單多晶技術路線分化出現在產業鏈最前端，轉型難度大

       從目前看，光伏的技術路線主要分為兩種，單晶路線及多晶路線。所謂單晶與多晶路線，主要是指光伏硅片采用單晶材質還是多晶材質。由于硅片在光伏產業鏈制造環節中處于最前端，因此，選擇技術路線也直接影響到后續整個產業鏈工藝的選擇。

       單多晶技術差異主要源自硅片環節。因此，在硅片環節兩技術工藝成本則基本決定了最終組件產成品的成本。而硅片行業是典型的重資產制造業，設備資本開支相對較大，而兩種工藝所采購設備的截然不同，使得硅片企業一旦選擇某種工藝路線，后續經營路線較難調整。

單晶拉棒主要工藝

多晶鑄錠主要工藝流程

       直觀上看，單多晶各具優勢。多晶硅片優勢在于鑄錠工藝更加簡單，單次投入硅料較多，并且對硅料本身要求相對較低，這樣導致多晶硅片生產成本更低，這種低成本優勢則一直傳導至終端產品。而單晶硅片優勢在于其在晶片表面缺陷少、雜質少，因此其光電轉換效率較多晶硅更高。兩者各具明顯優勢。

       生產成本與轉換效率是主要變量

       1.長晶成本直接決定成本差異

       硅片制造分為長晶和切割兩個過程。長晶是指硅片生產企業在特定環境下，使得硅料生長成硅晶體的過程。單晶硅與多晶硅的最大區別在于其長晶過程中，單晶硅采用西門子法直拉進行單晶硅棒生產，其原子排列有序。而多晶硅則是相對簡單的硅料鑄錠，內部原子結構沒有變化(仍為無序排列)。

       長晶成本差異大，直接決定單多晶技術路線成本，成本優勢是多晶賴以存在的基礎。根據Solarzoom的最新數據，單晶拉棒后每千克附加成本(不考慮硅料本身)為44元，多晶鑄錠后每千克附加成本為21元。單晶的拉棒環節成本是多晶的一倍以上。

單多晶長晶成本直接對比

單晶長晶部分坩堝、電力等占比仍高

       單晶主要高于多晶的成本在于坩堝、石墨熱場以及電力。這主要是由于單晶的單爐產出量相對較小。目前，多晶硅單爐產出為1200kg，熱能、電能等利用效率較高，而單晶硅單爐產出僅為270kg。例如石英坩堝的使用一般是每爐更換一套，雖然單晶單爐用量僅為多晶一半，但其單爐產出更低，因此其耗費坩堝量也更大。

       2.硅料成本存在一定差異，切片效率單晶略占優勢

       單多晶硅片對硅料品質要求存在差異，相應硅料價格反映至成本端。單晶硅片對硅料要求相對較高，通常采用價格較高的致密料，而多晶則采用質量稍差但價格更低的菜花料。并且兩者的供需結構和成本價格均有較大程度的差異。

       致密料國內產能仍有缺口，部分依賴進口。單晶硅采用的致密料技術壁壘相對較高，國內硅料質量相對較差。過去幾年，硅致密料較為依賴進口，進口額度占比在60%以上。雖然19年以來我國硅料產能快速提升，但是在致密料領域，未來仍部分依賴進口，預計進口份額仍在15%左右。目前，國內致密料不合格率較高，國內能大量供應致密料的供應商主要有四家，永祥硅業(通威子公司)、大全新能源、新特能源(特變電工)及協鑫。

       2019年，國內致密料產能確實有較大幅度提升，但依然無法滿足單晶硅片下游景氣的需求。仍然需要海外進口。按照全球單晶硅光伏新增裝機量55GW以及單片電池片發電5.3W的中性預測進行測算，2019年需致密料17.34萬噸。而從國內能夠滿足單晶生產的硅致密料產能來看，各廠擴產按照相應計劃樂觀估計，約在15萬噸左右，并且未考慮良率提升以及硅料利用率問題。因此，國內致密料仍需部分依賴進口，拉動致密料整體價格處于相對高位，且支撐力強。

       致密料價格相對而言支撐力度更強。自2018年二月以來，由于我國硅料擴產潮，硅致密料與菜花料價格出現較大幅度下跌。而從下跌幅度來看，致密料的支撐力相對更強，并且與菜花料拉開了較大幅度的價差。目前，致密料價格仍在70元/kg以上，而菜花料已經降至60元/kg水平線上，接近硅料企業成本。因此多晶技術路線在硅料部分的成本較單晶技術路線更低，成為多晶的優勢所在。

       多晶金剛石線切片普及后，單晶切割成本仍略優于多晶。2014年，單晶掀起金剛石線革命，在新技術下，單晶切割效率大幅提升，切割成本快速下降，這也為未來單晶份額占比提升奠定了基礎。隨后，金剛石線切割技術開始在多晶領域采用，也帶動多晶切割效率大幅提升。但由于多晶硅錠硬質點較多，切片的斷線率、切割速度都比單晶要差，因此多晶切片成本仍高于單晶。單晶在切片領域占據優勢。

       3.單晶轉換效率占絕對優勢

       單晶電池片光電轉換效率更高，是單晶的主要優勢所在。由于單晶硅片的位錯密度更低，單晶電池的能量轉換效率較多晶具備一定優勢。根據相關數據，單晶與多晶在轉換效率方面近年來持續提升，但是普通P型單晶電池較P型多晶電池的轉換效率始終多1.2-1.4個百分點。近年來隨著PERC等高效技術的應用，單晶產品則有更高的轉換效率。

       現階段單晶性價比增強，下游普及度提升

       技術更迭帶來成本優化及效率提升是單多晶技術路線的核心競爭點。回望歷史，單晶與多晶互有勝負，在特定時期也各占上風。這主要是由于各自技術路線優化帶來的特定時期內相對更優的性價比決定的。1950至1980年，光伏市場僅有單晶電池產品。1980年后，多晶電池憑借低成本的經濟效益，份額逐漸提升。至2011-2015年，單晶節節敗退，份額僅占30%左右。后來由于單晶金剛石線切割技術的應用，單晶迅速與多晶成本差距縮小，并且高轉換效率使得其占比持續快速提升。

       從單瓦成本來看，單晶性價比快速追趕，但仍略低于多晶。根據最新調研數據進行，普通P型單晶硅片單瓦成本降至0.9元-1元區間，直追多晶單瓦成本，但與多晶仍然相差不到0.1元/W。在單晶成本劣勢逐步縮窄的背景下，單晶電池在PERC、雙面電池等領域技術突破更快，因此逐漸得到下游電站的青睞，其份額也得到進一步提升。2019年，假設硅致密料均價維持在76元，單晶電池轉換效率平均達到21%，那么單晶硅片單瓦成本能夠降至0.87元。