如果把世界萬(wàn)物按照導(dǎo)電與否進(jìn)行分類,可以分為三類:一類是導(dǎo)體,比如金銀銅鋁;第二類是絕緣體,如塑料、橡膠、玻璃等,完全不導(dǎo)電;第三類介于導(dǎo)體和絕緣體之間,是半導(dǎo)體,半導(dǎo)體因?yàn)轶w內(nèi)具有少量的移動(dòng)電子,電阻率會(huì)隨著光照的變化而變化,可以控制導(dǎo)電性能。
光伏就是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng),使光子轉(zhuǎn)化為電子,再把電子轉(zhuǎn)化為電流,實(shí)現(xiàn)發(fā)電,光伏的底層技術(shù)本質(zhì)還是半導(dǎo)體行業(yè)。
如果按照產(chǎn)業(yè)鏈上下游來(lái)分,光伏又可以分為上游的多晶硅料,中游的硅片、電池片和組件,以及下游的各類發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景,比如集中式光伏、屋頂分布式光伏、戶用光伏等等。
光伏的制造過(guò)程中還有一些輔料,比如電池片環(huán)節(jié)需要添加輔料銀漿、組件環(huán)節(jié)的輔料EVA膠膜和玻璃以及下游電站環(huán)節(jié)的逆變器和支架等等。
這就是整個(gè)光伏的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu),其中硅料、硅片、電池片和組件被稱為光伏的主產(chǎn)業(yè)鏈。現(xiàn)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的趨勢(shì)是一體化趨勢(shì),一體化的企業(yè)形成之后,可以平抑周期。
光伏各個(gè)環(huán)節(jié),硅料、硅片、電池片、組件,這些環(huán)節(jié)的技術(shù)細(xì)節(jié)比較容易擴(kuò)散,短期憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)形成的超額收益很快會(huì)被同行復(fù)制,大幅擴(kuò)產(chǎn)之后,超額收益就會(huì)降低殆盡。一體化之后,即使一個(gè)環(huán)節(jié)的超額利潤(rùn)消失,會(huì)向另外一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,可以有效平抑企業(yè)的不確定性。
以上是光伏主產(chǎn)業(yè)鏈的情況,除了主產(chǎn)業(yè)鏈,還有輔料環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈,比如電池片環(huán)節(jié)的銀漿,組件環(huán)節(jié)的EVA膠膜和玻璃,下游電站的逆變器和支架,這幾年因?yàn)楣夥a(chǎn)業(yè)的需求非常旺盛,所以輔料產(chǎn)業(yè)鏈也呈現(xiàn)欣欣向榮的局面。
如果按照產(chǎn)業(yè)鏈上下游來(lái)分,光伏又可以分為上游的多晶硅料,中游的硅片、電池片和組件,以及下游的各類發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景,比如集中式光伏、屋頂分布式光伏、戶用光伏等等。
1)硅料
首先聊硅料,從工藝流程來(lái)看,硅料其實(shí)就是把工業(yè)硅粉通過(guò)化學(xué)提純和深加工的方式變成高純度的多晶硅料,實(shí)際工藝流程比較多、比較復(fù)雜,我們只需要記住四個(gè)字就行了——化學(xué)提純,因?yàn)檫@四個(gè)字決定了硅料行業(yè)的本質(zhì)。
多晶硅料就是一個(gè)大化工行業(yè),大化工行業(yè)的特點(diǎn)也決定了多晶硅料行業(yè)的特性。
首先,大化工行業(yè)的特點(diǎn)是危險(xiǎn)系數(shù)特別高,我們?cè)诟咧凶龌瘜W(xué)試驗(yàn),燒杯咕嚕咕嚕冒泡或者有時(shí)冒煙,都能感到化學(xué)反應(yīng)的危險(xiǎn)。多晶硅料動(dòng)輒就是萬(wàn)噸生產(chǎn)規(guī)模,高危屬性提出更高的管理要求,稍有不慎就會(huì)停工停產(chǎn)。
第二個(gè)特性是大化工行業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)周期都比較長(zhǎng),環(huán)評(píng)審批周期比較長(zhǎng),設(shè)備進(jìn)場(chǎng)和安裝時(shí)間也比較長(zhǎng),多晶硅料一般擴(kuò)產(chǎn)周期是12-18個(gè)月,同時(shí)還有6個(gè)月生產(chǎn)爬坡周期,一個(gè)產(chǎn)能完成投放需要一年半到兩年時(shí)間,多晶硅料下游硅片的投產(chǎn)周期只有一年不到的時(shí)間,這是第二個(gè)特點(diǎn)。
第三個(gè)特點(diǎn)是產(chǎn)能彈性比較低,大化工一旦裝置開(kāi)工之后就會(huì)不斷產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),這個(gè)時(shí)候如果強(qiáng)行切斷,可能會(huì)引起設(shè)備損害,所以即使在多晶硅行業(yè)的淡季,硅料企業(yè)家不賺錢的情況下,也很少有硅料企業(yè)主動(dòng)下調(diào)開(kāi)工率。
這三個(gè)特點(diǎn)總結(jié)下來(lái):一是危險(xiǎn),需要較高的技術(shù)和管理水平,一般人做不到,所以帶來(lái)行業(yè)的護(hù)城河。
二是擴(kuò)產(chǎn)慢,往往下游需求向好時(shí),產(chǎn)能擴(kuò)不出來(lái),供不應(yīng)求,會(huì)漲價(jià)。三是產(chǎn)能彈性低,行業(yè)不好時(shí)也不會(huì)減產(chǎn),加速產(chǎn)品價(jià)格下滑。這個(gè)行業(yè)在盈利上的特點(diǎn),要么不賺錢,要么賺大錢, 呈現(xiàn)非常明顯的周期性。
2)硅片
第二個(gè)環(huán)節(jié)是硅片,從外形來(lái)看,半導(dǎo)體硅片是圓形,光伏硅片更趨向于方形,除了外形不一樣,在材料、工藝和其他方面二者都比較接近。
光伏硅片是純度比較低的半導(dǎo)體硅片,在生產(chǎn)工藝上,以前硅片的生產(chǎn)工藝是兩種,一種是拉晶,一種是鑄錠,拉晶是主要的生產(chǎn)方式,同時(shí)也有鑄錠的方法,但相對(duì)來(lái)說(shuō),直拉法拉單晶才是主要的生產(chǎn)形式。
直拉法拉單晶主要的做法就是將純度比較高的單晶硅料熔化,通過(guò)一種名為籽晶的物料在里面進(jìn)行逆時(shí)針牽引,提拉出單晶硅棒,然后把圓柱體硅棒截成面積最大的長(zhǎng)方體,最后用金剛石進(jìn)行切割,把硅片切出來(lái)。通常我們講166、182、210硅片,其實(shí)就是指硅片的晶長(zhǎng)。
目前行業(yè)的趨勢(shì)是大硅片,因?yàn)榇蠊杵梢杂行Ы档秃罄m(xù)環(huán)節(jié)的成本,從而實(shí)現(xiàn)在全產(chǎn)業(yè)鏈的降低成本。大尺寸硅片需要購(gòu)置新的單晶爐,這就逼迫老產(chǎn)能完成對(duì)尺寸的全面升級(jí),新進(jìn)入的廠商可以直接購(gòu)置較大尺寸的單晶獨(dú),并且在產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化上更具有優(yōu)勢(shì)。沒(méi)有歷史包袱的新玩家可以輕裝上陣,恰恰是這一點(diǎn)優(yōu)勢(shì),這兩年很多設(shè)備廠商開(kāi)始逆向切入硅片賽道。
大尺寸硅片給硅片環(huán)節(jié)劃了一個(gè)新的起跑線,但新老玩家差距沒(méi)有那么大,新玩家有后發(fā)優(yōu)勢(shì),老玩家對(duì)技術(shù)、設(shè)備的理解更加深刻,技術(shù)儲(chǔ)備也比較深厚。一些新玩家投新設(shè)備,大概3-5年就會(huì)面臨更新?lián)Q代。
老玩家有技術(shù)積累,有些設(shè)備可以不停改進(jìn),然后再生產(chǎn),設(shè)備可以用十年,也就意味著投資效率更高。
原標(biāo)題:進(jìn)擊的光伏設(shè)備:為什么硅料&硅片是目前光伏最賺錢的環(huán)節(jié)?