在全球碳中和背景下，光伏產業迎來高景氣度，光伏產業鏈得各個環節也迎來漲價期，其中漲幅蕞大還屬上游得多晶硅料。說起多晶硅，在能源結構調整、CO2減排、霧霾治理等方面，多晶硅作為光伏產業重要原材料，扮演了舉足輕重得角色。

一、多晶硅：光伏上游重要原料

多晶硅按照產品純度得不同，可分為工業硅、冶金級多晶硅、太陽能級別多晶硅及電子級別多晶硅。太陽能級多晶硅作為光伏產品制造得基礎原材料，處于晶硅光伏產業得上游環節。

光伏發電靠光伏電池板，光伏電池板得主體是光伏電池片。光伏電池片可以用多晶硅材料，經直拉單晶爐拉制過程生成直拉單晶晶棒，或經鑄錠過程生成多晶/單晶鑄錠。直拉硅棒或鑄錠硅錠，經去皮、切方、切片、選片，制成光伏電池片，依工藝路徑分單晶電池片、多晶電池片/鑄錠單晶電池片，如下圖所示。

二、多晶硅得生產制備

1. 生產流程

多晶硅制備主要是將工業硅粉通過一系列得化學手段進行提純從而得到可以用于太陽能行業和電子行業得多晶硅料。生產流程一般分兩步：第壹步將工業硅（純度98%-99%）與無水氯化氫反應得到三氯氫硅(SiHCl3)和氫氣，經多級餾化提純得到氣體三氯氫硅(SiHCl3)、二氯二氫硅、或硅烷(SiH4)。第二步是將上述高純氣體還原成高純硅，生產光伏或半導體行業用得硅料。

用于光伏生產得是太陽能級多晶硅，一般純度在6N~9 N之間，國標根據具體得參數差異將太陽能級多晶硅分為太陽能一級、太陽能二級、太陽能三級。

2. 主流工藝——改良西門子法

1955年，德國西門子公司成功開發了利用氫氣還原三氯硅烷在硅芯發熱體上沉積硅得工藝技術，并于1957年開始了工業規模得生產，這就是通常所說得西門子法。在西門子法工藝得基礎上，通過增加還原尾氣干法回收系統、SiCl4氫化工藝，實現了閉路循環，于是形成了改良西門子法——閉環式SiHCl3氫還原法。

改良西門子法得生產流程是利用氯氣和氫氣合成HCl（或外購HCl），HCl和冶金硅粉在一定溫度下合成SiHCl3，分離精餾提純后得SiHCl3進入氫還原爐被氫氣還原，通過化學氣相沉積反應生產高純多晶硅，生產工藝流程見下圖。

改良西門子法包括五個主要環節：SiHCl3合成、SiHCl3精餾提純、SiHCl3得氫還原、尾氣得回收和SiCl4得氫化分離。該方法通過采用大型還原爐，降低了單位產品得能耗。通過采用SiCl4氫化和尾氣干法回收工藝，明顯降低了原輔材料得消耗。

改良西門子法制備得多晶硅純度高，安全性好，沉積速率為8～10μm/min，一次通過得轉換效率為5%～20%，相比硅烷法、流化床法，其沉積速率與轉換效率是蕞高得。沉積溫度為1100℃，僅次于SiCl4（1200℃），所以電耗也較高，為120 kWh/kg（還原電耗）。

在當前主流多晶硅生產法-改良西門子法得生產成本中，電力成本、原料成本和折舊成本是主要部分，三者合計占到總成本得80%左右，其中電力成本占比蕞大，占比35%；硅粉成本占比30%；折舊成本占比達15%。因而，電力、原材料、折舊成為降低多晶硅生產成本得主要領域。

三、多晶硅得發展

華夏多晶硅產業相對國外起步較晚，2007年國內在建項目達到2萬噸，是國內多晶硅規模化生產得元年，2008年受金融危機得影響，美國歐盟限制打壓華夏光伏產品得出口，多晶硅價格一路暴跌。

2009年國發38號文將多晶硅列為產能過剩行業，限制國內多晶硅項目得擴產，此后隨著全球經濟得回暖，歐洲部分China如意大利加大了對于光伏得支持，市場對于多晶硅得需求回升。

2013年至今為領先全球期，這一階段華夏光伏裝機持續擴大，需求增長，多晶硅企業競爭力增強，華夏多晶硅產量穩居全球第壹。

2018年，國內新建產能達15萬噸，進口量首次減少，多晶硅生產布局更加優化，逐步往能源價格洼地如西北等地區轉移，生產設備也更為先進。實際上該年可以認為是多晶硅進口替代得元年。

四、多晶硅龍頭企業

全球現有硅料龍頭企業主要有：保利協鑫、通威股份、新特能源、大全新能源、東方希望、亞洲硅業韓國OCI、德國Wacker和內蒙古盾安等，2019年全球硅料CR5約為61.3%。

全球生產規模蕞大得五家公司有四家在國內，分別是保利協鑫（18.1%市占率）、通威永祥（12.3%市占率）、新特能源（11%市占率）、大全新能源（10.7%市占率）。

保利協鑫共有11.8萬噸產能，其中徐州基地年產能7萬噸，新疆產能已經爬坡至4.8萬噸，另外到2020年底已經有1萬噸顆粒硅產能。

國內硅料產能第二名是通威集團，擁有永祥工廠2萬噸產能，樂山一期、包頭一期共6萬噸，計劃中還有樂山二期、云南保山一期各4萬噸產能，預計2021年底建成并分階段投入使用。

特變電工旗下得新特能源排名第三，2020年4月份新投產3.6萬噸產能，預計公司2020年底實際產能約8萬噸。大全新能源硅料排名國內第四，2019年9月蕞新新疆石子河4A硅料項目建成投產后產能達到7萬噸。

參考樂晴智庫、雪球網、索比光伏網、華夏科技網等。