【行业研究报告】电气设备-电气设备行业专题研究：颗粒硅：工艺决定低碳基因，市场验证拉晶品质

电气设备行业专题研究
颗粒硅：
工艺决定低碳基因，市场验证拉晶品质
2022年09月14日
【投资要点】
◆颗粒硅：工艺决定低碳基因，CCZ技术更添应用潜质。相比于西门子
法的多晶硅路线，硅烷流化床法在工艺、流程、投资和生产成本等方
面具有优势，下游使用过程中会提高生产效率。产品品质提升更多是
工程问题，随着量产和工程调试，有望从落后走向赶超：
工程问题，随着量产和工程调试，有望从落后走向赶超：
◆工艺：硅烷放热反应本质与流化床特性决定硅烷流化床法的低能耗特
性。1）分解温度低至550-700摄氏度，摩尔反应焓为负，为热力学
上的弱放热反应。2）反应过程中籽晶与气接触面积大，单程转换效
率高。
◆流程：硅烷流化床包含SiH
4
制备、流化床反应等流程，回收工序简单，
综合能耗优势明显。改良西门子法包括五个主要环节：即SiHCl
3
合成、
精馏提纯、还原、尾气的回收和SiCl
4
的氢化分离。
◆投资成本：据协鑫科技和CPIA的数据，颗粒硅万吨单位投资额约为
6-7亿元，建设周期短至15个月。棒状硅行业领先企业单位万吨单位
投资额约为7-11万元，建设周期约24个月。
◆生产成本：电耗、人工和折旧等大幅下降，据我们测算，综合成本较
棒状硅相比低6元/kg（测算依据和过程见正文和图表），且蒸汽和硅
耗仍有下降空间。
◆下游使用：颗粒硅使下游在长晶环节成本降低近两成。
拉晶重新装料：相比于棒状硅，颗粒硅的单筒装料量要高25%，可以
节约生产工时，提升单产效率；同时颗粒硅具有更快的熔化速率，有
助于进一步加快生产效率。
拉晶连续加料：颗粒硅+CCZ实现效率提升和N型硅片品质升级。1）
效率提升：连续直拉单晶（CCZ）采用特殊直拉单晶炉，一边单晶拉
制，一边加料熔化。颗粒硅具有良好的流动性和填充性，能够提升初
始装锅阶段和复投阶段的效率，能够更好地满足复投料尺寸要求，在
坩埚寿命周期内可完成8-10根晶棒拉制（RCZ仅能完成4-5根）。2）
品质升级：拉晶过程液面恒定，产出的单晶硅棒电阻率更加均匀且分
布更窄，满足高效N型电池需求，将更受下游电池片厂商青睐。
◆渗透率：低碳组件+降本需求提升，颗粒硅占比有望提高。据CPIA
的数据，2021年颗粒硅目前市场渗透率为4.1%，未来渗透率有望持
续提高。催化剂：低碳组件打开海外市场。单kg的颗粒硅较棒状硅
减少约50kg的碳排放，以现在的国内59元/吨和欧洲80欧元/吨的
碳价格计算，颗粒硅对应的碳减排价值分别为2.9元/kg和27.6元
/kg，能提高下游企业竞争力。
强于大市（维持）
证书编号：S1160521050001