光伏硅料板块供需形势分析

1、一、硅料板块2021年投资建议四季度硅料交易量回归常态，价格见底信号明确，上升通道开启。硅料价格自9月硅料事故后走高至97元/kg，后因硅 料库存消化+硅片企业开工率下调+小厂抛售库存，12月初硅料价格下探至82元/kg。我们认为，硅料库存消化，叠加 硅片企业陆续扩产，进入12月以来硅料价格跌幅持续收窄，近期呈现企稳回升态势，价格已经进入明确上升通道。2021年光伏需求仍将维持强势，硅料系战略物资，最紧缺环节，79%硅料产能已有长单锁定。需求方面，预计2021年 光伏新增装机需求160GW，同比+30%，对应组件需求170-180GW，对应硅料52-55万吨。 供给方面，2021年硅料新增 产

2、能主要集中于2021Q4投放，考虑爬坡等因素，对2021年实际增量贡献有限，预计有效产能仅为50-52万吨，2021年供需持续偏紧。同时，2020Q2起硅片产能快速扩张，硅料与硅片供需关系反转，硅片为保障原材料充足供应，多家 企业通过长单锁定硅料供应，目前79%硅料产能已被长协锁定，供给紧张进一步验证。颗粒硅进步明显，但不足以改善硅料供需，产品应用也尚存优化空间。尽管颗粒硅已经初步具备了产业化应用的要求， 但由于运输、使用过程中容易被污染、生产过程危险系数更高等因素，目前产能有限（根据协鑫规划，2020-2022年产能分别为1/5.4/11万吨/年），还难以完全弥补块状硅的供给缺口。既不足以影

3、响供需关系，也不足以影响行业均衡 价格，但对于协鑫本身是重大变量。投资建议：根据明年国内组件需求规模及硅料企业的成本曲线，我们预计明年硅料的价格中枢将在85元/kg附近，低 位跌破80元/kg概率较小，高位可能探至100元/kg。而硅料龙头企业由于具备规模效应，更具成本优势，盈利能力显 著优于行业平均水平。推荐：通威股份、大全新能源（海外覆盖）、新特能源（海外覆盖）、保利协鑫能源（海外覆 盖）等；建议关注：亚洲硅业（IPO受理中）。风险提示：全球光伏新增装机规模不及预期；硅粉价格大幅波动；硅料新建产能投放节奏不及预期；产业技术进步导2致单位硅耗下降超预期等。二、板块供需分析：2021年供需扭转

4、，整体紧平衡资料来源：Solarzoom，兴业证券经济与金融研究院整理硅料价格波动由供求关系决定：硅料产能超过需求则价格持续下行，产能低于需求则价格不断攀升。2020年硅料价格波动与供需相关，12月硅料价格明确见底：（1）2020年1-6月：年初时价格保持稳定，2020Q1末由于疫情影响需求， 价格逐步下行；（2）2020年7-9月：保利协鑫工厂发生事故后，供给不足，价格跳涨；（3）2020年9-11月：由于下游库存充足且开工 率不足，硅料价格出现小幅回撤；（4）2020年12月：硅料跌幅收窄，且根据产业链调研硅料库存消化完毕，叠加硅片产能逐步投放， 硅料价格明确见底，呈现筑底反弹趋势。图、2

5、018-2020年硅料价格由供需决定，12月明确见底图、2018-2020年硅料供需情况资料来源： Solarzoom， PVinfolink，兴业证券经济与金融3 研究院整理-60.00%-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%200.00180.00160.00140.00120.00100.0080.0060.0040.0020.000.00201820192020Q12020Q22020Q32020Q4多晶硅产能：GW差额：GW光伏需求:GW硅料价格期间涨跌幅1801601401201008060402002018-012018-03201

6、8-052018-072018-092018-112019-012019-032019-052019-072019-092019-112020-012020-032020-052020-072020-092020-11致密料价格（元/kg）“531”后供需失衡硅料事故硅料库存+下 游开工率下降库存消化+ 下游扩产供需 平衡疫情影响， 需求不足3二、板块供需分析：2021年供需扭转，整体紧平衡资料来源：硅业分会，Solarzoom，PVinfolink，兴业证券经济与金融研究院整理注：按照3个月爬坡测算有效产能2020年落后产能退出：硅料目前产能59万吨相较2019年底的65万吨有所降低，主要原

7、因在于国内非龙头企业4.2万吨产能的关停以及韩国OCI4.7万吨产能停产。2021年新增产能有限：现在国内主要的厂商大多已有扩产计划，预计2021年名义产能将会新增17万吨，扩建产能最早将会在2021年Q2投产，2021年底名义产能将会达到76万吨，同比提升28.8%。 预计2021年有效产能仅会增长5万吨，2021年有效产能合计208GW。表、全球硅料产能汇总4企业名称2019年底产能 2020年6月底产能 2020年底产能 2021年新增名义产能2021年新增有效产能2021年底名义产能2021年有效产能备注保利协鑫8.58.58.521.010.59.5预计2021年Q2投产永祥股份89

8、980.0179预计2021年Q4投产新特能源7.27.27.207.27.2中国主要新疆大全77740.0117预计2021年Q4投产企业东方希望44631.597.5预计2021年Q2逐步投产（万吨）亚洲硅业222022鄂尔多斯1.21.21.201.21.2内蒙东立1.21.21.201.21.2国内其他6.11.91.901.91.93国内产能合计（万吨）4542441736147海外主要 企业（万吨）2020年5月减产后恢复2020年5月检修后恢复德国Wacker 美国Wacker 马来西亚OCI 韩国OCI美国Hemlock 美 国 REC 海外其他622.75.21.80.31.

9、64.222.70.51.80.31.6622.70.51.80.31.60000000622.70.51.80.31.6622.70.51.80.251.6海外产能合计（万吨）20131501515全球硅料产能总计（万吨）6555591737661假设：单W消耗量（g）3.60全球硅料产能合计（GW）1803.401623.201843.05563.0583.052493.052014二、板块供需分析：2021年供需扭转，整体紧平衡 供需分析角度1：硅料和硅片的供需关系决定硅料定价权。2020Q1之后硅料与硅片缺口出现翻转，并且随着硅料缺口 持续扩大，众多硅片企业选择通过长单锁定硅料，保障原

10、材料稳定供应。目前根据PVinfolink测算预计，硅料产能已 有79%被硅片企业锁单。资料来源：Solarzoom，兴业证券经济与金融研究院整理图、2020-2021年硅料季度供需分析资料来源：公司公告，兴业证券经济与金融研究院整理表、2020年硅料长单整理公告日期买方卖方采购数量（万吨）签约期限亚洲硅业12.482.16-3.22020年9月至2025年8月2020年9月至2022年2020-8-18隆基股份2020-8-24上机数控2020-8-31上机数控1.672020年9月至2021年东海晶澳新疆大全江苏中能硅业、新 疆协鑫新能源新特能源隆基股份通威股份晶科能源通威2020-9-1

11、52020-9-252020-11-72020-11-18天合光能通威9.7210.18/年9.37.22020年10月至2025年12月双方达成战略合作2021年11月至2023年12月2021年1月至2023年12月2020-11-18 美科硅能源通威6.882021年1月至2023年12月2020-11-30天合光能大全新能源2020-12-15隆基股份新特能源3-3.76272020年11月至2023年12月2020年12月至2025年12月50501001502002503002020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q4硅料产能（G

12、W）硅片产能（GW） 光伏需求（GW）第一阶段：硅料与硅片缺口增加第二阶段：硅料与需求差值收窄二、板块供需分析：2021年供需扭转，整体紧平衡资料来源：Solarzoom，兴业证券经济与金融研究院整理供需分析角度2：硅料与需求的供需关系决定硅料的价格走势。预计2020Q4及2021Q3-Q4，硅料与需求之间的差值缩窄，推断未来硅料在这两个时期价格会边际向上。 其中，今年第四季度硅料价格从9月初的97元/kg逐步下行至82元/kg，近期价格企稳回，当前报价83元/kg。图、2020-2021年硅料季度供需分析图、2020年硅料价格回顾 6 资料来源：Solarzoom，兴业证券经济与金融研究院整

13、理0501001502002503002020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q4硅料产能（GW）硅片产能（GW） 光伏需求（GW）第一阶段：硅料与硅片缺口增加第二阶段：硅料与需求差值收窄1801601401201008060402002020-122020-112020-102020-092020-082020-072020-062020-052020-042020-032020-022020-01致密料成交价（元/kg，含税）硅料事故硅料库存+ 下游开工率 下降库存消化+下游扩产疫情影响， 需求不足7三、板块供需分析：颗粒硅新增供给少，不

14、足以影响供需关系项目下降幅度投资成本30%拉棒电耗65%项目人员数量30%资料来源：保利协鑫颗粒硅展示材料、兴业证券经济与金融研究院整理颗粒硅优劣势显著：颗粒硅具备生产成本低、可提高硅棒生产效率等优势今年协鑫初步生产出了可商用的颗粒硅产品，在西门子法块状硅紧缺的背景下，部分大厂将颗粒硅作为了备选方案。从使用效果来看，颗粒硅优缺点均比较明显：颗粒硅优点：（1）生产成本较低：生产工艺为低温连续生产，电耗显著低于西门子法，且由于不用敲碎，后续处理工序也有简化。根据协鑫数据，颗粒硅能够使投资成本下降30%，电耗下降65%，项目人员数量降低30%；（2）可提升硅棒生产效率：颗粒硅单位体积小，同样体积的单

15、晶炉可以投入更多硅料，也可以在原先块状硅的基础上将颗粒硅用 于填缝；（3）支持连续投料：颗粒硅流动性较好，是面向未来CCZ（连续投料）平台的技术。图、颗粒硅单位体积小、流动性好，支持连续投料表、颗粒硅生产成本较低资料来源：保利协鑫、兴业证券经济与金融研究院整理8三、板块供需分析：颗粒硅新增供给少，不足以影响供需关系颗粒硅优劣势显著：不足主要目前体现在杂质含量高、生产过程危险、产能不足颗粒硅不足：（1）杂质含量高：颗粒硅单位体积小，暴露在外的表面积相比块状硅更多，另外由于工艺特性颗粒硅 内部晶格更为疏松，杂质更容易侵入；（2）含氢量高：可能出现“氢跳”现象，影响单晶炉热场寿命和拉棒稳定性；（3）

16、生产过程更为危险：颗粒硅生产的重要原料是硅烷气体，该气体易燃易爆，泄露可能造成重大事故；流化床法改良西门子法优异方杂 质 含 量金属(ppbw)1515改良西门子法受主(ppba)0.40.26施主(ppba)0.80.68氢(ppma)碳(ppma)30无改良西门子法10.4改良西门子法表、颗粒硅杂质含量相比块状硅较高资料来源：硅业分会、兴业证券经济与金融研究院整理图、颗粒硅生产原料硅烷易燃易爆，危险系数较高资料来源：硅业分会、兴业证券经济与金融研究院整理硅烷流化床颗粒状硅简易流程三氯 氢硅 合成四氯 化硅 氢化三氯 氢硅 精馏 提纯三氯氢硅三 氯 氢 硅 歧 化二 氯 二 氢 硅 反 歧

17、化二氯二氢硅高纯三氯氢硅氯化氢工业硅流 化 床硅烷硅烷制备歧化尾气回收分离四氯氢硅三氯氢硅氯硅烷 混合物颗粒 状多 晶硅氢 气9三、板块供需分析：颗粒硅新增供给少，不足以影响供需关系流化床法改良西门子法原料来源硅粉、四氯化硅、氢气硅粉、四氯化硅、氢气工艺复杂程度设有冷氢化、歧化、精馏、硅烷分解、尾气回收等车间，工 艺较为复杂设有冷氢化、精馏、硅还原、整理、还原 尾气回收等车间，工艺复杂工艺成熟度仅个别企业具备技术条件技术先进成熟安全性温度压力较高，含有硅烷、氢气介质，非常危险温度压力较高，含有氢气介质，危险产品纯度太阳能级电子级存在问题硅烷气体是一种易燃易爆的气体，对系统的气密性要求比三 氯氢

18、硅法高，所以系统的硬件建设标准比三氯氢硅法要高， 在硬件过硬的基础上加强安全生产管理，以免硅烷气体的泄 露造成燃烧、爆炸事故的发生投资大，成本较高结论硅烷法流程简单，投资较少，但是工艺成熟度低，生产危险性高，目前还处于发展期投资大，工艺流程复杂但是成熟可靠 颗粒硅相比自身有进步，但还不足以颠覆块状硅主流地位：流化床法下的颗粒硅生产技术在过去10年是有进步的，但 目前还不具备颠覆当前主流技术西门子法块状硅的能力，最主要的原因是产能还比较少，产品性能相比块状硅还不成 熟。表、颗粒硅、块状硅生产工艺差异资料来源：硅业分会、兴业证券经济与金融研究院整理10三、板块供需分析：颗粒硅新增供给少，不足以影响

19、供需关系公司颗粒硅技术进展情况2013年利用硅烷法顺利产出高品质颗粒硅产品，并达到世界同类生产装置先进水平2014年硅烷流化床法技术投入试生产2015年硅烷流化床技术进展顺利，初步具备规模化生产条件2017年收购美国SunEdison旗下的硅烷硫化床技术专利团队和设备2019年颗粒硅专利技术实现了重大技术突破，颗粒硅产品质量大幅提升并已具备商业化生产条件，拥有年产6000吨 颗粒硅的有效产能2020年9月，公司旗下江苏中能首期5.4万吨颗粒硅项目正式开工扩建；公司预期至2020年年底，硅烷流化床法颗粒 硅的有效产能将由目前6000吨提升至10000吨。 颗粒硅现有产能还不足以补齐块状硅需求缺口

20、：协鑫集团是目前全球唯一具备颗粒硅批量生产能力的厂商，但当前产 能仅达到1万吨，实际产量预计仅为0.5万吨。保利协鑫目前颗粒硅规划产能10万吨，其中2020年9月开工项目5.4万 吨，计划分两期建设，于2021年6月年产能扩至3万吨，至2021年底年产能扩至5.4万吨。按此计划全部规划产能扩产 完成至少要到2022年，因此2021年年内其颗粒硅产能扩张对于硅料供给格局影响甚微。表、保利协鑫颗粒硅技术近年进展资料来源：Wind、兴业证券经济与金融研究院整理四、2021年硅料价格展望：中枢价格85元/kg 预计2021年硅料价格高于74元/kg：根据2021年硅料成本曲线测算，假设2021年光伏新

21、增装机需求160GW，考虑容配 比后组件需求达到170180GW。预计硅料需求为51.954.9万吨，极端情况下，Hemlock的盈利仍能覆盖现金成本，则 对应硅料含税价为73.45元/kg以上。图、2021年硅料均衡价格预判11资料来源：BloombergNEF，兴业证券经济与金融研究院整理*注：纵轴为可变成本包括现金成本+费用，不包括折旧，且该成本不含税50,000100,000300,000350,000400,000450,000500,000550,00006050403020100150,0005261.7565保利协鑫新疆工厂大全57.2 58.533.6735.75通威新工厂保

22、利协鑫-颗粒硅38.35 39 39 39.65瓦克（德国） Hemlock其他中国工厂加权平均可变成本：42.39元/kg43.55200,000东方希望通威四川老工厂OCI（韩国） 亚洲硅业 保利协鑫徐州工厂28.6250,000新特能源170GW组件对应大 约51.9万吨硅料70Hemlock不考虑折旧的平衡点：65*1.13=73.45元/千克180GW组件对应大 约54.9万吨硅料单位：元/kg单位：吨1801601401201008060402002020-122020-112020-102020-092020-082020-072020-062020-052020-042020-

23、032020-022020-012019-122019-112019-102019-092019-082019-072019-062019-052019-042019-032019-022019-012018-122018-112018-102018-092018-082018-072018-062018-052018-042018-032018-022018-01四、2021年硅料价格展望：中枢价格85元/kg考虑不同情境下，硅料价格预计为74-93元/kg：（1）情景1：若不考虑折旧，硅料价格仅覆盖供需平衡点企业（Hemlock）的现金成本，对应硅料含税价为74元/kg以上；（2）情景2：

24、若考虑折旧，即平衡点企业净利率为0%时，对应硅料含税价为85元/kg以上；（3）情景3：如果考虑平衡点企业净利率为10%，对应硅料含税价为93元/kg以上。 我们认为情景1一般出现在供过于求阶段，而2021供不应求实际情况接近情景2与情景3，即硅料价格处于85-92元/kg。图、预计2021年硅料含税价为74-93元/kg，我们预测价格落入85-93元/kg致密料价格（元/kg）12资料来源：Solarzoom，兴业证券经济与金融研究院测算情景1：价格仅覆盖 均衡企业可变成本， 则硅料含税价为 73.45元/kg情景2：均衡企业净 利率为0%，则硅料 含税价为84.75元/kg情景3：均衡企业

25、净利率 为10%，则硅料含税价为 93.2元/kg2.11.71.51.31.21.21.20.80.1-0.3-0.4-0.7-1.03.93.53.33.13.13.13.02.72.01.51.41.10.94.64.14.03.83.73.73.63.32.62.12.01.81.5-2-1012345新 通工 威厂鑫颗 保粒 利硅 协大 全东 方 希 望新 特 能 源新 保 疆 利 工 协 厂 鑫川老 通工 威厂 四亚 洲 硅 业徐 保 州 利 工 协 厂 鑫OCI（ 韩 国）中国 其 工 他 厂（德 瓦 国 克）Hemlock情景1单吨盈利（万元） 情景2单吨盈利（万元） 情景3单吨盈利（万元）四、2021年硅料价格展望：中枢价格85元/kg图、2021年硅料预判价格下单位盈利（单位：万元/吨）盈利分化：根据BNEF成本线测算，企业盈利分化显著