单晶硅市场研究报告

质量符合半导体器件要求的硅材料。包括多晶硅、单晶硅、硅晶片(包括切片、磨片、抛光片)、外延片、非晶硅薄膜、微晶硅薄膜等。随着半导体制造硅晶圆产能持续向中国转移，2022年中国大陆晶圆厂产能将达410万片/月。2020年中国大陆半导体单晶硅片销售额约为19.8亿美元，行业企业龙头主要为隆基股份和中环股份，其中隆基股份的市场份额达到41%，但我国半导体硅片对外依存度超90%。单晶硅片已渗透到国民经济和国防科技中各个领域，当今电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路需要用使用单晶硅片。纵观单晶硅片的发展，我国经历了从无到有，从落后到不断追赶再到接近，不断实现产业和技术上的双突破。随着半导体制造硅晶圆产能持续向中国转移，2022年中国大陆晶圆厂产能将达410万片/月据IC Insight统计数据，2018年中国硅晶圆产能243万片/月(等效于8寸硅晶圆)，中国大陆硅晶圆产能占全球硅晶圆产能12.5%。据IC Insight对未来产能扩张预测，随着半导体制造硅晶圆产能持续向中国转移，2022年中国大陆晶圆厂产能将达410万片/月，占全球产能17.15%。2020年中国大陆半导体单晶硅片销售额约为19.8亿美元据上海硅产业集团股票招股说明书数据，随着我国半导体制造生产线投产、半导体制造技术的不断进步及半导体终端产品市场的飞速发展，我国大陆半导体硅片市场步入了飞跃式发展阶段，2016年至2018年，我国大陆半导体单晶硅片销售额从5.0亿美元上升至9.92亿美元，年均复合增长率高达41%。前瞻根据年复合增速进行测算，2020年中国大陆半导体单晶硅片销售额约为19.8亿美元。我国单晶硅片行业企业龙头主要为隆基股份和中环股份，其中隆基股份的市场份额达到41%我国2-6英寸硅晶圆制造企业中，中晶股份、万向硅峰、海纳半导体以及浙江金瑞泓等公司在产能和市场份额上占据一定优势。而在8英寸一级以上尺寸硅晶圆的市场中，有研半导体、中环环欧等更具资本实力，研发进展以及产能规划较为领先。根据PV Infolink数据显示，2019年，我国单晶硅片行业企业龙头主要为隆基股份和中环股份，其中隆基股份的市场份额达到41%，中环股份的市场份额也达到了了27%。我国半导体硅片对外依存度超90%我国半导体材料企业多供应6寸以下，少量企业陆续布局8英寸、12英寸生产线。国内主要生产有中环股份、沪硅产业、金瑞泓科技、超硅半导体等，整体对外依存度较高，对外依存度超90%。更多数据请参考前瞻产业研究院《半导体硅片、外延片行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资、IPO募投可研等解决方案。（文章来源：前瞻产业研究院）

硅片按照材料结构可分为单晶硅片和多晶硅片。硅片企业利用单晶硅生长炉生产单晶硅棒，利用多晶硅铸锭炉生产多晶硅锭，再将其切割成单晶硅片或者多晶硅片，最终用于太阳能电池片及光伏组件生产。随着硅片制造技术和工艺不断进步，硅片的价格不断下降，这较大程度的降低了光伏行业的发电成本，促进了光伏行业的发展。我国硅片产量总体呈逐年增长态势，2020年硅片产量为161.3GW，主要以156.75mm和158.75mm硅片为主，大硅片已成发展趋势。我国硅片行业代表企业主要有隆基股份、南玻A、晶澳科技和亿晶光电等，行业市场集中度较高且不断提升，2020年行业CR5为88.1%。我国光伏发电量总体呈逐年增长态势，2020年光伏发电量为2605亿千瓦时据中国光伏行业协会数据，2014-2020年期间我国光伏发电量总体呈逐年增长态势，2020年我国光伏发电量为2605亿千瓦时，同比增长16.1%。我国硅片产量总体呈逐年增长态势，2020年硅片产量为161.3GW2011-2020年我国硅片产量总体呈逐年增长态势，2020年我国硅片产量为161.3GW，同比增长19.8%，保持较高增速。我国硅片主要以156.75mm和158.75mm硅片为主，大硅片已成发展趋势据中国光伏行业协会数据，我国硅片主要以156.75mm和158.75mm硅片为主，2019年156.75mm硅片市场占有率为61%，其次为158.75mm，市场占有率为32%，大硅片已成发展趋势。我国硅片行业代表企业主要有隆基股份、南玻A、晶澳科技和亿晶光电等我国硅片行业代表企业主要有隆基股份、南玻A、晶澳科技和亿晶光电等。2019年其中南玻A硅片产量为36990万片，销量为36782万片;晶澳科技硅片产量为735.70万片，销量为42.73万片;亿晶光电硅片产量为1438.51万片，全部用于公司自产产品太阳能电池组件;隆基股份硅片产量为647746.28万片，销量为470232.22万片。我国硅片行业市场集中度较高且不断提升，2020年行业CR5为88.1%2018-2020年期间我国硅片行业市场集中度较高且不断提升，2020年我国硅片行业前五企业市场占有率为88.1%，较2019年提高了15.3%。更多数据请参考前瞻产业研究院《中国硅材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资、IPO募投可研等解决方案。

质量符合半导体器件要求的硅材料。包括多晶硅、单晶硅、硅晶片(包括切片、磨片、抛光片)、外延片、非晶硅薄膜、微晶硅薄膜等。随着半导体制造硅晶圆产能持续向中国转移，2022年中国大陆晶圆厂产能将达410万片/月。2020年中国大陆半导体单晶硅片销售额约为19.8亿美元，行业企业龙头主要为隆基股份和中环股份，其中隆基股份的市场份额达到41%，但我国半导体硅片对外依存度超90%。单晶硅片已渗透到国民经济和国防科技中各个领域，当今电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路需要用使用单晶硅片。纵观单晶硅片的发展，我国经历了从无到有，从落后到不断追赶再到接近，不断实现产业和技术上的双突破。随着半导体制造硅晶圆产能持续向中国转移，2022年中国大陆晶圆厂产能将达410万片/月据IC Insight统计数据，2018年中国硅晶圆产能243万片/月(等效于8寸硅晶圆)，中国大陆硅晶圆产能占全球硅晶圆产能12.5%。据IC Insight对未来产能扩张预测，随着半导体制造硅晶圆产能持续向中国转移，2022年中国大陆晶圆厂产能将达410万片/月，占全球产能17.15%。2020年中国大陆半导体单晶硅片销售额约为19.8亿美元据上海硅产业集团股票招股说明书数据，随着我国半导体制造生产线投产、半导体制造技术的不断进步及半导体终端产品市场的飞速发展，我国大陆半导体硅片市场步入了飞跃式发展阶段，2016年至2018年，我国大陆半导体单晶硅片销售额从5.0亿美元上升至9.92亿美元，年均复合增长率高达41%。前瞻根据年复合增速进行测算，2020年中国大陆半导体单晶硅片销售额约为19.8亿美元。我国单晶硅片行业企业龙头主要为隆基股份和中环股份，其中隆基股份的市场份额达到41%我国2-6英寸硅晶圆制造企业中，中晶股份、万向硅峰、海纳半导体以及浙江金瑞泓等公司在产能和市场份额上占据一定优势。而在8英寸一级以上尺寸硅晶圆的市场中，有研半导体、中环环欧等更具资本实力，研发进展以及产能规划较为领先。根据PV Infolink数据显示，2019年，我国单晶硅片行业企业龙头主要为隆基股份和中环股份，其中隆基股份的市场份额达到41%，中环股份的市场份额也达到了了27%。我国半导体硅片对外依存度超90%我国半导体材料企业多供应6寸以下，少量企业陆续布局8英寸、12英寸生产线。国内主要生产有中环股份、沪硅产业、金瑞泓科技、超硅半导体等，整体对外依存度较高，对外依存度超90%。更多数据请参考前瞻产业研究院《半导体硅片、外延片行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资、IPO募投可研等解决方案。

过去几年，单晶设备更新迭代大幅降低长晶成本、金刚线的应用在单晶方面降成本更为明显等因素为单晶扩产带来机遇;未来，金刚线和投料量降本空间相对有限，但金刚线以及投料量变化对单晶成本降幅更为明显，有利于单晶的发展。另外，转化效率提升是未来降度电成本的主要途径之一，以PERC、异质结、N型为代表的电池技术进一步加大了单晶竞争的优势，新技术的应用会放大单晶对多晶的优势，单晶市占率有望进一步提升。1、早期多晶硅片得益于成本优势占据主要市场份额从生产工艺来看，单多晶生产工艺差别主要体现在拉棒和铸锭环节，其中单晶硅棒工艺对设备、生产人员的要求严格，早期单晶硅片因长晶炉投料量、生长速率、拉棒速度等方面技术不够成熟，生产成本居高不下，而多晶硅锭使用铸锭技术成本优势明显而占据主要市场份额。2、长晶设备迭代单晶炉投料量大幅提升单晶拉棒与多晶铸锭的成本主要由设备折旧费、人工费、水电费、辅料费、原料损耗等构成，单炉产出差异是单晶拉棒与多晶铸锭成本差异的主要原因之一。得益于连续直拉单晶技术(CCZ)的应用，单晶投料量大幅提升，中国光伏行业协会最新统计数据显示，2018年单晶炉单炉投料量为950kg，较2017年的530kg提升80%，较早期200-300kg投料量提升3-4倍，未来随着热场的增大以及连续拉棒技术的提升等催化因素，投料量将逐年增大，预计到2020年可达到1100kg;另外得益于机器的改进，单炉出棒数也由1根增加至3-5根。设备的改进降低单晶长晶成本，为单晶的发展带来机会。3、金刚线革命加速单晶市场拓展金刚线切割全面普及，提高出片量，摊薄硅片生产成本。对比可发现，传统砂浆线存在切割损耗大、精度差、表面损伤多等缺陷，而金刚石切割线则具有切割速度快、硅片损耗小、出片量高等特点，替代优势明显。其主要优势可概括为：1)效率高：金刚线切割速度更快，单片硅片切割耗时约2小时，相当于原砂浆线耗时的1/5，每小时出片量提升约2-3倍。2)成本低：目前金刚线最小线径为0.06mm，而砂浆线则为0.12m，细线使得切割过程中硅片耗材损失更小，厚度也更均匀，每1kg准方锭的可产出硅片从48片提升到目前的60片左右，实现单次(单位方锭)出片量提高约30%。相比于多晶硅片，金刚线技术对单晶硅片出片量提升、成本下降作用更加明显。原因有三：单晶硅棒内部晶体序列排列整齐，更不容易因切割而产生线材损耗、硅片碎片，而多晶硅铸锭工艺使得其内部晶格序列不完全一致，切割难度大，出现碎片、断线的可能性也更大。目前来看，单晶硅片线材消耗量为0.9m/张，多晶则为2.1m/张;较之多晶，单晶切割时间更短，可达70分钟/刀，而多晶切割耗时为120分钟/刀，单晶单位时间出片量更多;金刚线切割多晶硅片使用常规制绒工艺后，反射率更高并有明显的线痕等外观缺陷，严重降低电池效率，需要通过黑硅技术+金刚石线切割两项技术解决硅片的绒面难题，单晶电池碱制绒本身在单晶片表面形成了利于光线的吸收的金字塔结构，可直接采用金刚线切割技术，进一步降低了单晶生产成本。4、平价上网政策倒逼单晶路线成本下降2019年1月9日，国家发改委、国家能源局发布《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》，提出推进风电、光伏发电无补贴平价上网的有关要求和相关支持政策措施，从而促进可再生能源高质量发展，提高风电、光伏发电的市场竞争力。自2018年“531”新政以来，行业降补贴已是大势所趋，根据智汇光伏的报道，2019年I、II、III类地区光伏标杆电价拟从2018年底的0.5元/kwh、0.6元/kwh、0.7元/kwh降低到0.4元/kwh、0.45元/kwh、0.55元/kwh。光伏电价补贴下调将是未来光伏产业的长期趋势。在电价下降的背景下，电站投资商只有通过不断降低电站建设成本，才能保证电站合理收益。通过采用高转换效率的单晶组件，可以有效降低组件相关设备成本，电价下调将促使下游电站投资商更多采用单晶产品，提高单晶市场占比。5、单晶组件性能优势凸显◆ 同等条件下单晶组件发电量更高多晶硅在单晶炉内形成具有单一晶向、无晶界、位错缺陷和杂质密度低的单晶硅棒，而通过简单铸锭的形成的多晶硅棒是由众多小单晶颗粒组成，颗粒间的晶界会影响降低电池的发电能力。单晶材料结构单一，晶体结构更稳定，使得单晶材料相比多晶材料具有强弱光响应、低光致衰减、低工作温度和低线损的优势，带来的结果是同等条件下较多晶更多的发电量。◆ 单晶组件长期使用过程中功率衰减更少光致衰减现象是指在光照下，电池组件发电功率发生衰退，是影响单晶组件和多晶组件稳定性和发电量的重要因素。单晶组件的初始光衰在光照2-3个月之后达到顶峰3%左右，在继续接受光照3-4个月之后，输出功率会恢复到接近初始水平，随后以较低的稳定水平缓慢下降;多晶组件几乎不存在初始光衰，组件功率在投入使用后持续衰退。从第二年起，单晶组件平均每年输出功率衰减不超过0.55%，多晶组件平均每年衰减0.71%-0.73%。到使用年限25年时，单晶组件的衰减后功率比多晶高出将近4个百分点。◆ 单晶组件弱光响应更强弱光响应是电池组件在光照有限的条件下发电能力的重要参考因素，弱光响应越强，说明组件光敏感性越强，电池发电量更稳定。在辐照高时单、多晶相差不大，但在辐照低时，单晶电池的弱光响应明显高于多晶，造成单晶组件相比多晶组件全年的发电量更高。以阳光能源在格尔木10MW单晶方阵和10MW多晶方阵为例进行对比。在近两年的监测周期内，使用单晶组件的总发电量比使用多晶组件高出5.12%，由于弱光响应方面的优势，在阴天条件下单晶多晶电站发电量差异更为显着，高达10.06%。由此，在太阳能发电行业中，单晶份额提升已成必然趋势，太阳能发电对单晶硅的需求量会越来越高。6、单晶硅片渗透率提升首先，单晶电池具备更高的光电转换效率。在晶体硅中，单晶硅具有规则的结构，因而光电转换效率较多晶硅高。2018年，多晶电池平均转换效率约为19.2%，单晶电池平均转换效率为21.8%。其次，单晶和多晶电池组件每瓦成本差距逐渐缩小。多晶凭借成本优势，一度占据较高市场份额。2017年前后，随着单晶连续投料、金刚线切割等技术的发展，单晶和多晶的成本差距越来越小。2017年年初，单晶组件和多晶组件成本约相差0.2元/W，到2018年底两者仅相差0.06元/W。随着光伏市场的不断发展，高效电池将成为市场主导，单晶硅电池市场份额逐步扩大。2018年，单晶硅片市场份额超过40%，预计2019年将超过50%。随着异质结电池、N型PERT电池的应用推广，N型单晶硅片的市场份额也将逐步提高。二多晶硅片的市场份额未来将逐步下降。7、PERC电池持续扩张，N型电池蓄势待发电池片环节技术路线较多，根据硅片种类可以分为单晶电池和多晶电池，多晶技术路线主要向黑硅多晶、铸锭单晶路线发展;单晶根据衬底掺杂元素不同分为P型电池和N型电池。P型硅片制作工艺简单，成本较低，是目前单晶电池主流产品;N型硅片通常少子寿命较长，电池效率可以更高，但是工艺更加复杂。在纯硅上先掺杂硼(最外层含有3个电子)，可以得到P型硅，在P型硅上面扩散磷元素，形成n+/p型结构的太阳电池即为P型硅片;在纯硅上先掺杂磷(最外层含有5个电子)，可以得到N型硅，向N型硅其注入硼元素，形成p+/n型结构的太阳电池即为N型硅片。传统单晶和多晶电池主要技术路线为铝背场技术(Al-BSF)，P型单晶的新型技术包括PERC路线，N型单晶的新型技术路线包括PERT(可以进一步升级为TOPCON)、HJT、IBC等路线。在《光伏制造行业规范条件》和“领跑者”计划推动下，各种晶硅电池生产技术进步迅速。2018年，规模化生产的多晶黑硅电池的平均转换效率达到19.2%，使用PERC电池技术的单晶和多晶黑硅电池效率提升至21.8%和20.3%，较2017年分别提升0.5个百分点和0.3个百分点，N型PERT单晶电池平均转换效率已经达到21.5%。双面N型PERT电池和异质结(HJT)电池已进入量产，并且会成为未来发展的主要方向之一。根据CPIA数据，2018年，我国BSF电池市场占比为60%，PERC占比为33.5%，是最主流的两类电池。由于高效电池受追捧，传统BSF市场份额将逐步萎缩。考虑到成本优势，PERC率先推广，CPIA预计2018-2021年，市场份额占比分别为33.5%、50.6%、55.7%、60.8%。N型电池包括PERT、HJT、N-PERT技术等蓄势待发，市场份额有望持续提高。以上数据来源于前瞻产业研究院发布的《中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。来源: 前瞻网

一、单晶硅行业概况单晶硅是硅的单晶体，也是具有基本完整的点阵结构的晶体。它在不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导体材料。高性能单晶硅的纯度要求达到99.9999%，甚至达到9999999%以上，可用于制造半导体器件、太阳能电池、芯片等。单晶硅行业产业链示意图资料来源：公开资料整理单晶硅的制备工艺不同，所得到产品的纯度和性能差异很大，其下游应用领域也有所区别。单晶硅及其应用分类二、中国单晶硅行业市场现状分析2019年中国硅片产量达到134.6GW，同比增加25.7%，全球市场占比达到97.8%，呈持续提升趋势。过去十年，中国硅片产量复合增速（CAGR10）达到40.8%。2010-2019年中国电池片产量及增长据统计，2018年单晶硅片市场份额约45%，其中P型单晶占比39.5%，N型单晶占比5.5%。同时，预计到2025年单晶硅片市场份额将达到73%。2018-2025年CPIA预计单晶电池的市场份额持续扩大日本、中国、美国是直拉法单晶硅生产工艺领域专利申请数量排名前3的国家。全球专利申请量前3的国家的专利数量分别为：日本1437件、中国978件、美国258件。直拉法单晶硅生产工艺全球主要专利申请与授权区域资料来源：华经产业研究院整理单晶硅成本构成中，硅料占比最高超过55%，其次为电力占比近12%。“薄片化”能够有效减少单片用硅量，在金刚线切割技术的助力下，已成为硅片企业共同瞄准的技术创新方向。非硅成本主要通过降低电力费用和技术优化达到降本目的。单晶硅片生产成本构成相关报告：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国单晶硅行业市场运营现状及投资战略咨询报告》三、单晶硅行业竞争格局分析目前多晶硅片市场专业化分工程度低于单晶，垂直一体化的公司仍有大量产能，单晶是行业的发展趋势。多晶硅片专业化公司主要以保利协鑫能源控股有限公司为主。单晶硅片市场已经实现了专业化分工，国内主要以隆基股份、中环股份、晶龙集团等为主。2018年中国大陆单晶硅片产能为75.6GW，产量为49.2GW。从市场份额看，单晶硅片龙头为隆基股份，国内市场份额为37%；中环股份市占率为33.1%，排名第二。国内单晶硅产能市场份额（单位：%）从经营状况来看，据统计，2020年第一季度隆基股份营业收入为85.99亿元，同比增长204.92%，净利润为17.61亿元，同比增长195.39%。2020年第一季度中环股份营业收入为45.17亿元，同比增长18.14%，净利润为2.52亿元，同比增长34.47%。2020年Q1隆基股份与中环股份经营状况分析销量方面，据统计，2019年隆基股份单晶硅销量为47.02亿片，同比增长139%，中环股份单晶硅销量为51.44亿片，同比增长76.16。2015-2019年隆基股份与中环股份单晶硅销量四、中国单晶硅生产工艺专利趋势分析从专利生产工艺技术领域专利申请量IPC分布分析来看，全球单晶硅生产工艺主要以直拉法单晶硅生产工艺为主，占据73%以上技术市场，与产业界给出的数据基本一致。直拉法单晶硅生产工艺全球专利申请数量趋势表明，国内申请占据了全球专利数量的1/3，处于全球领先；从专利资产指数结果来看，国内的在相关领域技术发展上取得了一定技术优势；从全球授权专利数量来看，我国缺少海外专利布局，缺少海外市场的保护。总体上，我国直拉法单晶硅生产工艺技术处于全球领先，我国在直拉法单晶硅生产工艺方面具有与国外相关企业进行充分的市场竞争的能力。华经情报网隶属于华经产业研究院，专注大中华区产业经济情报及研究，目前主要提供的产品和服务包括传统及新兴行业研究、商业计划书、可行性研究、市场调研、专题报告、定制报告等。涵盖文化体育、物流旅游、健康养老、生物医药、能源化工、装备制造、汽车电子等领域，还深入研究智慧城市、智慧生活、智慧制造、新能源、新材料、新消费、新金融、人工智能、“互联网+”等新兴领域。

由于单晶的拉晶环节对人工控制要求高，生产工艺复杂，而多晶通过相对简单的冷却铸锭即可完成，为满足不断增长的海外市场需求，大部分光伏制造商选择多晶路线以迅速扩张产能，多晶产品逐渐占据大部分市场份额。金刚线切割技术相对于传统砂浆切割，具有切割速度快、硅片质量高、成本低、切割液更环保等优点。在单晶硅领域，2017年就已经全面取代砂浆切片技术，使得单晶硅成本降低。再加之单晶电池具备更高的光电转换效率。在晶体硅中，单晶硅具有规则的结构，因而光电转换效率较多晶硅高。单晶硅片的渗透率逐渐提升。早期电站系统成本高 多晶产品受宠我国早期的光伏产品制造商大部分由半导体制造行业发展而来，高性能单晶产品一开始在国内市场占据主流地位。由于单晶的拉晶环节对人工控制要求高，生产工艺复杂，而多晶通过相对简单的冷却铸锭即可完成，为满足不断增长的海外市场需求，大部分光伏制造商选择多晶路线以迅速扩张产能，多晶产品逐渐占据大部分市场份额。后期，由于海外市场需求增速逐渐放缓，光伏产品产能严重过剩，为争取市场份额，多晶厂商采取低价策略，单晶产品市场份额进一步受到挤压。2013 年我国开始大规模建设集中式地面光伏电站。由于集中式电站发电量大，组件需求量高，电站开发商为保证收益关注电站建设成本，价格便宜的多晶产品因此更受开发商青睐。光伏电站建设的系统成本主要包含购置组件费用、建安费用、支架及基础费用以及其他系统费用等。其中，组件购置费在光伏电站的成本构成中所占份额最大，比例接近50%。金刚线切割技术降低单晶硅片生产成本金刚线切割是将金刚石采用粘接和电镀的方式固定在直拉钢线上，在硅锭或硅棒上进行高速往返切削；砂浆线切割则是采用游离式的切割模式，靠悬浮液的悬浮碳化硅通过线网的带动，对硅棒或者硅锭进行磨削切割。金刚线切割技术相对于传统砂浆切割，具有切割速度快、硅片质量高、成本低、切割液更环保等优点。在单晶硅领域，2017年就已经全面取代砂浆切片技术。单晶硅片渗透率提升首先，单晶电池具备更高的光电转换效率。在晶体硅中，单晶硅具有规则的结构，因而光电转换效率较多晶硅高。2018年，多晶电池平均转换效率约为19.2%，单晶电池平均转换效率为21.8%。其次，单晶和多晶电池组件每瓦成本差距逐渐缩小。多晶凭借成本优势，一度占据较高市场份额。2017年前后，随着单晶连续投料、金刚线切割等技术的发展，单晶和多晶的成本差距越来越小。2017年年初，单晶组件和多晶组件成本约相差0.2元/W，到2018年底两者仅相差0.06元/W。随着光伏市场的不断发展，高效电池将成为市场主导，单晶硅电池市场份额逐步扩大。2018年，单晶硅片市场份额超过40%，预计2019年将超过50%。随着异质结电池、N型PERT电池的应用推广，N型单晶硅片的市场份额也将逐步提高。二多晶硅片的市场份额未来将逐步下降。以上数据来源于前瞻产业研究院发布的《中国光伏行业投融资前景与战略分析报告》。

硅片项目可行性研究报告-本土硅片市场亟待破局硅片是半导体产业的关键原材料，一般作为衬底加工各类器件结构和引线，从而实现集成电路、分立器件等半导体产品的制造。硅片产品硅片直径的演进广泛的应用市场和大尺寸升级趋势推动硅片市场不断发展。硅片涵盖了50mm300mm（直径）等规格，其中，200mm及以下硅片的生产工艺较为成熟，且相关半导体制造产线的多数设备已完成折旧，制造成本优势明显。根据Semico的数据，2018年，逻辑芯片、模拟芯片、光电器件和分立器件分别占据全球200mm晶圆产能27%、23%、17%和16%的份额，主要应用包括电源管理IC、CIS、显示驱动IC、IGBT、MOSFET等。同时，为了进一步降低生产成本和提升生产效率，硅片朝300mm及以上的方向不断发展，在同等工艺条件下，300mm硅片的可使用面积超过200mm硅片的两倍以上，可使用率是200mm硅片的2.5倍左右，目前，300mm硅片在CPU、GPU、DRAM等先进制程芯片领域广泛应用。200mm硅片与300mm硅片的对比CPU芯片全球特别是中国半导体制造规模的不断扩张，显著提升了硅片市场需求。半导体制造是硅片的主要下游应用市场，90%以上的半导体芯片需要使用硅片进行生产。当前，国内晶圆建厂潮愈演愈烈，半导体制造产线规模加速扩张。根据Chip Insight的数据，2019年，我国大陆地区的晶圆厂中12座已投产、14座处于产能爬坡阶段、仍在建15座、规划建设7座，合计57座，总投资额达1.5万亿元。根据SEMI的数据，在2017~2020年间，全球将有62座新建晶圆厂投入营运，其中我国大陆地区新建晶圆厂26座，占比达42%。2018-2022年全球和中国半导体制造产能变化（单位：万片/月）未来，我国在半导体制造环节有望继续保持高强度投入，有望带动半导体制造产能持续提升。根据IC Insight的预测，2020年，我国大陆地区的半导体制造产能有望超过日本，2022年有望超过韩国，跃升为全球第二，仅次于我国台湾地区，届时大陆地区的半导体制造产能将达410万片/月，在全球半导体制造产能的占比达17.15%，2019-2022年我国大陆地区半导体制造产能的CAGR为14.81%，显著高于同期全球半导体制造产能的增长（CAGR=7.01%）。随着下游半导体制造环节的陆续投产，配套的硅片市场需求有望同步提升。全球硅片行业在2009年受经济危机影响较为低迷，出货量出现下滑；2010年由于智能手机放量增长，硅片行业大幅反弹。2011年至2016年，全球半导体需求整体较为低迷，硅片市场呈现低速发展。2017年以来，受益于下游传统应用领域计算机、移动通信、固态硬盘、工业电子市场持续增长，新兴应用领域如人工智能、区块链、物联网、汽车电子的快速发展，半导体应用市场需求强劲，硅片市场规模整体呈现稳步增长，根据SEMI的数据，2018年全球硅片出货量达127.33亿平方英寸，同比增长7.82%。全球硅片出货量变化根据SEMI的数据，2018年，300mm硅片和200mm硅片市场份额分别为63.83%和26.14%，两种尺寸硅片合计占比接近90.00%。目前，全球硅片市场主要由海外和台湾厂商占据，市场集中度较高，根据SEMI的数据，2018年，日本信越化学、日本SUMCO、中国台湾环球晶圆、德国Siltronic、韩国SK Siltron的市场份额分别为27.58%、24.33%、16.28%、14.22%、10.16%，CR5达92.57%。2018年全球硅片市场格局2018年，沪硅产业-U在全球硅片市场的份额为2.18%，已成为中国大陆最大的硅片制造企业之一，客户覆盖了格罗方德、中芯国际、华虹宏力、华力微电子、华润微电子、恩智浦、意法半导体等全球知名半导体制造企业。公司200mm及以下半导体硅片（含SOI硅片）工艺成熟、技术先进，在射频前端芯片、模拟芯片、先进传感器、汽车电子等高端细分市场具有较强的竞争力；同时，公司在中国大陆率先实现了300mm硅片的规模化销售，打破了我国300mm硅片国产化率几乎为0%的局面，目前，公司300mm硅片产品可应用于40-28nm、65nm、90nm制程，并且正在研发可用于20-14nm制程的300mm硅片，推进了我国半导体关键材料生产技术"自主可控"的进程。中环股份是全球综合产品门类最全的半导体硅片供应商之一，公司目前已具备75mm-300mm全尺寸半导体硅片产品的量产供应能力，涵盖抛光片、外延片、退火片等多种生产加工工艺。晶体技术领域，200mm区熔单晶的技术能力和品质水平不断提升，公司自主研发生产的区熔硅片市场份额已实现国际领先；300mm直拉单晶取得重要技术研发进展，应用于19纳米的COP Free晶体技术已完成内部评价，并进入客户评价阶段，同时结合28纳米COP Free硅片产品的客户认证，公司已具备进入逻辑、存储等高端半导体硅片材料领域的技术实力，与此同时，公司已完成300mm应用于CIS、Power Device产品的超低阻单晶的研发，目前是全球少数、中国唯一一家可批量供应上述产品的硅片制造商，产品对标全球领先的硅片供应商。立昂微子公司浙江金瑞泓长期致力于技术含量高、附加值高的半导体硅片的研发与生产，具有硅单晶锭、硅研磨片、硅抛光片、硅外延片的完整工艺和生产能力。目前，公司150mm半导体硅抛光片和硅外延片已实现批量生产并销售，成为国内较早进行150mm硅片量产的企业。同时，公司具备全系列200mm硅单晶锭、硅抛光片和硅外延片大批量生产制造的能力，实现了我国200mm硅片正片供应的突破，并开发了300mm单晶生长核心技术，以及硅片倒角、磨片、抛光、外延等一系列关键技术，在国内大尺寸半导体硅片的生产工艺研发领域具备领先地位。此外，立昂微子公司金瑞泓微电子正在建设年产180万片集成电路用300mm硅片项目，有望在未来实现300mm半导体硅片的大规模量产。除了硅片制造，配套的长晶设备，以及研磨、抛光、切割等加工工艺环节在我国硅片产业链中的市场地位也有望持续提升。晶盛机电是国内领先的半导体材料装备企业，围绕硅、碳化硅等半导体材料开发出一系列关键设备，目前，公司实现了集成电路200-300mm半导体长晶炉的量产突破，并以此为基础，成功开发了150-300mm晶体滚圆机、截断机、双面研磨机及6-300mm的全自动硅片抛光机、200mm硅单晶外延设备，完成硅单晶长晶、切片、抛光、外延四大核心环节设备布局。公司最新开发出第三代半导体碳化硅单晶炉、外延设备，其中碳化硅单晶炉已经交付客户使用，外延设备完成技术验证，产业化前景较好。近年来，公司增加了半导体抛光液、阀门、磁流体部件、16-32英寸坩埚等新产品的研发和市场开拓力度，产业链配套优势逐步显现。神工股份专注于集成电路刻蚀用单晶硅材料的研发、生产和销售，经过多年的技术积累，公司突破并优化了多项关键技术，构建了较高的技术壁垒，公司产能利用率、良品率等指标因公司技术突破和优化不断提升，单位成本不断下降。公司所拥有的无磁场大直径单晶硅制造技术、固液共存界面控制技术、热场尺寸优化工艺等技术已处于国际先进水平。目前，公司已掌握了包含200mm半导体硅片在内的半导体硅抛光片生产加工的核心技术，包括低缺陷单晶生长技术、高良率切割技术、高效化学腐蚀及清洗技术、超平整度研磨抛光技术、硅片检测评价技术等，大多数的技术指标和良率已经达到或基本接近国际一流大厂的水准；200mm芯片用硅片的机械加工研发项目在截断、滚圆、切片、倒角、磨片等工艺的产品初步合格率可达到99%以上；20英寸以上超大直径单晶硅产品研发项目已取得重大的突破，技术达世界先进水平。扬杰科技收购的成都青洋是集半导体单晶硅片等电子材料研发、生产、加工及销售于一体的国家高新技术企业，已建成年产1200万片200mm以下直拉（MCZ）、区熔（FZ）、中子嬗变掺杂处理（FZNTD）等单晶硅切片、磨片和化学腐蚀片的生产线，产品质量及性能位于行业领先水平。目前，成都青洋拥有丰富的优质客户资源，与株洲中车时代电气股份有限公司、通用等海内外知名企业建立了长期稳定的配套合作关系。东尼电子专注于超微细合金线材及其他金属基复合材料的应用研发、生产与销售，公司金刚石切割线主要应用于蓝宝石及硅片切割。公司具有行业内突出的规模制造优势，具备超微细合金线材和其他金属基复合材料等新材料的综合开发能力，并不断提升自动化生产水平，可以满足下游大客户大批量的持续供货需求。硅片产业链光力科技子公司Loadpoint Limited（简称：LP公司）是全球最早从事划片机产品设计和制造的公司，在全球率先发明了加工半导体器件的划片机，主营业务为研发、生产、销售用于半导体等微电子器件封装测试环节的精密加工设备，主要产品包括150mm、200mm、300mm划片机等，在切割、铣、削、钻孔环节加工设备可达到微米、亚微米、纳米加工精度，是半导体器件（如集成电路芯片、声纳和各类传感器等）制造的关键设备之一，可用于半导体制造、航空航天等领域。在加工超薄和超厚半导体器件方面，LP公司产品具备突出的领先优势。硅片项目可行性研究报告编制大纲第一章总论1.1硅片项目背景1.2可行性研究结论1.3主要技术经济指标表第二章项目背景与投资的必要性2.1硅片项目提出的背景2.2投资的必要性第三章市场分析3.1项目产品所属行业分析3.2产品的竞争力分析3.3营销策略3.4市场分析结论第四章建设条件与厂址选择4.1建设场址地理位置4.2场址建设条件4.3主要原辅材料供应第五章工程技术方案5.1项目组成5.2生产技术方案5.3设备方案5.4工程方案第六章总图运输与公用辅助工程6.1总图运输6.2场内外运输6.3公用辅助工程第七章节能7.1用能标准和节能规范7.2能耗状况和能耗指标分析7.3节能措施7.4节水措施7.5节约土地第八章环境保护8.1环境保护执行标准8.2环境和生态现状8.3主要污染源及污染物8.4环境保护措施8.5环境监测与环保机构8.6公众参与8.7环境影响评价第九章劳动安全卫生及消防9.1劳动安全卫生9.2消防安全第十章组织机构与人力资源配置10.1组织机构10.2人力资源配置10.3项目管理第十一章项目管理及实施进度11.1项目建设管理11.2项目监理11.3项目建设工期及进度安排第十二章投资估算与资金筹措12.1投资估算12.2资金筹措12.3投资使用计划12.4投资估算表第十三章工程招标方案13.1总则13.2项目采用的招标程序13.3招标内容13.4招标基本情况表第十四章财务评价14.1财务评价依据及范围14.2基础数据及参数选取14.3财务效益与费用估算14.4财务分析14.5不确定性分析14.6财务评价结论第十五章项目风险分析15.1风险因素的识别15.2风险评估15.3风险对策研究第十六章结论与建议16.1结论16.2建议附表：关联报告：硅片项目申请报告硅片项目建议书硅片项目商业计划书硅片项目资金申请报告硅片项目节能评估报告硅片行业市场研究报告硅片项目PPP可行性研究报告硅片项目PPP物有所值评价报告硅片项目PPP财政承受能力论证报告硅片项目资金筹措和融资平衡方案

半导体硅片又称硅晶圆片，是制作集成电路的重要材料，通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，可以制成集成电路和各种半导体器件。硅片是以硅为材料制造的片状物体，直径有6英寸、8英寸、12英寸等规格。受存储器市场影响，行业出货面积出现下滑受终端半导体市场需求上行影响，全球半导体晶圆制造产能也随之提升，根据IC Insight数据，2018年全球硅晶圆产能为1945万片/月，预计到2022年全球硅晶圆产能将上升至2391万片/月，较2018年增长22.93%，年复合增长率为5.3%。同时，从硅晶圆的出货面积来看，全球半导体硅晶圆出货面积于2018年创下历史新高纪录，达127.32亿平方英寸，2019年出货面积自高点滑落，达118.1亿平方英寸，同比减少7.2%，主要受存储器市场疲软及存货调整影响。2020年第一季度，全球硅晶圆出货面积达到29.2亿平方英寸。行业整体表现稳定，2019年行业规模达112亿美元进入到21世纪以来，全球单晶硅片行业的发展经历兴盛——低迷——再度崛起。兴盛期间，行业市场规模曾经超过100亿美元，而在下游需求不振的影响下，单晶硅片价格屡屡下滑，行业规模不断下降，且本已进入众多企业研发范畴的18英寸单晶硅片技术也因此而搁浅。2017年以来，行业下游市场需求提升，行业销量逐渐上升，据国际半导体产业协会(SEMI)统计，2019年全球硅晶圆市场销售额出现小幅下滑至112亿美元，同比减少约2%，但整体表现相对稳定。行业产品价格步入复苏通道，2019年达0.95美元/平方英寸从行业价格的维度来看，全球半导体硅片价格在2008年受金融危机影响，价格呈断崖式下跌，在2016年达到近十年以来的低谷。从2016年开始半导体硅片价格步入复苏通道，且上涨势头强劲，从2016年的0.67美元/平方英寸逐渐上涨至2019年的0.95美元/平方英寸。由于半导硅片企业在上一个行业低谷中纷纷减产，而新产线的达成一般至少要两年时间，短期内半导体硅片产能无法快速提升。芯片企业选择接受逐渐上涨的硅片价格而避免缺少原材料带来的机会成本。因此，目前的半导体硅片市场还处于紧平衡状态，半导体硅片进一步涨价的趋势将延续。以上数据来源于前瞻产业研究院《半导体硅片、外延片行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。

核心阅读 从市场需求来看，多晶硅不同产品单晶硅料和多晶硅料出现明显分化。2019年，单晶硅片市场占比首次超过多晶，达到65%，同比增加20个百分点。受此影响，截至2019年底，国内单晶硅料产量市场占比提升至70%。近日，在光伏行业2019年发展回顾与2020年形势展望在线研讨会上，中国有色金属工业协会硅分会副秘书长马海天就2019―2020年我国多晶硅产业现状及趋势做了分析报告。报告显示，2019年，我国多晶硅投产产能和产量均有提升，但在全国产能并未满负荷释放的前提下，满足国内需求仍需要靠海外进口。预计2020年，我国多晶硅产量将进一步释放，海外进口需求将较2019年稍有减少。同时，预计今年下半年单晶产品需求将逐渐显现，单晶硅料或将出现阶段性供应紧张的情况。数据显示，2019年，我国多晶硅投产产能达45.2万吨，相比2018年底增长16.5%；全年产量约为34.4万吨，同比增加32.8%。虽然我国多晶硅供应大幅增加，但产能并没有满负荷释放。在此情况下，2019年，我国累计进口多晶硅14万吨，基本与2018年持平。报告显示，2019年我国多晶硅市场产业集中度较高。2019年，我国在产多晶硅企业数量减少至13家。到2019年底，我国多晶硅产能主要集中在新疆、内蒙古、江苏、四川等省区，产能集中到达88.7%。中国光伏行业协会数据为上述观点做了补充。2019年，多晶硅领域排名前五的企业产量约为23.7万吨，约占全国总产量的69.3%,同比增长9个百分点；产量达万吨级以上的企业从2018年的7家减少至6家，产量占比高达83.9%，同比提升12.1个百分点。马海天认为，随着国内多晶硅骨干企业产能逐渐向资源化优势地区转移，新疆、内蒙古、四川的多晶硅产能规模优势将更加凸显，预计未来上述三大省区的产能将超过国内多晶硅总产能的80%，多晶硅产业将继续向资源优势地区集中。从市场需求来看，多晶硅不同产品单晶硅料和多晶硅料出现明显分化。自2018年初开始，单晶硅片产能规模快速扩张，为满足下游需求，国内多晶硅企业在产能扩张的同时，也加速了太阳能级多晶硅料品质的提升，国内单晶硅料产量占比从当年年初的16.2%增加到年底的44.9%。2019年，单晶产品占比持续提升。随着产品成本的快速下降，单晶电池片和单晶组件体现出了更好的性价比优势。2019年，单晶硅片企业持续扩张产能，隆基股份2019年单晶硅片产能已达到35吉瓦，中环股份单晶硅片产能也超过24吉瓦。2019年，单晶硅片市场占比首次超过多晶，达到65%，同比增加20个百分点。受此影响，截至2019年底，国内单晶硅料产量市场占比提升至70%。其中，新特能源、新疆大全、四川永祥的特级料占比均可达到80%以上。价格方面，2019年，多晶硅价格震荡下跌。马海天说，由于国内新增产能阶段性释放供应量，而需求增长不及预期，增速与供应增速不一致，导致全年多晶硅价格变动。从品种分类来看，单晶硅料和多晶硅料价格跌幅差距较大。全球多晶致密料下跌22.2元/公斤，较年初跌30.1%；单晶致密料仅下跌8元/公斤，较年初跌幅为10.1%。单晶硅料、多晶硅料价格走势出现明显分化，单晶硅料价格呈现相对平稳的走势，多晶硅料则持续下跌。展望2020年，在单晶硅片持续扩张的背景下，单晶硅料将成为多晶硅环节的主战场。据报告，2020年，单晶硅片产能将达到125吉瓦，较2019年的95吉瓦增加50吉瓦。以此推算，预计2020年，对单晶硅料的需求在36万吨以上，按照国内单晶硅料产量占比70%的比例，产量大约在27万吨左右。加上海外市场约9万吨的单晶硅料产能，预计单晶硅料市场处于紧平衡的状态。中国光伏行业协会副理事长兼秘书长王勃华认为，由于2020年主要企业均没有扩产计划，落后产能在价格压力下也将逐步出清，海外多晶硅产能可能会因为盈利压力而停产，预计2020年多晶硅环节整体供需格局将会趋于紧张。随着新冠肺炎疫情影响的逐步消散，价格有望企稳回升，盈利能力将会逐步提升。（实习记者 董梓童）来源: 中国产业经济信息网