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:颗粒硅: 保利协鑫博弈光伏未来







 以一己之力对抗整个行业,保利协鑫的“赌局”有点大。

配股,在A股市场上算不上一个褒义词。
 
其本身是一种融资手段,通过向原股票股东按其持股比例、以低于市价的某一特定价格配售一定数量股票的行为。
 
然而,配股的结果却往往令人大失所望。据统计,配股后股价下跌的概率远超过上涨。
 
就在近期,东吴证券(601555.SH)配股公告当日股价下跌5.42%.。更有甚者,2018年2月,华仁药业(300100.SH)在完成配股除权复牌后,连续走出7个一字板跌停。
 
虽然基本面是导致暴跌的根本原因,但是配股因素的确成为了引燃股价下跌的导火索。故而,市场有着“防火防盗防配股”的说法。
 
究其原因,其实也不难理解。选择配股的话,就是从投资者兜里要钱,投资的资金短期难以看见收益,会稀释原有业绩。选择不配的话,折价配售直接导致亏损。
 
可是,有一个例外,如果募集资金的用途是前景非常乐观的资本支出,投资者可能考虑选择配股。否则,面临着两难的局面,投资者只能选择“用脚投票”。
 
相比于A股的配股机制,港股的配股更像是定向增发。可以引入承销商,向机构定向配售。
 
就在12月15日凌晨,保利协鑫(03800.HK)发布公告,公司拟发行配售股份不超过20.37亿股,相当于公司现有已发行股本的8.13%。配售价2.49港元。

如所有配售股份完成,所得款项总额将约为50.71亿港元,除去相关费用后,配售所得净额约为49.94亿港元。
 
相较于以往配股大幅折价的习惯,本次保利协鑫配售价相较于12/14收盘价仅仅折价2.4%。
 
显而易见,保利协鑫本身对于此次募资信心充足。据业内人士透露,此次配股有多名头部专业投资机构介入。
 
以上预期影响了股价走势,当日,保利协鑫股价上涨13.73%,收盘价为2.9港元。

毫无疑问,机构投资者的介入和募集资金的用途给予了股价坚实的基础,后者同样也是保利协鑫受到机构追捧的原因。
 
悉,配售所得款项会主要用于颗粒硅项目。
 
提到颗粒硅,部分投资者可能有些陌生,颗粒硅全称为颗粒状多晶硅,是多晶硅的一种形态。

我们平常说的硅料、多晶硅、多晶硅料一般指的是块状多晶硅,而被广大投资者熟悉的单晶硅其实是硅片的代名词。当然,也存在着多晶硅片,只不过因为性能等原因被遗忘在了历史的角落。
 
在“拥硅为王”和“苦硅久矣”的背景下,颗粒硅的出现无疑对原有市场格局带来了冲击。
 
颗粒多晶硅性能优异,需求高企,大幅扩产,头部硅片龙头企业入局等消息尘嚣甚上,可能影响到多晶硅的产业格局,甚至整个光伏产业。
 
在市场全面押注块状多晶硅料的时候,保利协鑫在颗粒状多晶硅领域已经蛰伏十年。曾几何时,隆基用单晶硅片领域十年的坚守换来了硅片领域的龙头地位。
 
同样的剧情,能否如单晶硅片取代多晶硅片一样上演?本篇报告就来讲讲颗粒状多晶硅硅取代块状多晶硅的可能性。
 
区别于市面上的其他文章报告,本篇将深入到颗粒硅和块状硅的制造流程上去,通过二者的对比分析,期望可以为各位读者带来一点启发。


西门子法VS硅烷流化床法


其实,颗粒硅和块状硅的竞争在业内并不是什么新鲜事,在保利协鑫在颗粒硅领域深耕十多年内,二者之争从来没有停下过。
 
需要明确的是无论块状硅还是颗粒硅,他们都属于多晶硅,制造工艺的不同造就了外观和性能上的不同。从产业链上来看,二者都是从工业硅企业获取原材料生产出多晶硅,提供给下游硅片厂商使用。
 

 
说白了,颗粒硅和块状硅之争实则是两种制程工艺的比拼。那便是西门子法VS硅烷流化床法。
 
不要把这个过程想得多复杂,实际上多晶硅的生产就是一个提纯的过程,工业硅本身含有过多的杂质,而光伏、半导体应用中需要高纯度的硅料。
 
故此,通过一系列工艺制程将工业硅变得更纯净。可以把多晶硅的生产简单理解成“淘金”的过程。
 
无论是块状硅的西门子法还是颗粒硅的硅烷流化床法,多晶硅的生产其实都是分为两部分。

第一步就是将工业硅进行气化,就是进行一些化学反应将工业硅变成气体。第二步就是将气体物质还原成固体物质——多晶硅。
 
再重复一遍,多晶硅生产分为两部分:第一步:固态变气态,叫气化;第二部:气态变固态,叫还原。
 
多晶硅的生产就是通过两次固态气态的变化而提纯。
 
目前的多晶硅生产所用的技术主要为改良西门子法。2020年采用此方法生产出的多晶硅约占全国总产量的95%以上。
 
顾名思义,西门子法技术名称的由来便是因为西门子公司在1955年成功开发了此项生产多晶硅的技术。并且,在后续进行了尾气回收等技术升级,被称做改良西门子法。
 
简单来讲,西门子法就是将工业硅粉汽化成三氯化硅SiHCl3,再进行提纯,得出多晶硅的过程。由于制程上一直围绕着三氯化硅展开,所以也可以叫其三氯化硅西门子法。
 

 
而颗粒硅和块状硅外观上有着巨大的差别。颗粒硅形似球状,直径在2mm左右,和绿豆差不多大,外观的不同缘于工艺上的不同,其工艺为硅烷流化床法。
 

 
理解这项技术并不难,硅烷就是硅与氢的化合物,主要指的是甲硅烷SiH4。硅烷流化床与西门子法之间工艺存在着延伸关系。
 
相同的地方是二者生产过程中都存在着气化出三氯化硅SiHCl3这一步骤。不同的地方是硅烷法多了一个步骤,将三氯化硅SiHCl3再加工成甲硅烷SiH4后再进行还原(气态变固态)。
 
这一步骤具体的操作便是在流化床中,通入甲硅烷气体然后加热裂解成小颗粒硅(SiH4→Si+2H2)。

此时,在流化床另外一个端口持续加入仔晶,小颗粒硅便开始附着在仔晶上,持续过程使得仔晶变大,最后从出口排除。这个过程有点像我们小时候玩滚雪球的游戏,越滚越大。
 
 


还原(气态变固态)过程的不同不仅造就了二者形态上的差别也使得性能不同、成本不同。
 
外观形式上的差别是显而易见的,这种差别对其使用也产生了影响。

颗粒硅形似球状,流动性好,在相同的反应炉上可以多装15%-20%的物料,提升了效率;相反,西门子法生产的块状硅需要进行破碎才能使用,此过程中很可能造成浪费和物料的污染。
 
此外,在拉晶(从反应炉拉出来硅片)过程中,颗粒硅凭借体积的优势更适合于CCZ(连续直拉法),加料、 熔化、晶棒拉制同时进行,此过程极大地提升了生产效率。
 


而更为关键的是,能耗和投资成本的大幅度下降。
 
在硅片生产过程中,西门子法工艺对温度要求极高,超过1000度,而硅烷流化床法保证在550-700度之间即可。
 
与此同时,西门子法工艺存在着多次的循环过程,生产中高温度和多次循环的过程导致的结果是能耗高达60kwh/kg,远超硅烷流化床法的20kwh/kg。
 
其次,由于硅烷流化床法工艺简单,降低了投资强度,相比西门子法的8亿/万吨投资成本,硅烷流化床法仅为6亿/万吨,相对应的折旧成本更低。
 
综合来看,颗粒硅技术在原有的基础之上可以将生产效率提升超过20%,降低综合生产成本30%以上。
 
颗粒硅的生产过程是更为清洁的,较少了碳排降低了能耗。在限产限电背景下,是更加适宜的生产方式。
 
想必大家读到这里产生了疑问,既然有这么多优点为何目前主流的多晶硅仍旧采用西门子法呢?要知道,颗粒硅的市场占有率还不到5%。
 
正所谓“成也萧何,败也萧何”,硅烷流化床法带来了成本和效率的优势,但缺点也同样明显。
 
其中,纯度是颗粒硅绕不开的话题。
 
由于采用硅烷流化床法(SiH4→Si+2H2),加热裂解使得硅中含氢量较高,同时制造过程中使得小颗粒硅被吹起,很容易撞到内壁,而内壁主要由碳组成,使得产品含碳量高。此外,颗粒硅的表面积明显大于块状硅,使得更容易沾染杂质。
 
其结果就是硅片生产过程中,颗粒硅受热后氢气溢出,造成液面跳动或加料溅出,影响了正常量产。
 
此时,一定会有一些声音说颗粒硅质量可以达到电子级别了,但是要知道达到如此高品质的产品并非大规模量产得来。
 
由工艺导致的杂质问题,使得规模生产后产品的品质差异极大,故而无法直接作为原材料生产硅片,在拉晶过程中颗粒硅只能作为掺杂料使用(掺杂比例约15-20%)。
 
但是,随着今年来硅料价格的暴涨,这一平衡逐步被打破。



价格成就了颗粒硅

2021年拥硅为王成为了行业的新共识,供不应求产能错配等因素使得价格从年初的8.5万/吨上涨到26.8万/吨,涨幅超过215%。

大幅上涨的多晶硅极大地增加了下游的成本,尤其在电池片和组件环节,企业痛苦不堪,整体产业链供需失衡,装机量不及预期。
 
试问有多少产品因为价格过高最终被取代了?这种例子不胜枚举,等离子画质远超液晶但为何液晶成为主流?
 
显而易见,决定技术路径的选择上价格过高就是个绕不开的问题。
 
新技术替代的条件是什么?在制造业,意味着新技术产出的产品性能更强大,成本更低,更加快捷。
 
一言以蔽之,物美价廉是新技术产出品的普遍标签。
 
而能源替代的第一原则同样也是物美价廉,业界称之为降本增效。多晶硅实在太贵了,并且主流的西门子法投产周期长(2年),投资强度大,耗电量高,产能弹性小。
 
综合这些因素导致扩产产能的释放极度缓慢,未来西门子法多晶硅在产业链条仍旧是话语权较强的环节。
 
正是这种被动的局面使得下游硅片厂商尝试做出改变,愿意去尝试扩大颗粒硅的使用规模。
 
头部企业纷纷抛出橄榄枝,隆基、中环均与保利协鑫签颗粒硅长单采购合同,晶澳预计采购颗粒硅近15万吨。并且,在试样阶段发现可以采用技术手段改善颗粒硅的杂质问题。
 
随着客户认可度和市场信赖度不断走高,下游主要企业均签订硅料采购长单,2021年颗粒硅产量已基本被全部预定。
 
与此同时,保利协鑫在颗粒硅产能端加大发力,继去年底颗粒硅产能突破1万吨后,近日刚刚投产的首个2万吨模块化FBR颗粒硅项目新鲜出炉,更是提出了超过50万吨的产能扩张计划。这其中就包括与上机数控签订30万吨颗粒硅战略合作。
 
颗粒硅大规模化生产的开启有望加快生产学习曲线,缩短工艺know-how时间。需求高企——扩产——产能释放——业绩兑现这一制造业领域的规律有望在保利协鑫身体得以实现。
 
目前来看,西门子法凭借质量稳定的优势,仍旧为主要生产工艺,颗粒硅的发展没有到能取代块状硅的地步,其路径主要还是通过技术进步降低杂质,增加在拉晶过程中掺杂的比例。
 
在颗粒硅需求上升的背景下,扩大量产规模的同时提升技术优势,在需求端继续扩大市场占有率。
 
然而,事情的发展并不是一帆风顺的。伴随着块状硅料产能释放,已然吹响了块状多晶硅降价的号角。
 
这意味着推进颗粒硅提升渗透率的价格屏障逐步消退。很明显,降价幅度、速度在一定程度上影响着颗粒硅渗透率的推进。
 
未来多晶硅料必然朝着高效和低成本的路径前行,这是事物的发展规律使然。其中的过程变化莫测,难以估量,即便步履蹒跚,但终究会砥砺前行。


尾声

近日,颗粒硅取代块状硅成为了市场讨论最热烈的话题。这其中,既有情绪的释放也有事实的根据。
 
革命、技术替代等字眼拥有天然的思维刺激,总让人觉得找到了真理,偏执的相信,当处在困惑中时会更加放大。而实际上,更多的是情绪上的感染。
 
技术的迭代往往被市场冠以革命的标签,对立面的矛盾性具备很高的话题性,从宣传的角度上没错。
 
但是,不同于话题的时效性,技术替代的过程实际上是极其缓慢,新旧两种技术即便其未来的发展会此消彼长,更多的时间是共存互补,共同推进产业的进步。二者的关系用“互为僚机”来形容更为贴切。


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