一、光伏硅片简介
（一）光伏硅片概念
光伏硅片将硅棒通过切片、抛磨、清洗等工 艺形成的高纯片状硅，是重要的半导体材料，在其中掺入微量的第IIIA族元素（硼），可形成P型硅半导体；掺入微量的第VA族元素（磷），可形成N型硅半导体；将N、P型半导体结合在一起，可做成晶硅光伏电池片，将太阳的辐射能转变为电能。
（二）单晶硅片具备显著优势，已成为当前行业主流
光伏硅片根据原料和工艺的不同可分为单晶硅片和多晶硅片，主要区别如下：
1.原子结构排列和加工工艺不同：单晶硅与多晶硅的区别在于它们的原子结构排列，单晶是有序排列，多晶是无序排列，在同样的切片工艺条件下表面缺陷单晶少于多晶硅；
2.从机械性能来看，多晶硅片的最大弯曲位移比单晶硅片低1/4，因此在电池的生产和运输过程中更易产生破碎、隐裂等问题；
3.从生产工艺来看, 单晶硅棒主要使用直拉法生产，多晶硅锭主要使用铸锭法生产，单晶硅棒可以稳定应用金刚线切割工艺，显著降低切片成本；
4.转换效率不同：单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高，单晶硅转换效率一般在18.5%-25%左右，多晶硅片转换效率在17.3%左右；
5.外观不同：从外观上面看的话，单晶硅电池片的四个角呈现圆弧状，表面没有花纹，单晶硅电池片呈深蓝色；而多晶硅电池片的四个角呈现方角，表面有类似冰花一样的花纹，多晶硅电池片呈浅蓝色。
二、光伏硅片的制造流程
（一）拉晶环节
（二）切片环节
硅片切割方式分为金刚线切割和砂浆钢线切割。相对于传统砂浆切割，金刚线切割具有切割速度快、切出硅片品质高、成本低、切割液更环保等优点。单晶硅因其质地均匀率先实现了金刚线工艺配套，2017年即在单晶硅领域全面取代砂浆切片技术。
根据《中国光伏产业发展路线图（2021年版）》，2021年，基于降低成本的要求，应用于单晶硅片切割的金刚线母线直径为40µm-45µm，而且呈不断下降趋势。2021年应用在多晶硅片的金刚线母线直径为55µm-60µm。由于多晶硅棒中杂质较多，细线化容易发生断线，因此用于多晶硅片切割的母线直径大于单晶硅片，且随着多晶硅片的需求减缓，用于多晶硅片的金刚线母线直径降幅趋缓。
三、硅片需求分析
（一）硅片未来趋势分析
2020H2以来，大幅扩产的硅片、电池片、组件环节与扩产周期较长的硅料环节形成了供需错配，硅料价格自2021年初起持续上涨，并逐步占据了产业链中的大部分利润。因硅料与硅片价格强相关，故硅片环节成为产业链中另一受益者。
展望未来，随着硅料新建产能即将迎来集中释放，硅料环节的供需错配将被打破，硅片成本压力将得到缓解，未来硅片价格可能呈下降趋势，但是随着中国光伏平准化度电下降，成本经济性的提升将驱动下游装机需求迎来快速增长，硅片的未来需求量有望向好。
（二）市场空间预测
根据CPIA以及其他相关机构预测，通过未来三年全球光伏装机量、组件容配比、硅片到组件损耗、硅片价格变动等指标构建模型，测算可得：22/25年全球光伏硅片市场空间将分别达到2588/3260亿元。（1GW硅片需要2800吨硅料）
四、硅片供给情况分析
（一）国际情况
根据CPIA数据，2021年硅片规模继续保持快速增长趋势，尤其是单晶硅片规模大幅提升。截至2021年底，全球硅片总产能约为415.1GW，同比增长67.8%，产量约为232.9GW，同比增长38.9%。
一方面，得益于硅片环节细线化、大尺寸化等技术助力，仍能保持企业较好的盈利能力；另一方面，近三年全球范围虽遭受新冠疫情对经济的冲击和阻碍，但光伏装机量仍保持快速增长态势，中国大陆、欧洲、印度、美国等主要区域光伏装机增量，有效拉动了整个产业链的需求。
（二）国内情况
2021年，我国大陆硅片产能约407.2GW，同比增长69.7%；产量约226.6GW，同比增长40.4%，占全球硅片产量的97.3%，在全球硅片领域占据绝对主导地位。从产能利用率来看，硅片行业开启扩产热潮后，自2017年以来国内硅片产量增速持续低于产能增速，整体产能利用率持续下滑。
根据不完全统计，2022年国内主要硅片企业的名义产能将达到677.6GW，同时各公司的拟扩建产能还有370.5GW，硅片行业在未来将步入产能过剩状态，但考虑到高纯石英砂短缺对硅片企业开工率的影响，以及高端产能目前占比仍较低，预计硅片行业在未来将迎来一批低端产能的淘汰，竞争格局有望进一步优化。
（三）市场竞争结构
自单晶取代多晶占据光伏主导地位以来，隆基、中环在硅片环节的地位不断强化，2018-2020年两者合计硅片产能占比从36%增长至58%。预计2022年隆基硅片产能将达到150GW，中环将超过140GW，合计占比在43%左右，虽同比略有减少，但仍继续稳坐top2交椅。2019年以来，上机、高景、双良等新玩家纷纷跨界入局光伏硅片，同时美科、京运通等硅片企业加速扩产。
五、发展趋势
（一）高纯石英砂短缺影响竞争格局
在硅棒拉晶过程中，石英坩埚扮演最核心辅材。一般分为三层，中外层洁净度要求较低，目前内层用高纯石英砂是供给侧最大短板。石英坩埚由高纯二氧化硅石英砂通过模具定型，使用电弧法高温制作而成，其作用是在高温下盛装硅液，并防止杂质进入硅液。石英坩埚基本呈透明状，分为外层和中内层，中内层石英砂影响单晶生长品质，因此一般采用进口石英砂，而外层石英砂一般对石英砂品质要求稍低。目前全球仅有三家主要高纯石英砂供应商，分别为美国西比科（Unimin）、挪威天阔石（TQC）、国内石英股份，三家合计份额占比超 90%，目前国产厂商较进口水平仍有一定差距。
龙头硅片企业为确保坩埚供给，纷纷与石英坩埚厂商形成出货绑定的长期配套合作关系，欧晶科技、晶盛机电、龙源石英是TCL中环石英坩埚的供应商之一，宁夏晶隆、华品石英与隆基绿能绑定，江西中昱为晶科能源、高景太阳能供应石英坩埚，晶澳太阳能则拥有自己的石英坩埚子公司。
（二）大尺寸需求持续加速
（三）N型电池技术将成为主流
根据CPIA统计，2021年，规模化生产的P型单晶电池均采用PERC技术，平均转换效率达到23.1%，N型TOPCon电池平均转换效率达到24.0%，HJT电池平均转换效率达到24.2%，IBC电池平均转换效率达到24.1%，较P型电池增幅显著。未来随着生产成本的降低及良率的提升，N型电池将会是组件电池技术的主要发展方向之一。
硅片薄片化有利于降低硅耗和硅片成本，但会影响碎片率。目前切片工艺完全能够满足薄片化的需要，但硅片厚度还要满足下游电池片、组件制造端的需求。根据《中国光伏产业发展路线图（2021年版）》，2021年多晶硅片平均厚度为178µm，由于需求较小，无继续减薄的动力，因此预测2025年之后厚度将维持在170µm不变。2021年P型单晶硅片平均厚度在170µm。目前用于TOPCon电池片的N型单晶硅片平均厚度为165µm，用于异质结电池片的硅片厚度约150µm，用于IBC电池片的硅片厚度约为130µm，用于MWT电池片的硅片厚度约140µm。各种类型的单晶硅片厚度有继续下行的趋势。
六、核心企业
（一）隆基绿能
1.一体化产能持续扩张，产能规模维持行业首位。
公司2022年计划分别扩产45/23/25GW的单晶硅片/单晶电池/单晶组件，至2022年年底公司单晶硅片/单晶电池/单晶组件产能将分别达到150/60/85GW，硅片和组件的产能规模将继续保持行业首位。
2.龙头地位稳固，硅片及组件出货量位居行业第一。
硅片方面：2022Q1-Q3公司单晶硅片出货量超60GW，稳居行业第一；
组件方面：2022Q1-Q3公司组件出货量超30GW，重夺行业第一宝座，公司在亚太、欧洲、中东、非洲等地区的市占率已实现领跑，2022年公司的硅片/组件出货量有望分别达到90-100GW（含自用）/50GW-60GW（含自用）
3.多元化布局，技术水平行业领先
公司在多个可能的技术方向上，包括Topcon、HJT、HPBC等均有布局。公司在可量产设备上自主研发的异质结电池的转换效率达到26.81%，打破了日本公司在2017年创造的单结晶硅太阳能电池效率的世界纪录，该突破有望引领HJT电池产品进一步优化，加速大规模量产进程。
（二）TCL中环
1.光伏硅片行业龙头，210大尺寸技术引领者。
公司深耕单晶硅材料数十年，于2019年率先推出了210大尺寸硅片并引领其技术发展。2022H1公司核心业务光伏硅片占营收比重达到77.19%，光伏组件和半导体材料业务占营收比重分别为15.03%和4.85%。
2.硅片产销位居行业前列，210大尺寸产能占比持续提升。
截至2022年末，公司单晶硅总产能达到128GW，较2022年初提升45.45%，其中210尺寸先进产能占比约70%，同期公司硅片出货量约50.5GW，产能及出货量均位居行业前二位。根据公司规划，2022年底公司单晶硅产能将超过140GW，其中210尺寸先进产能占比将达到90%，公司大尺寸产能将得到进一步扩张。