1. 全球多晶硅产能产量快速增长

过去 10 年，全球多晶硅每年产能产量均实现快速增长，据 CPIA 数据，产能 由 2011 年 28.3 万吨，增至 2021 年 67.1 万吨，复合增速达 9%；产量由 2010 年 16 万吨年产量，增至 2021 年 63 万吨，复合增速达 13%。全球多晶硅产能产量的 快速增长更多受益于中国的增产，中国多晶硅产能由 2011 年 16 万吨增至 2021 年 51.9 万吨，复合增速达 12%；产量由 2010 年 5.2 万吨增至 2021 年 50.5 万吨， 复合增速达 23%，增速远高于传统行业。中国产量占比由 2010 年的 33%增至 2021 年的 80%，成为全球绝对意义的多晶硅主产国。 从开工率角度来看，中国产能产量在全球的份额逐步走高，全球开工率与中 国开工率愈发趋同。随着下游光伏产业的快速发展，近几年多晶硅开工率始终维 持较高位置，在双碳政策引导下，2021 年国内开工率升至 97%，多晶硅的紧俏程 度可见一斑。

2. 我国多晶硅产能产量主要集中在西北地区，且产业集中度高

从区域分布来看，截至 2021 年底，我国多晶硅产能主要分布在新疆、江苏、 内蒙和四川，分别占国内总产能的 47%、14%、12%和 11%，四省产能合计占比 84%。 我国多晶硅产量主要分布在新疆、内蒙、四川和江苏，分别占比 55%、14%、11 和 9%，四省合计产量占比 89%，呈现生产地域较集中的特点，主要原因是当地电价 较低，同时与其原料工业硅产地靠近。

我国多晶硅企业集中度极强，从企业分布来看，截至 2022 年 5 月，产能排名 前 9 的企业合计产能达国内总产能的 87%。但需要注意的是，多家公司开始涌入 多晶硅赛道，未来 4 年投产计划显示多晶硅供应将快速增加，行业集中度可能下 滑。常规来看，多晶硅产能建设周期约 12-18 个月，产能爬坡周期约 3-6 个月， 整体扩产周期长于下游环节，经调研显示，多晶硅生产有着极高的技术门槛，技 术人才的匮乏也是导致很多企业投产进度不及预期的重要原因之一，所以投产计 划的可落地性仍待进一步跟踪观测。（报告来源：未来智库）

3. 多晶硅生产工艺、冶炼成本及利润

目前多晶硅生产主要使用三氯氢硅法，也就是改良西门子工艺，其次是硅烷 流化床法。根据 CPIA 数据，我国 2020 年三氯氢硅法生产占比 98%，硅烷法生产 仅占比 2%。

目前流化床颗粒硅工艺有逐步普及的势头，根据 CPIA 数据，2021 年硅烷法 颗粒硅产能和产量小幅增加，颗粒硅市占率有所上涨，同比提升了 1.3 个百分点， 达到 4.1%，棒状硅占 95.9%，未来颗粒硅市场占有率将逐步提升。其主要优势是 电耗低，据硅业分会数据，硅烷流化床法直接电耗为西门子法的 10%，综合电耗 为西门子法的 1/3；其次颗粒硅无需破碎，可以直接拉晶使用，能填补硅块空隙， 提高坩埚装填量，进而提高拉晶产出；颗粒硅大小形状比较均匀，熔化时对拉晶 炉热场扰动小，是重复直拉单晶理想的复投，可以用机器自动加料或连续加料。 而缺点是硅料表面存在悬挂键，使得加料时易跳料，对炉壁寿命造成损伤；颗粒 硅比表面积大，易引入表面污染；硅烷生产存在安全隐患。随着技术发展，颗粒 硅的弊端有望进一步解决。

多晶硅生产环节包括电耗、水耗、蒸汽耗量、硅耗等。以西门子工艺为例， 据 CPIA 报告，2021 年单炉致密料占比维持 70%-80%，多晶硅平均还原电耗较 2020 年下降 6.1%，为 46kWh/kg-Si。未来随着气体配比的不断优化、大炉型的投用和 稳定生产、以及单晶厂家对于菜花料的试用，还原电耗仍将呈现持续下降趋势， 到 2030 年还原电耗有望下降至 42kWh/kg-Si。目前流化床法还原电耗仅 3kWh/kgSi。

2021 年，冷氢化平均电耗在 4.7kWh/kg-Si 左右，同比下降 11.3%，到 2030 年有望下降至 4.1kWh/kg-Si 以下。技术进步的手段包括反应催化剂的开发、提 高工艺环节中热能回收利用率、提高反应效率等。 2021 年，多晶硅平均综合电耗已降至 63kWh/kg-Si，同比下降 5.3%。未来随 着生产装备技术提升、系统优化能力提高、生产规模增大等，预计至 2030 年有 望下降至 55kWh/kg-Si。目前硅烷流化床法颗粒硅综合电耗较三氯氢硅法棒状硅 低 40%-50%。预计到 2030 年，通过余热利用降低蒸发量，精馏塔排出的物料再回 收利用降低残液处理水耗等措施，可将耗水量控制在 0.09t/kg-Si 的水平。

2021 年，多晶硅平均水耗在 0.1t/kg-Si 的水平，同比下降 16.7%。新疆地 区气候干燥，蒸发量大，水耗较行业平均值高。 2021 年企业蒸汽耗量均值为 18.4kg/kg-Si 左右，同比下降 20%，在新疆等 寒冷地区蒸汽耗量较其他地区高。随着企业还原余热利用率提升、提纯、精馏系 统优化等，2030 年企业蒸汽耗量将降至 8.8kg/kg-Si。因为西门子法还原温度高， 利用热能可生成较多蒸汽，外采蒸汽需求较低，目前甚至部分企业不需要外采蒸 汽，而硅烷流化床法蒸汽消耗约 20kg/kg-Si。 2021 年，硅耗在 1.09kg/kg-Si 水平，基本与 2020 年持平，且近 5 年变化 幅度不大。随着氢化水平的提升，副产物回收利用率的增强，预计到 2030 年将 降低到 1.07kg/kg-Si。

百川盈孚数据，2022 年 5 月中旬，多晶硅总生产成本约为 6 万元/吨，成本 受工业硅价格和电价影响权重较大，其中工业硅占比 43%，电费占比 28%，三氯氢硅用来模拟计算氯气成本。但也要注意多晶硅行业生产利润率达到 80%，这也是 驱动企业增产扩产的主要动力。

4. 多晶硅以进口为主，但近年对外依存度下降

我国多晶硅以进口为主，可以看到近年随着国内多晶硅产能不断提升，2021 年中国多晶硅进口 10.7 万吨，同比增加 12.7%，2017 年-2021 年进口复合增速为 -9.3%。目前国内进口占表观消费比例已降至 20%以下。

1. 多晶硅消费量持续增长

2021 年中国多晶硅表观消费量为 61.9 万吨，同比增长 25%。 2018 年受下游 光伏行业“531”政策影响，光伏装机下滑至 44.26GW，使得当年多晶硅表观消费 有所下降，但近年来随着光伏组件成本下降，补贴退坡影响减弱，双碳背景下新 增光伏装机量不断走高，带动多晶硅消费维持高增速。

2. 多晶硅消费以光伏为主

根据 CPIA 数据，2020 年太阳能级多晶硅消费占比 91%，故下游消费以光伏 行业为主。在多晶硅直接下游硅片生产中，因单晶硅片纯度更高，转化效率更高， 消费占比不断走高，至 2020 年，单晶硅片占比已达 90%的水平。

3. 中性/乐观情景下，2030 年全球多晶硅光伏需求或达到 67/113 万吨

2021 年全球光伏新增 183GW，根据 BP 预测，全球光伏在 2030 年有望增加至2500-3300GW。2021 年中国光伏新增 54.88GW，中国光伏 在 2030 年有望增加至 1025-1200GW。 在乐观条件下，全球和中国在 2025 年光伏新增装机量分别为 254GW、93GW，2030 年光伏新增装机量分别为 329GW、121GW；在中性条件下，全球和中国在 2025 年 光伏新增装机量分别为165GW、77GW，2030年光伏新增装机量分别为194GW、91GW。 根据光伏装机量与光伏组件容配比 1.2 和每万吨硅料对应 3.5GW 光伏组件计 算，2025 年全球光伏多晶硅在乐观和中性条件下分别需求 87 万吨和 57 万吨， 2030 年光伏多晶硅在乐观和中性条件下分别需求 113 万吨和 67 万吨。

1. 供应端预测：2030 年中国/全球多晶硅产量或达到 360/373 万吨

根据投产计划能够正常投产落地、年新增产能对应半年产量和已存产能维持 90%的高开工率假设，预计至 2025 年，中国年产量达 318.4 万吨，海外产能预期 不变，则全球年产量达 331.4 万吨。2025 年-2030 年，在产能过剩的背景下，假 定无新增产能产量，而开工率维持不变，则中国年产量将达 360 万吨，全球年产 量将达 373 万吨。 基于原料工业硅行业的快速投产，预期 2025 年工业硅产能可达 650 万吨， 另外 2021 年工业硅行业开工率仅为 65%，仍有提升空间，多晶硅的预期产出完全 可实现。预计多晶硅在工业硅消费中的占比将从当前的 28%提升至 2025 年的 52%， 光伏对于工业硅定价的边际影响力增强。

在国内快速扩产的背景下，多晶硅进口将集中在高纯度的电子级多晶硅，数量较小，可忽略不计。基于假设，在海外此前能够保持出口的沿革下，光伏级多 晶硅没有进口需求，而是以下游硅片进口需求代替。所以进出口影响对多晶硅供 需影响将极少。

2. 基于终端的需求预测：中性/乐观情景，2030 年多晶硅消费量或达到 74/121 万吨

从终端光伏装机和半导体行业来看，多晶硅行业已经进入产能过剩周期。根 据我们对于未来光伏新增装机的预测，以及基于 FortuneBusiness 预测未来半导 体行业的复合增长率 8.6%来计算： 乐观情境下，至 2025 年，全球和中国消费量将分别增至 92 万吨和 32 万吨， 至 2030 年，全球和中国消费量将分别增至 121 万吨和 42 万吨。 中性情境下，至 2025 年，全球和中国消费量将分别增至 62 万吨和 26 万吨， 至 2030 年，全球和中国消费量将分别增至 74 万吨和 31 万吨。

3. 基于硅片的需求预测：2023 年开始全球和中国多晶硅均过剩

2021 年至今，多晶硅仍表现供不应求，其真正原因是下游硅片产能的高速扩 张所带来的阶段性需求。我们以预测的一种硅片产量发展的情景进行分析，即下 文硅片中的第二种假设情况，若 2022 年硅片产量 475GW，产量过剩 210GW；2023 年硅片产量减产至 100GW，基本可以抵消 2022 年过剩产量；2024 年产量恢复至 310GW，以后每年产量递增 10GW，至 2030 年硅片产量 370GW，每 GW 硅片需 0.3 万 吨多晶硅计算，2023 年开始全球和中国多晶硅均过剩。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）