2022年中国单晶硅行业分析,下游需求旺盛,产业规模快速扩张「图」

一、概述

1、定义及分类

单晶硅通常指的是硅原子以一种排列形式形成的物质。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。其主要分为超纯单晶硅、P型单晶硅和N型单晶硅三种。其中超纯单晶硅是纯度很高的单晶,P型单晶硅和N型单晶硅则是分别添加了硼、磷等物质以提高其导电性能的单晶硅。

单晶硅的主要分类

单晶硅的主要分类

资料来源:公开资料整理

2、生产工艺

单晶硅的生产主要是将多晶硅原材料在氩气等特气环境下,通过直拉或者区熔的方法制成单晶硅棒,最终加工成光伏级单晶硅片或半导体级单晶硅片。

单晶硅棒生产工艺流程图

单晶硅棒生产工艺流程图

资料来源:公开资料整理

二、产业链分析

1、产业链

单晶硅行业产业链上游为多晶硅及各类特种气体;中游为单晶硅的生产供应环节;下游主要应用于太阳能电池、光伏、半导体、航空航天、汽车等领域。

单晶硅行业产业链示意图

单晶硅行业产业链示意图

资料来源:公开资料整理

2、供给端分析

从原材料供给情况来看,随着我国硅料国产化进程的加速,我国已经逐渐摆脱原材料受控的局面。近年来我国多晶硅产能及产量不断增长,2020年受疫情影响,使得产能略有下滑,随着疫情被有效控制,产能开始恢复增长。据资料显示,2021年我国多晶硅产能达52万吨/年,同比增长23.8%;产量达50.5万吨,同比增长28.8%。

2016-2021年中国多晶硅产能及产量情况

2016-2021年中国多晶硅产能及产量情况

资料来源:中国光伏行业协会,华经产业研究院整理

从价格情况来看,随着近年来我国光伏、半导体等产业的迅速发展,使得市场对多晶硅的需求持续增长,市场长期处于供不应求的状态,推动了多晶硅价格的持续走高。据资料显示,自2021年初以来,我国多晶硅价格持续上涨,由2021年1月的66777元/吨增长至2022年8月的295021/吨,增长十分迅速。

2021-2022年8月中国多晶硅均价走势情况

2021-2022年8月中国多晶硅均价走势情况

资料来源:公开资料整理

3、下游端分析

随着近年来光伏产业及集成电路产业的迅猛发展,我国太阳能电池及集成电路产量也随之不断增长,为行业的发展提供了强劲动力。据资料显示,2021年我国太阳能电池产量达23405.4万千瓦,同比增长48.8%;集成电路产量为3594.3亿块,同比增长37.5%。

2015-2021年中国太阳能电池及集成电路产量情况

2015-2021年中国太阳能电池及集成电路产量情况

资料来源:国家统计局,华经产业研究院整理

三、行业现状

1、市场规模

随着近年来全球半导体及光伏等高技术、高科技附加值产业的快速发展,单晶硅的重要性与日俱增,市场需求量迅速增长,同时,在我国相关政策的大力支持下,我国单晶硅行业市场规模也随之快速扩张。据资料显示,2021年我国单晶硅行业市场规模达459.74亿元,同比增长20.9%。

2017-2021年中国单晶硅行业市场规模情况

2017-2021年中国单晶硅行业市场规模情况

资料来源:公开资料整理

2、产出情况

从我国单晶硅产出情况来看,得益于下游需求的不断增长以及各企业产能布局进程加快,近年来我国单晶硅产能及产量均快速增长。据资料显示,2020年我国单晶硅产能达229GW/年,同比增长99.1%;产量为118GW,同比增长31.1%。预计到2021年产能将增长至264GW/年,产量将增长至149GW。

2017-2021年中国单晶硅产能及产量情况

2017-2021年中国单晶硅产能及产量情况

资料来源:中国有色金属工业协会硅业分会,华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国单晶硅行业运行态势及未来发展趋势预测报告》;

3、市场结构

从单晶硅产品各市场占比的情况来看,2020年,单晶硅片(P型+N型)市场占比为90.2%,其中P型单晶硅片市场占比由2019年的60%增长到86.9%,N型单晶硅片约3.3%。随着下游对单晶产品的需求增大,单晶硅片市场占比也将进一步增大,且N型单晶硅片占比将持续提升。

2020年单晶市场占比结构分布情况

2020年单晶市场占比结构分布情况

资料来源:中国光伏行业协会,华经产业研究院整理

4、渗透率

相对于多晶硅片,单晶硅片性能更加优良,同等条件下发电量更高,长期使用过程中功率衰减更少,弱光响应更强。特别是在金刚线切割技术革命之后,单多晶硅片在生产成本上的差距大幅缩小,使之度电成本与发电效率相对于多晶硅片具备明显的竞争优势,使得单晶硅片渗透率不断提升。据资料显示,2021年我国太阳能级硅片市场的单晶硅片渗透率达94.5%,较2016年增长75%。

2016-2021年中国太阳能级硅片渗透率情况

2016-2021年中国太阳能级硅片渗透率情况

资料来源:公开资料整理

四、驱动因素

1、政策

单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素晶体,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。近年来为了推动我国单晶硅材料及配套行业的发展,国家有关部门陆续出台了一系列相关政策,支持、规范行业的发展,为行业提供了良好的政策环境。

中国单晶硅行业部分相关政策一览表

中国单晶硅行业部分相关政策一览表

资料来源:公开资料整理

2、技术

从行业专利技术情况来看,随着行业的不断发展,行业相关专利申请数量也随之不断增加。据资料显示,2021年我国单晶硅相关专利申请数量达1972件,同比下降1.7%。

2015-2021年中国单晶硅相关专利申请数量情况

2015-2021年中国单晶硅相关专利申请数量情况

资料来源:佰腾网,华经产业研究院整理

五、竞争格局

1、市场格局

目前,我国单晶硅行业市场集中度较高,行业龙头企业市场份额占比较高。从产能方面来看,2021年隆基和中环市场份额占比合计超60%。其中隆基占比为39%,中环占比为25%。

2021年中国单晶硅行业市场格局分布情况(按产能)

2021年中国单晶硅行业市场格局分布情况(按产能)

资料来源:公开资料整理

2、重点企业

隆基绿能科技股份有限公司成立于2000年,主要从事单晶硅棒、硅片、电池和组件的研发、生产和销售,现已发展成为全球最大的单晶硅片和组件制造企业。据资料显示,公司2021年单晶硅片及硅棒业务营收达170.28亿元,同比增长9.77%,毛利率为27.55%。

2015-2021年隆基绿能单晶硅片及硅棒业务营收情况

2015-2021年隆基绿能单晶硅片及硅棒业务营收情况

资料来源:公司公报,华经产业研究院整理

六、发展趋势

目前我国单晶硅主要应用在半导体、光伏,太阳能发电、人造卫星、宇宙飞船、电器制造等领域。总体来看,下游客户的议价能力较弱,龙头的先发优势非常明显,现有竞争者竞争程度较低,短期内市场格局发生变化的可能性不大。而光伏产品制造商大部分由半导体制造行业发展而来,高性能单晶产品一开始在国内市场占据主流地位,目前单晶硅行业的替代品威胁不大。加上单晶的拉晶环节对人工控制要求高,生产工艺复杂,进入壁垒较高,因此潜在进入者威胁较小。此外,二十一世纪以来,我国半导体产业进入投资密集期,从劳动密集型产业向资本和技术密集型产业转变,国际半导体产业开始逐渐向中国大陆转移。目前,中国大陆已成为全球最大的集成电路和分立器件市场,伴随着下游市场的蓬勃发展,几乎所有国际大型半导体公司均在中国大陆进行布局,与此同时国际半导体专业人才也正在流向中国大陆。中国大陆已经逐渐成为半导体产业转移的需求中心和产能中心,国内半导体级单晶硅材料生产企业面临广阔的发展空间。

华经产业研究院对中国单晶硅行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国单晶硅行业发展监测及投资战略咨询报告》。

本文采编:CY1263

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