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单晶是否具有持续成本下降空间？

2014-09-03 长江电新

导读：关于转换效率和多发电量方面，属于技术性原因，通过企业调研等已经得到部分印证，这里我们将就单晶与多晶主要的成本差异，以及单晶成本下降路径进行分析，探寻未来单晶可能持续实现的成本下降空间。

OFweek太阳能光伏网讯：前期我们陆续调研了隆基股份、阳光能源、卡姆丹克等单晶硅片企业，以及青岛隆盛等下游企业，逐步印证了单晶未来相比多晶更好的发展趋势，其优势主要体现在更高的转换效率与向上空间、相同W数组件更多的发电量、更快的成本下降速度等几个方面。

关于转换效率和多发电量方面，属于技术性原因，通过企业调研等已经得到部分印证，这里我们将就单晶与多晶主要的成本差异，以及单晶成本下降路径进行分析，探寻未来单晶可能持续实现的成本下降空间。

观点摘要

1、从P型单晶与多晶的生产工艺来看，单晶与多晶的差异主要在于硅片前的单晶拉棒与多晶铸锭，这也是当前单晶和多晶主要的成本差异来源；

2、目前国内单晶硅棒领先企业非硅成本约90元/kg，多晶铸锭领先企业的非硅成本约

35元/kg左右，成本差异主要由单位产出不同造成：生长一炉单晶硅棒与多晶铸锭时间差异不大，但目前单晶单炉投料量仅150kg左右，连续投料可以达到300kg，而多晶单炉投料已经达到800kg，甚至更高的水平；

3、单晶硅棒主要通过多种手段提高单位产出，以降低成本：1）提高拉速；2）应用连续投料技术，增加单炉产出；3）缩短非生产时间，如换料时间等。根据隆基股份本次募投项目计算，本次募投项目单炉产量达到3.63MW，相比公司银川隆基三期的单炉2.60MW增加近40%。而多晶投料水平已经逐步接近规模与成本的临界值，在大型热场、坩埚等成本取得突破下降前，单炉投料量进一步做大的区间并不算大。因此，单晶硅棒成本下降空间要大于多晶铸锭。

4、硅片环节，单晶相比多晶同样更具下降空间，由于内部晶格原因，单晶在引入金刚线切割、薄片化等方面具有多晶无法比拟的优势。

5、除了生产工艺外，单晶未来的更大的成本下降空间源于更高的转换效率提升空间，以高转换效率摊薄单W成本。根据我们的测算，当转换效率增加1%时，单晶硅片单W非硅成本下降4.94%。

详细内容

（一）单晶与多晶的成本差异主要在拉棒与铸锭环节

从生产工艺来看，目前，单晶组件与多晶组件的生产差异主要体现在拉棒与铸锭环节，后期的切片、电池(单晶是碱制绒，多晶为酸制绒)、组件环节差别不大。

因此，单晶与多晶组件的成本差异同样也主要在前期的拉棒与铸锭环节。

此外，随着近年来硅片薄片化的推进，以及金刚线切割的引进，单晶与多晶在硅片环节的生产成本同样开始出现差异。这点我们将在后面详细介绍。

（二）单晶拉棒与多晶铸锭成本比较：单位产出不同导致的成本差异

单晶硅棒与多晶硅锭使用的原材料均为太阳能级多晶硅，两者的生产工艺及差异如下：

单晶拉棒过程

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，因此对于人工控制要求较高。

多晶铸锭过程

多晶铸锭主要包括“装炉-加热熔化硅材料-生长-退火处理-停炉冷却”等过程，多晶铸锭炉为方炉，在硅料生长过程中对于生产控制要求相对较低。

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。从单晶生产炉与多晶铸锭炉的发展过程来看，多晶铸锭炉一次投料量从早期的200kg逐步增加到800-1000kg，而单晶生长炉一次投料量虽然同样在不断增加，但目前依然主要集中在120-150kg的投料规模，最高也仅达到300kg的投料量，与多晶投料规模差距较大。

由于单晶拉棒与多晶铸锭一炉的生产时间差异不大（基本均为一个月9-11炉），这就使得投料量较大的多晶铸锭在单位kg的电费、折旧、坩埚、人工等方面，具有明显的摊薄效应，成本也就更低，这点也是目前多晶铸锭具备成本优势的主要原因。

我们根据单晶炉生产工艺参数与多晶炉生产工艺参数简单估算，单晶硅棒每kg的非硅生产成本在75-100元左右，多晶铸锭每kg的非硅生产成本在25-35元左右。当然，通过设备的参数理论上的成本测算低于实际生产过程中的成本水平，据我们了解，目前国内单晶硅棒领先企业非硅成本约90元/kg，多晶铸锭领先企业的非硅成本约35元/kg左右。

（三）切片环节非硅成本拆分

切片方面，我们这里考虑砂浆切割，根据梅耶博格DS271切片机的生产技术参数，以及我们调研数据进行简单估算，目前硅片切割成本在1.56-1.90元/片左右，其中砂浆占比30%左右、钢线占比