【光伏】颗粒硅品质有所提升，产业化进程或加速

一、颗粒硅是光伏硅料环节的新一代技术，具有更大的成本降低潜力，颗粒硅对比块状硅有四大优势，但从品质和产业化来说，还不如块状硅成熟。

目前，光伏行业的上游原材料主要分为 2 种：块状硅和颗粒硅。
块状硅：生产工艺为西门子法工艺。通过气相沉积方式，生产棒状硅、块状硅，为 目前光伏行业主流的上游原材料，占比全球总产能 95%以上。

颗粒硅：生产工艺为硅烷流化床法（FBR）。在流化床中，通过使硅烷裂解并在晶种 上沉积，生产颗粒硅、颗粒状多晶硅。



当前，颗粒硅对比块状硅，主要有四个优势：
成本端：颗粒硅投资强度、电耗、人工成本更低。颗粒硅的 FBR 生产技术流程更短、 后处理工序更少、占地空间更小。其投资强度下降 30%、生产电耗降低约 70%、项目人员需求降低 30%、水耗下降 30%、氢耗下降 42%。

使用端：：颗粒硅填充性更好、利于连续直拉拉晶。颗粒硅形似球状，流动性好，可以多装 15%-20%的颗粒硅（增加单位产出，降低生产成本，避免大块料堵塞）

品质端：颗粒硅没有破碎时的杂质风险。因颗粒硅无需破碎工艺，避免硅料的损耗、 并降低破碎成本。

碳排放：颗粒硅每公斤的耗电量在20度，而块状硅的耗电量在60度，综合计算，如果1GW电池全部使用颗粒硅，可以减少3000吨的二氧化碳排放。

同时，颗粒硅还有一些劣势：
产业化：由于颗粒硅的含氢量较高，所以在生产过程中导致跳硅，影响后续的生产，而块状硅的技术成为成熟。
从整体的品质上（良率）来看，块状硅的整体良率更高，颗粒硅的整体品质还不如块状硅。


二、根据产业最新调研信息，颗粒硅品质上已经发生了变化，使用率也从10%提升至50%以上。如果颗粒硅产业化顺利，将对块状硅（西门子法）造成直接竞争，也将保证硅料价格迅速回落至合理区间。
颗粒硅在去年11月被广泛宣传，产业主导者是保利协鑫能源（港Gu），2020年底有1万吨产能，颗粒硅因为品质和良率问题，在实际使用中，是做块状料（通威Gu份主导西门子法）的填充，部分企业目前掺杂率为10%左右。

今年3 月，保利协鑫公告其颗粒硅万吨投产后各项指标再获突破，在生产端、质量端、成本端、应用端已逐步验证。
而根据产业调研信息，目前颗粒硅金属含量、碳含量、氢跳问题等都已解决，拉出的硅片的品质已经不亚于西门子法的，甚至更好（没有二次污染，金属含量更少），部分企业的实际应用已经50%以上，甚至70-100%，不再是填充用的掺杂料。

事实上，目前也已经有相关企业开始选择提前锁定颗粒硅产能，例如5 月 28 日晶澳公告5年内采购专门的颗粒硅（单独指明颗粒硅）近 15 万吨，年均采购3万吨（是通威202年产能的30%左右），此前，中环、隆基均有与协鑫签颗粒硅长单采购合同。
如果产业化顺利，颗粒硅将直接挑战以通威、大全为代表的西门子法硅料地位，按照保利协鑫规划，2022年将有20万吨颗粒硅产能释放，届时市占率将达到27%（目前仅3%）。

另外，硅料作为光伏行业最上游的材料，去年至今因为旺盛的需求，导致供需紧张，价格从年初至今产能释放缓慢，导致供不应求，今年年初以来，硅料报价暴涨了260%，较2020年的报价涨了4倍，产业链众博弈情况严重。

而硅料投产节奏较慢，今年年底才有部分西门子法硅料的释放，硅料价格高位将维持至明年年中，但是如果颗粒硅被行业认可，保利协鑫今年年底就有5万吨产能（2020年产能的12%）释放，将大幅缓解硅料紧张程度。


三、相关公司

目前国内颗粒硅产能均由保利协鑫产能，具有专利壁垒，因此相关公司较少。

【保利协鑫能源（港Gu）】：是颗粒硅最重要的生产商。颗粒硅规划方面，首期5.4万吨，未来一共20吨，12月底会上1万吨，21年上半年3万吨，年底将达到5.4万吨，2022年完成20万吨。

【协鑫集成（002506）】：主要从事高效电池组件、能源工程、综合能源系统集成等相关产品的研发、设计、生产、销售及一站式服务，与保利协鑫能源同属于协鑫集团。

【上机数控（603185）】：与保利协鑫合资建设30万吨，上机在一期6万吨颗粒硅项目中参Gu 35% [图片]