单晶是否具有持续成本下降空间剖析

1、 单晶是否具有持续成本下降空间？2014-09-03长江电新导读：关于转换效率和多发电量方面，属于技术性原因，通过企业调研等已经得到部分印证，这里我们将就单晶与多晶主要的成本差异，以及单晶成本下降路径进行分析，探寻未来单晶可能持续实现的成本下降空间。OFweek太阳能光伏网讯：前期我们陆续调研了隆基股份、阳光能源、卡姆丹克等单晶硅片企业，以及青岛隆盛等下游企业，逐步印证了单晶未来相比多晶更好的发展趋势，其优势主要体现在更高的转换效率与向上空间、相同W数组件更多的发电量、更快的成本下降速度等几个方面。关于转换效率和多发电量方面，属于技术性原因，通过企业调研等已经得到部分印证，这里我们将就单晶与多

2、晶主要的成本差异，以及单晶成本下降路径进行分析，探寻未来单晶可能持续实现的成本下降空间。观点摘要1、从P型单晶与多晶的生产工艺来看，单晶与多晶的差异主要在于硅片前的单晶拉棒与多晶铸锭，这也是当前单晶和多晶主要的成本差异来源；2、目前国内单晶硅棒领先企业非硅成本约90元/kg,多晶铸锭领先企业的非硅成本约35兀/kg左右，成本差异主要由单位产出不同造成：生长一炉单晶硅棒与多晶铸锭时间差异不大，但目前单晶单炉投料量仅150kg左右，连续投料可以达到300kg，而多晶单炉投料已经达到800kg,甚至更高的水平；3、单晶硅棒主要通过多种手段提高单位产出，以降低成本：1）提高拉速；2）应用连续投料技术，

3、增加单炉产出；3）缩短非生产时间，如换料时间等。根据隆基股份本次募投项目计算，本次募投项目单炉产量达到3.63MW，相比公司银川隆基三期的单炉2.60MW增加近40%。而多晶投料水平已经逐步接近规模与成本的临界值，在大型热场、坩埚等成本取得突破下降前，单炉投料量进一步做大的区间并不算大。因此，单晶硅棒成本下降空间要大于多晶铸锭。4、硅片环节，单晶相比多晶同样更具下降空间，由于内部晶格原因，单晶在引入金刚线切割、薄片化等方面具有多晶无法比拟的优势。5、除了生产工艺外，单晶未来的更大的成本下降空间源于更高的转换效率提升空间，以高转换效率摊薄单W成本。根据我们的测算，当转换效率增加1%时，单晶硅片单

4、W非硅成本下降4.94%。详细内容（一）单晶与多晶的成本差异主要在拉棒与铸锭环节从生产工艺来看，目前，单晶组件与多晶组件的生产差异主要体现在拉棒与铸锭环节后期的切片、电池（单晶是碱制绒，多晶为酸制绒）、组件环节差别不大。单晶旌片多晶电多晶组件围仁单品吕姜歸的生产工艺羞别主要悔现在拉樟坏节与埼锭环节单晶电单晶旌片多晶电多晶组件围仁单品吕姜歸的生产工艺羞别主要悔现在拉樟坏节与埼锭环节单晶电L鱼晶组56件I因此，单晶与多晶组件的成本差异同样也主要在前期的拉棒与铸锭环节。此外，随着近年来硅片薄片化的推进，以及金刚线切割的引进，单晶与多晶在硅片环节的生产成本同样开始出现差异。这点我们将在后面详细介绍。肃

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6、61&615615方觀t元用町Q06QOSDQF0.03切片（元NO005OOfi007电池元州）013O.MO.M0.16组挣元/W）0.16OJfi叩0.17.n含计041C4&3y叶3（二）单晶拉棒与多晶铸锭成本比较：单位产出不同导致的成本差异单晶硅棒与多晶硅锭使用的原材料均为太阳能级多晶硅，两者的生产工艺及差异如下：单晶拉棒过程单晶硅棒生产需经过“籽晶熔炼-引晶-放肩-等径生长”等过程，拉棒过程中对于晶体生长晶序要求较高，因此对于人工控制要求较高。划kfi.WiMixMEjlhJikl1CIIbihtrhlnwf划kfi.WiMixMEjlhJikl1CIIbihtrhlnwfEltr

7、ilk战品等轻主栓轩臺就引晶2.多晶铸锭过程多晶铸锭主要包括“装炉-加热熔化硅材料-生长-退火处理-停炉冷却”等过程，多晶铸锭炉为方炉，在硅料生长过程中对于生产控制要求相对较低。卜讦丑flJ三一二卜讦丑flJ三一二爲压琏三_篙机村料XFX*-?芒:工电力设备制旨单晶提拉生长的过程对于设备、人员生产控制要求较高，提拉的过程限制了单晶炉炉体做大的速度与范围，逐层生长的原理则一定程度限制了拉棒速度与大直径硅棒的生产难度。从单晶生产炉与多晶铸锭炉的发展过程来看，多晶铸锭炉一次投料量从早期的200kg逐步增加到800-1000kg，而单晶生长炉一次投料量虽然同样在不断增加，但目前依然主要集中在120-1

8、50kg的投料规模，最高也仅达到300kg的投料量，与多晶投料规模差距较大。2:目辰劳轟出框炉按怛己第达斜eoci-iooog水平描功程茹铸勰炉Jgo乩删JJLSHJJL1T标進播钮K寸（mm&90*990 x3M990 xx290990 x990 xS50990*Ji440标准注罡5006608001000生严閒瞰h6$5TO82隹甲占产“册76951053(kW)2002D02002DD眾画J&2J0JZ-4MJZ-4M9$热松270kg45Mg300kglOOUkQ理烷尽寸asDGMayd.mm84O04t27lkErn1DM+1OD0b34J?mmiQoanoM全过豐台动比腔耕，嫌班时

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11、间，如换料时间等。根据隆基股份本次募投项目计算，募投项目单炉产量已经达到3.63MW,相比公司银川隆基三期的单炉2.60MW增加近40%，这也必将带动成本大幅下降。多晶方面，目前行业龙头企业单炉投料量已经达到800kg的水平，已经逐步接近规模与成本的临界值，在大型热场、坩埚等成本取得突破下降前，单炉投料量进一步做大的区间并不算大。因此，我们认为未来单晶拉棒环节的成本下降空间要明显大于多晶铸锭的下降空间。srawL童（MW）单炉严寿鼻腔扮上币罰产港2WJ7-20119?0颐149镇川肓三期甬自讨牺2012-2Q13300阳2停陽幕甲晶5+嘩奇目二期站目-计划2012-2002QD128川fit幕

12、QOMWATjL阱坪口邑三胡础斗寳時2013-20M50Q1922M亍菱律昶00紳川13旦-尊按方目2015EDO沏沖2015工上规匕）3203-；-单晶切片：引入金刚线从硅片环节来看，单晶相比多晶明显的优势在于金刚线的引入方面。目前金刚线已经逐步应用于单晶硅片切割，多晶切割由于晶体结构的问题，金刚线仅在切方环节可以实现商业化运行，硅片切割方面仍处于试验阶段，能否实现商业化运行仍存在不确定性。相比于砂浆切割，金刚线切割具有切速快、线径小、切割过程无需砂浆等特点，从目前的成本来看，主流单晶硅片企业的金刚线切割成本已经基本达到与砂浆切割相同的水平，但金刚线切割明显具有更大的成本下降空间：1）砂浆切

13、割方面，经过行业的持续发展，砂浆切割技术已相对成熟，工艺改进范围不大，而砂浆切割中成本占比较大的砂浆、钢线等辅材价格已经逼近成本区间，向下空间不大；2）金刚线切割方面，目前尚处于推广的初级阶段，生产工艺完善、规模化等均将带动后期成本的下降；3）另一方面，根据调研情况，目前金刚线价格约0.18元/米，未来企业规划下降至0.1元/米以下，成本下降空间较大。因此，金刚线切割的引入使得单晶硅片切割单片切割成本具有30%以上的成本下降空间，砂浆切片则已接近极限水平，单晶硅片未来切割成本优势明显。单晶切片：推进薄片化除金刚线切割外，单晶相对多晶另一优势为可以推进薄片化。随着电池技术的进步，硅片厚度已经逐步

14、从此前超过200m的水平逐步下降至190、180m的水平，单晶硅片实验室切割水平硅片厚度已经可以达到140m,甚至更低的水平。我们认为，伴随电池技术进步，硅片薄片化是未来必然的发展趋势，通过薄片化可以降低硅片硅耗，提高硅片产量，进而降低硅片切割的硅成本、单位折旧和电费等成本。而对于多晶，由于其自身内部晶格的影响，硅片薄片化后碎片率将明显增加，这也就制约了多晶薄片化的推进过程，从这点来看，单晶未来同样具有更高的成本下降空间。我们根据硅片切割成本与参数，简单估算薄片化对硅成本、单位折旧、单位电费等成本的影响。首先，硅成本方面，薄片化可以降低单片硅片的耗硅量，进而降低硅片成本。经过我们的测算，当硅片

15、厚度由180m下降至160m，硅片硅成本将下降0.144元/片。硅片厚度对硅欣本髯舸渕卿1S形11S形2珪片厚度印m)1SC160导轮耦距Cmm)032&a.3D&理论片数15641667合林率95%95%实际片馥148615B3硅片单片隼厦(g/ft)W.026.91硅片耗硅星两)14.8914.10废弃硅料(kg)13.5014.29硅片单斤废辞屋片)9.099.03单片耗硅址片)19.1117.94单片W埶4.64.54.153.90硅料价格元皿山不需锐)123硅成本节豹片0.1440EfS本卩的0.0313iriAU一厂l匚|-J-.巻fm-ur_|LlJ|1一折旧方面，由于推进薄片化

16、将提高硅片产量，因此可以降低单位折旧成本，根据测算当硅片厚度由180m下降至160m,可降低折旧成本0.012元/片。电费方面，根据测算，硅片厚度由180m下降至160m,可降低电费成本0.015元/片。综合来看，薄片化对于硅片成本的影响明显，当硅片厚度由180m下降至160m，可节约成本0.17元/片，折合0.037元/Wo簿片化对辞片殴本影跑1701601501400.0721014400.215502886折旧成林约（加片）0.0D610012200183D.D245Q.M740.01480.02220.0297电赍咸耳:卫约i加片直本节如计00B56017110-2S6003423|4

17、6W=Mr折禅成W1701601501400.01570.03130.04680.0627硅亭卫妁（jis/W）摘匠战苓丐絢（环町0001300027000400.0053电费咸璋节舸（71JW）Q.00160.00320.00480.0065成本苜药占计（7E/W）紳B600372O.PC7硅片-电池-组件：提高转换效率降低单W成本除了以上几点直接的成本降低手段外，单晶未来的另一条成本下降路线是提高转换效率，降低组件的单W成本。对于156*156*200的单晶硅片（电池片），当单晶转换效率增加0.5%，单晶电池片功率增加0.12W。我们假设目前单晶电池转换效率为19.24%,对应电池片功率4.6W,非硅成本3.25元/片，折合0.71元/W。假设效率提高后非硅成本不变，根据我们的测算，当电池转换效率提高0.2%时，单晶硅片单W非硅成本下降1.03%；当转换效率增加1%时，单晶硅片单W非硅成本下降4.94%。单赴丘片刊硏.阿00%血40%0.60o.eos1.0