政策大力支持，單晶硅市場迎來飛速發(fā)展

單晶硅，一般指硅原子以一種排列形式形成的物質(zhì)，由多晶硅制備而成，當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時(shí)，硅原子便以金剛石晶格排列成晶核，從而長成晶面取向相同的晶粒，由此形成單晶硅。

其主要用途常被用作半導(dǎo)體材料和時(shí)下流行的利用太陽能光伏發(fā)電、供熱等，其應(yīng)用主要分為半導(dǎo)體級單晶硅和光伏用單晶硅。作為新材料，單晶硅性能優(yōu)異，在光伏、半導(dǎo)體等國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用廣泛。

在國家政策的大力支持下，我國光伏行業(yè)不斷發(fā)展，也為單晶硅的發(fā)展帶來了廣闊市場空間。為推動(dòng)我國單晶硅材料及行業(yè)發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化升級，我國出臺了一系列法律法規(guī)、行業(yè)政策及措施大力支持單晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如2021年10月，出臺《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》，加快智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級和特色應(yīng)用，推進(jìn)光伏發(fā)電多元布局。2021年7月，出臺《國家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的通知》積極利用余熱余壓資源，推行熱電聯(lián)產(chǎn)、分布式能源及光伏儲能一體化系統(tǒng)應(yīng)用，推動(dòng)能源梯級利用。2021年3月，出臺《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》推進(jìn)能源革命，大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模到20%左右。

在國家政策的大力支持下，我國光伏行業(yè)不斷發(fā)展，也為單晶硅的發(fā)展帶來了廣闊市場空間。為推動(dòng)我國單晶硅材料及行業(yè)發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化升級，我國出臺了一系列法律法規(guī)、行業(yè)政策及措施大力支持單晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如2021年10月，出臺《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》，加快智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級和特色應(yīng)用，推進(jìn)光伏發(fā)電多元布局。2021年7月，出臺《國家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的通知》積極利用余熱余壓資源，推行熱電聯(lián)產(chǎn)、分布式能源及光伏儲能一體化系統(tǒng)應(yīng)用，推動(dòng)能源梯級利用。2021年3月，出臺《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》推進(jìn)能源革命，大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模到20%左右。

百億級市場規(guī)模，行業(yè)發(fā)展勢頭正勁

當(dāng)前，我國單晶硅行業(yè)正處于高速發(fā)展的階段，從中國單晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程來看進(jìn)入產(chǎn)能規(guī)劃火熱進(jìn)行階段，單晶硅片已滲透到國民經(jīng)濟(jì)和國防科技中各個(gè)領(lǐng)域，其中電子通信半導(dǎo)體市場中95%以上的半導(dǎo)體器件及99%以上的集成電路需使用單晶硅片。據(jù)資料顯示，從2017年至2021年，我國單晶硅市場規(guī)模由75.54億元增至459.74億元，隨著本土企業(yè)產(chǎn)能布局的不斷加快，預(yù)計(jì)2022年將增長至530.11億元。產(chǎn)能方面，2021年我國單晶硅產(chǎn)量達(dá)153.6GW，同比增長24.6％，預(yù)計(jì)2025年將突破370.0GW。

因下游需求主要來自集成電路和光伏產(chǎn)業(yè)兩大產(chǎn)業(yè)，單晶硅行業(yè)發(fā)展，一方面受益于國產(chǎn)替代的需求驅(qū)動(dòng)，另一方面受益于雙碳目標(biāo)下的市場發(fā)展驅(qū)動(dòng)，這兩大產(chǎn)業(yè)均表現(xiàn)出強(qiáng)大發(fā)展動(dòng)力，使得市場持續(xù)保持高增長。同時(shí)，由于性能更加優(yōu)良，單晶硅在同等條件下發(fā)電量更高、壽命長。作為太陽能級硅片，投資回報(bào)率大，競爭優(yōu)勢明顯。從2017年到2021年，國內(nèi)太陽能級硅片市場的單晶硅片（P型+N型）滲透率由36.0%提升至94.5%，行業(yè)市場集中度較高且不斷提升，2020年行業(yè)CR5為88.1%。隨著科技技術(shù)水平的提高，單晶硅生產(chǎn)成本差距不斷縮小，預(yù)計(jì)未來市場份額仍將呈上升趨勢。

位居新材料發(fā)展前沿，技術(shù)迭代引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展

作為一種比較活潑的非金屬元素晶體，單晶硅處于新材料發(fā)展前沿，單晶硅材料的制造一般要經(jīng)過石英砂-冶金級硅-提純和精煉-沉積多晶硅錠-單晶硅-硅片切割等多個(gè)步驟，技術(shù)程度精密復(fù)雜，其生產(chǎn)工藝包括無坩堝懸浮區(qū)熔法、坩堝直拉法兩種。其中，無坩堝懸浮區(qū)熔法，需在真空爐室中，利用高頻線圈在單晶籽晶及多晶硅棒的接觸處產(chǎn)生熔區(qū)，最終制得高純度、小直徑單晶硅。而坩堝直拉法又稱切克老斯基法，需先對原材料多晶硅進(jìn)行細(xì)致清洗，去除其表面雜物，再將籽晶卡在拉桿卡具上，經(jīng)引晶、放肩、等徑生長、收尾等眾多流程，最終制得單晶硅。

同時(shí)，部分半導(dǎo)體器件、太陽能電池、芯片等高科技行業(yè)對于單晶硅材料的技術(shù)要求極高，高性能單晶硅的純度要求達(dá)到99.9999%，甚至達(dá)到99.9999999%以上，才可用于制造半導(dǎo)體器件和電子元件等。比如，目前單晶硅用于太陽能電池?zé)o疑轉(zhuǎn)換效率是最高的，單晶硅太陽電池也是當(dāng)前開發(fā)得最快的一種太陽電池，它的構(gòu)成和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品廣泛用于宇宙空間和地面設(shè)施，這種太陽電池需要以高純的單晶硅棒為原料，純度要求99.9999%。而由于硅料下跌，產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格承壓，內(nèi)卷加劇，生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜的單晶硅，受益于龍頭企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷創(chuàng)新，促使我國單晶硅產(chǎn)能快速擴(kuò)張，產(chǎn)量持續(xù)增長。

單晶硅市場競爭激烈，龍頭企業(yè)引領(lǐng)發(fā)展

當(dāng)前中國已成為全球第一大消費(fèi)電子生產(chǎn)國和消費(fèi)國，也是全球最大半導(dǎo)體終端產(chǎn)品消費(fèi)市場，隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速向中國大陸不斷轉(zhuǎn)移，國際大型半導(dǎo)體公司也紛紛在中國投資建廠。其中在光伏級單晶硅方面，目前我國眾多單晶硅片龍頭企業(yè)早已憑借其多年的先進(jìn)技術(shù)及成本控制優(yōu)勢，持續(xù)性加碼擴(kuò)大產(chǎn)能，進(jìn)一步占領(lǐng)更大的市場份額。同時(shí)，我國單晶硅市場的競爭也愈發(fā)激烈，行業(yè)集中度較高，出現(xiàn)了隆基綠能、晶澳太陽能、中環(huán)半導(dǎo)體、晶科能源、京運(yùn)通科技等眾多我國單晶硅龍頭企業(yè)，就目前整個(gè)競爭格局而言，隆基綠能、中環(huán)半導(dǎo)體和晶科能源從產(chǎn)能來看在國內(nèi)市場份額合計(jì)達(dá)到72.2%左右。

隆基綠能

作為一家全球性的太陽能科技公司及全球最大單晶硅片生產(chǎn)商，硅片規(guī)格尺寸與現(xiàn)有PERC電池設(shè)備匹配度高、兼容性強(qiáng)，符合降低度電成本，占據(jù)了近40.0％的市場份額。據(jù)公司年報(bào)顯示，2021年隆基綠能單晶硅片出貨量達(dá)70.0GW，銷量達(dá)33.9GW。

晶澳太陽能

作為光伏發(fā)電解決方案平臺企業(yè)，在全球擁有12個(gè)生產(chǎn)基地，海外擁有13個(gè)銷售公司，產(chǎn)品足跡遍布135個(gè)國家和地區(qū)，2018年，單晶N型高效鈍化電池效率已突破22%，2021年年銷售額達(dá)413億，多年榮登《財(cái)富》中國500強(qiáng)和“全球新能源企業(yè)500強(qiáng)”榜單。

中環(huán)半導(dǎo)體

作為生產(chǎn)半導(dǎo)體分立器件的廠家，中國半導(dǎo)體協(xié)會會員單位，是一家集科研、生產(chǎn)、經(jīng)營、創(chuàng)投于一體的國有控股高新技術(shù)企業(yè)，單晶硅品種齊全，其中區(qū)熔系列單晶硅產(chǎn)品產(chǎn)銷規(guī)模全球排名第三、國內(nèi)市場份額超70%，產(chǎn)量和市場占有率連續(xù)多年居國內(nèi)同行業(yè)首位。

晶科能源

作為一家全球知名、極具創(chuàng)新力的太陽能科技企業(yè)，2022年在上海證券交易所科創(chuàng)板上市，秉承“改變能源結(jié)構(gòu)，承擔(dān)未來責(zé)任”的使命，戰(zhàn)略性布局光伏產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，銷量領(lǐng)跑全球主流光伏市場，致力于打造新能源生態(tài)圈。2022年一季度，成為全球首個(gè)組件出貨量累計(jì)超過100GW的光伏企業(yè)。截至2022年末，單晶硅片產(chǎn)能約為65GW。

京運(yùn)通科技

公司成立于2002年8月8日，是一家以高端裝備制造、新材料、新能源發(fā)電和節(jié)能環(huán)保四大產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展的集團(tuán)化企業(yè)，主導(dǎo)產(chǎn)品包括單晶硅生長爐、多晶硅鑄錠爐、區(qū)熔爐等光伏及半導(dǎo)體設(shè)備，多晶硅錠及硅片、直拉單晶硅棒及硅片、區(qū)熔單晶硅棒及硅片等光伏產(chǎn)品。2021年度，實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入55.26億元人民幣，凈利潤8.28億元人民幣。未來，將繼續(xù)強(qiáng)化高端裝備制造，不斷提升產(chǎn)品技術(shù)水平，拓展新材料業(yè)務(wù)，以優(yōu)質(zhì)的單晶、多晶硅片滿足市場需求。

展望未來發(fā)展，單晶硅行業(yè)發(fā)展前景廣闊

隨著下游行業(yè)的快速發(fā)展，我國單晶硅市場規(guī)模還將進(jìn)一步擴(kuò)大，伴隨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局不斷加快，我國單晶硅行業(yè)將獲得廣闊發(fā)展前景。未來，我國單晶硅的發(fā)展將主要呈現(xiàn)三種趨勢，一是在需求和政策雙重鼓勵(lì)下，產(chǎn)能進(jìn)一步增長，企業(yè)進(jìn)一步擴(kuò)增產(chǎn)能。二是N型單晶硅片的發(fā)展份額將逐年增大，三是大尺寸硅片將成為各單晶硅公司未來的發(fā)展重點(diǎn)。

隨著國際產(chǎn)能不斷向中國轉(zhuǎn)移，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，半導(dǎo)體硅片的需求也將不斷增長，國內(nèi)半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)企業(yè)將面臨廣闊的發(fā)展空間。雖然單晶硅在大規(guī)模應(yīng)用和生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位，但受到單晶硅材料價(jià)格及相應(yīng)繁瑣的電池工藝影響，成本價(jià)格居高不下，要想大幅度降低其成本非常困難，未來為了節(jié)省高質(zhì)量材料，需要尋找單晶硅電池的替代品，這也成為一個(gè)不錯(cuò)的發(fā)展方向。