一文看懂單晶硅行業發展現狀：下游需求旺盛，產業規模快速擴張
原文標題：2022年中國單晶硅行業分析，下游需求旺盛，產業規模快速擴張「圖」
一、概述
1、定義及分類
單晶硅通常指的是硅原子以一種排列形式形成的物質。熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。其主要分為超純單晶硅、P型單晶硅和N型單晶硅三種。其中超純單晶硅是純度很高的單晶，P型單晶硅和N型單晶硅則是分別添加了硼、磷等物質以提高其導電性能的單晶硅。
單晶硅的主要分類
資料來源：公開資料整理
2、生產工藝
單晶硅的生產主要是將多晶硅原材料在氬氣等特氣環境下，通過直拉或者區熔的方法制成單晶硅棒，最終加工成光伏級單晶硅片或半導體級單晶硅片。
單晶硅棒生產工藝流程圖
資料來源：公開資料整理
二、產業鏈分析
1、產業鏈
單晶硅行業產業鏈上游為多晶硅及各類特種氣體；中游為單晶硅的生產供應環節；下游主要應用於太陽能電池、光伏、半導體、航空航天、汽車等領域。
單晶硅行業產業鏈示意圖
資料來源：公開資料整理
2、供給端分析
從原材料供給情況來看，隨着我國硅料國產化進程的加速，我國已經逐漸擺脱原材料受控的局面。近年來我國多晶硅產能及產量不斷增長，2020年受疫情影響，使得產能略有下滑，隨着疫情被有效控制，產能開始恢復增長。據資料顯示，2021年我國多晶硅產能達52萬噸/年，同比增長23.8%；產量達50.5萬噸，同比增長28.8%。
2016-2021年中國多晶硅產能及產量情況
資料來源：中國光伏行業協會，華經產業研究院整理
從價格情況來看，隨着近年來我國光伏、半導體等產業的迅速發展，使得市場對多晶硅的需求持續增長，市場長期處於供不應求的狀態，推動了多晶硅價格的持續走高。據資料顯示，自2021年初以來，我國多晶硅價格持續上漲，由2021年1月的66777元/噸增長至2022年8月的295021/噸，增長十分迅速。
2021-2022年8月中國多晶硅均價走勢情況
資料來源：公開資料整理
3、下游端分析
隨着近年來光伏產業及集成電路產業的迅猛發展，我國太陽能電池及集成電路產量也隨之不斷增長，為行業的發展提供了強勁動力。據資料顯示，2021年我國太陽能電池產量達23405.4萬千瓦，同比增長48.8%；集成電路產量為3594.3億塊，同比增長37.5%。
2015-2021年中國太陽能電池及集成電路產量情況
資料來源：國家統計局，華經產業研究院整理
三、行業現狀
1、市場規模
隨着近年來全球半導體及光伏等高技術、高科技附加值產業的快速發展，單晶硅的重要性與日俱增，市場需求量迅速增長，同時，在我國相關政策的大力支持下，我國單晶硅行業市場規模也隨之快速擴張。據資料顯示，2021年我國單晶硅行業市場規模達459.74億元，同比增長20.9%。
2017-2021年中國單晶硅行業市場規模情況
資料來源：公開資料整理
2、產出情況
從我國單晶硅產出情況來看，得益於下游需求的不斷增長以及各企業產能佈局進程加快，近年來我國單晶硅產能及產量均快速增長。據資料顯示，2020年我國單晶硅產能達229GW/年，同比增長99.1%；產量為118GW，同比增長31.1%。預計到2021年產能將增長至264GW/年，產量將增長至149GW。
2017-2021年中國單晶硅產能及產量情況
資料來源：中國有色金屬工業協會硅業分會，華經產業研究院整理
3、市場結構
從單晶硅產品各市場佔比的情況來看，2020年，單晶硅片(P型+N型)市場佔比為90.2%，其中P型單晶硅片市場佔比由2019年的60%增長到86.9%，N型單晶硅片約3.3%。隨着下游對單晶產品的需求增大，單晶硅片市場佔比也將進一步增大，且N型單晶硅片佔比將持續提升。
2020年單晶市場佔比結構分佈情況
資料來源：中國光伏行業協會，華經產業研究院整理
4、滲透率
相對於多晶硅片，單晶硅片性能更加優良，同等條件下發電量更高，長期使用過程中功率衰減更少，弱光響應更強。特別是在金剛線切割技術革命之後，單多晶硅片在生產成本上的差距大幅縮小，使之度電成本與發電效率相對於多晶硅片具備明顯的競爭優勢，使得單晶硅片滲透率不斷提升。據資料顯示，2021年我國太陽能級硅片市場的單晶硅片滲透率達94.5%，較2016年增長75%。
2016-2021年中國太陽能級硅片滲透率情況
資料來源：公開資料整理
四、驅動因素
1、政策
單晶硅作為一種比較活潑的非金屬元素晶體，是晶體材料的重要組成部分，處於新材料發展的前沿。近年來為了推動我國單晶硅材料及配套行業的發展，國家有關部門陸續出台了一系列相關政策，支持、規範行業的發展，為行業提供了良好的政策環境。
中國單晶硅行業部分相關政策一覽表
資料來源：公開資料整理
2、技術
從行業專利技術情況來看，隨着行業的不斷髮展，行業相關專利申請數量也隨之不斷增加。據資料顯示，2021年我國單晶硅相關專利申請數量達1972件，同比下降1.7%。
2015-2021年中國單晶硅相關專利申請數量情況
資料來源：佰騰網，華經產業研究院整理
五、競爭格局
1、市場格局
目前，我國單晶硅行業市場集中度較高，行業龍頭企業市場份額佔比較高。從產能方面來看，2021年隆基和中環市場份額佔比合計超60%。其中隆基佔比為39%，中環佔比為25%。
2021年中國單晶硅行業市場格局分佈情況（按產能）
資料來源：公開資料整理
2、重點企業
隆基綠能科技股份有限公司成立於2000年，主要從事單晶硅棒、硅片、電池和組件的研發、生產和銷售，現已發展成為全球最大的單晶硅片和組件製造企業。據資料顯示，公司2021年單晶硅片及硅棒業務營收達170.28億元，同比增長9.77%，毛利率為27.55%。
2015-2021年隆基綠能單晶硅片及硅棒業務營收情況
資料來源：公司公報，華經產業研究院整理
六、發展趨勢
目前我國單晶硅主要應用在半導體、光伏，太陽能發電、人造衞星、宇宙飛船、電器製造等領域。總體來看，下游客户的議價能力較弱，龍頭的先發優勢非常明顯，現有競爭者競爭程度較低，短期內市場格局發生變化的可能性不大。而光伏產品製造商大部分由半導體制造行業發展而來，高性能單晶產品一開始在國內市場佔據主流地位，目前單晶硅行業的替代品威脅不大。加上單晶的拉晶環節對人工控制要求高，生產工藝複雜，進入壁壘較高，因此潛在進入者威脅較小。此外，二十一世紀以來，我國半導體產業進入投資密集期，從勞動密集型產業向資本和技術密集型產業轉變，國際半導體產業開始逐漸向中國大陸轉移。目前，中國大陸已成為全球最大的集成電路和分立器件市場，伴隨着下游市場的蓬勃發展，幾乎所有國際大型半導體公司均在中國大陸進行佈局，與此同時國際半導體專業人才也正在流向中國大陸。中國大陸已經逐漸成為半導體產業轉移的需求中心和產能中心，國內半導體級單晶硅材料生產企業面臨廣闊的發展空間。
原文標題：2022年中國單晶硅行業分析，下游需求旺盛，產業規模快速擴張「圖」
華經產業研究院對中國單晶硅行業發展現狀、行業上下游產業鏈、競爭格局及重點企業等進行了深入剖析，最大限度地降低企業投資風險與經營成本，提高企業競爭力；並運用多種數據分析技術，對行業發展趨勢進行預測，以便企業能及時搶佔市場先機；更多詳細內容，請關注華經產業研究院出版的《2022-2027年中國單晶硅行業運行態勢及未來發展趨勢預測報告》。