中国多晶硅行业研究报告Word格式文档下载.docx
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六、行业外部风险综合评价17
第三章2010-2011年中国多晶硅行业运行状况分析18
一、多晶硅行业运行情况分析18
（一）多晶硅行业生产情况分析18
（二）多晶硅行业价格分析19
（三）多晶硅行业供需分析20
二、多晶硅进出口情况分析24
第四章2010-2011年中国多晶硅产业链运行情况分析25
一、多晶硅产业链结构分析25
二、上游行业变动对行业的影响分析25
三、下游行业变动对行业的影响分析26
第五章2010-2011年中国重点区域多晶硅行业运行情况分析29
一、河南省多晶硅行业运行情况分析29
（一）河南省多晶硅行业发展情况分析29
（二）河南省多晶硅行业发展动态分析29
二、四川省多晶硅行业运行情况分析30
（一）四川省多晶硅行业发展情况分析30
（二）四川省多晶硅行业发展动态分析30
三、江西省多晶硅行业运行情况分析31
（一）江西省多晶硅行业发展情况分析31
（二）江西省多晶硅行业发展动态分析32
第六章2010-2011年中国主要多晶硅生产企业经营情况分析33
一、新光硅业33
（一）企业简介33
（二）企业经营情况分析33
二、江西赛维LDK34
（一）企业简介34
（二）企业经营情况分析34
三、保利协鑫能源35
（一）企业简介35
（二）企业经营情况分析35
四、江苏中能38
（一）企业简介38
（二）企业经营情况分析38
第七章2010-2011年中国多晶硅行业信贷风险分析41
一、技术风险41
二、市场风险41
（一）多晶硅产能或将过剩，高利润将难以持续41
（二）销售依赖国外市场，不确定性因素较大42
（三）宏观经经济不确定可能产生价格波动风险42
（四）行业准入标准出台，中小企业面临淘汰风险42
三、环保风险43
附录：
《多晶硅行业准入条件》44
图表目录
图表1：
2006年-2010年11月货币供给增速12
图表2：
2010年新增贷款情况13
图表3：
差别电价实施标准15
图表4：
国内主要多晶硅生产企业的产量情况18
图表5：
多晶硅现货价格（美元/kg）20
图表6：
全球光伏电池产量及安装量21
图表7：
世界各国光伏电池安装量21
图表8：
国外企业多晶硅供应情况22
图表9：
全球多晶硅供求分析23
图表10：
多晶硅产业链图25
图表11：
工业电价水价涨幅26
图表12：
新光硅业近三年的经营业绩34
图表13：
2008-2010年保利协鑫能源多晶硅产量走势36
图表14：
2009-2010年保利协鑫能源多晶硅成本变化37
图表15：
硅片业务地域分配38
图表16：
江苏中能多晶硅产量走势39
图表17：
江苏中能多晶硅生产成本变化40
图表18：
2010年上半年江苏中能多晶硅业务增长情况40
第一章多晶硅行业概述
一、多晶硅定义、分类及应用
（一）多晶硅的基本概念及分类
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。
多晶硅与单晶硅都是单质硅，两者可以从外观上的晶面取向加以区别，但其主要区别在于物理方面，须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等来鉴别。
按纯度高低不同，多晶硅分为冶金级硅（含硅90%-95%以上）、太阳能级（6个9，即99.9999%，下同）和电子级（9-11个9）。
（二）多晶硅应用
多晶硅的主要用途有二：
一是做成光伏电池，即太阳能电池，将辐射能转变为电能；
二是半导体，即高纯的晶体硅是重要的半导体材料。
随着世界能源的大量需求和能源结构的调整，世界各国纷纷实施绿色能源战略，加速发展太阳能光伏产业，多晶硅需求量急剧增加。
太阳能级多晶硅的比重已经由原来的45%扩大到50%以上，超过了电子级多晶硅的数量。
电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。
由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化，再经冷凝、精馏、还原而得。
多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。
被称为“微电子大厦的基石”。
在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。
虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。
从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。
从工业化发展来看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原因为：
1．可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；
2．对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；
3．多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；
4．由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14%。
据报道，目前在50-60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16%。
利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17%，无机械刻槽在同样面积上效率达到16%，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8%。
（三）多晶硅行业发展历程
从全球来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/㎡以上，西藏最高达7kWh/㎡，仅次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位。
当前，晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是最主要的光伏材料，其市场占有率在90%以上，而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。
多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。
按纯度要求不同，分为电子级和太阳能级。
其中，用于电子级多晶硅占55%左右，太阳能级多晶硅占45%，随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展。
1994年全世界太阳能电池的总产量只有69MW，而2004年就接近1200MW，在短短的10年里就增长了17倍。
专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一。
美国能源部计划到2010年累计安装容量4600MW，日本计划2010年达到5000MW，欧盟计划达到6900MW，预计2010年世界累计安装量至少18000MW。
从上述的推测分析，至2010年太阳能电池用多晶硅至少在30000吨以上。
据国外资料分析报道，世界多晶硅的产量2005年为28750吨，其中半导体级为20250吨，太阳能级为8500吨，半导体级需求量约为19000吨，略有过剩；
太阳能级的需求量为15000吨，供不应求，从2006年开始太阳能级和半导体级多晶硅需求的均有缺口，其中太阳能级产能缺口更大。
据日本稀有金属杂质2005年11月24日报道，世界半导体与太阳能多晶硅需求紧张，主要是由于以欧洲为中心的太阳能市场迅速扩大，预计2006年，2007年多晶硅供应不平衡的局面将为愈演愈烈，多晶硅价格方面半导体级与太阳能级原有的差别将逐步减小甚至消除，2005年世界太阳能电池产量约1GW，如果以1MW用多晶硅12吨计算，共需多晶硅是1.2万吨，2005－2010年世界太阳能电池平均年增长率在25%，到2010年全世界半导体用于太阳能电池用多晶硅的年总的需求量将超过6.3万吨。
世界多晶硅主要生产企业有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美国的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司，德国的Wacker公司等，其年产能绝大部分在1000吨以上，其中Tokuyama、Hemlock、Wacker三个公司生产规模最大，年生产能力均在3000－5000吨。
国际多晶硅主要技术特征有以下两点：
1．多种生产工艺路线并存，产业化技术封锁、垄断局面不会改变。
由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同，因此生产工艺技术不同；
进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异，各有技术特点和技术秘密，总的来说，目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：
改良西门子法、硅烷法和流化床法。
其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的80%，短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。
2．新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃。
除了传统工艺（电子级和太阳能级兼容）及技术升级外，还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术，主要有：
改良西门子法的低价格工艺；
冶金法从金属硅中提取高纯度硅；
高纯度SiO2直接制取；
熔融析出法（VLD：
Vapertoliquiddeposition）；
还原或热分解工艺；
无氯工艺技术，Al－Si溶体低温制备太阳能级硅；
熔盐电解法等。
（四）多晶硅的生产工艺
多晶硅提纯的方法主要有化学法和物理法。
目前较成熟的工艺有以下四种：
1．改良西门子法
改良西门子法是以HCl（或Cl2、H2）和冶金级工业硅为原料，将粗硅（工业硅）粉与HCl在高温下合成为SiHCl3，然后对SiHCl3进行化学精制提纯和多级精馏，最后在还原炉中在高温的硅芯上用超高纯的氢气对SiHCL3进行还原（气相沉积）析出氢气而长成高纯多晶硅棒。
它是目前最为成熟的工艺，整个生产过程是全封闭式的，没有污染和有害气体排出，也叫闭环生产工艺，因此工艺相对复杂，技术门槛较高；
它的缺点是能耗较高，因为在生产过程中需维持1100度以上的温度，所以会耗费大量电能。
2．流化床法
流化床法是以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内（沸腾床）高温高压下生成三氯氢硅，将三氯氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氢硅，继而生成硅烷气，制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行连续热分解反应，生成粒状多晶硅产品。
该工艺是将硅烷气加入有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行热分解反应，所以参加反应的硅表面积大，生产效率较高，有利于降低生产成本，因此大规模生产太阳能级多晶硅适于采用此工艺；
同时也正因为参与反应的硅表面积大，容易受污染，所以造成生产出来的多晶硅纯度相对不高，粉状硅较多；
此外它还有沉积速度低、危险性较高的缺点。
3．硅烷热分解法
硅烷热分解法是以四氯化硅为原料，包括氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法制取硅烷（SiH4），然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉生产纯度较高的棒状多晶硅。
该工艺的优点是生产的多晶硅纯度相对较高，产品质量有保障；
缺点是生产安全性较低，这主要是因为硅烷是易燃易爆气体，不易保存。
4．冶金法
冶金法的主要工艺是选择纯度较好的冶金级硅进行水平区熔单向凝固成硅锭，去除硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分后，进行粗粉碎与清洗，在等离子体融解炉中去除硼杂质，再进行第二次水平区熔单向凝固成硅锭，去除第二次区熔硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分，经粗粉碎与清洗后，在电子束融解炉中去除磷和碳杂质，直接生成太阳能级多晶硅。
该工艺的最大优点是投资成本较低，每吨成本大约在15-25万元左右，因而受到很多公司的青睐，最有希望成为光伏产业中低成本多晶硅的来源；
缺点是目前所生产的多晶硅纯度仍然达不到光伏电池的要求。
比如美国道•康宁公司下属的Hemlock公司用冶金法生产的多晶硅需要掺合到改良西门子法生产的多晶硅中混合使用，且比例只占10%左右。
需要说明的是，由于电子级和太阳能级多晶硅因纯度不同而对技术要求也不同，除了用原有生产电子级多晶硅方法来生产太阳能级多晶硅外，还研究出了专门生产太阳能级多晶硅的技术工艺，而冶金法是其中的典型代表。
目前，改良西门子法是世界上广泛采用的技术工艺，用此方法所生产的多晶硅占多晶硅总产量的70-80%，原因在于该方法除能耗较高和投资较大外，在规模化生产效率、多晶硅产品质量、生产安全以及环境保护等方面具有明显优势。
其次，应用较多的是流化床法、冶金法。
这些先进技术主要由美国、德国和日本掌握。
就目前全球七大厂商的十家工厂而言，除了Asimi和SGS公司采用硅烷热分解生产工艺，REC、Wacker、美国MEMC公司采用流化床法之外，其余厂商均采用改良西门子法。
由于三国联合实行技术封锁的原因，我国目前还没有完全掌握这些工艺的核心技术。
（五）多晶硅的产业特征
多晶硅生产工艺复杂，技术壁垒高，并且因为在生产过程中需要消耗大量的电能、水能以及其他能源，具有高耗能的特点，除此之外，多晶硅生产还具有经济规模大、周期长、所需资金巨大的特点。
1．能耗高
多晶硅生产消耗最大的是电能，约占多晶硅生产成本的1/3。
从最先进的生产技术来看，生产每公斤多晶硅也需要消耗100KWH电能；
另外，多晶硅生产还要消耗大量的水资源、土地资源以及其他能源。
2．经济规模大
多晶硅生产本身具有高耗能的特点，能源的消耗必然增加成本，年产几百吨的项目成本太高，在完全竞争条件下，必然没有持续经营的可能性。
规模至少要达到千吨级，可以看到，国内的多晶硅项目的规模都在1000吨/年以上，目前国际公认的经济规模为2500吨/年。
3．周期长
多晶硅项目从厂房等基础设施建设，需要2-3年左右的时间周期，另外，从生产线的安装调试以及投产还需要1-2年时间，总的来看，一般需要4-5年左右的时间。
4．资金密集型产业
多晶硅每吨生产规模需要100万元，而就经济规模而言，生产规模至少要达到1000吨/年，需要投入10亿元，如果从最优的经济规模2500吨/年来看，需要资金投入将至少达到25亿元。
5．技术密集型产业
多晶硅生产呈现工艺复杂性，具有设备多、程序多的特点，并且大部分以闭路循环为主，需要较高的技术要求，没有掌握核心技术的企业很难进入该生产领域，形成了较高的技术壁垒。
二、中国发展多晶硅的意义
随着信息技术和太阳能产业的飞速发展，全球对多晶硅的需求增长迅猛，多晶硅价格也随之暴涨。
自2006年以来，受市场虚高价格与短期暴利诱惑，我国掀起了一波多晶硅项目的建设高潮，规模与投资堪称世界之最。
我国多晶硅产量2005年时仅有60吨，2006年也只有287吨，2007年为1156吨，但2008年狂飙到4000吨以上，2009年，中国多晶硅产量达1.5万吨。
2008年在金融危机影响下，多晶硅价格暴跌，从最高时的四五百美元/公斤，跌至最低至每公斤五六十美元。
2010年随着海外市场复苏，多晶硅进入新一轮投产热，乐电天威、鄂尔多斯子公司等多晶硅生产企业纷纷发布投产消息。
多晶硅价格重拾回升态势。
由于2010年整个光伏行业的复苏，其产业链上的所有产品如太阳能电池硅片、电池片、组件等都呈现出供不应求的态势。
总体来看，目前国内多晶硅行业的两极分化趋势明显，这同时也是行业整合期如期到来的表现。
（一）加快中国高纯多晶硅发展的原因
首先，如果说半导体硅材料是电子工业和光伏产业的基础材料的话，多晶硅材料则是其基础的基础，没有高纯度多晶硅，上述产业就将面临无米之炊的困境，因此高纯多晶硅工业对发展我国电子、信息产业、光伏产业的重要作用和战略地位是显而易见的。
其次，多晶硅产业也是一个十分敏感的战略性工业，目前全球约10亿美元的多晶硅材料支撑起了大约150多亿美元的半导体材料工业，而这些半导体材料又支撑起了约4000亿美元的微电子产业和2000亿美元的电力电子产业以及超过100亿美元的光伏产业，多晶硅材料的倍增作用是十分明显的。
更重要的是这一材料的主要制造技术又只掌握在美、日、德等发达国家的几家公司手里，从国家安全的战略高度来考虑，我们必须要有自己的规模型的多晶硅产业，否则一旦有什么风吹草动，我们就将处于十分被动的地位。
再次，我国是一个正在迅速崛起、经济快速增长的发展中大国，我国的电子工业和光伏产业也正处在飞速发展的关键时期，很难想象我国要依靠90%以上进口高纯多晶硅来维持我国电子产品出口世界第二、光伏制造世界第三的地位。
也就是说，没有我国自己生产的充足的多晶硅原料供应，要保持我国电子信息产业和光伏产业的高速发展几乎是不可能的。
最后，我国是目前唯一一个具有生产多晶硅基础技术的发展中国家，我国老一代工程技术人员从上世纪60年代就开始建立了我国开发、制造多晶硅的工业基础，也基本掌握了西门子法生产多晶硅的工艺技术，在过去的几十年里为我国电子工业的发展提供过大量的合格多晶硅原料。
值得指出的是，在过去的几十年里，我国在多晶硅的工艺技术研究方面几乎没有任何的投入，致使我国多晶硅的制备技术始终停留在不算太高的水平上，与国际先进水平有一定差距。
但是，由于全球多晶硅市场需求旺盛，有统计资料显示，到2010年，全球多晶硅的需求量将比目前增长一倍，达到6万吨以上，这个需求量大约也是目前全球总产量的一倍，所以说现在正是加速发展我国多晶硅产业的最佳时期。
（二）发展中国多晶硅产业的重要性
多晶硅是集冶金、化工、自动控制、电子学以及环保工程等学科为一体的工业化产业。
多晶硅材料是硅产品产业链中的一个极其重要的中间产品。
它是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料，也是发展信息产业和新能源产业的重要基石。
当前多晶硅在发展半导体产业、新能源产业方面已被摆到越来越突出的位置。
近一两年来，在生产多晶硅产品（特别是用于太阳能电池的多晶硅）的技术路线方面，世界多晶硅主要生产国家正在积极开发新工艺、新设备和新技术。
这些研发工作表现得十分活跃，并获得了众多的研究新成果和新突破。
这也预示着世界多晶硅工业化生产技术一个新的飞跃即将到来。
（三）多晶硅行业未来发展仍然存在诸多不稳定因素
由于光伏太阳能电池需求飙升，过去5年，多晶硅市场以难以置信的速度迅猛增长，预计未来几年还将持续增长。
然而由于市场需求状况对政策和宏观经济环境有着很强的依赖性，多晶硅行业未来发展仍然存在诸多不稳定因素。
2005-2010年间，全球太阳能电池市场经历了十分强劲且持续的增长，复合年均增长率甚至超过50%，预计未来多晶硅生产商的盈利状况将主要受到价格波动情况以及供应和需求变化的影响。
自8月初以来，多晶硅现货价格出现大幅飙升，由7月份的45-65美元/千克涨至60-75美元/千克。
而两年前多晶硅市场货价格曾高达400美元/千克，价格剧烈波动让未来的行业盈利状况存在变数。
在当前的政策和经济环境下，预计2010-2014年多晶硅供应量的复合年增长率为16%，2014年将达到29万吨。
为了进一步抢占多晶硅市场，提高运作效率，以Hemlock半导体、OCI和瓦克化学等主要生产商为首的国际大公司纷纷斥巨资扩大产能。
今年8月，OCI公司和韩国经济发展集团签署了一项谅解备忘录，共同斥资84亿美元，在韩国群山市新建生产线，使其多晶硅生产能力提高3倍多;
Hemlock半导体目前正在美国田纳西州克拉克斯投资12亿美元建设多晶硅制造工厂;
瓦克公司也在德国投资8亿欧元新建太阳能多晶硅工厂。
另外，政策因素也可能会改变多晶硅供应预期。
不利的政策措施可能会限制太阳能电池安装量，继而导致2013-2014年间多晶硅价格崩溃及供应紧缩。
而如果光伏产业能得到政府政策的激励，多晶硅的供应量甚至会以43%的年增长率增长，到2014年达到近50万吨。
三、中国多晶硅行业存在的问题
（一）盲目的低水平扩张严重
在众多进入多晶硅生产领域的企业中，包括传统能源及能源设备企业，如东方电气、乐山电力、岷江水电等；
光伏下游企业，如江西赛维、江苏中能等光伏电池组件和系统集成厂家；
还包括非能源企业。
总的看来，前两者介入这一行业多出于调整整体布局或构建完整产业链考虑，具有一定的规划和战略性；
而非能源企业进入则更多看重多晶硅生产环节的利润和对新能源产业发展方向的判断，缺乏光伏产业背景。
不同来源资金的大量投入使部分地区重复建设和低水平盲目扩张成为一种必然。
（二）所用生产工艺仍不成熟
国内上马的众多多晶硅项目，大部分采用改良西门子法，1kg产品电耗多在300kWh以上，成本价在450元/kg左右；
而国际大厂的成本在30美元/kg以下。
按照多晶硅的投产周期，2008年底和2009年初投产的多晶硅项目在2年后才能达产80%。
国内企业满产之日也是多晶硅暴利结束之时，国内企业将重新面临以质量和价格取胜的竞争市场。
基于上述分析，到2010年底，多晶硅市场价格很可能会降到目前中国企业的生产成本之下。
因此，如果企业技术不升级、不降低产品的生产成本、不努力提高转换效率，那么在将来的竞争中会被无情地淘汰。
另有一些项目采用冶金法生产多晶硅。
冶金法具有成本低、建设周期短、无化学污染等优势。
但是，到目前为止，国内用冶金法制备多晶硅还徘徊在科研、小规模实验当中，并且产品还达不到太阳能级硅的质量要求，稳定性也较差，使用过程中衰减严重，而且如果冶金法要实现量产，考虑到除硼等杂质的因素，所需的投资较改良西门子法有过之而无不及。
国内的改良西门子法经过近10年的发展，已经有了规模生产的能力，一旦其工艺逐渐成熟，成本逐渐降低以后，冶金法还有多大的生存空间，我们不得而知。
（三）在安全生产与排放问题上存在隐患
如何处理多晶硅还原出的尾气是多晶硅核心技术之一。
目前，国际上绝大多数多晶硅生产企业都采用闭环改良西门子法生产多晶硅，这种技术基本上可满足环保要求，然而这个技术在中国还是一个空白领域。
中国多晶硅生产除了洛阳中硅高科公司采用自主研发的技术以外，其他大部分都是直接或间接引进俄罗斯的多晶硅提纯技术，如南玻、江苏中能等，或在俄罗斯的技术基础上加以改进，如新光硅业、东方电气等，但这些技术在规模化生产、闭环生产、产品能耗等方面与国际先进的技术相比还存在一定的差距。
目前，国内大部分多晶硅生产企业处理副产品四氯化硅的方法是销售给下游需要四氯化硅原料的化工厂，但由于需要四氯化硅的企业增长速度远远赶不上多晶硅企业的增长速度，如果不能有效地处理多余的四氯化硅，多晶硅企业将受到严厉处罚。
此外，多晶硅的生产过程中存在大量易燃易爆气体，企业一旦管理不善，还会造成有毒气体泄露，发生爆炸事件，这也给很多技术不成熟的企业埋下了安全隐患。
第二章2010-2011年中国多晶硅行业外部环境分析
一、经济周期对行业
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