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硅料天王们的江湖 | 年度回顾系列

2025-01-10 17:48
能源圈
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“如果颗粒硅能取代西门子法棒状硅,那就是颠覆,而我们公司的价值就会变为零。”

此番言论针对的正是抛弃棒状硅,allin颗粒硅的协鑫科技。技术路线之争光伏行业经久不衰的话题,且硅料作为光伏上游产业,其价格波动向下延伸可影响至整个行业。

至今,大全能源副董事长徐翔这番关于技术路线之争的言论已过去一年。

在这一年中,颗粒硅与棒状硅并不是非此即彼的死对头,而是携手并进的“出清者”。

同样在今年,颗粒硅成长迅速,在技术创新和出货产量两方面实现突破,已然搅动硅料江湖。

颗粒硅:克服短板后的华丽旅程

棒状硅和颗粒硅一体两面,是采用改良西门子法硅烷流化床法制造的两种不同技术路线生产出的多晶硅产品形态。

三年前,对比主流且更成熟稳定的棒状硅,彼时的颗粒硅有四个缺点:金属含量高,碳含量高,有粉料,含氢。

然而经历几年发展,颗粒硅已克服短板,实现技术改进和品质提升。

作为率先布局颗粒硅的企业之一,2024年上半年,协鑫科技颗粒硅5元素总金属杂质≤0.5ppbw的产品比例从2024年一季度的约84.7%,提升至二季度的约90.6%;颗粒硅18元素总金属杂质≤1ppbw的产品比例从2024年一季度的约55.8%,提升至二季度的约64.3%,优于市场N型致密复投料的质量标准。

同时,通过优化硅烷流化床反应器的设计,提高反应器内的气固接触效率,减少粉料的生成。协鑫科技在内蒙古的颗粒硅项目中,采用了先进的硅烷流化床反应器技术,显著减少了粉料的产生。

2024年9月28日,协鑫科技乐山基地颗粒硅已取得法国能源与环境控制署碳足迹认证,每千克颗粒硅的碳排放仅为24.913千克二氧化碳当量,较2021年徐州基地颗粒硅37.000千克二氧化碳当量的碳足迹数值,大幅降低了33%,刷新了全球行业纪录。

同年12月27日,内蒙古环晔材料有限公司获得一项名为“一种降低颗粒硅表面氢含量的装置”的专利,该专利的除氢装置能有效带动颗粒硅滚动,可更高效、持续地除去颗粒硅表面的氢,提高单晶成活率的同时提升质量。

在2024年3月的业绩说明会上,协鑫科技控股有限公司联席首席执行官兰天石表示,颗粒硅品质已经实现重大突破。

截止去年上半年,协鑫科技颗粒硅产量达到136359吨,同比增长65.6%。同年4月,协鑫科技拿下了隆基绿能约233.75亿元的颗粒硅订单,这也是2024年以来光伏业内首笔超200亿元采购订单,下游企业的大笔采购有力地证明了硅料产业已进入“两种技术路线共存”时代。

成本向下后的乐观与客观

2024,是颗粒硅质量向上,成本向下的一年。但面对颗粒硅,依然要理性客观。

价格低、更环保、自动化生产程度更高,是颗粒硅一直以来宣传的优势。

其中,颗粒硅的价格优势,主要源于耗电量少,一般硅料生产的电费在多晶硅制备成本占比约在31%-42%之间。业内调研显示,硅烷流化床法制备颗粒硅的直接电耗,只有西门子法的10%,综合电耗只有西门子法的1/3最新数据显示,2023年,协鑫科技颗粒硅的综合电耗已经降至13.8kWh/kg,较行业平均水平57kWh/kg低74%。

同时,颗粒硅的制备工艺较为简单,与改良西门子法相比,颗粒硅采用的硅烷硅烷流化床工艺仅需三步流程,减少了精馏、尾气处理、破碎整理的环节。

颗粒硅碳足迹值较改良西门子法生产的棒状硅减少了35%以上,相当于每10万吨颗粒硅就可减排二氧化碳超200万吨。随着2026年正式施行CBAM的节点将至,颗粒硅的长期主义、低碳价值更将逐步体现,也将被更多企业关注。

凭借这些突出的优势,硅烷流化床颗粒硅技术一直被称为颠覆性技术。但客观来讲,没有一种技术是完美的,谈及“颠覆”也为时尚早。

值得注意的是,制造硅料的成本大头——电耗降了约七成,成本价格却仅低了一成左右,这意味着颗粒硅的成本优势并不明显,最终利润端优势也并不明显。2024年第三季度,协鑫科技颗粒硅的生产现金成本(含研发成本)为33.18元/公斤,较大全能源棒状硅38.93元/公斤的现金成本低14.78%。

此外,虽然电耗低,但硅烷流化床法制出的颗粒硅还存在“隐形”能耗,分别是蒸汽能耗、硅量消耗和硅粉消耗。当下硅料成本仅占组件成本的10%左右,多晶硅料目前已经不是降低光伏组件成本最为重要的环节,且比起价格低和新技术的噱头,更重要的还在于质量的提升。

产能扩张,订单增长

凭借优异的节能和降本属性,颗粒硅正冲击着硅料市场。

由于颗粒硅的制备工艺存在较高技术壁垒,2023年以前国内仅有2家量产颗粒硅的企业,分别是协鑫科技和陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司的子公司天宏瑞科

到了2023年,这个数据变成了7家,且四大硅料龙头或明或暗均有布局。

随着颗粒硅产能和产量的增加,2023年颗粒硅市场占有率也从去年的7.5%猛增到达到17.3%;预计到2025年,颗粒硅的市场占有率将提升至30%。

头部企业中,协鑫科技作为颗粒硅当之无愧的先驱,布局早且转型坚决,在2012年就实现了颗粒硅千吨级中试,2023年底,出售新疆戈恩斯股权,全面转型颗粒硅;天宏瑞科持续加码,在已拥有陕西榆林1.8万吨的颗粒硅产能基础上,又规划了8万吨的扩产计划。

在多晶硅价格已跌破全行业生产现金成本时,棒状硅受制于内卷低价与过剩产能时,颗粒硅仍在逆势扩产。截止2024年上半年,协鑫科技颗粒硅的名义产能已达42万吨,并全部实现达产,预计到2024年底,这一产能将提升至50万吨。

同时,颗粒硅已在下游客户中得到了广泛应用,TCL中环、隆基、上机数控、晶澳科技、双良节能多家企业下单采购颗粒硅。

在2024年,国内硅料产量达到210万吨,受供应过剩和市场竞争加剧的影响,西门子法多晶硅价格下降到6万/吨左右,颗粒硅均价约为5.5万/吨,硅料四大天王在2024年前三季度均呈亏损态势,累计亏损约80亿元。

当下,当前的光伏技术之争,也许短期内不需要你死我活。技术在进步,应用场景在增加,不同技术可以因为不同应用场景的不同性价比而共存互补较长时间。

因此,随着两种技术路线共存的时代到来,颗粒硅和棒状硅可互为补充,满足多样化需求;且颗粒硅作为硅料行业的新质生产力,成本低可抵抗价格波动的风险,创新性可打破同质化竞争避免无效扩张,低碳环保可增强绿色属性、助力光伏行业走的更远。

       原文标题 : 硅料天王们的江湖 | 年度回顾系列

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