硅片非硅成本是指除硅料外的硅片成本，是體現(xiàn)硅片生產(chǎn)企業(yè)技術水平和成本控制能力的重要指標。

2.1 效率優(yōu)勢實現(xiàn)單晶硅替換多晶硅電池

根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，當前硅基太陽電池占據(jù)市場份額的95%，其中以單晶硅電池為主。單晶晶面取向相同、無晶界，在晶體品質(zhì)、電學性能、機械性能等方面具備優(yōu)異品質(zhì)和更高的轉換效率。根據(jù)2021年4月1日美國國家可再生能源實驗室最新發(fā)布的不同類型的太陽能電池最高效率數(shù)據(jù)，在實驗室條件下各類型電池效率不斷刷新，不過單晶硅電池一直比多晶硅電池效率高，商業(yè)化大規(guī)模應用的非聚光單晶硅電池最高效率26.1%、多晶硅電池最高效率23.3%；其他新型電池尚未進入規(guī)模化商業(yè)化應用階段，其實驗室最高效率依次為聚光單晶硅電池27.6%，異質(zhì)結晶硅電池26.7%，薄膜晶硅電池21.2%（見圖5）。

單晶多晶價差大幅縮小，單晶技術經(jīng)濟性優(yōu)勢明顯，過去幾年單晶硅電池份額大幅上升，根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2017年單晶電池市場份額占比僅為28%， 2020年其占比已上升至90.2%。

晶硅電池作為市場主流產(chǎn)品，長期存在著單晶硅和多晶硅技術路線的競爭，多晶產(chǎn)品憑借低成本的優(yōu)勢在過去較長時期內(nèi)占據(jù)了主要市場份額，單晶價值未能得到充分體現(xiàn)。隨著單晶生產(chǎn)制造技術的突破和成本大幅降低，行業(yè)的市場競爭格局逐漸明朗，單晶主導未來光伏市場的格局已經(jīng)形成。

單爐裝料量的增加可以大幅提高單晶爐的生產(chǎn)能力，攤薄硅片的設備成本。目前單晶直拉法平均單爐裝料量已達1300kg，平均電耗水平降至29.1kWh/kg，預計到2025年有望分別達2000kg和21.6kWh/ kg。

金剛線切割全面普及，提高出片量，攤薄硅片生產(chǎn)成本。硅片切割主要有砂漿切割和金剛線切割兩種工藝，金剛線切割技術相較傳統(tǒng)砂漿切割具有切割速度快、單片損耗低、切割液更加環(huán)保等優(yōu)點，金剛線替代優(yōu)勢明顯。金剛線切割在單晶領域已經(jīng)得到全面應用，但由于單晶、多晶晶格結構的不同，使得金剛線在單晶硅片切割的應用上更具降本增效的優(yōu)勢。

未來，細分市場金剛線企業(yè)繼續(xù)圍繞細線化、薄片化等技術，降低切割成本。截止2020年底，金剛線龍頭企業(yè)美暢股份的金剛石線產(chǎn)能3500萬公里，市場占有率50%，為行業(yè)龍頭，是隆基、晶科、晶澳、協(xié)鑫等硅片領先企業(yè)的金剛石線第一供應商。用于單晶硅片的金剛線母線直徑降幅較大，且呈不斷下降趨勢。2020 年，金剛線母線直徑為 48-57μm，。由于多晶硅片中缺陷及雜質(zhì)較多，細線容易發(fā)生斷線， 因此用于多晶硅片的金剛線母線直徑大于單晶硅片，且隨著多晶硅片需求減緩，用于多晶硅片的金剛線母線直徑降幅趨緩。隨著金剛線直徑降低以及硅片厚度下降，等徑方棒/方錠每公斤出片量將增加。2020 年 P 型166mm尺寸每公斤單晶方棒出片量約為62片，多晶方錠出片量約為58片。

薄片化有利于降低硅耗和硅片成本，但會影響碎片率。目前切片工藝完全能滿足薄片化的需要，但硅片厚度還要滿足下游電池片、組件制造端的需求。硅片厚度對電池片的自動化、良率、 轉換效率等均有影響。2020 年，多晶硅片平均厚度為180μm，P型單晶硅片平均厚度在175μm 左右，N型硅片平均厚度為168μm（見圖6）。

圖6 硅片厚度趨勢（μm）

的趨勢下光伏發(fā)電市場前景廣闊

全球能源需求總量在發(fā)展中經(jīng)濟體的拉動下將持續(xù)保持穩(wěn)步增長，其中電力在能源供應側和消費側的增速表現(xiàn)出強勁的增長態(tài)勢�？v觀全球，新能源與可再生能源在許多國家能源和電力消費中的比重持續(xù)擴大（見圖7），電力化、清潔化已經(jīng)成為全球能源發(fā)展的趨勢。例如，美國加州規(guī)定到2045年，終端消費者使用的零售電力和政府采購電力必須100%來自可再生能源和零碳能源；印度計劃2022年實現(xiàn)可再生能源裝機量175GW；德國2018年可再生能源電力占比已提升至40%以上，并首超煤電占比，計劃到2050年將其再提升至80%以上；西班牙規(guī)劃到2030年累計光伏裝機量達到77GW，太陽能將成為該國最廉價的電力來源；意大利發(fā)布2020-2030年的能源發(fā)展戰(zhàn)略，累計光伏裝機量上調(diào)至50GW。根據(jù)國際能源署（IEA）預測，2030年前后可再生能源將成為全球最大的電力來源，全球在2015年至2040年間的電力投資中，將有近60%歸屬可再生能源領域，以光伏、風電和水電為代表的可再生能源將是未來電力裝機增量的主力。

圖7 一次能源增長和發(fā)電用能發(fā)電結構

（來源：BP世界能源展望2019年）

近年來，伴隨著光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，技術迭代和產(chǎn)業(yè)升級加速，光伏發(fā)電成本持續(xù)快速下降，應用范圍不斷擴大。在全球多個國家、地區(qū)的光伏發(fā)電成本已低于常規(guī)能源，部分國家已實現(xiàn)光伏“平價上網(wǎng)”，經(jīng)濟性逐步成為行業(yè)發(fā)展的主要驅動力。以中國、美國、日本以及印度等為代表的大批新興市場迅速崛起，市場重心加快從歐洲單一市場向全球化市場轉移，全球GW級市場數(shù)量快速增長，新興市場應用遍地開花，全球光伏市場需求“去中心化”趨勢明顯，形成了傳統(tǒng)市場與新興市場結合、更加均衡的多元化市場格局。

光伏應用市場向全球化的拓展，不但極大擴展了光伏應用市場的地域和范圍，也為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了更加廣闊的新增市場，還徹底改變了過去過度依賴單一市場的不均衡市場格局，有效降低了單一市場需求波動對行業(yè)整體發(fā)展的影響，有利于全球光伏產(chǎn)業(yè)更加健康、均衡和可持續(xù)發(fā)展。

促進企業(yè)實現(xiàn)做大做強

以隆基為代表的硅片企業(yè)向垂直一體化方向不斷發(fā)展。從2014年開始，隆基依托先進的單晶硅片技術開始向單晶電池組件擴展，進而逐步擴展到電站、以及最近提出的光伏加氫能等綜合能源的概念。隆基的硅片和組件在市場中的地位均得到了大幅的提高（見表2和表3）。

2014年11月隆基收購了樂葉光伏科技公司，將其作為自己的單晶電池、組件平臺，向下游拓展，開拓單晶電池和組件市場。

當前，隆基較高的產(chǎn)能利用率是實現(xiàn)高利潤率的關鍵。隨著隆基垂直一體化戰(zhàn)略的落地，其產(chǎn)品種類大幅擴張，全面的產(chǎn)品優(yōu)勢能否保持并維持較高的產(chǎn)能利用率值得繼續(xù)觀察。不過，隆基也在積極在光伏新興的技術方向開展研發(fā)儲備。

通過技術進步實現(xiàn)降本增效成為行業(yè)競爭的主題，下游投資者更加重視全生命周期度電成本，各大光伏企業(yè)和研究機構紛紛投入巨資開展技術研發(fā)，投入的人力和資金規(guī)模大幅增加，行業(yè)技術迭代升級加速。市場主流的電池技術加速革新，企業(yè)面對加速的技術創(chuàng)新格局下是否有充足的準備是確保其可持續(xù)發(fā)展的關鍵。

從短期來看，異質(zhì)結電池可能成為下一代大規(guī)模商業(yè)化應用的電池類型，其比目前已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)化的高效率PERC電池效率高約1%，并且發(fā)電效率對溫度更不敏感。若異質(zhì)結電池制造設備技術有大幅的進步，可能加速異質(zhì)結電池替代PERC電池。從遠期來看，以鈣鈦礦電池為代表的新概念低成本電池已經(jīng)成為研發(fā)的熱點，也是未來非常有前景的太陽電池技術方向，這些技術走到成功商業(yè)化應用將對現(xiàn)在成熟的電池技術造成巨大的沖擊。建議放到更長的時間尺度來看待不同太陽電池技術的迭代更新趨勢。

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