近些年，全球各國政府相繼宣布了“碳中和”、“碳達峰”的目標，以清潔能源為核心的全球第三次能源革命粉墨登場。在太陽能、風能、水能、核能等清潔能源中，光伏憑借其在經濟性、安全性、可行性等層面的優勢，成為了各國實現“碳中和”目標的首選路徑之一。
我國政府在近些年間先后頒布了一系列的扶持政策及產業規劃，旨在大力發展光伏產業。由此，在政策的推動下，我國光伏產業于2019年進入到了加速成長期，近兩年間整條光伏產業鏈景氣度不斷提升，相關企業的業績增長顯著。根據習近平總書記提出的目標，到2030年，全國風電、太陽能發電裝機合計不少于12億千瓦。而根據索比咨詢等第三方機構的預測，屆時風、光裝機很可能達到20億千瓦。
在光伏產業鏈中，主要可以分為硅料、硅片、電池片、組件、光伏電站五大環節。其中，硅料作為整條產業鏈的起點，其質量與成本決定著后續環節產品的競爭力。尤其是在光伏發電實現“平價上網”目標的加持下，產品的性價比尤為重要。雖然2021年硅料價格因供需錯配等因素大幅上漲，但從長遠視角來看，其價格走勢必然呈下降趨勢。所以，未來硅料環節的發展，“降本增效”將成為主旋律。
01
顆粒硅憑借低能耗、低投入、低成本等優勢未來有望逐步替代多晶硅，保利協鑫已經走在該領域的前列
目前，硅料的制備主要有兩種方法
一是主流的改良西門子法
二是技術尚未成熟的硅烷流化床法
前者具有產品純度高、技術成熟的優點，缺點是能耗高、前期投資高，降本潛力有限，其產成品為多晶硅;后者的能耗低、資本支出相對較少、生產流程短、降本空間大，但產成品顆粒硅的雜質多，品質不夠穩定，目前仍處于試用階段。從短期視角來看，后者很難對前者形成替代，但從中長期視角來看，當解決了表面污染、跳料等核心問題后，其憑借低成本、低投入的優勢有望逐步取代改良西門子法。
從應用的角度來看，目前國內采用硅烷流化床法的企業只有保利協鑫與天宏瑞科，國外主要企業中，只有美國的REC Silicon采用此方法。根據保利協鑫的數據顯示，應用顆粒硅單晶成本是應用棒狀硅單晶成本的81%，理論上顆粒硅生產成本有望較棒狀硅低30%。
目前，內蒙中環、上機包頭、寧夏協鑫等主要下游廠商已經通過顆粒硅拉晶測試，雜質含量已與太陽能級持平，實驗成品率與正常成品無差別。就市場認可度而言，目前在晶澳科技、隆基股份、中環股份等下游企業與保利協鑫簽訂的長單協議中，均包含了顆粒硅產品，其中前者更是與江蘇中能(保利協鑫旗下子公司)簽訂了五年長約，預計采購14.58萬噸顆粒硅。由此可以看出，當前的顆粒硅市場似有從引入期向成長期轉變的跡象，但受限于產能，很難在短期內實現對多晶硅的大規模替代。不過，目前保利協鑫已在內蒙古、樂山、徐州三地展開了顆粒硅的擴產計劃，遠期規劃產能達50萬噸。其中，上機數控在內蒙古項目一期中參股35%，顆粒硅再次得到行業認可。
從中遠期視角來看，顆粒硅可能會成為改變行業競爭格局的關鍵因素之一，如果其能夠得到越來越多的下游廠商認可，那么保利協鑫憑借技術、產能上的先發優勢，市場份額有望進一步擴大。尤其是當行業產能不再緊缺時，保利協鑫的產品優勢將會凸顯。
02
預計到2022年末國內硅料產能將翻一番，通威股份、保利協鑫等龍頭企業的規模壁壘愈發提升
除了利用技術手段能夠降低成本以外，生產規模也是影響因素之一。根據CPIA的數據顯示，截至2021H1，國內硅料總產能約為46.3萬噸，預計到2021年末將達到57.5萬噸，2022年末將達到119.2萬噸。其中，通威股份與保利協鑫在2021年末、2022年末的產能預計將分別達到15萬噸和11.8萬噸、30萬噸和23.8萬噸，屬于行業中的領跑者。其他企業中，新特能源、大全能源、東方希望的產能亦有提升，但擴產前后所占產能份額變化較小，市場格局較為穩定。
隨著國內硅料產能的不斷提升，我國對于進口的依賴度也從2016年的42%下降到2020年的20%，尤其是相比于海外企業，本土企業在人工成本上更具優勢。比如海外硅企的人工成本占比一般超過20%，而中國企業的人工成本占比一般不超過10%(2020年通威股份為4.41%，大全能源為7%)。人工成本高企疊加中國企業的規模優勢，海外硅企的競爭力近些年來持續下滑。截至2020年，中國企業產能和產量分別占全球的75%和76%，成為全球第一大硅料生產國。
單純考慮生產規模，通威股份、保利協鑫已經構筑了一定的規模壁壘，對于第二梯隊的企業而言，如果在行業處于供需錯配的成長階段無法借助資本力量追趕第一梯隊，那么當行業供需逐步趨于平衡后，在資本投入高企的情況下，其行業地位難以提升。所以，未來硅料行業的市場格局已初現端倪，唯一的變數存在于技術路徑的選擇上。隨著行業內主要企業的產能逐步釋放，規模效應將推動硅料成本和售價進一步下降。
03
主要硅料企業的產能大多集中在低電價地區，這將鞏固頭部企業的成本優勢
結合通威股份與大全能源的成本結構來看，制造費用占比通常在50%-60%之間，其次為直接材料，占比大概在40%上下，直接人工占比相對較低。在制造費用中，主要以電力和折舊為主，前者占比一般超過50%，后者占比一般在30%上下。這就意味著，生產基地的選址將成為影響生產成本的重要因素之一。
從目前的市場情況來看，通威股份、保利協鑫、新特能源、大全能源、亞洲硅業等主要企業的生產基地大多布局在內蒙古、新疆、四川、青海等低電價地區，這將進一步推動硅料成本的下降，同時龍頭企業的成本優勢也愈發穩固。
對于第二大成本項直接材料而言，工業硅粉占比接近80%，其價格具有顯著的周期性特征。2021年受全球減產等因素影響，進入到了上行周期中，合盛硅業等資源型企業的股價也是出現了爆發式的增長。對于硅料企業而言，材料價格難以掌控，但卻可以借助技術手段減少材料的消耗。根據中國有色金屬工業協會硅業分會的數據顯示，光伏系統多晶硅用量已經從2008年的9.5g/W下降到2019年的3.3g/W，降幅高達65%。未來，隨著5G、物聯網、人工智能等新興技術的不斷成熟，借助大數據分析等手段，硅料的生產成本仍有可能繼續下降。
結合大全能源招股說明書中的成本數據來看，固定成本占比大概在45%左右(29%的折舊+8%的其他費用+7%的直接人工;其他費用主要為維修費、保險費和排污費;直接人工在一定產量范圍內應視作固定成本)，與變動成本幾乎相當。所以，對于硅料企業而言，生產規模對于單位成本的影響較大。當然，由工藝改良所引發的用料和耗能的下降，對于成本的影響更加顯著。所以，像保利協鑫這樣的新技術探索者，未來潛在的成長性更強。
04
硅料行業市場集中度較高，未來極有可能形成寡頭壟斷的市場格局
通過前述分析可以看出，在“平價上網”的政策導向下，硅料企業分別從生產規模、選址、生產工藝、技術路線等多個層面推動硅料產品的“降本增效”。這對于企業的融資能力、品牌實力、技術研發、戰略眼光等多種能力有著極高的要求，因此，在多重因素的共同作用下，硅料行業的集中度與進入壁壘愈發提升。體現在市場份額上，目前硅料行業已經形成了通威股份、保利協鑫、新特能源、大全能源、東方希望五虎相爭的格局，截止到2021H1，產能CR5高達86%。其中通威股份與保利協鑫預計到2021年底和2022年底，將與其他三家企業拉開一定的差距，市占率或超20%。
從前述分析中可以看出，頭部企業已經形成了規模壁壘和成本優勢，疊加高企的資本投入、潛在的環保成本、較高的退出成本以及較長的擴產周期，行業進入門檻頗高，頭部企業的市場地位相對穩定。在對上游硅資源企業的議價能力方面，受限于資源類產品的稀缺性，硅料企業的議價能力一般，不具備定價權。以通威股份為例，其支付給電力、原材料廠商的預付款項占流動資產的比例大概在4%左右。在對下游硅片企業的議價能力方面，基于較高的市場集中度以及技術壁壘，硅料企業具備較強的定價權。
結合行業生命周期來看，目前行業正處于成長期，市場需求旺盛，第二梯隊甚至第三梯隊的企業均能在市場中分得一杯羹。但從中遠期視角來看，由于光伏電站的置換周期長達25年，因此當行業進入到成熟期后，實力有限的企業將逐步被市場淘汰或者被頭部企業收購。本質上，在同等技術水平下，硅料企業的競爭是成本的競爭，技術、產能均是為成本服務的。一旦行業逐步走向買方市場，不具備成本優勢的中小企業將舉步維艱。而且，光伏市場基本不存在縫隙市場，未來中小企業的生存壓力陡增。因此，雖然頭部硅料企業之間的差距不大，但10年或者20年以后，極有可能會形成寡頭壟斷的格局。
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