ii. 晶體硅電池的產業鏈全景圖

   從最上游的原材料到最終的光伏組件產品，需要經過多晶硅料、硅錠/硅棒、光伏電池片、光伏組件等四個環節。現在我們就介紹了解一下這四個環節，以便描繪出光伏產業全景圖。

   1. 多晶硅料

   多晶硅料是半導體行業的基礎原料，自然也就是光伏產業的基礎原料。

   多晶硅的制作流程大致為：通過冶煉工藝將SiO?6?0冶煉還原為98%純度的工業Si，再通過改良西門子法或者硅烷流化床法進一步把工業級Si提純到99.9999%的太陽能級多晶硅。由于提純純度要求高并且還原過程高載能，這也使得硅料成為晶硅光伏電池能耗最大的一個環節。幾年前的技術水平，還原1kg多晶硅需要120度電，這些年伴隨著技術進步，提煉1kg的多晶硅的能耗越來越低，一線廠家1kg多晶硅提煉僅需要60度電;與此同時，一大批廠家在應用“硅烷流化床”這項革命性的技術，可以把1kg硅料的電耗降低到25度電。

   

   多晶硅生產是資本密集和技術密集的環節，早2010年的時候，1萬噸硅料產能的投資成本高達100億且我國沒有足夠生產能力，大部分依靠進口。近幾年多晶硅產能投資成本大幅下滑，四川永祥新建5萬噸多晶硅產能的總投資僅80億元，單位產能的投資成本只有原先的十分之一。

   在2011年雙反的時候，我國90%的多晶硅都依賴進口，而近幾年一大批國內廠家崛起，而歐美老牌企業衰退明顯。國內廠商崛起的另一個效應是成本大幅下滑，新疆大全新能源是成本控制較好的廠商之一，1kg硅料的現金成本控制在8美元以內。而江蘇的保利協鑫一躍成為世界最大的硅料廠商;東方希望集團是2017年才正式殺入這一領域，規劃產能更是驚人，達到12萬噸，產能是保利協鑫的1.7倍。

   

   2. 單晶組件制造流程

   單晶電池組件的制造始于單晶爐，在單晶爐中將“籽晶”放于旋轉軸上讓硅晶體圍繞其緩慢生長，經過緩慢的生長過程，一根根內部晶粒有序、排列方向一致的“單晶棒”就出爐了。

   單晶爐的生長特征使得每一根單晶棒都是圓的，此時如果直接切片生產圓形的單晶片則不利于電池組件的空間利用，所以單晶電池生產過程中還必須要有一個切方的過程。

   

   切方后的單晶棒就要放入切片機臺切成一片片厚度為150um~190um單晶硅片，這些年伴隨著金剛線切割技術日益成熟，單晶硅領域已經完全普及金剛線切割的新技術。金剛線是一根根細如發絲(80um左右)又韌度、銳度極高的金剛線。應用這項技術以后，一根長度為650nm的單晶棒僅僅需要2小時就會被切割成兩千多張單晶片。

   硅片僅僅是基礎，需要經過處理以后才會具有導電、發電的特性;在制作電池片過程中需要制絨工藝使得表面凹凸不平，從而有利于光子的捕獲;為了獲得最良好的導電性能，電池片往往采用銀漿導電。電池片上的白亮色就是鍍上去的銀漿用于導電。 　

   3. 多晶組件制造流程

   多晶的制造流程就相對“粗放”一些，在多晶爐中直接融化多晶硅制作成“多晶硅錠”，由于是直接鑄錠而非緩慢生長，硅錠的內部晶粒相對雜亂無章一些(正是這一原因導致多晶組件的轉化效率相對較低)。同時也正是因為這樣的制造流程，多晶硅錠在鑄造的過程中就直接鑄造成為“方形硅錠”而無需切方流程，制作出來的硅片也是完美的正方形(單晶硅片的四角則為圓弧)。

   

   多晶組件和單晶組件的核心區別就在于鑄錠的流程不同，單晶是通過單晶爐緩慢有序生長，而多晶則是通過直接融化多晶硅快速成錠的方式。他們在切片以及制作組件等環節區別不大。

   了解了上述流程，區分單晶組件和多晶組件就十分容易。單晶硅片由于四個角均為弧形，所以封裝成為組件之后單晶組件會有留白，會有大約3%的封裝損失。而多晶硅片為完美的正方形，不存在這方面的封裝損失，這使得多晶組件一定程度上彌補了效率。

   

   4. 當前光伏產業上的格局

   雖然光伏產業大致可以分為硅料、硅片、電池片、組件等四個產業環節，但是產業上的公司卻并不完全按照這些生產環節劃分，不同公司上下游擴張現象明顯，例如：保利協鑫以生產制造多晶硅料起家，但是幾年前開始轉向銷售硅片，近些年又開始進一步向下游擴張，開始生產組件。以前的一線組件大廠也不斷向上游擴張產能，逐步擴充電池片、硅片的產能，執行垂直一體化的政策，以求避免產業不同環節的波動風險，把最大的利潤留給自己。

   

   當前最大的幾家組件大公司例如晶科能源、天合光能、阿特斯、晶澳太陽能等都有很充沛的上游產能，已經不能再簡單的用“組件廠家”來定義他們。而且這些一線組件大廠有自己很好的品牌形象，他們的向上擴充產能直接壓縮了中游小廠的生存空間。所以當前光伏產業大致分為兩個勢力集團，一方面是“硅料”廠，他們大多數還沒有擴充到組件環節，憑借著硅料的資本密集和技術密集形成了一定的行業集中度;另一頭則是組件大廠，他們幾乎涵蓋了從硅片開始的產業各環節。

   光伏產業是一個技術快速更新迭代的產業，為了保持先進性，需要有足夠的資金實力和足夠的行業地位拿到最先進的技術和布局最先進的產能。就以最近如火如荼的金剛線切割革命為例，廠家需要購入全新切割機臺，改造生產線以引入濕法黑硅工藝，這些都需要資金投入，而且最上游的設備廠商產能也吃緊，只能優先供應一線大廠。當前光伏產業已經進入了存量競爭的時代，光伏行業的種種因素都會導致強者恒強最終提升產業集中度。

   

   這里想再強調一下，光伏的技術是迭代的，而非跳躍式發展，這就意味著對光伏企業來說，他們的資本投入是長期有效的，不會存在設備突然的不適用，而我們提高的如金剛線的改進，也是在現有程序上改進成了金剛線的切割。

   前五大光伏組件產業去年總出貨量28.15GW，占去年總銷售量的37.04%，今年前五大企業預計出貨量會達到35GW，市場占有率會進一步提升至43%，其中晶科能源增長最為迅速(負債率也相對偏高)，預計2017年將會穩固光伏一哥的位置。這其中天合光能已經于去年退市，晶澳太陽能也提出了私有化邀約(6.8$)且這個私有化邀約沒比當前股價(6.5$)高多少，除非撤銷要約或者邀約不通過，不然晶澳太陽能上漲空間有限。剩下的幾大巨頭表現都非常好，而且即便經過這一輪暴漲，大部分公司股價依舊在凈資產一下，算是價值發現的一輪行情。

   光伏行業是一個老行業(已有140年歷史)，但又是一個新行業(普遍應用就是近5年)。光伏行業經歷了應用地區從局部到全球，價格從昂貴到平民，應用場景從少到多的發展歷程。

   晶硅電池路線是經過慘烈淘汰賽脫穎而出的電池路線，其他技術路線已經很難勝出。同時，光伏的技術是迭代的，而非跳躍式發展。

   制造流程：多晶硅是把SiO?冶煉還原為98%純度的工業Si，再通過改良西門子法或者硅烷流化床法進一步把工業級Si提純到光伏所需的多晶硅;從多晶硅制造單晶組件和多晶組件的制造流程也有不同。

   光伏產業格局：硅料廠行業格局較為清晰，已形成一定的行業集中度;組件行業集中度較差，但一線組件大廠已經垂直整合，行業集中度正在提升。

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