作者/星空下的烤包子

编辑/菠菜的星空

排版/星空下的小鱼

143年前当爱迪生发明了第一颗灯泡时，老人家可能怎么也没有想到，已经处于第四次工业革命的我们仍然在为电力供应不足而困扰。

限电潮，也成了今年能源圈最热的话题。

限电的本质在于供需的严重失衡。需求侧，随着疫后经济复苏，海外订单迅速增长，第二产业产能迅速扩张，用电量呈现两位数增长；供给侧，新能源还未能完全断奶，火电随着煤炭价格高企试图躺平。跷跷板的两端坐上了相扑选手和襁褓婴儿，裁判看了也会流泪。

终于，裁判下场。一纸能耗双控文件，彰显强监管态度。木秀于林，风必摧之，高耗能和高排放企业成为了眼中钉肉中刺，限产停工一个少不了。上周烤包子介绍了电解铝行业（星空行研︱电解铝，需要翻过哪三座大山？），每吨电解铝耗电量高达1.35万度，那有没有比电解铝更耗电的行业呢？当然有。光伏产业的多晶硅料生产环节，每生产1吨硅料，耗费5-6万度电，约占光伏制造总耗能的45%-55%。

在这样的背景下，去年被保利协鑫（03800.HK）带火的颗粒硅，凭借着低电耗的特性，又来到了舞台中央，大有要搞一场技术革命的趋势。但是，事情真的有这么简单吗？

一.颗粒硅，香在哪里？

硅料、硅片、电池片、组件，是光伏产业链的四大天王。硅料环节制造及研发门槛高，资本投入大，是典型的资本密集型行业。经过多年的发展，马太效应明显，行业集中度CR5已接近80%，寡头林立。

目前，应用最广泛的硅料制造方法是改良西门子法，诞生于上世纪60年代。简单来说，就是把石英砂放在电炉中冶炼还原制成99%的工业硅粉，再通过一系列物理化学工艺流程，产出多晶硅料（块状硅），2020年市占率高达98%。

技术、劳动力、资本、土地是一家企业的四大生产要素，也是企业建立护城河的关键。当行业内所有玩家都使用同一种技术生产时，总有勤奋的玩家在挑灯夜战。保利协鑫（03800.HK）就是那个低调的三好学生。保利协鑫自2008年开始进行颗粒硅的技术研发，并于2017年收购了美国一家以颗粒硅研发为主营业务的公司SunEdison，完成国产化。

十年磨一剑，保利协鑫在去年成了第一个吃螃蟹的企业。在高调宣布扩产5.4万吨颗粒硅项目后，惊艳了行业玩家。

颗粒硅的生产主要利用FBR硅烷流化床法，将细小的硅颗粒种子铺在有气孔的床层上，从下面通入各种反应气体，硅颗粒就有了流体的特征。在加热条件下，硅单质落在硅颗粒种子上，“绿豆”大小的颗粒硅就这样生成了。

从生产技术你可能看不出两种方法的优劣，那我们就以从成本、质量、碳排放等方面考虑下：

• 【成本】：颗粒硅每吨电耗仅1.8万度，较改良西门子法下降了一半以上；
• 【质量】：颗粒硅相较块状硅可以直接投料拉单晶，避免了破碎和清洗的环节，造福了下游的硅片企业；
• 【碳排放】：生产1吨颗粒硅减少二氧化碳排放45吨，相当于3亩地树冠面积每年吸收的二氧化碳。

商业世界中，市场是检验真理的唯一标准。新事物诞生初期绝不可能十全十美，由于技术上的差异，颗粒硅仍存在杂质高（氢和碳）、 拉晶过程产品质量不稳定、纯度相对较低、安全性等问题。所以下游的硅片客户目前主要是将少量颗粒硅掺杂进块状硅使用。2%的市占率能以多快的速度提升，可能是每个投资者关注的问题。

二.以史为鉴，可以知兴替

6年前单晶硅和多晶硅的“战争”告诉我们：外有制度，内有技术，降本增效，颇有钱途。

单多晶技术路线之争一直是光伏行业争论的焦点。单晶硅由于其成本居高不下，一直不被下游厂商所接受，时间回到2014年，单晶硅的市占率已经被压缩到5%，单晶硅被推到了悬崖边上。生死存亡之际，是技术革新拯救了单晶硅的命运，RCZ 技术（多次装料拉晶技术）、中环引入日本的金刚石线技术（星空行研︱生产光伏硅片的金刚石线，能绕地球几圈）、和电池端 PERC 技术（一种适合晶硅的电池结构技术），三者优势互相叠加buff，成为了压垮多晶硅路线的最后一根稻草。

• RCZ的采用使得2020年硅棒拉晶成本与2014年相比下降了约60%；
• 金刚线等技术的采用使得2020年单晶切片成本与2014年相比下降了约70%；
• PERC技术用在单晶上可提效 0.8%-1%；

而能源局颁布的光伏领跑者计划，更是让单晶硅坐上了快车道，成为实质上的领跑者。领跑者计划对光电转化效率划了红线，使得光伏电站运营商不得不使用单晶组件。于是，光伏企业用脚投票，选出了谁是真正的king。

最终，2015年开始，凭借着降本增效的优势，单晶硅产能以肉眼可见般的速度扩张，5年后，市占率已经超过了90%，成为光伏主流技术。隆基股份（601012）也迎来了高光时刻。凭借着对单晶技术的执念，2020年已成为全球组件出货量第一的玩家，市占率接近20%。

三.长路漫漫、未来可期

好，让我们在回到当下。

展望未来，先看下未来硅料的需求有多少。据CPIA预测，2021年全球光伏新增装机需求将达到150-170GW，按照1瓦组件对应3克硅料测算，硅料的需求量在45-51万吨左右，并按照20%左右的增速增长。但是由于硅料制造环节的高耗能，今年的双控制度让供给疲软，供不应求成为常态，今年硅料已经涨了215%，而且价格并没有向下游传导多少，上游通威股份（600438）等赚的盆满钵满，下游企业苦不堪言。从国家对双控制度的落地力度看，硅料价格高企的日子或许还会持续一段时间。

除非，发哥把打到煤炭的大棒又挥向了硅料，永远不要低估文件大铁锤的力量。

下沉一层到颗粒硅。在这种减产限电的背景下，颗粒硅因其优异的节能属性，对传统块状硅的替代也有望被按下加速键。

从颗粒硅的供给端看，目前行业主要有 2 家量产供应商（保利协鑫和陕西天宏），1 家（亚洲硅业）已实现中试阶段，规划产能已超过50万吨。需求端看，烤包子统计了已经披露的颗粒硅订单签署情况，隆基股份、中环股份（002129）、上级数控（603185）等下游玩家已经开始抢占先机，采购数量已经达到了59万吨，产需基本平衡。从颗粒硅建设的进度来看，预计2022年正式开始产能爬坡。

据《中国光伏产业发展路线图》预测，2025年颗粒硅的渗透率能提高至约6%，基本上按照每年1%的增速渗透。但烤包子认为，万吨级大规模采购表明技术成熟度获得市场认可，是大规模产业化的开端。目前保利协鑫中颗粒硅年有效产能至少已达2万吨，产能已开始释放，烤包子向知情人士了解到，颗粒硅在块状硅的掺杂比例甚至可以达到70%以上，只待大规模检验。

最后总结下，在宏观双控双限制度的背景下，颗粒硅凭借着自身在成本、品质和低碳方面的优势，逐渐从实验室走入大众的视野中。未来硅料整体市场的成长性，我们毫不怀疑。颗粒硅真正的渗透率能以什么速度增长，主要看技术的成熟度和下游的认可度，这是其成败的关键。

投资圈的大佬们通常认为，10%的渗透率是个行业拐点，过了这道坎，就会迎来高光时刻。类比单晶硅和多晶硅的颠覆式战争，或许我们对颗粒硅的想象空间，能够更大胆一些。

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