多晶硅

多晶硅是以工业硅为原料，经一系列的物理、化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料。是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。按照纯度不同可以分为电子级多晶硅和光伏级多晶硅。

多晶硅外观呈灰色金属光泽，熔点约为1410℃，常温下不活泼，熔融状态下较为活泼。多晶硅具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。

根据有色金属工业协会硅业分会数据，2020年全球多晶硅消费量54.3万吨。而多晶硅在光伏领域的消费量51.3万吨，占比94%。因此，光伏产业景气度是影响多晶硅需求的主要因素。整体而言，多晶硅是工业硅的下游产业，但同时也处在光伏及半导体产业链的上游。

工业多晶硅杂质含量要求严格，行业具有高资金投入以及高技术壁垒特征。由于多晶硅纯度会严重影响到单晶硅拉制环节，因此纯度要求极为严格，多晶硅纯度最低为99.9999%，最高则无限接近于100%。此外，国家标准对杂质含量提出明确要求，并以此将多晶硅分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，其中硼、磷、氧、碳元素含量是重要参照指标。

根据硅料掺入杂质及导电类型的不同，可分为P型、N型。当硅中掺杂以受主杂质元素，如硼、铝、镓等为主时，以空穴导电为主，为P型。当硅中掺杂以施主杂质元素，如磷、砷、锑等为主时，以电子导电为主，为N型。

一、多晶硅位于光伏产业链的上游

2015年之后，随着全球各大经济体越来越重视清洁能源的开发与利用，光伏产业的二次繁荣也使得全球多晶硅的需求与产量同步增加，且新增产能逐渐向我国聚集。

光伏行业主要使用太阳能级多晶硅，光伏产业链大体为多晶硅-硅片-电池片-组件-光伏装机。

二、多晶硅位于半导体产业链的上游

半导体行业使用电子级多晶硅，半导体产业链大体为多晶硅-单晶硅片-硅晶圆片-芯片。

相比多晶硅，单晶硅由晶体取向相同的晶粒组成，因此具有更为优越的导电性与转换效率。单晶硅棒可选择切割加工为单晶硅片、电池，进而成为光伏组件的关键部分，应用于光伏领域。

除此之外，单晶硅片还可通过反复的打磨、抛光、外延、清洗等工艺形成硅晶圆片，作为半导体电子器件的衬底材料。

三、中国占据多晶硅生产主导地位

近年来，全球多晶硅产量逐年增加，且逐渐向我国聚集。2017-2021年，全球多晶硅年产量从43.2万吨一路上涨至63.1万吨，其中2021年增长最快，增速达21.11%。期间全球多晶硅生产逐渐向我国集中，我国多晶硅产量占比从2017年的56.02%上升到2021年的80.03%。对比2010年与2021年全球多晶硅产能前十名企业，可以发现其中中国企业数量由4家上升到了8家，部分美国、韩国企业产能占比大幅下降，掉出了前十名的队伍。

伴随着全球光伏产业的发展，中国多晶硅产能持续增长。2012-2021年中国多晶硅产能从16万吨增至56万吨，中国多晶硅产量从8.4万吨增至48.7万吨、产量复合增速19%，中国产量全球占比从35%增至78%，海外多晶硅产量则呈现下降的趋势。2021年中国多晶硅净进口量10.38万吨，表观消费量59.08万吨、同比增长20%。

四、全球光伏装机需求量迅速增长

按纯度要求及用途不同，可以将多晶硅分为太阳能级多晶硅和电子级多晶硅。太阳能级多晶硅主要用于光伏电池的生产制造，而电子级多晶硅作为芯片等生产的原材料，广泛应用于集成电路产业。太阳能级多晶硅的纯度为6~8N，即要求杂质总含量低于10-6，多晶硅的纯度需达到99.9999%以上。而电子级多晶硅纯度要求更为严格，最低为9N，目前最高可达12N。电子级多晶硅生产难度较大，国内掌握电子级多晶硅生产技术的企业较少，仍较为依赖进口。目前太阳能级多晶硅产量远大于电子级多晶硅，前者大约为后者的14倍。

光伏作为可再生能源，在全球范围内重视程度提高，全球光伏装机量持续增长。2021年全球新增光伏装机183GW、同比增长38%，中国光伏新增装机54.88GW、同比增长11%。根据中国光伏协会的预计，2025年中国光伏新增装机90-110GW，全球光伏新增装机270-330GW。装机量的持续增长将带动多晶硅需求，进而带动对工业硅的需求。