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宝利财富专栏 | 硅料中的明珠!颗粒硅市占率持续攀升,国内头部企业加速扩产

多晶硅被喻为光伏产业的“基石”,是硅产业链中极为重要的环节。天宏瑞科通过与美国REC公司合作,引进了一流的创新技术,打造了极具壁垒的颗粒硅企业和核心产品。
2023年06月19日

多晶硅被喻为光伏产业的“基石”,是硅产业链中极为重要的环节,在电子信息产业和光伏产业中发挥着积极作用。目前,多晶硅市场存在颗粒硅和棒状硅两种产品形态。颗粒硅因日趋增长的产量和市占率等优势,成为助推光伏行业高质量发展的重要材料。

 

颗粒硅迎量产机遇 市占率持续攀升

改良西门子法与硅烷流化床法(FBR)是多晶硅的两种化学提纯方法,目前两种技术并存,但颗粒硅优势显著,通过黑科技技术突破迎来量产机遇。颗粒硅被列入《“十四五”能源领域科技创新规划》先进技术集中攻关重点任务,备受国家重视。

流化床反应器结构图

颗粒硅流化床法生产工艺是把细小的硅颗粒种子铺在有气孔的床层上,从下面通入气态硅化合物(硅烷或三氯氢硅)和其它反应气,气流把硅种吹到飘浮半漂浮的流化状态,加热和受到催化的硅化合物气体分解或与其它气体反应,生成的硅单质沉积在浮动的硅种上,慢慢长成较大硅粒,几毫米到厘米级别都有,大的颗粒掉入搜集斗,再由出料管送出流化床反应器。

近几年,颗粒硅在主流创新技术和头部厂商生产带动下,需求大幅提升,颗粒硅市场占比逐渐走高。据了解,目前硅料行业,市占率与成本优势是第一位的,颗粒硅实际市占率已到10%,未来目标将是30%,成长空间巨大。从行业产能看,截至2022年底,全球多晶硅产能约132.3万吨,产量约94.7万吨,我国多晶硅产量为82.7万吨,净进口量约8.5万吨,而总需求量约103.3万吨。因此,2022年以来中国多晶硅市场供不应求,同时,行业利润也更多的流入了硅料环节。(数据来源:世纪能源网、新浪财经)

长远看,硅料产业发展空间巨大,硅料供应将越来越充足。颗粒硅作为硅料中的明珠,蓬勃发展、扩产迅猛,具有极高性价比,在品质、成本、减碳上具有明显优势。但目前市场份额仍有限,且尚未掌握定价权,相信随着产能快速扩张后,颗粒硅的市场份额与定价权将得到提升。

据宝利财富观察员了解,处于该赛道的国内领头企业,在市场需求及利润趋势下,已有多个扩产项目正在募投阶段或在建阶段。在全行业扩产背景下,颗粒硅领军企业的扩产增产顺应行业大趋势,迎合市场需求。未来在产品质量与成本可控下,市占率将持续提升。

 

颗粒硅未来市场广阔 极具竞争优势

颗粒硅技术壁垒高,相关企业具备至少3年以上的窗口期进行市场验证与品质提升,有望享受巨大的存量空间、市场扩容以及低生产成本带来的超额利润。据预测,到 2025 年全球颗粒硅产量仅能满足多晶硅总需求的 54.3%,未来市场空间广阔。

光伏硅料行业较产业链其它环节具有重资产+低周转等的特征,扩产周期在整个光伏产业链中很长,约18个月。颗粒硅采用硅烷流化床法(FBR)技术,目前国内仅有2家硅烷流化床法量产企业。(以上数据来自:中国基金报、雪球网)

天宏瑞科通过与美国REC公司合作,引进了一流的创新技术,打造了极具壁垒的颗粒硅企业和核心产品。短期内,颗粒硅市场有望形成以天宏瑞科等头部企业为首的竞争格局。2022年,在全国推进能源低碳转型之际,天瑞硅材料8万吨电子级粒状多晶硅产业升级项目,被陕西有色金属集团公司确定为高质量项目。

 

国内颗粒硅头部企业【天宏瑞科】

以核心业务筑牢科技壁垒

陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司作为颗粒硅头部企业,是一家集超纯硅材料制造、销售、服务和研发为一体的中外合资企业。公司以“煤-电-硅”产业链为依托,引进美国REC全球领先的超纯多晶硅、高纯硅烷气和粒状多晶硅生产技术,建成粒状多晶硅18000吨/年、超纯多晶硅300吨/年及高纯硅烷气充装800吨/年的硅材料生产线。

核心业务一:电子级多晶硅

公司采用硅烷西门子法生产的电子级多晶硅料,是国内极少数有能力量产电子级超纯多晶硅的企业。电子级多晶硅块产品CZ与区熔级硅棒FZ代表公司最高技术水准。产品纯度高达11N,且具有高致密性。其中区熔级产品为国内唯一能够生产此产品的企业,具有明显的进口替代能力。

应用领域:CZ块硅产品主要应用于半导体直拉单晶生产、特别是大规模集成电路(CPU、GPU等)用硅片生产,同时还可用于高品质光伏单晶生产领域。FZ硅棒应用于分立器件、大功率半导体IGBT等半导体生产。(数据来自:官网)

核心业务二:粒状多晶硅

天宏瑞科引进美国REC Silicon FBR-B(第二代流化床)技术生产的粒状多晶硅,是国内唯一具备大规模量产能力的粒状硅生产企业。FBR工艺综合电耗较西门子法下降明显,有利于降低产品成本、FBR反应器所具备的最长200天连续生产能力也远优于改良西门子法,产品经筛分及抛光,颗粒表面光洁度高,杂质含量低。粒状硅产品所具有的小颗粒、流动性等特点使其在下游应用过程中作用巨大。

应用领域:粒状硅无需破碎可直接用于多晶铸锭及单晶拉制。FBR粒状多晶硅运用在下游多晶铸锭生产中,作为坩埚铺底和填缝使用,将有利于增加坩埚装载量,增加铸锭企业单位产出,降低生产成本。近年流行的单晶CCZ(连续直拉)生产过程中,粒状硅具有西门子块状硅难以替代的便于连续加料等优势,非常适合大直径单晶连续拉制使用。

核心业务三:高纯硅烷气

电子级高纯硅烷气作为公司硅烷生产部主要产品,纯度高达99.9999%,在满足超纯硅生产部及FBR生产需要的同时,公司具备500MT/年硅烷气充装外售能力。硅烷气产品采用代理商模式开展销售工作,REC上海办事处作为合作方,利用成熟的市场销售渠道与操作经验帮助更加顺利地进入下游应用市场。

应用领域:硅烷气主要应用领域为太阳能电池,具体应用在晶硅电池氮化硅减反射膜制备;也可应用于平板显示(TFT-LCD),具体应用在氮化硅绝缘保护膜、非晶硅层膜;还应用于半导体领域,具体应用在外延硅淀积、氧化硅膜淀积、氮化硅膜淀积等方面。

未来,天宏瑞科将打造国内产业链更完整、技术更先进的半导体基地,持续不断地致力于推动硅材料生产工艺的研发与进步,以硅材料制造水平的提升加快我国“双碳”目标的实现,大幅提升我国硅材料产业的品质与效益。