一、单晶硅产业链及现状
硅是最常见应用最广的半导体材料。当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成晶核，其晶核长成晶面取向相同的晶粒，形成单晶硅。多晶硅是生产单晶硅的直接原料。
从单晶硅产业链来看，整个单晶硅的产业链比较长。从最上游的多晶硅原料和设备等，到中游的单晶硅硅片，延伸至下游的电力电子器件、高效率太阳能光伏电池、射频器件和微电子机械系统、各种探测器和传感器等，最后到半导体及光伏两大行业。其中，硅材料清洗服务属于单晶硅材料产业链前道拉棒工序。
单晶硅产业链
资料来源：公开资料整理
从单晶硅市场现状来看，近年来光伏产业及集成电路产业的迅猛发展，我国单晶硅及多晶硅市场产量持续增长。据相关数据统计，2021我国多晶硅产量为50.5万吨，单晶硅产量为149GW。
2017-2021年中国多晶硅及单晶硅产量情况
注：单晶硅2021年数据为预测数据。
资料来源：CPIA，中国有色金属工业协会硅业分会，公开资料整理
二、硅材料清洗综述
单晶硅制备以天然多晶硅石英砂为原料进行冶炼提纯，对纯度要求极高，通常接近100%。硅片经过切片、研磨、倒角、抛光等多道工序，表面吸附了各种颗粒、有机物杂质、金属污染物等，即使微量污染也会导致后续器件失效。
硅材料清洗环节是单晶硅拉棒必备的配套业务。硅材料清洗服务是对单晶硅拉棒所需的多晶料进行加工清洗，并且对单晶硅棒生产过程中产生的头尾、边皮、埚底等硅材料进行回收清洗，处理后的产品再供给硅单晶/多晶企业使用，其目的是使硅材料表面清洁无杂质污染，从而保证硅材料纯度，保证整个生产中硅材料的品质。硅材料清洗服务分为两类：回收单晶硅清洗服务和原生多晶硅破碎清洗服务。
硅材料清洗服务分类
资料来源：公开资料整理
硅材料清洗工艺流程为：在对硅材料表面进行处理（去胶、碱洗）、并电学性能参数测试后，由全自动硅材料清洗机对硅材料腐蚀清洗，再对硅材料按照质量要求的粒径进行破碎处理，最终将合格的硅材料检验包装，其中最核心关键环节为硅材料腐蚀清洗及破碎，由全自动硅材料清洗机及破碎机完成。
硅材料清洗工艺流程
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国单晶硅行业发展监测及投资战略咨询报告》
三、硅材料清洗行业现状分析
从全球光伏行业现状来看，根据CPIA数据，2021年全球光伏新增装机容量为150GW，光伏硅片需求量为193.5GW。预计2025年全球光伏新增装机容量达到480GW，对应光伏硅片需求量达到619.2GW。
2021-2025年全球光伏新增装机容量及硅片需求量
资料来源：CPIA，华经产业研究院整理
根据欧晶科技招股说明书数据，2021年硅材料清洗业务单耗为3.52吨/MW，对应全球2021年硅材料清洗业务需求量为68.02万吨。
2021-2025年全球硅材料清洗业务单耗及需求量情况
资料来源：欧晶科技招股说明书，华经产业研究院整理
根据欧晶科技招股说明书数据，硅材料清洗业务单吨售价为2500元，因此对应2021年全球硅材料清洗业务市场规模为17.00亿元。预计2025年达到57.28亿元。
2021-2025年全球硅材料清洗业务市场规模及增速
资料来源：欧晶科技招股说明书，华经产业研究院整理
四、硅材料清洗行业竞争格局
1、市场竞争格局
从行业企业分布情况来看，硅材料清洗业务和下游单晶硅生产商高度绑定。硅材料清洗厂商地理分布基本与下游单晶硅材料生产企业一致。硅材料的价值较高，为保证物资安全，节约运输成本，清洗服务提供商位于硅材料生产企业厂区内或厂商附近，多分布在工业用电价格较低的区域，如内蒙、宁夏、新疆、云南等地，隆基绿能、TCL中环等单晶硅材料下游厂商也多分布在低电价省份。
硅清洗服务公司和硅片生产商地理分布
资料来源：公开资料整理
从行业竞争格局来看，硅材料清洗业务多为硅片厂配套，体量较小。目前国内主要公司有欧晶科技、群大环保、浙江羿阳。
中国硅材料清洗行业主要公司介绍
资料来源：公开资料整理
2、主要企业经营情况-欧晶科技
欧晶科技是国内领先的石英坩埚制造企业，布局石英坩埚、硅材料清洗、切割液处理等三大业务。从公司经营情况来看，据欧晶科技招股说明书数据，2021年公司实现总营收8.48亿元，净利润为1.3亿元。其中公司硅材料清洗业务实现营收4.27亿元，占比50.4%。
2018-2021年欧晶科技营业收入及净利润情况统计
资料来源：欧晶科技招股说明书，华经产业研究院整理
从欧晶科技硅料清洗业务成本情况来看，据统计，2021年欧晶科技硅料清洗业务单吨成本达到1880.28元/吨，其中人工成本占比44%，人工成本为硅料清洗业务第一大成本构成，主要因为硅材料清洗领域为劳动力密集。
2021年欧晶科技硅材料清洗业务成本结构拆分
资料来源：欧晶科技招股说明书，华经产业研究院整理
五、硅材料清洗行业未来发展趋势
1、目前硅材料清洗企业多分布于下游厂商周边，且行业自动化率持续提升。硅材料的价值较高，通常出于物资安全的考虑，部分硅材料生产企业会要求清洗服务提供商在厂区内或厂区周边实施硅材料清洗作业，这样既一定程度上确保了物资安全，也方便清洗服务商与硅材料企业的业务沟通及协作。另一方面，考虑到运费成本，硅材料的运输成本较高，在下游厂商周边实施生产活动也符合降低度电成本的客观要求。因此，硅材料清洗企业在全国范围内的地理分布基本与下游单晶硅材料生产企业一致，多分布在工业用电价格较低的区域，如内蒙、宁夏、新疆、云南等地。
2、作为单晶硅配套产业，国内企业在硅材料自动化清洗领域起步较晚。近年来，基于员工安全、标准化等因素的考虑，部分企业引进自动化设备用于硅材料清洗作业，部分实现了硅材料清洗作业流程的自动化，如酸洗、破碎等环节，以保证安全生产。就行业总体而言，由于硅材料清洗领域的自动化起步晚，设备自动化率处于偏低的水平。另一方面，工业自动化实现人工替代，可以实现效率的提升及成本的降低，进一步提升综合竞争力。
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年中国单晶硅行业运行态势及未来发展趋势预测报告》。
