单晶硅材料产业现状及发展趋势
思瀚产业研究院    2024-04-30

（1）单晶硅材料产业现状

我国单晶硅产业在发展过程中呈现如下现状：

1）我国太阳能级硅片占据全球主导地位，半导体级硅片国产替代空间大

在光伏领域，近年来我国太阳能级硅片产量已在全球占主导地位。根据中国光伏行业协会数据，2020 年全球前十名太阳能级硅片制造企业均为中国企业，我国太阳能级硅片的全球市场占有率已从2014 年的76%上升至 2020 年的97.4%，2022 年，太阳能级硅片出口额约 50.7 亿美元。在半导体领域，目前全球半导体硅片市场主流产品规格为 200mm和 300mm硅片。国际半导体产业协会（SEMI）数据显示，2020 年上述产品市场份额分别达到 23.94%和 69.15%，合计占比超过九成，近两年，随着大尺寸硅片需求的增加，300mm 硅片的比重持续提升。在2017 年以前，我国 300mm半导体硅片几乎全部依赖进口。近年来，我国半导体硅片制造企业正加大研发及资本投入，攻克大硅片技术难题，突破硅片产能限制，市占率持续提升。根据 SEMI 发布的《300mm 晶圆厂展望报告-至 2026 年》显示，在半导体产业迁移和我国政策强力推动的背景下，2022 年，中国在全球300mm半导体硅片领域的市场份额已达到 22%，预计至 2026 年，有望达到 25%的水平。

2）硅片价格随宏观周期波动

半导体硅片价格变动情况。2011 年至 2016 年，全球经济经 2008 年经济危机后半导体需求放缓，半导体硅片行业处于供大于求的状态，价格整体呈下降趋势。SEMI 数据显示，全球半导体硅片销售单价由 2011 年的 1.09 美元/英寸降至2016 年的 0.67 美元/英寸。随后受益于人工智能、汽车电子、区块链、5G、物联网等半导体终端新兴应用市场的强劲需求，半导体硅片价格持续回升，至 2021年价格已达到 0.99 美元/英寸。

太阳能硅片价格变动情况。根据光储亿家（Solarzoom）数据显示，全球太阳能级单晶硅片价格由 2013 年的 1.16 美元/片降至 2020 年 6 月的 0.359 美元/片，此后在硅料价格上涨、光伏政策支持、下游需求扩张等因素的影响下，价格持续回升，至 2021 年 12 月的价格为 0.973 美元/片。

（2）单晶硅材料产业发展趋势

1）硅片大尺寸化

降本增效一直以来都是推动行业内企业进行大尺寸硅片开发的源动力。

集成电路发展趋势推动了更大尺寸半导体硅片的开发，半导体硅片尺寸已从1960 年时的 1 英寸发展到现在的 450mm。其中 200mm、300mm 大硅片自 2011年以来已成为全球主流，在我国大硅片自给率较低的背景下，国内半导体硅片制造技术朝大尺寸方向发展是必然选择，国内多家半导体硅片领先企业已开始300mm大硅片的布局。

与此同时，在太阳能级硅片领域，随着光伏平价上网的推行，光伏产业为提高组件功率输出，降低产业链成本，在目前光伏电池片的效率增长空间有限的情况下，更大尺寸的光伏硅片需求凸显。现阶段，国内太阳能级单晶硅片巨头推出更大尺寸的产品 M6 尺寸（166mm）和 M12 尺寸（210mm），发起新一轮太阳能级硅片大尺寸化变革。

2）单晶硅片在光伏领域渗透率逐步提高

中国光伏行业协会数据显示，国内太阳能级硅片市场的单晶硅片 （ P 型+N型）渗透率由 2016 年的 27%提升至 2022 年的 97.5%。与之相反，多晶硅片的市场份额由 2016 年的 73%下降至 2022 年的 2.5%，未来仍将呈下降趋势。相对于多晶硅片，单晶硅片性能更加优良，同等条件下发电量更高，长期使用过程中功率衰减更少，弱光响应更强。特别是在金刚线切割技术革命之后，单多晶硅片在生产成本上的差距大幅缩小，使之度电成本与发电效率相对于多晶硅片具备明显的竞争优势，进而太阳能硅片的产品格局发生改变，预计未来单晶硅片的市场份额仍将呈上升趋势。