電氣設備行業：顆粒硅低成本+滲透率提升的細分硅料賽道-211115（21頁）.pdf

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1、成本差異主要由工藝流程不同導致，顆粒硅較西門子法的不同之處主要在硅烷制備及還原環節。改良西門子法的還原原料為三氯氫硅，在1100度的條件下與氫氣在還原爐里反應，生成高純多晶硅，單次轉換效率約為18-25%。硅烷流化床法的還原原料為硅烷，因此需要增加硅烷制備步驟，后續硅烷氣在700度的條件下加熱分解，生成高純多晶，單次轉換效率在95%以上。工藝流程不同帶來成本差異。據保利協鑫公告，當前顆粒硅生產成本較同等條件下的西門子法降低30%左右，而二線西門子法成本較一線高8%左右，因此可大致推斷協鑫顆粒硅成本較優秀西門子法低22%左右，大致在32元/kg(優秀西門子法在41元/kg)。假設電價0.25元/

2、kWh，單位人工成本&折舊年限相同，其他材料&其他費用比西門子法優秀水平高8%，則顆粒硅的單位電力、人工和折舊成本分別為4.5、1.5、4.4元/kg，較西門子法的11.6、2.9、6.3元/kg分別低61%、48%、29%。顆粒硅單位電力成本較西門子法低約7元/kg，是造成二者成本差距最主要的原因。顆粒硅單位成本中綜合電耗較改良西門子法低70%：綜合電耗為生產單位多晶硅產品所耗用的全部電力。目前已實現的量產硅烷硫化床法的綜合電耗普遍在18-20kwh/kg-Si(協鑫已降至18以下) ，較西門子法生產多晶硅的平均綜合電耗 66.5 kWh/kg-Si低約70%。其中還原電耗低

3、是造成硅烷硫化床法綜合電耗低的主要原因。顆粒硅單位產品還原電耗遠低于改良西門子法：目前顆粒硅的還原電耗在3-9KWh/kg-Si，大幅低于西門子法的平均還原電耗49KWh/kg-Si。西門子法還原過程中，三氯氫硅的還原溫度在1100+單次還原效率在20%左右，造成加熱所需能耗高+物料多次循環、精餾，電耗處于較高水平。而硅烷熱分解沉積的單次轉化效率在95%以上，且反應溫度低于800，帶來了電耗的下降。顆粒硅的單位投資強度低：以2020年新疆大全和四川永祥的數據為例，改良西門子法的capex約8億元/萬噸。而顆粒硅單位投資額每萬噸約7億元。較少的精餾裝置、還原設備和較低占地面積是顆粒硅capex低的主要原因。精餾裝置方面，受硅烷流化床法原料制備時副反應較少影響，顆粒硅所需精餾裝置約1.1套/萬噸，較西門子法的3.1套/萬噸大幅降低。還原裝置方面，而顆粒硅所需流化床最新為3臺/萬噸，西門子法則需要還原爐17.1臺/萬噸。主要由于硫化床單臺產能在3000噸/年以上，遠高于西門子法還原爐單臺產能650噸/年，規模效應帶來投資額下降。此外，顆粒硅轉化率高，裝置占地面積不到西門子法的60%，也是其投資額低的原因之一。