【隆基在硅片环节的降本路径分析】

        在上一篇文章《关于隆基在硅片环节护城河的几点思考》中,笔者从隆基在硅片各环节的成本拆解出发,着重以定制设备的视角,分析了隆基在硅片环节的护城河,接下来,本文沿着上一篇文章的思路,继续从光伏第一性原理出发,对硅片各环节的降本路径进行定量分析。

       根据隆基2018年年报,硅片非硅成本控制在1元以内(拉晶环节平均单位非硅成本同比下降 10.49%,切片环节平均单位非硅成本同比下降 27.81%);根据隆基2019年年报,拉晶环节平均单位非硅成本同比下降 25.46%,切片环节平均单位非硅成本同比下降 26.5%;假设隆基2018年非硅成本为1元/片(保守,取上限),则2019年非硅成本为0.74元/片,假设2020年非硅成本同比下继续下降10%,则预计2020年隆基非硅成本约为0.67元/片

    单晶硅片成本主要分为3块:

        1、硅料环节:主要是硅料采购成本;

        2、拉棒环节:主要包括设备折旧、电力、耗材(热场系统)以及其他成本;

        3、切片环节:主要包括设备折旧、电力、耗材(金刚线、切割液)、人工以及其他等成本。

        通过对上述3个环节的成本进行定量分析,可以得出清晰的降本路径:

1、降低硅料采购成本

(1)通过长协订单锁定硅料(锁量不锁价)        

        硅片龙头提前通过与几乎所有硅料厂签订长单,采取锁量不锁价的方式锁定硅料来源,二三线硅片厂新扩的产能将面临无米下锅的境地。


(2)通过合资入股硅料方的方式锁定硅料       

        硅片龙头通过与硅料龙头合资入股方式扩产硅料产能,锁定未来新增硅料产能。考虑到硅片龙头与硅料龙头的合资入股带有较严格的限制性条款(投资其他西门子冷氢法技术的公司不得超过5000万,否则硅料龙头有权要求硅片龙头退出硅料合资公司),以及硅片龙头的一体化战略处在补齐电池片环节的关键时期,硅片龙头1~2年内可能不会直接布局卡脖子的硅料,但也不排除会采取其他行动,比如:通过连城收购硅料厂而间接布局,或者收购陕西天虹直接布局颗粒硅……


       对硅片厂而言硅料属于刚性成本,硅料环节的降本较为困难,尤其是在当前硅料供需错配的一致性预期下,面对硅料的涨价,硅片龙头选择同比例涨价,将硅料成本直接向下游电池组件环节传导,以保证硅片环节毛利率的相对稳定。

2、降低单片硅耗        

        以170μm的166尺寸硅片为例,硅片重量为约11.2g,根据《中国光伏产业发展路线图(2020年版)》中的数据,2020年单位方棒在金刚线切割下的出片量(片/kg)约62片,计算得到单片硅耗约16.13g,单晶硅方棒的硅料利用率约为70%(11.2/16.13)。

        单晶硅方棒的硅料损耗,与切割工艺的切割磨损直接相关。

       金刚石线切割工艺相较上一代游离磨料砂浆切割工艺具有巨大优势,主要体现在:

        1)大幅降低线耗成本;

        2)提高材料利用率,大幅降低切割磨损;

        3)提高切割速度,大幅提升切片效率;

        4)摒弃游离磨料砂浆切割所使用的昂贵且不环保的碳化硅等砂浆材料。

       砂浆切割和金刚线切割均存在硅料损耗,金刚线切割磨损远小于砂浆切割的磨损。

        以当前170μm厚硅片的的金刚线切割工艺为例,金刚线线径50μm,硅片切割的总损耗为:50μm+20μm=70μm,硅料利用率为:170μm / (170μm+70μm) = 70%,也即有约30%的硅料损耗(在废切割液中以硅浆形式存在)。

       

 根据金刚线的切割原理可知,降低硅料损耗的方法,主要是:

(1)金刚线细线化

       美畅股份目前最细的金刚线线径为40μm,对应硅料利用率:170μm / (170μm+60μm) = 74%,提升了4%,意味着单位方棒在金刚线切割下的出片量将增加约2.5片(62片->64.5片),相信硅片龙头已率先使用40μm进行硅片切割。

(2)废切割液中硅浆回收

       切割磨损的硅料以砂浆形式存在于废切割液中,可以通过砂浆回收技术进行回收处理,硅片龙头早已掌握了相关技术。

3、降低设备折旧成本

(1)降低拉晶环节设备折旧成本

        拉晶环节,投入最大的设备为单晶炉。根据连城数控招股说明书(2020),公司报告期内销售给隆基股份的单晶炉均价分别为 80.17 万元、76.84 万元和 75.16 万元,销售给非隆基股份客户的太阳能级单晶炉均价分别为 0 万元、123.76 万元、138.74 万元,均价差异主要系销售给隆基股份的单晶炉不配置热场、真空泵及部分控制系统所致

        根据上述信息,以166尺寸为例,对隆基及非隆基单晶炉的折旧成本进行分析可知:隆基的拉晶折旧为0.048元/片;非隆基的拉晶折旧为0.072元/片;隆基的单晶炉折旧成本比同行低33%,如果考虑到隆基的单晶炉可以自行升级改造软硬件的情况,隆基的单晶炉折旧成本优势将更为明显

(2)降低切片环节设备折旧成本

       连城数控招股说明书(2020)提到:公司光伏切割设备单位产能和单晶自动化流水线配置方案,建设 1GW 单晶硅片产能需要配置 100 台单晶炉(10MW/台)、2 台单晶截断机、6 台单晶开方机、8 台磨床和 16 台金刚线切片机。且隆基设备成本比同行低5%以上,隆基的切片设备折旧成本为0.040元/片;非隆基的切片设备折旧成本为0.042元/片。切片环节将通过软硬件升级的方式,持续提升切片效率,降低设备折旧成本。

4、降低耗材成本

(1)降低拉晶环节热场系统成本

        拉晶环节热场系统属于高价值耗材,热场系统主要包括:坩埚、导流筒、保温桶、加热器、异形件等部件,各部件需要定期更换。根据金博股份招股书数据,各部件单价、各部件不同尺寸重量如下表所示。

       根据表中数据,以166尺寸为例,因隆基60%热场系统部件为自供(云南保山有自己做热场系统的车间,成本为金博售价的约7成),对隆基及非隆基拉晶环节热场系统成本进行分析可知:隆基单瓦热场成本为0.095元/片,非隆基单瓦热场成本为0.116元/片;隆基热场成本比同行低18%

(2)降低切割液成本

       根据连城数据的招股书显示,金刚线切片机切片时,产生大量的热,需要冷却液进行降温控制。

       在持续提升切割液添加的自动化,降低切割液的使用成本方面,硅片龙头已有布局。

(3)、降低氩气消耗量

        根据连城数控的招股书显示,1台氩气回收装置可以满足4至6台单晶炉氩气尾气净化回收的要求,设备于2019年一经推出,当年全部138台全部被硅片龙头买走(单价月24万/台);另外,根据连城数控2020年半年报显示,氩气回收装置销售额为8400万(约折合350台),则大概率也会被隆基买走;预计2020年年底,隆基将拥有800台,可最多满足4800台单晶炉的氩气回收需求,也即意味着隆基超过50%的多晶炉可以用上氩气回收装置,可大大降低氩气消耗量

5、降低电力成本

        单晶炉拉棒和切片环节,均需消耗大量电力。

        拉棒环节可以通过改善热场、保温性能、提升设备自动化、智能化程度、提高CCZ技术等方法,降低拉棒生产电耗。根据《中国光伏产业发展路线图(2020年版)》的数据,,2020 年,拉棒平均电耗水平从 2019 年的 29.1kWh/kg-Si 降低为 26.2kWh/kg-Si(方棒)。预计到 2025 年,有望下降至 21.4kWh/kg-Si。也即未来5年还有接近20%的下降空间。

        切片环节可以通过升级现有设备、优化采用多线切割技术等方法,提升切片效率,降低切片电耗。

        综上所述对硅片各环节的降本路径进行定量分析可知,现有的硅片龙头,从光伏第一性原理出发,通过持续降低硅片环节的非硅成本,铸就了其在硅片环节的护城河未来随着一体化战略的深入,隆基预计将通过2年左右的时间实现新型高效电池量产突破并补齐电池片环节产能短板,以实现硅片、电池片、组件环节的协同发展,并向光伏下游应用场景进行深入拓展,光伏+建筑(BIPV)、光伏+氢能)……


  $隆基股份(SH601012)$       $连城数控(OC835368)$    


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往期回顾:

1、【从研发角度看隆基在光伏行业的竞争力】

2、【从专利布局角度看隆基电池技术路线】

3、【关于隆基在硅片环节护城河的几点思考】

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精彩评论

beiguoqishi2021-04-18 22:28

1、隆基调研纪要中提到“热场:隆基会比较早考虑供应保障,云南保山有自己做热场和坩埚的车间,目前自供比例50-60%,未来扩产问题不大,且投资规模也不是很大,应该不会卡脖子。”
网页链接


2、金博股份2020年报,公司前五名客户,隆基、晶科销售额分别为9312万、8119万,二者金额相差不大;但是,2020年隆基硅片产能是晶科的3倍以上,如果隆基全部用了金博的热场系统,那晶科买那么多热场系统干嘛?

冒冒雨2021-04-18 10:58

魔鬼总是在细节中,那些认为新进入的厂商有后发优势的投资者,忽略了一个重要事实:技术的积累是需要大量研发投入与实践的,不是一时半会儿可以超越的,否则我朝的各种技术早就逆天了,还会被美帝卡脖子吗。更何况,新进入的企业,在研发上面的持续投入真的那么舍得吗?

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SolarForBestFuture2021-07-11 08:25

mark

Frau三面环山2021-06-17 15:54

上机纪要说去年非硅按照158折算也是6毛一片呢...

勿闲2021-04-26 08:51

真是行家看门道

艾派斯2021-04-19 22:20

根据连城数控的招股书显示,1台氩气回收装置可以满足4至6台单晶炉氩气尾气净化回收的要求,设备于2019年一经推出,当年全部138台全部被硅片龙头买走(单价月24万/台);另外,根据连城数控2020年半年报显示,氩气回收装置销售额为8400万(约折合350台),则大概率也会被隆基买走;预计2020年年底,隆基将拥有800台,可最多满足4800台单晶炉的氩气回收需求,也即意味着隆基超过50%的多晶炉可以用上氩气回收装置,可大大降低氩气消耗量。

芒格思维2021-04-19 21:32

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内容详实,严谨的投资作风是成功投资的保证。