過去兩年多來,“光電風(fēng)儲(chǔ)”領(lǐng)銜的新能源宏大敘事,在資本商場(chǎng)高潮迭起。其間一個(gè)接一個(gè)的泡沫吹起與破裂,令廣闊投資者時(shí)而興奮時(shí)而扼腕。整個(gè)板塊中樞上揚(yáng)進(jìn)程里,畢竟大家發(fā)現(xiàn),最具耐性與價(jià)值的公司,畢竟仍是那些遵從工業(yè)第一性的工業(yè)龍頭們。
歸根到底,敘事再努力,也要回歸到對(duì)工業(yè)的價(jià)值貢獻(xiàn)上。
比方在鋰電板塊,各種前沿技能路線屢屢成為商場(chǎng)焦點(diǎn)話題,但迄今為止仍是磷酸鐵鋰與三元二分全國(guó)。還比方當(dāng)時(shí)最受資金追捧的儲(chǔ)能領(lǐng)域,一家家電化學(xué)類型公司估值卻是打滿了,但重點(diǎn)嚴(yán)重工程仍是歸于數(shù)十年前即已成熟的抽水蓄能。
再比方本文探討的光伏工業(yè)硅料這一分支,不少人都在預(yù)期依據(jù)硅烷流化床法的顆粒硅,即將推翻掉既有的多晶硅供應(yīng)格式,但咱們現(xiàn)在看到的仍是下流企業(yè)不斷用巨額“長(zhǎng)單”確定后者未來數(shù)年的產(chǎn)能。
技能總是向前不斷迭代延展。但回溯人類工業(yè)史,常識(shí)在于,在規(guī)模性生態(tài)面前,一項(xiàng)后發(fā)技能關(guān)于工業(yè)的適配總是綿長(zhǎng)的。長(zhǎng)期看咱們要達(dá)觀,但這個(gè)進(jìn)程里咱們更須時(shí)刻對(duì)工業(yè)的第一性堅(jiān)持敬畏,不斷審視新技能的成熟度以及其之于工業(yè)生態(tài)的貢獻(xiàn)度。如是,作為投資者,咱們方能與工業(yè)進(jìn)展堅(jiān)持協(xié)同生長(zhǎng)。
01
“優(yōu)勢(shì)”背面的現(xiàn)實(shí)悖論
商場(chǎng)關(guān)于顆粒硅技能的熱忱期待,其來有自。
一直以來,硅料都是耗電大戶。電費(fèi)是多晶硅制備進(jìn)程中的重要本錢,占比約在31%-42%之間。此種背景下,降低電量耗費(fèi),就成為這一技能領(lǐng)域降本增效最為直接的方式。
圖:TCS改進(jìn)西門子法本錢構(gòu)成材料來歷:中國(guó)光伏職業(yè)協(xié)會(huì),光大證券
現(xiàn)在,改進(jìn)西門子法經(jīng)過繼續(xù)技能迭代后,歸納耗電量現(xiàn)已由此前60kWh/kg.Si,下降至48kWh/kg.Si。盡管降幅明顯,但與顆粒硅的硅烷流化床法比較,距離明顯。
據(jù)協(xié)鑫2021年報(bào)發(fā)表的數(shù)據(jù),其某基地的顆粒硅歸納耗電本錢現(xiàn)已控制在14.8kWh/kg.Si。以此數(shù)據(jù)核算,其耗電量?jī)H為改進(jìn)西門子法的30%,有著極大的降本空間。
圖片:顆粒硅
除耗電更少這個(gè)優(yōu)勢(shì)外,顆粒硅還存在生產(chǎn)工序簡(jiǎn)略這個(gè)優(yōu)勢(shì)。
現(xiàn)在職業(yè)干流的改進(jìn)西門子法,首要利用氫氣復(fù)原三氯硅烷(SiHCl3)在硅芯發(fā)熱體上沉積硅,經(jīng)過復(fù)原尾氣干法收回系統(tǒng)、SiCl4氫氣工藝,實(shí)現(xiàn)物料閉路循環(huán)。整體而言,改進(jìn)西門子法首要分為合成、提純、復(fù)原、尾氣收回、冷氫化、后處理六大工序。
圖:改進(jìn)西門子法的六大工藝流程材料來歷:《多晶硅生產(chǎn)工藝分析》,光大證券
與之相對(duì),硅烷流化床法是將細(xì)小的硅顆粒種子鋪在有氣孔的床層上,然后從下面通入硅烷氣體和其它反響氣體,這時(shí)硅顆粒種子呈現(xiàn)出流體特征。在加熱等反響條件下,硅單質(zhì)沉積在硅顆粒種子上,生成體積較大的硅粒,經(jīng)過出料管送出流化床反響器。
兩相比照,硅烷流化床法需氫化、精餾、歧化、流化床復(fù)原、尾氣收回等中心工序,由于硅烷裂解的化學(xué)原理決定其效率高于改進(jìn)西門子工藝,整體設(shè)備體量更低。
在多晶硅供需繼續(xù)緊張的情況下,無疑本錢投入更低、耗電量更少的硅烷流化床法顯得更具優(yōu)勢(shì)。因而商場(chǎng)中呈現(xiàn)了顆粒硅將會(huì)全面推翻多晶硅商場(chǎng)的說法,硅料職業(yè)好像要變天了。
欲戴王冠,必承其重。顆粒硅想要替代改進(jìn)西門子法傳統(tǒng)硅成為商場(chǎng)主宰,那么就必須展現(xiàn)出碾壓式參數(shù)表現(xiàn),并承受商場(chǎng)的全面檢測(cè)。
按理說,假如顆粒硅果然能耗本錢比西門子法低60%以上,那么其完全可以經(jīng)過價(jià)格優(yōu)勢(shì)對(duì)傳統(tǒng)硅棒進(jìn)行全面壓制,但現(xiàn)實(shí)卻并非如此:從現(xiàn)實(shí)層面看,在耗電量明顯低于西門子法的情況下,顆粒硅的商場(chǎng)價(jià)格卻簡(jiǎn)直與傳統(tǒng)硅棒價(jià)格適當(dāng),只是象征性的每噸廉價(jià)幾百元。
由此,顆粒硅對(duì)外宣稱的低本錢與居高不下的商場(chǎng)價(jià)格之間,便形成了一個(gè)令人迷惑的悖論。
其實(shí),只要經(jīng)過系統(tǒng)化的復(fù)盤,咱們便不難發(fā)現(xiàn)在顆粒硅技能隱秘的角落,有些重要現(xiàn)實(shí)被忽略了。
02
顆粒硅的三重隱秘角落
限制顆粒硅價(jià)格下降的要素首要有三個(gè)方面,分別是蒸汽能耗、硅量耗費(fèi)、硅粉耗費(fèi)。之所以商場(chǎng)以為顆粒硅有很大的本錢優(yōu)勢(shì),其間心原因在于將電量耗費(fèi)與歸納能耗畫上了等號(hào)。實(shí)踐上,盡管顆粒硅電量耗費(fèi)很低,但流化床法實(shí)則會(huì)用到必定量的蒸汽,這部分理應(yīng)也算作能量耗費(fèi),但卻被許多投資者所忽視。
以協(xié)鑫2021年財(cái)報(bào)中發(fā)表的數(shù)據(jù)為例:其徐州基地顆粒硅的歸納蒸汽耗費(fèi)量在15.3kg/kg.Si,現(xiàn)在蒸汽的折標(biāo)煤系數(shù)為0.1286,顆粒硅的蒸汽耗費(fèi)折合標(biāo)煤為1.97kgce/kg.Si。這一數(shù)據(jù)甚至比其電能耗費(fèi)折合標(biāo)煤1.82kgce/kg.Si更高。
圖:協(xié)鑫科技徐州基地顆粒硅能耗來歷:協(xié)鑫科技2021年報(bào)
歸納核算可得,顆粒硅電量和蒸汽的歸納折合標(biāo)煤為3.79kgce/kg.Si。這些數(shù)據(jù)系完全以工業(yè)龍頭數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),顆粒硅職業(yè)中的平均參數(shù)很可能遠(yuǎn)高于此。
反觀改進(jìn)西門子法,現(xiàn)階段現(xiàn)已可以做到0蒸汽耗費(fèi),因而在蒸汽這一“躲藏”能耗上,顆粒硅是要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)硅棒的。假如將改進(jìn)西門子法48kWh/kg.Si換算成標(biāo)煤耗費(fèi),則為5.90kgce/kg.Si。這意味著顆粒硅當(dāng)時(shí)的歸納能耗約為改進(jìn)西門子法的64%,遠(yuǎn)比電量能耗距離要小得多。
除蒸汽的“躲藏”耗費(fèi)外,顆粒硅還需求比改進(jìn)西門子法更高的硅量耗費(fèi)。在最初的時(shí)分,顆粒硅與傳統(tǒng)硅棒的硅耗比在1.2左右,盡管現(xiàn)在這個(gè)份額有所下降,但顆粒硅仍然需求耗費(fèi)更多的硅量。
更多硅量耗費(fèi)有兩方面問題:其一硅料自身的價(jià)格問題,其二制作硅料也需求耗費(fèi)必定的能耗。不管從硅料本錢考量仍是從能源耗費(fèi)考量,顆粒硅的本錢優(yōu)勢(shì)與節(jié)能優(yōu)勢(shì)都要打上一個(gè)扣頭。
一起,在顆粒硅從生產(chǎn)到運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)程中,還會(huì)發(fā)生15-20%的硅粉損耗。盡管硅粉可以以低價(jià)出售,而且硅粉的損耗份額也呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但這實(shí)則也會(huì)進(jìn)一步影響顆粒硅的制備,讓本錢和能耗再次提高。
歸納以上三方面要素,顆粒硅的歸納本錢與能量耗費(fèi)簡(jiǎn)直與傳統(tǒng)硅棒處于同一量級(jí),即使存在本錢優(yōu)勢(shì),其空間也很小,尚不足以發(fā)生推翻性的降維沖擊。
03
無法被忽視的質(zhì)量比較
現(xiàn)在職業(yè)中關(guān)于顆粒硅的判別,實(shí)則是存在預(yù)期差的。假如顆粒硅并不能從本質(zhì)上大幅降低本錢和能耗,那么它與傳統(tǒng)硅棒的競(jìng)賽將重新回到產(chǎn)品質(zhì)量層面。而這卻正是當(dāng)時(shí)顆粒硅技能的短板。
制備顆粒硅的流化床法并非一門新技能,早在1952年,美國(guó)聯(lián)碳公司現(xiàn)已開端嘗試流化床技能,并在隨后被杜邦公司發(fā)揚(yáng)光大。然而,在誕生60多年的時(shí)間中,這項(xiàng)技能卻一直不溫不火,究其原因就在于生產(chǎn)的硅片中雜質(zhì)過多。
由于硅烷流化床法底部進(jìn)料存在氣流,因而工業(yè)硅顆粒會(huì)在反響器內(nèi)處于懸浮狀態(tài),但底部蒸汽氣流繼續(xù)進(jìn)入,會(huì)導(dǎo)致工業(yè)硅顆粒不斷沖擊反響器內(nèi)部,在長(zhǎng)期繼續(xù)運(yùn)作下,顆粒硅必然會(huì)在不斷磕碰中遭到金屬材料的污染。
一起,顆粒硅是在反復(fù)磕碰中制成的,長(zhǎng)此以往會(huì)導(dǎo)致反響器內(nèi)壁損壞,為了延伸反響器的壽數(shù),職業(yè)界普遍采用碳基材料的內(nèi)襯作為耐磨結(jié)構(gòu)。盡管這樣做延伸了反響器壽數(shù),但卻會(huì)形成顆粒硅中含碳量較高,從而影響顆粒硅的純度。除這些污染物外,多晶硅還會(huì)存在施主雜質(zhì)和受主雜質(zhì)兩項(xiàng)純度目標(biāo)。
在歸納職業(yè)界多方數(shù)據(jù)后,可以總結(jié)出傳統(tǒng)硅棒與顆粒硅雜質(zhì)濃度情況:具體而言,施主雜質(zhì)濃度和受主雜質(zhì)濃度兩項(xiàng)目標(biāo)中,顆粒硅分別是傳統(tǒng)硅棒的3.7倍和7倍;而在碳濃度、金屬雜質(zhì)濃度數(shù)據(jù)上,兩者則存在數(shù)量級(jí)的距離。
圖:傳統(tǒng)硅棒與顆粒硅雜質(zhì)數(shù)據(jù)材料來歷:揭露數(shù)據(jù)
刨除雜質(zhì)問題不談,顆粒硅實(shí)踐制作進(jìn)程傍邊,還遭到“氫跳”問題困擾。顆粒硅的制備并非簡(jiǎn)略的單次制備,而是一個(gè)接連的進(jìn)程,在制作進(jìn)程中,很容易因反響溫度不行而呈現(xiàn)內(nèi)部氫鍵未開裂的情況,會(huì)呈現(xiàn)小泡。為了成功將氫氣掃除,在拉晶環(huán)節(jié)必須添加反響時(shí)間,因而顆粒硅的能耗實(shí)踐會(huì)比抱負(fù)中更高。
正是由于這些要素影響,所以顆粒硅一直沒有大規(guī)模全面進(jìn)入商場(chǎng)。盡管商場(chǎng)中存在著顆粒硅單爐投料100%的說法,但下流第三方廠商仍然將傳統(tǒng)硅棒作為干流材料,顆粒硅的投料份額一般在15%-30%之間。
硅料供需如此緊張的情況下,下流廠家并沒有全方面布局顆粒硅,這足以闡明現(xiàn)在職業(yè)中關(guān)于顆粒硅的質(zhì)量仍然存在憂慮。
04
更遠(yuǎn)的未來:既要達(dá)觀,也要客觀
回溯光伏工業(yè)鏈開展史,不難發(fā)現(xiàn),這是一個(gè)繼續(xù)迭代的職業(yè)。不管是單晶太陽能電池對(duì)多晶太陽能電池的替代,仍是電池片的接連晉級(jí),都體現(xiàn)了光伏企業(yè)不斷學(xué)習(xí)的能力。
聚集當(dāng)下,PERC電池逐漸逼近能效天花板,從P型電池向N型電池晉級(jí)現(xiàn)已成為職業(yè)界的共識(shí)。盡管HJT電池和TOPCon電池誰能勝出尚無結(jié)論,但N型電池?zé)o疑都將是電池片企業(yè)下一個(gè)進(jìn)化方向。
從P型電池向N型電池過渡的情況下,已然對(duì)上游多晶硅提出了更高的要求,而這些要求首要集中體現(xiàn)在硅的純度上?,F(xiàn)在來看,顆粒硅距離全面達(dá)標(biāo)還存在距離。
雜質(zhì)含量更少的傳統(tǒng)硅棒無疑是可以到達(dá)N型電池需求的,有顆粒硅企業(yè)盡管也對(duì)外表示開端布局N型電池,但雜質(zhì)仍然是要高于N型電池用料的標(biāo)準(zhǔn)需求。
當(dāng)然,依據(jù)技能進(jìn)步曲線咱們可以預(yù)期,顆粒硅必定存在純度進(jìn)一步提高的空間。假如顆粒硅可以到達(dá)跟傳統(tǒng)硅棒相仿的純度,那么顆粒硅必定具備更大的開展?jié)摿?,不掃除其在某天成為職業(yè)國(guó)家棟梁。但這畢竟需求一個(gè)進(jìn)程,需求包括投資者與工業(yè)建設(shè)者們一道持有耐心。
從整個(gè)工業(yè)鏈安全與晉級(jí)開展視點(diǎn)出發(fā),任何人都希望職業(yè)中多一些革命性的技能迭代方向。但關(guān)于新的技能方向,咱們不只需求容納,更應(yīng)該客觀??v觀前史開展,不乏傷仲永式“捧殺”案例。
一語以蔽之,顆粒硅這項(xiàng)技能值得長(zhǎng)期重視,但在展望這項(xiàng)技能遠(yuǎn)景時(shí),投資者也必須清楚判別這其間存在的曲折。最起碼從當(dāng)下的數(shù)據(jù)看,顆粒硅仍是硅料職業(yè)的技能路線補(bǔ)充,尚未具備推翻多晶硅職業(yè)格式的能力。在多重“隱秘角落”未被有效管理之前,其與傳統(tǒng)硅棒間的“輔主聯(lián)絡(luò)”,或仍是未來一個(gè)周期職業(yè)的主旋律。錦緞作者:林曉晨
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顆粒硅
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歸根到底,敘事再努力,也要回歸到對(duì)工業(yè)的價(jià)值貢獻(xiàn)上。
比方在鋰電板塊,各種前沿技能路線屢屢成為商場(chǎng)焦點(diǎn)話題,但迄今為止仍是磷酸鐵鋰與三元二分全國(guó)。還比方當(dāng)時(shí)最受資金追捧的儲(chǔ)能領(lǐng)域,一家家電化學(xué)類型公司估值卻是打滿了,但重點(diǎn)嚴(yán)重工程仍是歸于數(shù)十年前即已成熟的抽水蓄能。
再比方本文探討的光伏工業(yè)硅料這一分支,不少人都在預(yù)期依據(jù)硅烷流化床法的顆粒硅,即將推翻掉既有的多晶硅供應(yīng)格式,但咱們現(xiàn)在看到的仍是下流企業(yè)不斷用巨額“長(zhǎng)單”確定后者未來數(shù)年的產(chǎn)能。
技能總是向前不斷迭代延展。但回溯人類工業(yè)史,常識(shí)在于,在規(guī)模性生態(tài)面前,一項(xiàng)后發(fā)技能關(guān)于工業(yè)的適配總是綿長(zhǎng)的。長(zhǎng)期看咱們要達(dá)觀,但這個(gè)進(jìn)程里咱們更須時(shí)刻對(duì)工業(yè)的第一性堅(jiān)持敬畏,不斷審視新技能的成熟度以及其之于工業(yè)生態(tài)的貢獻(xiàn)度。如是,作為投資者,咱們方能與工業(yè)進(jìn)展堅(jiān)持協(xié)同生長(zhǎng)。
01
“優(yōu)勢(shì)”背面的現(xiàn)實(shí)悖論
商場(chǎng)關(guān)于顆粒硅技能的熱忱期待,其來有自。
一直以來,硅料都是耗電大戶。電費(fèi)是多晶硅制備進(jìn)程中的重要本錢,占比約在31%-42%之間。此種背景下,降低電量耗費(fèi),就成為這一技能領(lǐng)域降本增效最為直接的方式。
圖:TCS改進(jìn)西門子法本錢構(gòu)成材料來歷:中國(guó)光伏職業(yè)協(xié)會(huì),光大證券
現(xiàn)在,改進(jìn)西門子法經(jīng)過繼續(xù)技能迭代后,歸納耗電量現(xiàn)已由此前60kWh/kg.Si,下降至48kWh/kg.Si。盡管降幅明顯,但與顆粒硅的硅烷流化床法比較,距離明顯。
據(jù)協(xié)鑫2021年報(bào)發(fā)表的數(shù)據(jù),其某基地的顆粒硅歸納耗電本錢現(xiàn)已控制在14.8kWh/kg.Si。以此數(shù)據(jù)核算,其耗電量?jī)H為改進(jìn)西門子法的30%,有著極大的降本空間。
圖片:顆粒硅
除耗電更少這個(gè)優(yōu)勢(shì)外,顆粒硅還存在生產(chǎn)工序簡(jiǎn)略這個(gè)優(yōu)勢(shì)。
現(xiàn)在職業(yè)干流的改進(jìn)西門子法,首要利用氫氣復(fù)原三氯硅烷(SiHCl3)在硅芯發(fā)熱體上沉積硅,經(jīng)過復(fù)原尾氣干法收回系統(tǒng)、SiCl4氫氣工藝,實(shí)現(xiàn)物料閉路循環(huán)。整體而言,改進(jìn)西門子法首要分為合成、提純、復(fù)原、尾氣收回、冷氫化、后處理六大工序。
圖:改進(jìn)西門子法的六大工藝流程材料來歷:《多晶硅生產(chǎn)工藝分析》,光大證券
與之相對(duì),硅烷流化床法是將細(xì)小的硅顆粒種子鋪在有氣孔的床層上,然后從下面通入硅烷氣體和其它反響氣體,這時(shí)硅顆粒種子呈現(xiàn)出流體特征。在加熱等反響條件下,硅單質(zhì)沉積在硅顆粒種子上,生成體積較大的硅粒,經(jīng)過出料管送出流化床反響器。
兩相比照,硅烷流化床法需氫化、精餾、歧化、流化床復(fù)原、尾氣收回等中心工序,由于硅烷裂解的化學(xué)原理決定其效率高于改進(jìn)西門子工藝,整體設(shè)備體量更低。
在多晶硅供需繼續(xù)緊張的情況下,無疑本錢投入更低、耗電量更少的硅烷流化床法顯得更具優(yōu)勢(shì)。因而商場(chǎng)中呈現(xiàn)了顆粒硅將會(huì)全面推翻多晶硅商場(chǎng)的說法,硅料職業(yè)好像要變天了。
欲戴王冠,必承其重。顆粒硅想要替代改進(jìn)西門子法傳統(tǒng)硅成為商場(chǎng)主宰,那么就必須展現(xiàn)出碾壓式參數(shù)表現(xiàn),并承受商場(chǎng)的全面檢測(cè)。
按理說,假如顆粒硅果然能耗本錢比西門子法低60%以上,那么其完全可以經(jīng)過價(jià)格優(yōu)勢(shì)對(duì)傳統(tǒng)硅棒進(jìn)行全面壓制,但現(xiàn)實(shí)卻并非如此:從現(xiàn)實(shí)層面看,在耗電量明顯低于西門子法的情況下,顆粒硅的商場(chǎng)價(jià)格卻簡(jiǎn)直與傳統(tǒng)硅棒價(jià)格適當(dāng),只是象征性的每噸廉價(jià)幾百元。
由此,顆粒硅對(duì)外宣稱的低本錢與居高不下的商場(chǎng)價(jià)格之間,便形成了一個(gè)令人迷惑的悖論。
其實(shí),只要經(jīng)過系統(tǒng)化的復(fù)盤,咱們便不難發(fā)現(xiàn)在顆粒硅技能隱秘的角落,有些重要現(xiàn)實(shí)被忽略了。
02
顆粒硅的三重隱秘角落
限制顆粒硅價(jià)格下降的要素首要有三個(gè)方面,分別是蒸汽能耗、硅量耗費(fèi)、硅粉耗費(fèi)。之所以商場(chǎng)以為顆粒硅有很大的本錢優(yōu)勢(shì),其間心原因在于將電量耗費(fèi)與歸納能耗畫上了等號(hào)。實(shí)踐上,盡管顆粒硅電量耗費(fèi)很低,但流化床法實(shí)則會(huì)用到必定量的蒸汽,這部分理應(yīng)也算作能量耗費(fèi),但卻被許多投資者所忽視。
以協(xié)鑫2021年財(cái)報(bào)中發(fā)表的數(shù)據(jù)為例:其徐州基地顆粒硅的歸納蒸汽耗費(fèi)量在15.3kg/kg.Si,現(xiàn)在蒸汽的折標(biāo)煤系數(shù)為0.1286,顆粒硅的蒸汽耗費(fèi)折合標(biāo)煤為1.97kgce/kg.Si。這一數(shù)據(jù)甚至比其電能耗費(fèi)折合標(biāo)煤1.82kgce/kg.Si更高。
圖:協(xié)鑫科技徐州基地顆粒硅能耗來歷:協(xié)鑫科技2021年報(bào)
歸納核算可得,顆粒硅電量和蒸汽的歸納折合標(biāo)煤為3.79kgce/kg.Si。這些數(shù)據(jù)系完全以工業(yè)龍頭數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),顆粒硅職業(yè)中的平均參數(shù)很可能遠(yuǎn)高于此。
反觀改進(jìn)西門子法,現(xiàn)階段現(xiàn)已可以做到0蒸汽耗費(fèi),因而在蒸汽這一“躲藏”能耗上,顆粒硅是要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)硅棒的。假如將改進(jìn)西門子法48kWh/kg.Si換算成標(biāo)煤耗費(fèi),則為5.90kgce/kg.Si。這意味著顆粒硅當(dāng)時(shí)的歸納能耗約為改進(jìn)西門子法的64%,遠(yuǎn)比電量能耗距離要小得多。
除蒸汽的“躲藏”耗費(fèi)外,顆粒硅還需求比改進(jìn)西門子法更高的硅量耗費(fèi)。在最初的時(shí)分,顆粒硅與傳統(tǒng)硅棒的硅耗比在1.2左右,盡管現(xiàn)在這個(gè)份額有所下降,但顆粒硅仍然需求耗費(fèi)更多的硅量。
更多硅量耗費(fèi)有兩方面問題:其一硅料自身的價(jià)格問題,其二制作硅料也需求耗費(fèi)必定的能耗。不管從硅料本錢考量仍是從能源耗費(fèi)考量,顆粒硅的本錢優(yōu)勢(shì)與節(jié)能優(yōu)勢(shì)都要打上一個(gè)扣頭。
一起,在顆粒硅從生產(chǎn)到運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)程中,還會(huì)發(fā)生15-20%的硅粉損耗。盡管硅粉可以以低價(jià)出售,而且硅粉的損耗份額也呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但這實(shí)則也會(huì)進(jìn)一步影響顆粒硅的制備,讓本錢和能耗再次提高。
歸納以上三方面要素,顆粒硅的歸納本錢與能量耗費(fèi)簡(jiǎn)直與傳統(tǒng)硅棒處于同一量級(jí),即使存在本錢優(yōu)勢(shì),其空間也很小,尚不足以發(fā)生推翻性的降維沖擊。
03
無法被忽視的質(zhì)量比較
現(xiàn)在職業(yè)中關(guān)于顆粒硅的判別,實(shí)則是存在預(yù)期差的。假如顆粒硅并不能從本質(zhì)上大幅降低本錢和能耗,那么它與傳統(tǒng)硅棒的競(jìng)賽將重新回到產(chǎn)品質(zhì)量層面。而這卻正是當(dāng)時(shí)顆粒硅技能的短板。
制備顆粒硅的流化床法并非一門新技能,早在1952年,美國(guó)聯(lián)碳公司現(xiàn)已開端嘗試流化床技能,并在隨后被杜邦公司發(fā)揚(yáng)光大。然而,在誕生60多年的時(shí)間中,這項(xiàng)技能卻一直不溫不火,究其原因就在于生產(chǎn)的硅片中雜質(zhì)過多。
由于硅烷流化床法底部進(jìn)料存在氣流,因而工業(yè)硅顆粒會(huì)在反響器內(nèi)處于懸浮狀態(tài),但底部蒸汽氣流繼續(xù)進(jìn)入,會(huì)導(dǎo)致工業(yè)硅顆粒不斷沖擊反響器內(nèi)部,在長(zhǎng)期繼續(xù)運(yùn)作下,顆粒硅必然會(huì)在不斷磕碰中遭到金屬材料的污染。
一起,顆粒硅是在反復(fù)磕碰中制成的,長(zhǎng)此以往會(huì)導(dǎo)致反響器內(nèi)壁損壞,為了延伸反響器的壽數(shù),職業(yè)界普遍采用碳基材料的內(nèi)襯作為耐磨結(jié)構(gòu)。盡管這樣做延伸了反響器壽數(shù),但卻會(huì)形成顆粒硅中含碳量較高,從而影響顆粒硅的純度。除這些污染物外,多晶硅還會(huì)存在施主雜質(zhì)和受主雜質(zhì)兩項(xiàng)純度目標(biāo)。
在歸納職業(yè)界多方數(shù)據(jù)后,可以總結(jié)出傳統(tǒng)硅棒與顆粒硅雜質(zhì)濃度情況:具體而言,施主雜質(zhì)濃度和受主雜質(zhì)濃度兩項(xiàng)目標(biāo)中,顆粒硅分別是傳統(tǒng)硅棒的3.7倍和7倍;而在碳濃度、金屬雜質(zhì)濃度數(shù)據(jù)上,兩者則存在數(shù)量級(jí)的距離。
圖:傳統(tǒng)硅棒與顆粒硅雜質(zhì)數(shù)據(jù)材料來歷:揭露數(shù)據(jù)
刨除雜質(zhì)問題不談,顆粒硅實(shí)踐制作進(jìn)程傍邊,還遭到“氫跳”問題困擾。顆粒硅的制備并非簡(jiǎn)略的單次制備,而是一個(gè)接連的進(jìn)程,在制作進(jìn)程中,很容易因反響溫度不行而呈現(xiàn)內(nèi)部氫鍵未開裂的情況,會(huì)呈現(xiàn)小泡。為了成功將氫氣掃除,在拉晶環(huán)節(jié)必須添加反響時(shí)間,因而顆粒硅的能耗實(shí)踐會(huì)比抱負(fù)中更高。
正是由于這些要素影響,所以顆粒硅一直沒有大規(guī)模全面進(jìn)入商場(chǎng)。盡管商場(chǎng)中存在著顆粒硅單爐投料100%的說法,但下流第三方廠商仍然將傳統(tǒng)硅棒作為干流材料,顆粒硅的投料份額一般在15%-30%之間。
硅料供需如此緊張的情況下,下流廠家并沒有全方面布局顆粒硅,這足以闡明現(xiàn)在職業(yè)中關(guān)于顆粒硅的質(zhì)量仍然存在憂慮。
04
更遠(yuǎn)的未來:既要達(dá)觀,也要客觀
回溯光伏工業(yè)鏈開展史,不難發(fā)現(xiàn),這是一個(gè)繼續(xù)迭代的職業(yè)。不管是單晶太陽能電池對(duì)多晶太陽能電池的替代,仍是電池片的接連晉級(jí),都體現(xiàn)了光伏企業(yè)不斷學(xué)習(xí)的能力。
聚集當(dāng)下,PERC電池逐漸逼近能效天花板,從P型電池向N型電池晉級(jí)現(xiàn)已成為職業(yè)界的共識(shí)。盡管HJT電池和TOPCon電池誰能勝出尚無結(jié)論,但N型電池?zé)o疑都將是電池片企業(yè)下一個(gè)進(jìn)化方向。
從P型電池向N型電池過渡的情況下,已然對(duì)上游多晶硅提出了更高的要求,而這些要求首要集中體現(xiàn)在硅的純度上?,F(xiàn)在來看,顆粒硅距離全面達(dá)標(biāo)還存在距離。
雜質(zhì)含量更少的傳統(tǒng)硅棒無疑是可以到達(dá)N型電池需求的,有顆粒硅企業(yè)盡管也對(duì)外表示開端布局N型電池,但雜質(zhì)仍然是要高于N型電池用料的標(biāo)準(zhǔn)需求。
當(dāng)然,依據(jù)技能進(jìn)步曲線咱們可以預(yù)期,顆粒硅必定存在純度進(jìn)一步提高的空間。假如顆粒硅可以到達(dá)跟傳統(tǒng)硅棒相仿的純度,那么顆粒硅必定具備更大的開展?jié)摿?,不掃除其在某天成為職業(yè)國(guó)家棟梁。但這畢竟需求一個(gè)進(jìn)程,需求包括投資者與工業(yè)建設(shè)者們一道持有耐心。
從整個(gè)工業(yè)鏈安全與晉級(jí)開展視點(diǎn)出發(fā),任何人都希望職業(yè)中多一些革命性的技能迭代方向。但關(guān)于新的技能方向,咱們不只需求容納,更應(yīng)該客觀??v觀前史開展,不乏傷仲永式“捧殺”案例。
一語以蔽之,顆粒硅這項(xiàng)技能值得長(zhǎng)期重視,但在展望這項(xiàng)技能遠(yuǎn)景時(shí),投資者也必須清楚判別這其間存在的曲折。最起碼從當(dāng)下的數(shù)據(jù)看,顆粒硅仍是硅料職業(yè)的技能路線補(bǔ)充,尚未具備推翻多晶硅職業(yè)格式的能力。在多重“隱秘角落”未被有效管理之前,其與傳統(tǒng)硅棒間的“輔主聯(lián)絡(luò)”,或仍是未來一個(gè)周期職業(yè)的主旋律。錦緞作者:林曉晨
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顆粒硅
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