ii. 晶体硅电池的产业链全景图

   从最上游的原材料到最终的光伏组件产品，需要经过多晶硅料、硅锭/硅棒、光伏电池片、光伏组件等四个环节。现在我们就介绍了解一下这四个环节，以便描绘出光伏产业全景图。

   1. 多晶硅料

   多晶硅料是半导体行业的基础原料，自然也就是光伏产业的基础原料。

   多晶硅的制作流程大致为：通过冶炼工艺将SiO?6?0冶炼还原为98%纯度的工业Si，再通过改良西门子法或者硅烷流化床法进一步把工业级Si提纯到99.9999%的太阳能级多晶硅。由于提纯纯度要求高并且还原过程高载能，这也使得硅料成为晶硅光伏电池能耗最大的一个环节。几年前的技术水平，还原1kg多晶硅需要120度电，这些年伴随着技术进步，提炼1kg的多晶硅的能耗越来越低，一线厂家1kg多晶硅提炼仅需要60度电;与此同时，一大批厂家在应用“硅烷流化床”这项革命性的技术，可以把1kg硅料的电耗降低到25度电。

   

   多晶硅生产是资本密集和技术密集的环节，早2010年的时候，1万吨硅料产能的投资成本高达100亿且我国没有足够生产能力，大部分依靠进口。近几年多晶硅产能投资成本大幅下滑，四川永祥新建5万吨多晶硅产能的总投资仅80亿元，单位产能的投资成本只有原先的十分之一。

   在2011年双反的时候，我国90%的多晶硅都依赖进口，而近几年一大批国内厂家崛起，而欧美老牌企业衰退明显。国内厂商崛起的另一个效应是成本大幅下滑，新疆大全新能源是成本控制较好的厂商之一，1kg硅料的现金成本控制在8美元以内。而江苏的保利协鑫一跃成为世界最大的硅料厂商;东方希望集团是2017年才正式杀入这一领域，规划产能更是惊人，达到12万吨，产能是保利协鑫的1.7倍。

   

   2. 单晶组件制造流程

   单晶电池组件的制造始于单晶炉，在单晶炉中将“籽晶”放于旋转轴上让硅晶体围绕其缓慢生长，经过缓慢的生长过程，一根根内部晶粒有序、排列方向一致的“单晶棒”就出炉了。

   单晶炉的生长特征使得每一根单晶棒都是圆的，此时如果直接切片生产圆形的单晶片则不利于电池组件的空间利用，所以单晶电池生产过程中还必须要有一个切方的过程。

   

   切方后的单晶棒就要放入切片机台切成一片片厚度为150um~190um单晶硅片，这些年伴随着金刚线切割技术日益成熟，单晶硅领域已经完全普及金刚线切割的新技术。金刚线是一根根细如发丝(80um左右)又韧度、锐度极高的金刚线。应用这项技术以后，一根长度为650nm的单晶棒仅仅需要2小时就会被切割成两千多张单晶片。

   硅片仅仅是基础，需要经过处理以后才会具有导电、发电的特性;在制作电池片过程中需要制绒工艺使得表面凹凸不平，从而有利于光子的捕获;为了获得最良好的导电性能，电池片往往采用银浆导电。电池片上的白亮色就是镀上去的银浆用于导电。 　

   3. 多晶组件制造流程

   多晶的制造流程就相对“粗放”一些，在多晶炉中直接融化多晶硅制作成“多晶硅锭”，由于是直接铸锭而非缓慢生长，硅锭的内部晶粒相对杂乱无章一些(正是这一原因导致多晶组件的转化效率相对较低)。同时也正是因为这样的制造流程，多晶硅锭在铸造的过程中就直接铸造成为“方形硅锭”而无需切方流程，制作出来的硅片也是完美的正方形(单晶硅片的四角则为圆弧)。

   

   多晶组件和单晶组件的核心区别就在于铸锭的流程不同，单晶是通过单晶炉缓慢有序生长，而多晶则是通过直接融化多晶硅快速成锭的方式。他们在切片以及制作组件等环节区别不大。

   了解了上述流程，区分单晶组件和多晶组件就十分容易。单晶硅片由于四个角均为弧形，所以封装成为组件之后单晶组件会有留白，会有大约3%的封装损失。而多晶硅片为完美的正方形，不存在这方面的封装损失，这使得多晶组件一定程度上弥补了效率。

   

   4. 当前光伏产业上的格局

   虽然光伏产业大致可以分为硅料、硅片、电池片、组件等四个产业环节，但是产业上的公司却并不完全按照这些生产环节划分，不同公司上下游扩张现象明显，例如：保利协鑫以生产制造多晶硅料起家，但是几年前开始转向销售硅片，近些年又开始进一步向下游扩张，开始生产组件。以前的一线组件大厂也不断向上游扩张产能，逐步扩充电池片、硅片的产能，执行垂直一体化的政策，以求避免产业不同环节的波动风险，把最大的利润留给自己。

   

   当前最大的几家组件大公司例如晶科能源、天合光能、阿特斯、晶澳太阳能等都有很充沛的上游产能，已经不能再简单的用“组件厂家”来定义他们。而且这些一线组件大厂有自己很好的品牌形象，他们的向上扩充产能直接压缩了中游小厂的生存空间。所以当前光伏产业大致分为两个势力集团，一方面是“硅料”厂，他们大多数还没有扩充到组件环节，凭借着硅料的资本密集和技术密集形成了一定的行业集中度;另一头则是组件大厂，他们几乎涵盖了从硅片开始的产业各环节。

   光伏产业是一个技术快速更新迭代的产业，为了保持先进性，需要有足够的资金实力和足够的行业地位拿到最先进的技术和布局最先进的产能。就以最近如火如荼的金刚线切割革命为例，厂家需要购入全新切割机台，改造生产线以引入湿法黑硅工艺，这些都需要资金投入，而且最上游的设备厂商产能也吃紧，只能优先供应一线大厂。当前光伏产业已经进入了存量竞争的时代，光伏行业的种种因素都会导致强者恒强最终提升产业集中度。

   

   这里想再强调一下，光伏的技术是迭代的，而非跳跃式发展，这就意味着对光伏企业来说，他们的资本投入是长期有效的，不会存在设备突然的不适用，而我们提高的如金刚线的改进，也是在现有程序上改进成了金刚线的切割。

   前五大光伏组件产业去年总出货量28.15GW，占去年总销售量的37.04%，今年前五大企业预计出货量会达到35GW，市场占有率会进一步提升至43%，其中晶科能源增长最为迅速(负债率也相对偏高)，预计2017年将会稳固光伏一哥的位置。这其中天合光能已经于去年退市，晶澳太阳能也提出了私有化邀约(6.8$)且这个私有化邀约没比当前股价(6.5$)高多少，除非撤销要约或者邀约不通过，不然晶澳太阳能上涨空间有限。剩下的几大巨头表现都非常好，而且即便经过这一轮暴涨，大部分公司股价依旧在净资产一下，算是价值发现的一轮行情。

   光伏行业是一个老行业(已有140年历史)，但又是一个新行业(普遍应用就是近5年)。光伏行业经历了应用地区从局部到全球，价格从昂贵到平民，应用场景从少到多的发展历程。

   晶硅电池路线是经过惨烈淘汰赛脱颖而出的电池路线，其他技术路线已经很难胜出。同时，光伏的技术是迭代的，而非跳跃式发展。

   制造流程：多晶硅是把SiO?冶炼还原为98%纯度的工业Si，再通过改良西门子法或者硅烷流化床法进一步把工业级Si提纯到光伏所需的多晶硅;从多晶硅制造单晶组件和多晶组件的制造流程也有不同。

   光伏产业格局：硅料厂行业格局较为清晰，已形成一定的行业集中度;组件行业集中度较差，但一线组件大厂已经垂直整合，行业集中度正在提升。

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