电池的原料高纯度多晶硅的提炼制造。

     尽管当前世界上有许多方法生产多晶硅,但应用最为广泛的技术仍然是使用化学法,约有70-80%的多晶硅采用改良的西门子法。1955年西门子公司采用化学方法,将粉碎的冶金级硅在硫化床反应器中与HCI气体混合并反应生成三氯氢硅和氢气,Si+3HCI→SiHC13+H2。由于SiHC13在30℃以下是液体,因此很容易与氢气分离。接着,通过精馏使SiHC13与其它氯化物分离,经过精馏的SiHCl3,其杂质水平可低于10-10%的电子级硅要求。提纯后的SiHC13通过CVD原理制备出多晶硅锭。

     通过在西门子法工艺基础上,增加还原尾气干法回收系统、SiCl4氢化工艺,实现了闭路循环,形成当今广泛应用的改良西门子法。该方法通过采用大型还原炉,降低了单位产品的能耗;采用SiCl4氢化和尾气干法回收工艺,明显降低了原辅材料的消耗。

     为什么国内没有大规模的改良西门子法多晶硅生产技术?技术的壁垒首先源自于产业的发展,国内半导体和太阳能光伏产业的需求和发展都滞后于欧美国家,自然不可能从需求上推动技术的探索和发现。

     其次,大量的资金投入也使这一行业的进入壁垒较高。试想5年以前,有多少国内公司可以动辄数十亿的投入一项未经过实践的新技术新工艺?

     2.同宗同源的国内多晶硅提炼技术

     暴利的多晶硅促使了国内众多厂商加入这一行业的竞争。就目前国内技术的掌握程度来看,截至到目前为止,国内未有企业达到千吨级的规模经济,并且追溯这些企业的多晶硅技术,基本上都来源于峨嵋半导体厂的技术和新光硅业的经验。

     2.1峨嵋半导体厂—引进俄罗斯技术的国内多晶硅鼻祖

     峨嵋半导体材料厂、峨嵋半导体研究所是1964年由北京、沈阳内迁四川峨眉建设的我国半导体材料行业第一家集生产、科研、试制于一体的产研结合的国有科技型企业,是中国有色金属工业重点骨干企业之一,其中,“研究所”是国家242所重点科研院所之一。

     峨嵋半导体厂现有员工2000余名,其中高中级专业技术人员600余名。拥有一批我国最早从事研究、生产半导体硅材料、高纯金属和化合物半导体材料的专家和技术骨干,拥有一批国外引进和国内自制的大型高、精、尖设备与仪器。截至目前,共取得科研成果300多项,其中获省部级以上成果奖80多项,成果转化率达60%以上,累计开发试制新产品6000多种。先后为我国神舟飞船、试验通讯卫星、北京正负电子对撞机等尖端科技领域提供了相关的半导体材料。

     峨嵋半导体厂主要生产和销售硅材料、高(超)纯金属、化合物半导体材料、高纯气体(高纯试剂)等4大系列产品。电路级多晶硅是军事上的重要原料之一,而我国曾一度完全靠进口,出于国家战略安全的考虑,中国政府不惜重金从俄罗斯购入生产技术,交给峨嵋半导体材料厂生产研发。目前峨半厂已经攻克了多晶硅生产的“改良西门子法”中的四项核心技术,使我国多晶硅生产技术跨入世界先进水平;在国内率先研制出Φ4″区熔硅单晶,并已建成年产15吨Φ4″-5″区熔硅单晶生产线;研发出纯度为6~8个9的高纯金属10多种,其生产技术和产品质量达到世界先进水平;开发出光纤用高纯SiCl4,并建立了一条中试线;研发出高纯硅管、硅舟、方型硅单晶棒、硒鼓感光材料、NTD硅单晶和真空高阻硅单晶磨片等十几种产品。经过40多年的艰苦努力,已成为国内最大的多晶硅和高纯金属生产研究基地。

     早在1999年峨半厂100吨多晶硅生产线建成时,大型还原炉就自主研制成功,因为存在一定的工艺缺陷而被闲置。去年6月28日峨半厂与东汽公司(原东方汽轮机厂)强强联手后,企业发展驶入前所未有的快车道。东方汽轮机厂的资金优势与峨嵋半导体厂的技术优势相结合,有利于峨嵋半导体厂500吨多晶硅项目的启动。项目合作后,东方汽轮机厂首期对峨嵋半导体厂注入6亿元资金,启动500吨多晶硅、单晶硅、硅片等相关项目,同时启动与500吨多晶硅项目匹配的光伏产业项目。“十一五”期间,东方汽轮机厂将在乐山建成1500吨多晶硅及相关产业链项目,并将太阳能光伏产业作为该厂的主导产业。项目完成后,整个产业链预计将新增销售收入100亿元。

     2007年3月16日,峨半厂、所拥有的国内首台18对棒多晶硅还原炉经过100多个小时的正常运行,成功产出了直径为85mm、重量为764.9kg的多晶硅,它标志着峨半厂多晶硅生产技术处于国内同行业顶端,而且,全年可新增多晶硅产量30多吨,产值3000多万元,同时也为峨半厂年内进行的500吨电路级项目建设以及今明两年将开展的3×1500吨多晶硅项目及万吨级多晶硅项目建设积累宝贵的第一手数据资料。

     2007年3月19日,在乐山市各级政府的支持下,东汽乐山硅材料分公司在乐山市五通桥区举行了揭牌暨3×1500吨多晶硅项目启动仪式。该公司将在乐山五通桥区发展多晶硅产业。计划建设3×1500吨的多晶硅生产线,总占地1300亩,于2008年建设完成,并规划万吨级多晶硅项目建设,这将为峨半厂、所今后实施单晶硅、硅片及太阳能产业链整体规划奠定基础。

     2.2新光硅业—国内太阳能多晶硅的黄埔军校

     2001年在四川省政府大力推动下,由国家计委立项(技高技[2001]522号),在四川乐山成立新光硅业,专门运作多晶硅项目,峨嵋半导体厂的技术及设备划拨到新光硅业。

     新光硅业当时的大股东是四川电力公司,电网改革后,四川省投资集团公司(下称“川投集团”)受让成为大股东。4年间新光硅业缺乏运作资金,项目进展缓慢,直至2005年引入新股东。

     锡尚德、航天机电、深南玻等下游厂商都曾闻香而至,但四川省最后选择了兼有国企和上市公司身份的天威保变。股权调整后,川投集团仍为大股东,占38.9%;二股东天威保变占35.7%;省电力公司控股的四川启明星控股公司占23.34%;乐山嘉能电力公司占1.3%;乐山电力股份有限公司占0.8%。增资扩股后注册资本金3.085亿元。

     新光硅业在峨嵋半导体材料厂技术的基础上进行了改进,主要体现在:将导油冷却改成了水冷,水源取自厂房附近的不花钱的大渡河,但其他厂家用导油就贵很多;改良了大还原炉的节能和密封性能;提高了氢化技术;改良了尾气的回收和分离。这四个环节是新光硅业的技术优势,能直接降低成本和提高纯度。

     竞争者洛阳中硅是峨嵋半导体材料厂派生的一个支脉。“改良西门子法”在国内调试时,由北京有色金属研究总院(下称“有研总院”)承担总设计,峨嵋厂的建立也是由有研总院设计的。有研总院在新光成立之后把技术放到了洛阳中硅,因此在核心技术上可以说是两家花开并蒂。

     此外,徐州中能同样以不同的渠道复制了新光硅业的技术。目前国内所有能够少量出产太阳能多晶硅的厂商,基本上无一例外地从峨嵋半导体和新光硅业获得了人才和技术上的支持。

     2.3多晶硅价格下跌和产能释放孰快?

     如果不考虑国内及世界其它后进入多晶硅厂商的新增产能释放,那么从前面我们的分析中可以看出,2010年内全球多晶硅供应仍然处于供不应求状态。

     国内庞大的新增产能投资计划何时会充分释放?一旦国内巨大的多晶硅产能释放,势必扭转供不应求的局面造成价格下跌。可以说国内新增产能是关系到多晶硅价格下跌至关重要的因素之一。毕竟2007年国际半导体厂商的太阳能多晶硅提炼成本仅为20-25美元/公斤,而国内小批量生产太阳能多晶硅的成本则高达70-80美元/公斤,数倍于国外厂商的成本在短期巨大的获利空间面前似乎显得微不足道,然而一旦供过于求,则会对后进入的国内企业形成致命压力。

     那么国内新增产能可能在短期内大规模释放吗?国际大厂有成熟的技术、大规模生产的经验,然而他们的投产建设期是2年,完全达产则需要4-5年,中国人可能在短短的2年内达到千吨乃至万吨级的能力吗?

     巨大的悬念很难让我们凭借一个企业的信心就能够推测。然而国内企业小批量生产出多晶硅的数量却在快速上升,从新光硅业和徐州中能的最新产能释放情况来看,技术的小规模突破似乎又并没有想象中的艰难。

     我们在新建多晶硅企业的工地上感受到了中国企业的弹性、灵活和效率,在暴利的驱使下,赶在多晶硅价格暴跌之前夜以继日的工作,即使只生产两三百吨多晶硅,足以使企业获得暴利。从宏观上来看,如此大规模的投入多晶硅绝对有重复建设甚至盲目冒险的嫌疑,然而对于微观个体来说,多晶硅价格下跌和产能释放孰快,是短期企业最需要考虑的问题。

     我们仔细寻访考察了乐山当地的多晶硅企业,尽管对巨大的产能能否如期释放带着怀疑,但不能不承认,当技术、资金和人才都聚集于此地时,加快建设和突破是企业唯一的选择。

     2.4多晶硅价格下跌与太阳能光伏系统需求增长将互为循环

     尽管过往十年全球范围内的光伏需求增长迅猛,但不得不承认,太阳光伏系统的应用始终受世界各国政府的政策推动。截至到目前为止,已经有德国、美国、日本、西班牙、韩国葡萄牙、匈牙利、斯洛文尼亚、奥地利等国家出台了一系列强制购电等鼓励太阳能光伏应用的政策法规,但太阳能光伏发电成本居高不下仍然是制约其需求的最根本因素。

     倘若多晶硅价格下跌,太阳能光伏发电的成本会下降多少呢?

     考虑太阳能光伏产业下游的技术革命,如转换效率的提高、硅片切割技术的提高等,我们认为太阳能光伏发电的度电成本下降到与传统能源相近是未来可以预见的。

     3.重点上市公司

     基于对短期多晶硅供不应求状况不会被打破和国内多晶硅厂商能够小批量生产的假设判断,我们认为对太阳能多晶硅板块予以密切关注。

     3.1通威股份:国内多晶硅制造业的黑马

     公司是一个以水产饲料为主的饲料公司。公司的主要产品有水产饲料、畜禽饲料及特种饲料近五百多个品种,年饲料生产能力400万吨,通威水产饲料2006年在全国的市场占有率已超过18%,连续第十二个年头位居全国第一,已发展成为全球最大的水产饲料生产企业及主要的畜禽饲料生产企业。公司注入永祥股份50%股权。

     永祥股权注入将大幅增厚公司盈利。永祥股份为生产PVC的化工企业,利用当地丰富的盐卤资源生产PVC,设计产能12万吨,2007年已生产11万吨,生产PVC的同时,副产品氯气和氢气同时配套生产三氯氢硅,2007年已达产能5000吨,2008年将配合多晶硅项目扩大产能45000吨。目前公司三氯氢硅全部销售给乐山当地的新光、峨嵋半导体厂。公司三月份即将完成设备安装的200吨多晶硅生产线和中期完成安装的800吨多晶硅生产线将是永祥最大的利润增长点。

     永祥后续庞大产能是否能够如期达产存在疑问但短期少量投产的可能性大。由于永祥为化工企业,具有化工企业的生产管理经验,对太阳能多晶硅前端的生产管理具有较强的适应能力。公司虽然未透露其技术来源,但我们判断其主要技术人才和来源仍然主要来自于国内的峨嵋半导体和新光硅业,由于永祥股份目前50%的股权已注入上市公司,通威股份的管理层股权激励中也考虑了永祥股份的核心技术人员激励,因此目前永祥股份上下工作热情极为高涨,年内1000吨的多晶硅生产线安装调试应该不会存在问题。关键是产出多少。我们判断即使少量产出,以目前的市场价格计算,永祥股份的股权注入也将大幅增厚公司盈利。对于永祥后续的庞大投资计划,我们认为其能够如期达产不仅取决于公司的技术管理,还取决于资金的投入,如果公司大规模密集投入,必然寻求合理的资金渠道,我们推断这也是永祥股份50%股权投入上市公司的一个重要原因。

     饲料贡献稳定。尽管原材料上涨给公司短期造成了较大的成本压力,业绩短期波动,但随着公司产业链纵向一体化建设的稳步推进、食品安全意识的普遍觉醒,这种波动将逐渐缓解,产业的社会价值也将更加凸出,公司饲料产业链的未来前景值得看好。2007年下半年在公司销售旺季豆粕接近翻倍的价格上涨,给公司造成被动局面,预计2008年豆粕价格仍然在高位,但养殖户对饲料产品的提价预期也必将随之形成,公司利润率将有所恢复,预计2008年-2009年将对EPS贡献0.27-0.34元。

     估值与投资建议。我们假设公司2008年能够产出300吨多晶硅,2009年能够生产出750吨多晶硅,按照目前的市场价格和利润水平,考虑合理的价格下降,2008-2009年的EPS将达到0.70和1.16,参照新能源和农业公司的市场定价,我们认为公司的合理价位在28-34.8元之间,给予短期“买入”,长期“增持”的投资评级。

     3.2天威保变:拥有最完整光伏产业链的太阳能龙头

     公司是目前国内最大的变压器生产厂商之一,参股的新光硅业和天威英利是国内最为重要的太阳能多晶硅供应商和电池组件生产商,公司是国内最早介入太阳能光伏产业的企业,拥有最为完整的光伏产业链,是国内太阳能光伏产业的龙头企业。

     新光硅业产能陆续释放利润强劲增长。公司参股35%的新光硅业一期1260吨多晶硅产能开始逐步释放。2008年1-2月,每月单产可达50-60吨,3月份大修之后可进入高参数运行阶段。我们预计新光硅业2008年可产多晶硅600-800吨,若2008年市场价格维持目前水平,则新光硅业将给天威保变带来巨大的投资收益。我们预计新光硅业2008-2009年可给公司带来EPS增厚0.6-0.86元。

     天威英利短期虽面临硅料供应压力但产能规模大幅增长。天威英利是一家垂直整合光伏电池厂商,主要销售光伏电池组件,2007年天威英利的太阳能电池组件规模达100兆瓦,预计2008年将达到300兆瓦,2009年底达到500兆瓦。尽管太阳能多晶硅料的价格持续上涨对公司造成一定的压力,但由于天威英利的主要硅料来源于国际大厂的长单,即使在2007年底国内太阳能多晶硅价格飙升之际,天威英利的销售毛利率仍然保持在20%以上,因此我们预计随着该公司产能的快速增长,未来业绩仍将随着产能释放而快速增长。我们预计天威英利2008-2009年可给公司EPS增厚0.40-0.80元。

     变压器新增产能也进入释放期。公司新建的天威合肥变压器厂和天威秦皇岛变压器厂进入生产阶段,2008年产能将达到8000万千伏安,2009年可望达到1亿千伏安,产能快速释放和毛利回升将使公司变压器产业的收入和利润快速增长。我们预计2008-2009年每股收益可达0.35-0.44元。

     估值与投资建议。我们预计公司2007-2009年的EPS分别为0.56元、1.35元和2.06元。我们认为新能源的长期增长可以预期,公司作为国内太阳能的龙头企业,理应享受溢价。按照2008-2009年50-40倍的PE,公司的合理股价位在67.5-82.40元,我们给予“买入”的投资评级。

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