我国 单晶硅材料 产业现状 太阳能级硅片 价格下降 半导体级硅片 市场份额近年来我国太阳能级硅片产量已在全球占主导地位。根据中国光伏行业协会数据,2018年全球前十名太阳能级硅片制造企业均为中国企业,我国太阳能级硅片的全球市场占有率已从2014年的76%上升至2018年的90%,2019年,太阳能级硅片出口额约20亿美元,出口量为51.8亿片,约合27.3GW。

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我国单晶硅材料产业现状:太阳能级硅片价格下降 半导体级硅片市场份额有望持续上升

字体大小: 2021-03-22 15:19  来源:中国报告网

中国报告网提示:近年来我国太阳能级硅片产量已在全球占主导地位。根据中国光伏行业协会数据,2018年全球前十名太阳能级硅片制造企业均为中国企业,我国太阳能级硅片的全球市场占有率已从2014年的76%上升至2018年的90%,2019年,太阳能级硅片出口额约20亿美元,出口量为51.8亿片,约合27.3GW。

        单晶硅是由多晶硅制备而成,当熔融的多晶硅在凝固时,硅原子将以晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅材料主要包括单晶硅棒、单晶硅片等。其中,单晶硅棒是单晶硅片的前道工序。

        单晶硅材料产业现状

        1) 我国太阳能级硅片占据全球主导地位,半导体级硅片国产替代空间大

        2) 近年来我国太阳能级硅片产量已在全球占主导地位。根据中国光伏行业协会数据,2018年全球前十名太阳能级硅片制造企业均为中国企业,我国太阳能级硅片的全球市场占有率已从2014年的76%上升至2018年的90%,2019年,太阳能级硅片出口额约20亿美元,出口量为51.8亿片,约合27.3GW。

        在半导体领域,目前全球半导体硅片市场主流产品规格为200mm和300mm硅片,国际半导体产业协会(SEMI)数据显示,2018年上述产品市场份额分别达到26.34%和63.31%,合计占比约九成。目前大尺寸硅片市场基本被国外企业垄断,我国半导体硅片企业主要生产150mm及以下半导体硅片,仅少数高端半导体硅片制造企业具备200mm和300mm半导体硅片的生产能力。

        在2017年以前,我国300mm半导体硅片几乎全部依赖进口,在一定程度上制约了我国集成电路产业规模化发展。近年来,我国半导体硅片制造企业正加大研发及资本投入,攻克大硅片技术难题,突破硅片产能限制。在半导体产业迁移和我国政策强力推动的背景下,全球硅片产能逐渐向内陆地区转移,国产硅片替代空间巨大。

        3) 半导体级硅片价格随周期波动,太阳能级硅片价格整体向下

        从单晶硅的市场价格来说,半导体级硅片价格随周期波动,太阳能级硅片价格整体向下。半导体硅片价格随宏观周期变化而波动。2011年至2016年,全球经济经2008年经济危机后半导体需求放缓,半导体硅片行业处于供大于求的状态,价格整体呈下降趋势。

        SEMI数据显示,全球半导体硅片销售单价由2011年的1.09美元/英寸降至2016年的0.67美元/英寸。随后受益于人工智能、汽车电子、区块链、5G、物联网等半导体终端新兴应用市场的强劲需求,半导体硅片价格增长至2018年的0.90美元/英寸。
 
        数据来源:SEMI

        太阳能硅片价格近年来则呈现一直下降的趋势。根据光储亿家(Solarzoom)数据显示,全球太阳能级单晶硅片价格由2013年的1.16美元/片降至2018年的0.45美元/片。价格下跌主要原因为:

        ①生产工艺的提升降低制造成本。如连续拉晶法技术的发展,提高了单个石英坩埚的单晶产出,金刚线切割技术的全面应用提升了每公斤单晶方棒出片量等,这些技术的应用都在一定程度上促进了硅片成本的下降;

        ②龙头企业产能不断扩张,供货能力不断提升;

        ③拉晶用多晶硅价格呈现明显下降趋势。
 
数据来源:Solarzoom

        单晶硅材料产业发展趋势

        1)硅片大尺寸化

        降本增效一直以来都是推动行业内企业进行大尺寸硅片开发的源动力,大尺寸硅片优势如下表所示:

主要优势

介绍

提高生产效率

在半导体领域,在核心面积一定的条件下,硅片尺寸越大一次制作的核心越多,生产效率得到提升。

在光伏领域,应用大尺寸硅片后,单张电池瓦数将得到提升。在单位时间内生产电池片张数和成本不变的情况下,单张电池瓦数的提升,有助于摊薄每瓦成本。

提升硅片利用率

在半导体领域,在圆形的硅片上制造矩形的芯片硅片边缘处的一些区域无法被利用,必然会浪费部分硅片,硅片尺寸越大,相对而言硅片边缘的损失越小,有利于进一步提升硅片利用率。

在光伏领域,硅棒切方面积损失比例得到下降。

提升性能

在半导体领域,芯片的计算性能等于单位面积晶体管数量乘以芯片面积,在制程进步速度放缓的背景下,单位面积晶体管数量的增速也相应放缓,因此提升计算性能就需要提升芯片的面积。但由于需要考虑芯片的制作成本,所以硅片尺寸需增加,以保持合理的芯片生产成本。

在光伏领域,大尺寸硅片通过提升单片面积和转换效率增加功率,从而降低光伏单位投资成本。

        集成电路发展趋势推动了更大尺寸半导体硅片的开发,半导体硅片尺寸已从1960年时的1英寸发展到现在的450mm。其中200mm、300mm大硅片自2011年以来已成为全球主流,在我国大硅片自给率较低的背景下,国内半导体硅片制造技术朝大尺寸方向发展是必然选择,国内多家半导体硅片领先企业已开始300mm大硅片的布局。

        与此同时,在太阳能级硅片领域,随着光伏平价上网的推行,光伏产业为提高组件功率输出,降低产业链成本,在目前光伏电池片的效率增长空间有限的情况下,更大尺寸的光伏硅片需求凸显。现阶段,国内太阳能级单晶硅片巨头推出更大尺寸的产品M6尺寸(166mm)和M12尺寸(210mm),发起新一轮太阳能级硅片大尺寸化变革。

        3) 单晶硅片在光伏领域渗透率逐步提高

        中国光伏行业协会数据显示,国内太阳能级硅片市场的单晶硅片(P型+N型)渗透率由2014年的5%提升至2019年的65%,预计到2022年单晶硅片(P型+N型)市场占比将达到80%。相对于多晶硅片,单晶硅片性能更加优良,同等条件下发电量更高,长期使用过程中功率衰减更少,弱光响应更强。特别是在金刚线切割技术革命之后,单多晶硅片在生产成本上的差距大幅缩小,使之度电成本与发电效率相对于多晶硅片具备明显的竞争优势,进而太阳能硅片的产品格局发生改变,预计未来单晶硅片的市场份额仍将成上升趋势。
 
        受益于产业政策的支持、国内硅片企业技术水准的提升、以及全球芯片制造产能向中国大陆的转移,预计我国半导体硅片企业的销售额将继续提升,将以高于全球半导体硅片市场的增速发展,市场份额占比也将持续扩大 

        欲了解更多内容,请参阅我们的行业分析报告:
        《2021年中国单晶硅材料市场分析报告-行业规模现状与发展潜力评估
        《2021年中国单晶硅市场分析报告-行业竞争现状与前景评估预测

        行业分析报告是决策者了解行业信息、掌握行业现状、判断行业趋势的重要参考依据。随着国内外经济形势调整,未来我国各行业的发展都将进入新阶段,决策和判断也需要更加谨慎。在信息时代中谁掌握更多的行业信息,谁将在未来竞争和发展中处于更有利的位置。

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