颗粒硅技术和市场现状探讨

作者: | 发布日期: 2020 年 12 月 28 日 9:59 | 分类: 产业资讯

2020下半年以来,颗粒硅的生产技术改进,以及多项产能项目的投建,引发市场广泛关注,同时颗粒硅低成本、低能耗、低排放的特点,不仅在平价上网时代具有性价比优势,并且符合降低碳排放的政策需求。

目前行业普遍把颗粒硅作为添加料使用,基本上将掺杂比例控制在30%以下,现下头部硅片厂的掺杂比例已可达到40%。掺杂比例主要受到微粉问题的限制,微粉在炉内高温的场景下会在石英封场内形成氧化物,影响晶体生长,提高颗粒硅比例会加大晶体失活的风险。

我国颗粒硅在产产能不足3万吨,渗透率约5%,尚未实现大规模量产,行业前景亦存在诸多不确定性。我们总结了近期行业内关于颗粒硅技术路线的部分观点,并对未来发展前景的诸多可能性作出分析:

颗粒硅相对西门子法具有以下优点:

量产后的生产成本方面占优:量产理论生产成本为3.5万元/吨,投资成本6~8万元/吨,相对西门子法降低20%~30%,全周期成本4.5万元/吨,略低于西门子法。

颗粒难的生产流程更短,后处理工序更少:颗粒硅产品形似球状,流动性好,圆形度>0.92,中位粒径在2mm左右,更好满足复投料尺寸要求,无需破碎工序,降低损耗以及破碎成本,同时有效避免破碎过程中引入杂质的风险。

节约能耗:颗粒硅生产单位耗电量少,单吨耗电20~25kWh,相对西门子法45~60kWh降低50~70%;颗粒硅流化床技术使用硅烷气制备,生产反应温度低,还原温度500+C即可,而采用改良西门子法还原三氯氢硅,需要1080℃以上的高温。

与此同时,由于产品特性,颗粒建在生产技术方面仍需要改进:

生产安全的危险系数较高:生产过程中要使用到硅烷,该气体极为活波,在零下80度下遇空气会发生爆炸。

氢、碳等杂质含量很难控制:颗粒硅的比表面积大,更容易吸附杂质,在转化过程中会产生很多粉料,运输过程中也会有粉料产生,产品有被污染的风险。在氢气生产环境中有吸附,生产器壁是碳基生产过程中硅会撞击器壁,内衬也多为碳基材料。随着颗粒硅产线升级,氢杂质、粉尘等问题都将得到解决。

隐形成本较高,实际生产成本仍有待优化:虽然颗粒硅在电耗、人工、初始投资额等方面具有成本优势,理论量产成本相对西门子法较低,但目前技术水平下,颗粒硅的连续生产能力较差,尚未实现大规模量产,成本仍有待压缩。

保利协套是颗粒建技术路线的重要推手。保利协鑫目前在产产能年底由6,000吨提高到10,000吨,2021年规划投产2万吨颗粒硅产能,届时公司总产能3万吨,行业总产能约5万吨。

9月8日,保利协鑫旗下江苏中能规划产能10万吨、首期5.4万吨颗粒硅项目正式开工扩建,是目前全球单体最大规模颗粒硅项目;

10月18日,保利协鑫在四川乐山10万吨颗粒硅项目正式开工,一期6万吨产能预计将在2022年2月投产,全部产能2022年底达产,届时保利协鑫将拥有20万吨颗粒硅产能:

12月10日,保利协鑫发布公告,FBR颗粒硅生产工艺得到重大突破,成本优势更加明显,产品质量得到客户的广泛认可。

在目前的光伏生产体系下,短期内颗粒建取代现有改良西门子法的可能性很小,长期具备潜力。技术方面制约因素较多,粉尘、杂质等问题亟待解决,同时短期内出货量较少,硅料讲究系统化配置和稳定性,颗粒硅兼容进现有的下游生产体系仍需时间,同时受到专利保护的限制,颗粒硅技术很难在短时间内得到普及,难以在行业层面形成规模。

文章来源:申港证券

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