硅片非硅成本是指除硅料外的硅片成本，是體現(xiàn)硅片生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平和成本控制能力的重要指標(biāo)。

2.1 效率優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)單晶硅替換多晶硅電池

根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，當(dāng)前硅基太陽(yáng)電池占據(jù)市場(chǎng)份額的95%，其中以單晶硅電池為主。單晶晶面取向相同、無(wú)晶界，在晶體品質(zhì)、電學(xué)性能、機(jī)械性能等方面具備優(yōu)異品質(zhì)和更高的轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)2021年4月1日美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室最新發(fā)布的不同類(lèi)型的太陽(yáng)能電池最高效率數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)室條件下各類(lèi)型電池效率不斷刷新，不過(guò)單晶硅電池一直比多晶硅電池效率高，商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的非聚光單晶硅電池最高效率26.1%、多晶硅電池最高效率23.3%；其他新型電池尚未進(jìn)入規(guī)�；�商業(yè)化應(yīng)用階段，其實(shí)驗(yàn)室最高效率依次為聚光單晶硅電池27.6%，異質(zhì)結(jié)晶硅電池26.7%，薄膜晶硅電池21.2%（見(jiàn)圖5）。

單晶多晶價(jià)差大幅縮小，單晶技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)明顯，過(guò)去幾年單晶硅電池份額大幅上升，根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2017年單晶電池市場(chǎng)份額占比僅為28%， 2020年其占比已上升至90.2%。

晶硅電池作為市場(chǎng)主流產(chǎn)品，長(zhǎng)期存在著單晶硅和多晶硅技術(shù)路線的競(jìng)爭(zhēng)，多晶產(chǎn)品憑借低成本的優(yōu)勢(shì)在過(guò)去較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)占據(jù)了主要市場(chǎng)份額，單晶價(jià)值未能得到充分體現(xiàn)。隨著單晶生產(chǎn)制造技術(shù)的突破和成本大幅降低，行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局逐漸明朗，單晶主導(dǎo)未來(lái)光伏市場(chǎng)的格局已經(jīng)形成。

單爐裝料量的增加可以大幅提高單晶爐的生產(chǎn)能力，攤薄硅片的設(shè)備成本。目前單晶直拉法平均單爐裝料量已達(dá)1300kg，平均電耗水平降至29.1kWh/kg，預(yù)計(jì)到2025年有望分別達(dá)2000kg和21.6kWh/ kg。

金剛線切割全面普及，提高出片量，攤薄硅片生產(chǎn)成本。硅片切割主要有砂漿切割和金剛線切割兩種工藝，金剛線切割技術(shù)相較傳統(tǒng)砂漿切割具有切割速度快、單片損耗低、切割液更加環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，金剛線替代優(yōu)勢(shì)明顯。金剛線切割在單晶領(lǐng)域已經(jīng)得到全面應(yīng)用，但由于單晶、多晶晶格結(jié)構(gòu)的不同，使得金剛線在單晶硅片切割的應(yīng)用上更具降本增效的優(yōu)勢(shì)。

未來(lái)，細(xì)分市場(chǎng)金剛線企業(yè)繼續(xù)圍繞細(xì)線化、薄片化等技術(shù)，降低切割成本。截止2020年底，金剛線龍頭企業(yè)美暢股份的金剛石線產(chǎn)能3500萬(wàn)公里，市場(chǎng)占有率50%，為行業(yè)龍頭，是隆基、晶科、晶澳、協(xié)鑫等硅片領(lǐng)先企業(yè)的金剛石線第一供應(yīng)商。用于單晶硅片的金剛線母線直徑降幅較大，且呈不斷下降趨勢(shì)。2020 年，金剛線母線直徑為 48-57μm，。由于多晶硅片中缺陷及雜質(zhì)較多，細(xì)線容易發(fā)生斷線， 因此用于多晶硅片的金剛線母線直徑大于單晶硅片，且隨著多晶硅片需求減緩，用于多晶硅片的金剛線母線直徑降幅趨緩。隨著金剛線直徑降低以及硅片厚度下降，等徑方棒/方錠每公斤出片量將增加。2020 年 P 型166mm尺寸每公斤單晶方棒出片量約為62片，多晶方錠出片量約為58片。

薄片化有利于降低硅耗和硅片成本，但會(huì)影響碎片率。目前切片工藝完全能滿足薄片化的需要，但硅片厚度還要滿足下游電池片、組件制造端的需求。硅片厚度對(duì)電池片的自動(dòng)化、良率、 轉(zhuǎn)換效率等均有影響。2020 年，多晶硅片平均厚度為180μm，P型單晶硅片平均厚度在175μm 左右，N型硅片平均厚度為168μm（見(jiàn)圖6）。

圖6 硅片厚度趨勢(shì)（μm）

的趨勢(shì)下光伏發(fā)電市場(chǎng)前景廣闊

全球能源需求總量在發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體的拉動(dòng)下將持續(xù)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，其中電力在能源供應(yīng)側(cè)和消費(fèi)側(cè)的增速表現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)�？v觀全球，新能源與可再生能源在許多國(guó)家能源和電力消費(fèi)中的比重持續(xù)擴(kuò)大（見(jiàn)圖7），電力化、清潔化已經(jīng)成為全球能源發(fā)展的趨勢(shì)。例如，美國(guó)加州規(guī)定到2045年，終端消費(fèi)者使用的零售電力和政府采購(gòu)電力必須100%來(lái)自可再生能源和零碳能源；印度計(jì)劃2022年實(shí)現(xiàn)可再生能源裝機(jī)量175GW；德國(guó)2018年可再生能源電力占比已提升至40%以上，并首超煤電占比，計(jì)劃到2050年將其再提升至80%以上；西班牙規(guī)劃到2030年累計(jì)光伏裝機(jī)量達(dá)到77GW，太陽(yáng)能將成為該國(guó)最廉價(jià)的電力來(lái)源；意大利發(fā)布2020-2030年的能源發(fā)展戰(zhàn)略，累計(jì)光伏裝機(jī)量上調(diào)至50GW。根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）預(yù)測(cè)，2030年前后可再生能源將成為全球最大的電力來(lái)源，全球在2015年至2040年間的電力投資中，將有近60%歸屬可再生能源領(lǐng)域，以光伏、風(fēng)電和水電為代表的可再生能源將是未來(lái)電力裝機(jī)增量的主力。

圖7 一次能源增長(zhǎng)和發(fā)電用能發(fā)電結(jié)構(gòu)

（來(lái)源：BP世界能源展望2019年）

近年來(lái)，伴隨著光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)升級(jí)加速，光伏發(fā)電成本持續(xù)快速下降，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。在全球多個(gè)國(guó)家、地區(qū)的光伏發(fā)電成本已低于常規(guī)能源，部分國(guó)家已實(shí)現(xiàn)光伏“平價(jià)上網(wǎng)”，經(jīng)濟(jì)性逐步成為行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。以中國(guó)、美國(guó)、日本以及印度等為代表的大批新興市場(chǎng)迅速崛起，市場(chǎng)重心加快從歐洲單一市場(chǎng)向全球化市場(chǎng)轉(zhuǎn)移，全球GW級(jí)市場(chǎng)數(shù)量快速增長(zhǎng)，新興市場(chǎng)應(yīng)用遍地開(kāi)花，全球光伏市場(chǎng)需求“去中心化”趨勢(shì)明顯，形成了傳統(tǒng)市場(chǎng)與新興市場(chǎng)結(jié)合、更加均衡的多元化市場(chǎng)格局。

光伏應(yīng)用市場(chǎng)向全球化的拓展，不但極大擴(kuò)展了光伏應(yīng)用市場(chǎng)的地域和范圍，也為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了更加廣闊的新增市場(chǎng)，還徹底改變了過(guò)去過(guò)度依賴單一市場(chǎng)的不均衡市場(chǎng)格局，有效降低了單一市場(chǎng)需求波動(dòng)對(duì)行業(yè)整體發(fā)展的影響，有利于全球光伏產(chǎn)業(yè)更加健康、均衡和可持續(xù)發(fā)展。

促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)做大做強(qiáng)

以隆基為代表的硅片企業(yè)向垂直一體化方向不斷發(fā)展。從2014年開(kāi)始，隆基依托先進(jìn)的單晶硅片技術(shù)開(kāi)始向單晶電池組件擴(kuò)展，進(jìn)而逐步擴(kuò)展到電站、以及最近提出的光伏加氫能等綜合能源的概念。隆基的硅片和組件在市場(chǎng)中的地位均得到了大幅的提高（見(jiàn)表2和表3）。

2014年11月隆基收購(gòu)了樂(lè)葉光伏科技公司，將其作為自己的單晶電池、組件平臺(tái)，向下游拓展，開(kāi)拓單晶電池和組件市場(chǎng)。

當(dāng)前，隆基較高的產(chǎn)能利用率是實(shí)現(xiàn)高利潤(rùn)率的關(guān)鍵。隨著隆基垂直一體化戰(zhàn)略的落地，其產(chǎn)品種類(lèi)大幅擴(kuò)張，全面的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)能否保持并維持較高的產(chǎn)能利用率值得繼續(xù)觀察。不過(guò)，隆基也在積極在光伏新興的技術(shù)方向開(kāi)展研發(fā)儲(chǔ)備。

通過(guò)技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)降本增效成為行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主題，下游投資者更加重視全生命周期度電成本，各大光伏企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)紛紛投入巨資開(kāi)展技術(shù)研發(fā)，投入的人力和資金規(guī)模大幅增加，行業(yè)技術(shù)迭代升級(jí)加速。市場(chǎng)主流的電池技術(shù)加速革新，企業(yè)面對(duì)加速的技術(shù)創(chuàng)新格局下是否有充足的準(zhǔn)備是確保其可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

從短期來(lái)看，異質(zhì)結(jié)電池可能成為下一代大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的電池類(lèi)型，其比目前已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)化的高效率PERC電池效率高約1%，并且發(fā)電效率對(duì)溫度更不敏感。若異質(zhì)結(jié)電池制造設(shè)備技術(shù)有大幅的進(jìn)步，可能加速異質(zhì)結(jié)電池替代PERC電池。從遠(yuǎn)期來(lái)看，以鈣鈦礦電池為代表的新概念低成本電池已經(jīng)成為研發(fā)的熱點(diǎn)，也是未來(lái)非常有前景的太陽(yáng)電池技術(shù)方向，這些技術(shù)走到成功商業(yè)化應(yīng)用將對(duì)現(xiàn)在成熟的電池技術(shù)造成巨大的沖擊。建議放到更長(zhǎng)的時(shí)間尺度來(lái)看待不同太陽(yáng)電池技術(shù)的迭代更新趨勢(shì)。

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