颗粒硅的几点看法:电耗低、单位投资额少,短期依然不具备大规模出货能力

作者: | 发布日期: 2020 年 12 月 14 日 9:51 | 分类: 产业资讯

事件:近期,保利协鑫能源(3800.HK)的颗粒硅技术引发了行业对于多晶硅环节技术路径的讨论。在调研了行业内主要公司、产业第三方以及下游硅片主流企业后,我们总结了关于近期多晶硅行业技术路线争议的一些看法,主要观点如下。

颗粒硅(流化床法)相对于块状硅(改良西门子法)的主要优点:

1、质量方面:密度小&流动性好,利于CCZ(连续直拉)。目前后端硅片拉棒环节的主要技术为RCZ(单晶复投),是拉完一根再复投加料拉下一根;而CCZ(连续直拉)可以实现一边加料一边拉晶,能够节约加料时间且单晶的电阻率的一致性非常好。由于颗粒硅密度小且流动性好,因此相比于块状硅更适合CCZ。目前的主要问题是因为CCZ是连续加料,前面残留的锅底料会影响到后面拉的品质,因此对总杂质含量要求很高,目前颗粒硅的纯度还达不到要求。

2、成本方面:电耗低、单位投资额少。目前改良西门子法每公斤耗电在60度,颗粒硅仅为20度,因此理论电耗仅为改良西门子法的1/3;此外,由于流程工艺相对更为简单,因此颗粒硅的单位投资额相对更少(采用6代线后可降至7-7.5亿/万吨),改良西门子法目前为10亿/万吨,因此相应的流化床法的折旧成本也比较低。二者共同导致颗粒硅的理论生产成本比块状硅要低。

颗粒硅相对于块状硅的主要缺点:

1、后端环节:含氢量高导致跳硅,会对拉棒产生一定不利影响。由于流化床法自身的生产工艺原因,颗粒硅中氢含量相比块状硅要高,在后端拉棒环节受热容易生产跳硅,即所谓的氢跳现象,从而对单晶炉热场的使用寿命和拉棒的稳定性和质量产生不利影响。

2、质量方面:含碳量高以及粉尘问题影响产品纯度。由于颗粒硅体积很小,因此在生产过程中会撞击器壁从而损伤生产设备器壁。为解决这一问题,一般设备的内衬多为坚硬的碳基材料(如碳化硅),但在生产过程中硅仍然会撞击器壁从而使得颗粒硅中含碳量较高。此外,颗粒硅表面积较大,导致其容易吸附更多粉尘。两个问题均会影响产品纯度,其中N型料对于纯度的要求更高,目前颗粒硅还满足不了这么高的纯度要求。

3、成本方面:目前稳定运行和产品一致性问题仍是制约降本的主要问题。虽然颗粒硅的电耗、单位投资额以及人工成本方面相比块状硅具有优势,但这只是理论情况。实际上,由于颗粒硅撞击器壁的问题,根据目前掌握的信息颗粒硅的生产连续性较差,需要隔几个月就更换新的碳基内衬,造成了较大的成本增加。此外,由于颗粒硅体积很小,目前成品中仍有较多粉状颗粒硅,属于废料,也造成了较大的成本增加。因此,这两个问题是颗粒硅后续能否成功降本的关键。

主要结论与我们的观点:

1、颗粒硅短期依然不具备大规模出货能力,不影响行业竞争格局。根据保利协鑫能源官网公告信息,2020年底颗粒硅有效产能将达到1万吨,2021年将达到3.2万吨,根据产能投放及爬坡的节奏,我们判断2021年出货大致在1.5万吨,占全部总需求(55万吨)不到3%,对于行业供需以及竞争格局的冲击很小。

2、新技术值得继续观察,需密切跟踪下游除中环和协鑫外的大规模应用。当前协鑫颗粒硅出货较少,目前主要供给中环以及自用,其他主流硅片企业态度中性、部分偏谨慎,反馈的主要问题还是氢跳、粉尘以及金属等问题。判断颗粒硅能否大规模替代的关键是下游大规模应用的边际趋势能否形成,这既取决于颗粒硅当前的品质问题能否得到解决也取决于颗粒硅成本是否能持续下降,两方面目前短期均无法被证实或证伪,仍需要观察。

文章来源: 安信电新邓永康团队

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