近些年，全球各国政府相继宣布了“碳中和”、“碳达峰”的目标，以清洁能源为核心的全球第三次能源革命粉墨登场。在太阳能、风能、水能、核能等清洁能源中，光伏凭借其在经济性、安全性、可行性等层面的优势，成为了各国实现“碳中和”目标的首选路径之一。
我国政府在近些年间先后颁布了一系列的扶持政策及产业规划，旨在大力发展光伏产业。由此，在政策的推动下，我国光伏产业于2019年进入到了加速成长期，近两年间整条光伏产业链景气度不断提升，相关企业的业绩增长显著。根据习近平总书记提出的目标，到2030年，全国风电、太阳能发电装机合计不少于12亿千瓦。而根据索比咨询等第三方机构的预测，届时风、光装机很可能达到20亿千瓦。
在光伏产业链中，主要可以分为硅料、硅片、电池片、组件、光伏电站五大环节。其中，硅料作为整条产业链的起点，其质量与成本决定着后续环节产品的竞争力。尤其是在光伏发电实现“平价上网”目标的加持下，产品的性价比尤为重要。虽然2021年硅料价格因供需错配等因素大幅上涨，但从长远视角来看，其价格走势必然呈下降趋势。所以，未来硅料环节的发展，“降本增效”将成为主旋律。
01
颗粒硅凭借低能耗、低投入、低成本等优势未来有望逐步替代多晶硅，保利协鑫已经走在该领域的前列
目前，硅料的制备主要有两种方法
一是主流的改良西门子法
二是技术尚未成熟的硅烷流化床法
前者具有产品纯度高、技术成熟的优点，缺点是能耗高、前期投资高，降本潜力有限，其产成品为多晶硅;后者的能耗低、资本支出相对较少、生产流程短、降本空间大，但产成品颗粒硅的杂质多，品质不够稳定，目前仍处于试用阶段。从短期视角来看，后者很难对前者形成替代，但从中长期视角来看，当解决了表面污染、跳料等核心问题后，其凭借低成本、低投入的优势有望逐步取代改良西门子法。
从应用的角度来看，目前国内采用硅烷流化床法的企业只有保利协鑫与天宏瑞科，国外主要企业中，只有美国的REC Silicon采用此方法。根据保利协鑫的数据显示，应用颗粒硅单晶成本是应用棒状硅单晶成本的81%，理论上颗粒硅生产成本有望较棒状硅低30%。
目前，内蒙中环、上机包头、宁夏协鑫等主要下游厂商已经通过颗粒硅拉晶测试，杂质含量已与太阳能级持平，实验成品率与正常成品无差别。就市场认可度而言，目前在晶澳科技、隆基股份、中环股份等下游企业与保利协鑫签订的长单协议中，均包含了颗粒硅产品，其中前者更是与江苏中能(保利协鑫旗下子公司)签订了五年长约，预计采购14.58万吨颗粒硅。由此可以看出，当前的颗粒硅市场似有从引入期向成长期转变的迹象，但受限于产能，很难在短期内实现对多晶硅的大规模替代。不过，目前保利协鑫已在内蒙古、乐山、徐州三地展开了颗粒硅的扩产计划，远期规划产能达50万吨。其中，上机数控在内蒙古项目一期中参股35%，颗粒硅再次得到行业认可。
从中远期视角来看，颗粒硅可能会成为改变行业竞争格局的关键因素之一，如果其能够得到越来越多的下游厂商认可，那么保利协鑫凭借技术、产能上的先发优势，市场份额有望进一步扩大。尤其是当行业产能不再紧缺时，保利协鑫的产品优势将会凸显。
02
预计到2022年末国内硅料产能将翻一番，通威股份、保利协鑫等龙头企业的规模壁垒愈发提升
除了利用技术手段能够降低成本以外，生产规模也是影响因素之一。根据CPIA的数据显示，截至2021H1，国内硅料总产能约为46.3万吨，预计到2021年末将达到57.5万吨，2022年末将达到119.2万吨。其中，通威股份与保利协鑫在2021年末、2022年末的产能预计将分别达到15万吨和11.8万吨、30万吨和23.8万吨，属于行业中的领跑者。其他企业中，新特能源、大全能源、东方希望的产能亦有提升，但扩产前后所占产能份额变化较小，市场格局较为稳定。
随着国内硅料产能的不断提升，我国对于进口的依赖度也从2016年的42%下降到2020年的20%，尤其是相比于海外企业，本土企业在人工成本上更具优势。比如海外硅企的人工成本占比一般超过20%，而中国企业的人工成本占比一般不超过10%(2020年通威股份为4.41%，大全能源为7%)。人工成本高企叠加中国企业的规模优势，海外硅企的竞争力近些年来持续下滑。截至2020年，中国企业产能和产量分别占全球的75%和76%，成为全球第一大硅料生产国。
单纯考虑生产规模，通威股份、保利协鑫已经构筑了一定的规模壁垒，对于第二梯队的企业而言，如果在行业处于供需错配的成长阶段无法借助资本力量追赶第一梯队，那么当行业供需逐步趋于平衡后，在资本投入高企的情况下，其行业地位难以提升。所以，未来硅料行业的市场格局已初现端倪，唯一的变数存在于技术路径的选择上。随着行业内主要企业的产能逐步释放，规模效应将推动硅料成本和售价进一步下降。
03
主要硅料企业的产能大多集中在低电价地区，这将巩固头部企业的成本优势
结合通威股份与大全能源的成本结构来看，制造费用占比通常在50%-60%之间，其次为直接材料，占比大概在40%上下，直接人工占比相对较低。在制造费用中，主要以电力和折旧为主，前者占比一般超过50%，后者占比一般在30%上下。这就意味着，生产基地的选址将成为影响生产成本的重要因素之一。
从目前的市场情况来看，通威股份、保利协鑫、新特能源、大全能源、亚洲硅业等主要企业的生产基地大多布局在内蒙古、新疆、四川、青海等低电价地区，这将进一步推动硅料成本的下降，同时龙头企业的成本优势也愈发稳固。
对于第二大成本项直接材料而言，工业硅粉占比接近80%，其价格具有显著的周期性特征。2021年受全球减产等因素影响，进入到了上行周期中，合盛硅业等资源型企业的股价也是出现了爆发式的增长。对于硅料企业而言，材料价格难以掌控，但却可以借助技术手段减少材料的消耗。根据中国有色金属工业协会硅业分会的数据显示，光伏系统多晶硅用量已经从2008年的9.5g/W下降到2019年的3.3g/W，降幅高达65%。未来，随着5G、物联网、人工智能等新兴技术的不断成熟，借助大数据分析等手段，硅料的生产成本仍有可能继续下降。
结合大全能源招股说明书中的成本数据来看，固定成本占比大概在45%左右(29%的折旧+8%的其他费用+7%的直接人工;其他费用主要为维修费、保险费和排污费;直接人工在一定产量范围内应视作固定成本)，与变动成本几乎相当。所以，对于硅料企业而言，生产规模对于单位成本的影响较大。当然，由工艺改良所引发的用料和耗能的下降，对于成本的影响更加显著。所以，像保利协鑫这样的新技术探索者，未来潜在的成长性更强。
04
硅料行业市场集中度较高，未来极有可能形成寡头垄断的市场格局
通过前述分析可以看出，在“平价上网”的政策导向下，硅料企业分别从生产规模、选址、生产工艺、技术路线等多个层面推动硅料产品的“降本增效”。这对于企业的融资能力、品牌实力、技术研发、战略眼光等多种能力有着极高的要求，因此，在多重因素的共同作用下，硅料行业的集中度与进入壁垒愈发提升。体现在市场份额上，目前硅料行业已经形成了通威股份、保利协鑫、新特能源、大全能源、东方希望五虎相争的格局，截止到2021H1，产能CR5高达86%。其中通威股份与保利协鑫预计到2021年底和2022年底，将与其他三家企业拉开一定的差距，市占率或超20%。
从前述分析中可以看出，头部企业已经形成了规模壁垒和成本优势，叠加高企的资本投入、潜在的环保成本、较高的退出成本以及较长的扩产周期，行业进入门槛颇高，头部企业的市场地位相对稳定。在对上游硅资源企业的议价能力方面，受限于资源类产品的稀缺性，硅料企业的议价能力一般，不具备定价权。以通威股份为例，其支付给电力、原材料厂商的预付款项占流动资产的比例大概在4%左右。在对下游硅片企业的议价能力方面，基于较高的市场集中度以及技术壁垒，硅料企业具备较强的定价权。
结合行业生命周期来看，目前行业正处于成长期，市场需求旺盛，第二梯队甚至第三梯队的企业均能在市场中分得一杯羹。但从中远期视角来看，由于光伏电站的置换周期长达25年，因此当行业进入到成熟期后，实力有限的企业将逐步被市场淘汰或者被头部企业收购。本质上，在同等技术水平下，硅料企业的竞争是成本的竞争，技术、产能均是为成本服务的。一旦行业逐步走向买方市场，不具备成本优势的中小企业将举步维艰。而且，光伏市场基本不存在缝隙市场，未来中小企业的生存压力陡增。因此，虽然头部硅料企业之间的差距不大，但10年或者20年以后，极有可能会形成寡头垄断的格局。
(关键字：光伏)
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