鑄錠單晶：多晶爐與多晶料的自我救贖

:我時(shí)常在問自己：鑄錠單晶技術(shù)早已有之，為什么我們等到此時(shí)此刻才逐漸普及開來？看媒體的文章，大家經(jīng)常是從制造端尋找原因，講鑄錠單晶制造工藝成熟了、成晶率提高了等等。而在我看來，這些可能都不是根本原因，有時(shí)候工藝成熟和規(guī)?；瘧?yīng)用是一個(gè)先有雞還是先有蛋的問題，如果一項(xiàng)技術(shù)我們具備了產(chǎn)業(yè)規(guī)?；瘧?yīng)用的客觀條件，那么自然也會(huì)在規(guī)?；瘧?yīng)用的過程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)工藝的精進(jìn)和成本的降低。所以我的思考維度著重在：是什么為“鑄錠單晶”的規(guī)?；瘧?yīng)用創(chuàng)造了客觀條件？一番思索后我認(rèn)為至少有兩個(gè)條件在支撐鑄錠單晶的規(guī)?；瘧?yīng)用：

1、電池端的全面Perc化使得硅片端的品質(zhì)提升能帶來更多溢價(jià)。

2、硅料價(jià)格出現(xiàn)分化，鑄錠單晶可享受硅料價(jià)格帶來的成本優(yōu)勢(shì)

一、電池端的全面Perc化使硅片品質(zhì)提升能帶來更多溢價(jià)

（來源：微信公眾號(hào)“SolarWit”作者：Solarwit治雨）

時(shí)間點(diǎn)回到2015~2016年，那時(shí)候電池片產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)還處于常規(guī)電池時(shí)代，使用多晶硅片的多晶電池功率為270瓦左右，使用單晶硅片的常規(guī)電池功率為285瓦，由硅片品質(zhì)帶來的功率差為三個(gè)檔位。這三個(gè)檔位的功率差折算到硅片價(jià)格差上為0.6~0.8元，就是說，在常規(guī)電池為主流的2016年，單晶硅片最多賣貴0.8元/片。再多，下游就難以接受。

時(shí)間點(diǎn)來到2019年，產(chǎn)業(yè)上用一年的時(shí)間新增60GW的Perc電池片產(chǎn)能，總的Perc電池產(chǎn)能在年底有望達(dá)到120GW，我們迎來全面Perc時(shí)代，在Perc電池片時(shí)代下，提升了對(duì)硅片品質(zhì)的要求，由硅片品質(zhì)所引發(fā)的功率差擴(kuò)大到了5~6個(gè)功率檔，這個(gè)時(shí)候高品質(zhì)的單晶硅片的合理價(jià)格差被拉大，參照近期的價(jià)格數(shù)據(jù)，我們可以看到，1.8元的多晶硅片比比皆是；而3.1元的單晶硅片供不應(yīng)求。硅片的價(jià)格差被拉大到了1.3元，產(chǎn)業(yè)上卻依舊對(duì)單晶硅片熱切渴望。

參照PVinfo的最新一期的報(bào)價(jià)，常規(guī)多晶硅片的價(jià)格約為1.8元/片，鑄錠單晶為2.75元/片，價(jià)格差為0.95元。如果我們還處在常規(guī)電池時(shí)代，直拉單晶最多賣貴0.8元，再貴產(chǎn)業(yè)就難以承受，而在Perc普及率即將實(shí)現(xiàn)100%的當(dāng)下，直拉單晶賣貴1.3元，鑄錠單晶賣貴0.95元，下游產(chǎn)業(yè)依舊能算得過賬來?？梢哉f，沒有Perc電池的全面普及，就難以支撐鑄錠單晶vs多晶高達(dá)0.95元的價(jià)格差，也就不存在鑄錠單晶此時(shí)崛起的客觀基礎(chǔ)。同樣地，伴隨著電池片全面Perc化時(shí)代的到來，我們也將會(huì)由“單晶+多晶”的時(shí)代切換到“單晶+鑄錠單晶”的時(shí)代。Perc化時(shí)代后，我們將告別多晶硅片，那些不能完成切換的鑄錠爐將會(huì)面臨一輪淘汰，完成切換的鑄錠產(chǎn)能將會(huì)實(shí)現(xiàn)自我救贖。

二、硅料價(jià)格出現(xiàn)分化，鑄錠單晶可享受硅料價(jià)格帶來的成本優(yōu)勢(shì)

同上一節(jié)，我們?cè)侔褧r(shí)間點(diǎn)拉回到2015~2016年，當(dāng)時(shí)我也算得上是對(duì)光伏行業(yè)關(guān)注比較多的產(chǎn)業(yè)研究員了，但是對(duì)珊瑚料、致密料、邊角料、鍋底料這些不同形態(tài)的硅料傻傻的分不清楚。不是我不愿意去區(qū)分學(xué)習(xí)，而是當(dāng)時(shí)產(chǎn)業(yè)主流思想也并為對(duì)上述硅料做過多的區(qū)分，不同品質(zhì)的硅料價(jià)格也并為出現(xiàn)明顯的分化。出現(xiàn)這一產(chǎn)業(yè)現(xiàn)象的原因是：彼時(shí)多晶硅片占據(jù)絕對(duì)市場(chǎng)主流，多晶鑄錠的原理就決定著它對(duì)硅料品質(zhì)的敏感程度低，自然就不會(huì)愿意為高品質(zhì)的硅料支付品質(zhì)溢價(jià)，所以當(dāng)時(shí)即便是硅業(yè)分化，每周硅料報(bào)價(jià)也最多只有一個(gè)價(jià)格。

時(shí)間點(diǎn)來到2019年，Q4單晶硅片的市場(chǎng)占有率預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到70~80%，在單晶硅片崛起的大的歷史背景下，拉晶工廠對(duì)硅料品質(zhì)愈發(fā)敏感，硅料價(jià)格出現(xiàn)分化，就目前看，高品質(zhì)的致密硅料價(jià)格會(huì)達(dá)到76元，而低品質(zhì)鑄錠用料的價(jià)格為58~59元，兩者價(jià)格差達(dá)到了18元/kg. 鑄錠單晶能對(duì)硅料品質(zhì)有更高的容忍度，硅料價(jià)格的分化使得鑄錠單晶在硅料成本端占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)。至于為什么鑄錠單晶可以使用相對(duì)較差的硅料這一問題我還特意請(qǐng)教了行業(yè)專家，得到的答案是這樣的：

“硅料目前分單多晶最主要不是純度上的差別，而是形貌 ，顆粒大小及投爐方式?jīng)Q定的，多晶用的料大都是多晶硅生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生的一些很深的珊瑚，靠近石墨電極的多晶硅棒，在敲單晶復(fù)投料過程中產(chǎn)生的碎料，碳頭料等等，其中很大一個(gè)原因就是這些料的投入會(huì)對(duì)單晶硅棒少子壽命影響很大，另外會(huì)影響引晶和斷棱的次數(shù)，而對(duì)于多晶鑄錠工藝，沒有單晶的這樣拉晶特殊的工藝，只需要適當(dāng)延長(zhǎng)長(zhǎng)晶時(shí)間，充分利用定向凝固提純的原理將整體料的雜質(zhì)全部趕到大錠的表面，然后只需要將最臟的表層切掉，就可以保證剩下部分的純度達(dá)到要求。其實(shí)，一句話概括，就是兩種截然不同的長(zhǎng)晶方式就決定了多晶鑄錠工藝對(duì)硅料的容忍度就是高于單晶”

在我原先的認(rèn)知模型當(dāng)中，Perc提升了對(duì)硅片品質(zhì)的要求而多晶硅片難以滿足，在一定階段內(nèi)多晶硅片可以通過硅料降價(jià)獲得一定生存空間，而伴隨著電池的進(jìn)一步精進(jìn)，對(duì)硅片品質(zhì)的進(jìn)一步提高，硅料價(jià)格即便降低到“零”都難以為多晶硅片續(xù)命，于是我曾提出：“不久的將來低品質(zhì)硅料只能當(dāng)做硅粉回爐”的論斷。鑄錠單晶的出現(xiàn)打破了我的悲觀論斷，中環(huán)股份董事長(zhǎng)沈浩平沈總有一句話特別經(jīng)典：“生命總要找出路”。我想鑄錠單晶就是低品質(zhì)硅料為自己找到的生命的出路，硅料生產(chǎn)的原理就決定著必定會(huì)有一定比例的硅料難以滿足直拉單晶的使用需求，鑄錠單晶也是這部分低品質(zhì)硅料的自我救贖。

三、鑄錠單晶vs直拉單晶的效率分布分析

本篇文章將會(huì)公開一批真實(shí)可靠的“鑄錠單晶vs直拉單晶”的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為了拿到本批次數(shù)據(jù)，共計(jì)生產(chǎn)了2萬片鑄錠單晶電池和2萬片直拉單晶電池，本批電池均由某一線大廠代工生產(chǎn)，均是基于158.75mm邊長(zhǎng)的硅片，均在同一條電池產(chǎn)線完成，使用完全相同的網(wǎng)版圖形并最終由同一個(gè)班組在同一個(gè)班次內(nèi)生產(chǎn)完成。且最重要的一點(diǎn)是：本批2萬片鑄錠單晶硅片均出自同一個(gè)整錠，是一批能完整反映一個(gè)“整錠”正態(tài)分布的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)情況如下：

1、鑄錠單晶平均效率為21.65%，直拉單晶平均效率為22.07%，兩者效率差為0.42%。該電池效率均為入庫(kù)效率，當(dāng)下大廠銷售電池均有讓檔行為，實(shí)際生產(chǎn)線上的測(cè)試效率要再高0.15%左右。

2、鑄錠單晶的正態(tài)分布較寬，最終體現(xiàn)的形態(tài)是組件檔位分布寬。上述電池均使用杭州矚日的拼片技術(shù)進(jìn)行60版型的封裝，最終組件的功率分布如下圖：

圖中橘黃色的柱狀圖是鑄錠單晶，藍(lán)色數(shù)據(jù)是直拉單晶。我們可以看到，鑄錠單晶的組件分布在四個(gè)檔位上，約有49.23%組件分布在335這一功率檔位上。使用直拉單晶生產(chǎn)的組件有66.48%分布在340瓦這個(gè)檔位上。

這里我想強(qiáng)調(diào)的是：這批次電池所使用的硅片生產(chǎn)于6~7月間，近期鑄錠單晶進(jìn)步迅猛，我得到的最新反饋是鑄錠工廠近期在鑄錠單晶的工藝掌握上取得更大的進(jìn)步，近期將會(huì)推出組件功率分布僅有三個(gè)檔位，平均轉(zhuǎn)換效率再高0.1%的新一代鑄錠單晶硅片。對(duì)于這一信息我的觀點(diǎn)是：我認(rèn)為鑄錠單晶當(dāng)下正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的初期，也是收到下游反饋?zhàn)疃嗪瓦M(jìn)步最快的時(shí)期，所以我對(duì)鑄錠單晶進(jìn)一步收窄正態(tài)分布、提升平均轉(zhuǎn)換效率、縮小與直拉單晶的效率差抱有積極樂觀態(tài)度。其實(shí)從協(xié)鑫角度實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的難度也不大，隨著鑄錠單晶成晶率的提高，把那部分不能滿足需求的低品質(zhì)的硅片回爐，雖增加一些非硅成本，但就可以輕易實(shí)現(xiàn)提高平均效率和消滅低檔位的目標(biāo)。

四、166時(shí)代下鑄錠單晶的競(jìng)爭(zhēng)力分析

本節(jié)我需要先承認(rèn)一個(gè)我自己的錯(cuò)誤，近期接連有隆基的華山論劍推廣166，中環(huán)的天津盛會(huì)推廣210，我對(duì)大硅片帶來的成本降低有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，我自己先前執(zhí)著于158.75方單晶的觀點(diǎn)可能是錯(cuò)誤的，近期看，166時(shí)代已經(jīng)不可阻擋的即將到來，遠(yuǎn)期看，伴隨著新一輪的潛在電池片革命帶來的產(chǎn)能革新浪潮，210mm的硅片時(shí)代似乎也不可阻擋。面向未來的討論就要基于面向未來的尺寸，我們就站在166的尺寸上對(duì)比直拉單晶和鑄錠單晶。

我們可以看到，鑄錠單晶在硅料成本方面有優(yōu)勢(shì)，但是在出片數(shù)量和非硅成本方面有劣勢(shì)。綜合來看，單張硅片成本略高于單晶硅片，但這也只是基于目前假設(shè)，從保利協(xié)鑫方面的反饋說，他們有信心在疊加硅料成本的優(yōu)勢(shì)后，把單張硅片的成本做得低于直拉單晶。

再看效率和功率端，我們假設(shè)2020年166直拉單晶電池入庫(kù)效率為22.6%，而鑄錠單晶的入庫(kù)效率為22.3%。且由于166直拉單晶是倒角偏，單張硅片面積為27412平方毫米，鑄錠單晶是直方片，單片面積為27556平方毫米，最終測(cè)算單片功率 分別為直拉單晶455瓦，鑄錠單晶6.145瓦。折算到72版型組件平均功率差一個(gè)檔位，直拉單晶多位于455檔，鑄錠單晶多位于450檔（上述組件功率數(shù)據(jù)均是基于拼片技術(shù)的封裝預(yù)期，常規(guī)組件技術(shù)無法達(dá)到上述功率）。

鑄錠單晶72片組件功率少5瓦，按照我的理論，同面積下少5瓦相當(dāng)于少5瓦的系統(tǒng)，系統(tǒng)價(jià)值按照4元錢來計(jì)算，這5瓦的價(jià)值為5×4=20元，由于這部分功率降低完全是由硅片品質(zhì)引起，這部分價(jià)值減少的成本需要完全有鑄錠單晶來承擔(dān)，那么每張166鑄錠單晶硅片需比單晶硅片便宜20÷72=0.27元

上述測(cè)算還沒有考慮鑄錠單晶正態(tài)分布寬所導(dǎo)致的組件分布寬的問題，做實(shí)際生產(chǎn)制造的朋友會(huì)有感受，降檔出售的產(chǎn)品價(jià)格會(huì)明顯低于常規(guī)產(chǎn)品，這部分成本也需要由鑄錠單晶來承擔(dān)。但鑄錠單晶也有優(yōu)勢(shì)，鑄錠的原理使得硅片體內(nèi)的氧含量明顯低于直拉單晶，氧含量低會(huì)降低“硼氧復(fù)合對(duì)”的出現(xiàn)，從理論上講鑄錠單晶組件的初始光衰要低于直拉單晶，所以我認(rèn)為把鑄錠單晶放在和摻鎵直拉硅片上對(duì)比更加合適。

站在166這個(gè)維度上對(duì)比鑄錠和直拉單晶，兩者的生產(chǎn)制造成本基本一致或鑄錠單晶略高，而在售價(jià)端，鑄錠單晶效率低0.3%，但因沒有倒角，在功率方面略扳回一局，使得單張硅片需比直拉單晶便宜0.27元以上。最后就是鑄錠單晶的正態(tài)分布問題，理想情況下，鑄錠單晶的正態(tài)分布至少有三個(gè)主流檔位，而直拉單晶僅有2個(gè)主流檔位，正態(tài)分布寬會(huì)使得電池廠進(jìn)一步訴求鑄錠單晶硅片再便宜0.1元或以上。

結(jié)論來了：展望2020年，若市場(chǎng)端推廣沒有問題，166鑄錠單晶直方片比166直拉單晶倒角摻鎵片便宜0.4元以上就意味著鑄錠單晶更具性價(jià)比。然，通過成本分析我們也可以看到，鑄錠單晶的單片制造成本和直拉單晶基本一致（甚至略高），那么售價(jià)低就意味著鑄錠單晶的盈利能力必將不如直拉單晶，所以鑄錠單晶的出現(xiàn)將不能改變直拉單晶為絕對(duì)主流的時(shí)代趨勢(shì)。

鑄錠產(chǎn)能多形成于2010年前后，按照10年折舊的方法，明年鑄錠爐的折舊就會(huì)批量到期，這是鑄錠產(chǎn)能方面的一個(gè)優(yōu)勢(shì)，所以鑄錠單晶的出現(xiàn)不會(huì)引發(fā)新一輪的鑄錠爐的擴(kuò)產(chǎn)浪潮，但會(huì)延續(xù)既有產(chǎn)能的生命周期，本質(zhì)上相當(dāng)于多晶爐的一次自我救贖。

本篇文章第二節(jié)里我曾討論分析過，鑄錠單晶崛起的另一個(gè)基石是享受低品質(zhì)硅料價(jià)格低的硅料成本優(yōu)勢(shì)，之所以把這個(gè)討論放到文章的前半部分重點(diǎn)分析想表達(dá)的觀點(diǎn)是：鑄錠單晶要想長(zhǎng)期生存還需憑借硅料環(huán)節(jié)的優(yōu)勢(shì)，倘若鑄錠單晶比例過高而沒有充分的低品質(zhì)硅料的供應(yīng)，那么低品質(zhì)的硅料價(jià)格勢(shì)必上漲，進(jìn)而損害到鑄錠單晶存在的重要核心邏輯。這就意味著長(zhǎng)期看：鑄錠單晶比例不會(huì)太高，他的比例取決于低品質(zhì)硅料的供給比例，低品質(zhì)硅料的供應(yīng)比例有多少，鑄錠單晶的比例就是多少。鑄錠單晶的出現(xiàn)使得低品質(zhì)硅料避免了回爐的命運(yùn)，本質(zhì)上相當(dāng)于低品硅料的一次自我救贖。

展望2020~2021年，單晶硅片有望占據(jù)80~85%的市場(chǎng)份額，鑄錠單晶憑借硅料的優(yōu)勢(shì)、折舊的優(yōu)勢(shì)和對(duì)更低利潤(rùn)的容忍占據(jù)15~20%的市場(chǎng)份額；而至于多晶硅片將會(huì)隨著全面Perc時(shí)代的到來而徹底消逝于煙云之中。

原標(biāo)題:鑄錠單晶：多晶爐與多晶料的自我救贖