2017 年全球硅片产量达到105.5GW，中国占比达到 83%。中国硅片产能达到122.3GW，实际产量为 87.6GW，约为 188 亿片，同比增长 39%。2017 年末国内单晶市占率达到 36%。2018 年 1~9 月，我国硅片产量约为 63.3GW，同比增长 2.1%。其中，上半年硅片产量达到 59GW，增长约 39%。从中国出口组件产品统计来看，2017 年单晶组件出口占比为 12.4%，2018 年前三季已拉高到 24.5%，出口量与比例均翻倍。我们认为随着单晶供应链趋于成熟规模扩张，单晶市占率在中国开始拉高并向外扩散。

全球单晶硅片产量（GW）

资料来源：CPIA，立鼎产业研究中心

中国硅片产能和产量（GW）

资料来源：CPIA，立鼎产业研究中心

欧美、日本的光伏都是以发展分布式光伏为主，分布式光伏对单晶的需求更为旺盛，因此在 2010 之前单晶在晶硅路线的占比中能达到 30%以上的规模，2006 年单晶市占率峰值接近 43%。2010 年后多晶铸锭成本快速下降，虽然单晶装机仍持续增长，但受多晶装机更快的装机速度影响，单晶占比有所下降。2014 后单晶成本快速下降，且中国对于高效组件需求更高，单晶在中国的渗透率从 5%逐步提升至 2017 年的 36%。

单晶硅片市占率加速提升

资料来源：Energy Trend，立鼎产业研究中心

——2010~2014：多晶铸锭成本下降 单晶份额受侵占

单多晶之争的根本问题在于单位度电成本的比较。早期在单多晶效率差别不大的情况下，比例变动主要取决于成本。单晶占比下降主要有以下三点原因：

1）在拉棒与铸锭环节成本差异大，

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。较慢的产能扩张速度使得单晶难以满足光伏产业快速增长的装机需求，进而导致了单晶虽然需求持续增长，但占比持续下降的现象。

2009 年多晶铸锭炉技术更新，多晶炉的投料量从 200kg 增加值 500kg，多晶硅铸锭炉市场呈现快速增长的势头，而单晶炉主要集中在 150~250kg 的投料量。虽然多晶硅铸锭炉制备的晶体硅材料光电转换效率低于单晶炉，但与单晶硅生长炉的直拉单晶技术相比，多晶硅铸锭炉采用定向凝固技术生产硅锭的方法在生产成本、能耗等方面具有明显优势。

单晶拉棒和多晶铸锭技术参数

资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心

单晶拉棒与多晶铸锭单炉的生产时间接近，投料量较大的多晶铸锭在电费、折旧、坩埚、人工等方面具备摊薄效应。按照 2013 年单晶拉棒和多晶铸锭生产工艺参数简单估算，单晶硅棒每公斤的非硅生产成本在 75~100 元左右，多晶铸锭每公斤的非硅生产成本在25~40 元左右。拉棒与铸锭环节的成本差异导致了单晶与多晶组件的成本差异。虽然单晶组件较多晶组件有约 1.5%左右的功率提升，但所提升的功率分摊到每瓦的成本上，与多晶组件的单瓦成本差距较大，从而驱动多晶铸锭在 2011~2014 渗透率持续提升。

拉棒和铸锭成本拆分

非硅成本

电费

折旧

坩埚

石墨热场

人工

其他

合计

拉棒（元/kg）

20.7

16.2

18

11.7

20.7

2.7

90

铸锭（元/kg）

11.55

5.25

4.9

8.4

3.85

1.05

35

资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心

2）集中式光伏装机增长需求偏向多晶

光伏电站的成本主要包括组件、支架与基础、逆变器、电缆、土地成本、设计费等。日美电站以分布式电站为主，非组件成本较高，尤其在规模较小的分布式电站中非组件成本占比达 75%以上，单晶电站分摊至单瓦成本较多晶更低，单晶在单瓦投资上即已取得了相对优势，这也是海外单晶需求保持旺盛的原因。

我国以地面集中式电站为主 BOS 成本相对较低，单晶组件单价较高，初始投资较大，抑制需求。而国内电站多以集中式地面电站为主，分布式电站累计占比不到 15%，2015年新增的分布式光伏电站仅有 9.4%。地面电站大多建在荒漠、戈壁等土地成本较低的地区，非组件成本占比为 50%，单晶电站初始投资成本更高，进而抑制需求。

系统价格与组件价格

资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心

分布式与集中式装机占比

资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心

3）组件端产能落后电站端受多晶市场影响

单晶组件产能与整个产业链相比长期严重失调。我国是全球最大的硅片和组件生产国，单晶硅片领域拥有全球龙头，如隆基股份、中环股份、卡姆丹克等，2015 年国内单晶硅片产能占比达 30%以上，单晶组件在全球的相比不到 10%。单晶组件生产规模过小，仅晶科、阿特斯、天合等复合型厂家在生产单晶组件，且这些企业以多晶组件为主，在多晶和单晶存在替代关系的市场环境下，对单晶组件的积极性并不高。

为促进产品销售，部分制造企业进入电站开发领域，成为电站开发市场的主导者，如美国 First solar、Solar world 等，中国的航天机电、海润光伏等，以多晶组件为主的制造企业主导电站开发市场进一步阻碍了单晶市场的发展。同时多晶为促进产品生产销售，加大销售力度，一方面大幅降低多晶组件价格，另一方面通过延长账期等非常规手段促进销售，进而挤占单晶市场份额；我们从产品价格来看，受多晶组件价格大幅下跌影响，2011~2012 年单晶组件相对多晶组件的价差持续上升，多晶价格更大的跌幅固然有成本下降更快的结果，但同样很大部分是由于行业过度竞争挤压的结果。

单晶硅片市占率加速提升

资料来源：Energy Trend，立鼎产业研究中心

——2015~2018：单晶成本降效率升 抢占多晶份额

1）单晶成本快速降低

拉棒环节成本比重最高的是电耗（50kWh/kg）和耗材费用（石英坩埚），因此低电价、增加单炉投料量、提升拉速是降本方向：1）应用连续投料技术，增加单炉产出。多晶铸锭炉一次投料量从 200kg 逐步增加到 800~1500kg，单晶炉投料量增加到 300kg；应用 RCZ技术（多次装料拉晶技术），可以减少拉晶过程中的停拆炉时间，缩小单多晶生长环节在装料量方面的差距；2）提高拉晶速度，增加硅棒单位时间的产出；目前单晶拉速已从几年前的 0.6mm/min 提高到 1.2mm/min 以上，部分先进企业甚至实现了更高拉速；3）采用新材料、智能化和自动控制设备提升效率。。

砂浆钢线切割将碳化硅磨料加入到金属线和加工件之间产生切削作用，边切割边向金属线加送带有碳化硅磨料的浆液。砂浆切割效率较低、锯口损耗较大、砂浆污染环境和回收困难等缺点成为其弊端。金刚石线切割相比砂浆技术：1）提升机器生产率超过 1.5 倍；不使用昂贵且难以处理的砂浆；2）单片耗材远远降低；3）电镀金刚石线单次切割时间缩短 70%以上，产能提升 70%以上，提高了出片率。

金刚线切割相比于传统的砂浆切割，具有细、韧、锋等三个特点，单晶切片已经完成了金刚线的导入：1）细线使得切割过程损耗小，提升单位重量的硅棒/硅锭的出片量，1kg准方锭的出片量由以前的 48 片提升到目前的 60 片；2）韧和锋的特点，使得金刚线切割过程速度更快，切割一刀所需要的时间相比于以前大幅缩短，通过改造后的切割机出片量就较以前的砂浆机提升一倍，而专业的新的金刚线切割机将是传统的 3 倍。

多晶硅片 2018 年开始普及金刚线切割，预计 2019 年上半年可以完成金刚线全导入。但是：1）由于多晶铸锭的生产过程其内部晶格序列不完全一致，内部晶体的硬质点导致线材的消耗量增加；而单晶方锭由于内部晶体序列整齐排列，切割起来更加容易；2）用金刚线切割生产的硅片，由于表层损伤浅不利于光线的吸收，对于单晶硅片在电池制绒的过程中的工艺会使得硅片表面形成类似金字塔的结构从而十分有利于光线的吸收，而对于多晶硅片，酸制绒工艺并不有利于降低硅片反射度，需额外叠加黑硅添加剂技术。

单多晶切片环节成本相差比例很大，切片成本所占比例并不大，更重要的在于出片量的提升摊低了拉晶成本。但多晶硅片生产过程中最大的差异就在于长晶环节，单晶硅片为了让晶格序列一致，长晶环节成本更高达 70 元，多晶使用热融铸锭方式生产，成本约为30 元。金刚线切割应用于单晶与多晶都会带来出片量的提升进而摊低单张硅片的长晶成本，但是由于单晶长晶环节成本更高，出片量提升可以摊销更多成本。如果考虑到多晶硅片采用金刚线切割后还要叠加黑硅技术，摊销的成本将会更大。

单晶金刚线切割降本增效

资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心

薄片化可以降低硅片的硅成本。随着电池技术的进步，硅片厚度已经从 200μm 的水平逐步下降至 180μm 的水平，单晶硅片实验室切割厚度可以达到 140μm。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。根据我们的测算，当单晶硅片厚度由 180μm 下降至160μm，硅成本下降 0.144 元/片。薄片化将提高硅片产量，可降低折旧 0.012 元/片。而对于多晶，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。

受益于拉晶效率提升、金刚线切割的导入以及薄片化的发展，单晶硅片的成本近年来处于快速的下降通道，从 2013 年的 6 元/片左右的价格下降至 2017 年的 3 元/片左右，非硅成本从 2013 年的 3.7 元/片下降至 1.25 元/片。目前耗材和能源仍然占据拉棒和切片的主要成本，通过布局低电费区域、金刚线和石英砂国产化能够进一步降低成本。

非硅成本与硅成本变化

资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心

拉棒（外）与切片（内）成本拆分

资料来源：公开资料，立鼎产业研究中心

2）分布式装机增长

分布式的优势较集中式光伏电站而言，分布式不受地域限制，可以就近发电、就近并网，就近使用，但是也存在运维、检修成本高的问题。2013 年受益于高补贴驱动，国内地面集中电站迎来爆发，分布式增长有限。2016 年分布式光伏新增装机 4.34GW，同比增长204%，2017 年新增分布式装机 19GW，同比增超过 3.6 倍，分布式迎来爆发式的增长。

分布式光伏装机增速

资料来源：CPIA，立鼎产业研究中心

随着光伏组件价格不断下降，光伏系统的 BOS 成本（运输、安装、土地、支架、桩基、线缆等成本）占比越来越高，随着人力成本的不断上涨以及大宗商品的涨价，BOS 成本还有上升趋势。为了有效降低这块成本，就必须提升单位面积的转换效率。同等功率的单多晶组件下，单晶的组件面积更小，因此与组件面积相关的成本（支架、土地、运输等）会更少；而同等面积下的单多晶组件，在 BOS 成本相同的情况下，单晶组件发电的效率会较多晶组件高 1.5%左右，发电经济性更好、

3）需求旺盛驱动扩产规模效应下后端完善

随着单晶拉棒切片成本的快速下降，分布式装机规模的逐步提升，单晶组件的盈利空间得到了明显的好转，企业纷纷进行扩产和和布局。2017 年，硅片行业主要扩产在单晶硅片领域，单晶硅片产能达到 38GW：隆基、中环将分别达到 15、8GW，双寡头格局正在形成；晶科、阿特斯、晶澳积极布局单晶硅片领域，各 2~3GW 的体量。规模化效应下单晶硅片的成本持续降低。后端电池及组件端的技术匹配及产能规模也快速提升。单晶龙头隆基为推广单晶路线向后端电池、组件及电站环节进行布局，复合型企业也在加大对单晶路线的布局，如晶澳、晶科、阿特斯等。

单晶硅片企业扩产情况（GW）

资料来源：各公司公告，立鼎产业研究中心