1、硅片制備和分類

硅材料根據(jù)晶胞的排列方式不同，分為單晶硅和多晶硅。多晶硅生產(chǎn)是直接把硅料倒入坩堝中融化后，再鑄錠冷卻而成。單晶硅生產(chǎn)一般是采用直拉單晶的方法或區(qū)熔外延的方法制成單晶棒。多晶硅錠和單晶硅棒經(jīng)過切割、清洗后形成硅片（圖一）。

來源：公開資料 硅片用途分類（圖一）

硅片又分為半導體硅片和光伏硅片。光伏硅片可以是單晶硅也可以是多晶硅，半導體硅片只能是單晶硅。二者最大的區(qū)別是硅的含量純度不同。

來源：公開資料 半導體硅片和光伏硅片（圖二）

光伏硅片的純度為4N-6N（99.99%-99.9999%）區(qū)間，而半導體硅片純度在9N（99.9999999%）-11N（99.999999999%）區(qū)間。形狀和尺寸外觀上，光伏硅片是正方形，半導體硅片是圓型，且半導體硅片的表面更加平整、光潔（圖二、表一）。

來源：公開資料，中方信富深圳研究中心整理 光伏和半導體硅片區(qū)別（表一）

2、單晶硅片概況

單晶硅轉(zhuǎn)換效率一般在18.5%~25%左右，多晶硅片轉(zhuǎn)換效率在17.3%左右，對應(yīng)的單晶電池比多晶電池具備更高的光轉(zhuǎn)換效率（表二）。

來源CPIA 單晶電池平均轉(zhuǎn)換效率要高于多晶（表二）

無論是全球還是我國，單晶硅片所占總硅片市場的份額呈現(xiàn)逐年增加態(tài)勢（圖三）。2019年，我國單晶硅片出貨量正式超過多晶硅片，單晶硅片（不含鑄錠單晶）市占率：多晶硅片市占率=65：32.5。

來源：CPIA 單晶硅片占硅片的比重（圖三）

單晶硅片產(chǎn)能高度集中在幾家龍頭企業(yè)中，19年隆基股份產(chǎn)能市占率為36.2%，中環(huán)股份市占率為28.4%，兩家合計約65%的市占率。預計2020年隆基市占率為42%，中環(huán)市占率為25%，合計市占率67%（圖四）。

從內(nèi)往外17、18、19和20E年國內(nèi)單晶硅企業(yè)市占率變化來源：各公司公開數(shù)據(jù)中方信富深圳研究中心測算

3、大硅片降本增效優(yōu)勢明顯

采用大尺寸硅片可以給下游組件、電站裝機帶來明顯的降本增效作用。硅片面積變大，有效地攤薄硅片、電池、組件等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的非硅成本，也減少組件和系統(tǒng)端的配件耗材使用量，如減少玻璃、背板、接線盒、電纜、匯流箱等輔材的耗量（圖五）。

來源：Solarwit 不同尺寸硅片對應(yīng)的組件、建電成本下降情況（圖五）

采用邊長156.75mm（M2）硅片封裝的M2組件，其制造成本為124.6分/W，對應(yīng)的電站裝機成本為81.1分/W。采用邊長166mm(M6)硅片封裝的M6組件，其制造成本為118.9分/W，電站裝機成本為75.3分/W。采用大硅片封裝的M6組件相比于M2組件的成本下降了5.7分/W，電站裝機成本下降了5.8分/W（表三）。

來源：公開數(shù)據(jù) 不同尺寸硅片封裝的組件功率情況（表三）

大硅片還可以明顯提升電池片和組件的功率。采用156.75mm（M2）硅片的電池，其正面效率為22.15%，對應(yīng)60片型組件的功率為325W。采用166mm（M6）硅片的電池，其正面效率為22.5%，對應(yīng)60片組件功率為370W。M6電池相較于M2電池效率提升0.35%，60片組件功率提升45W。（表三）

4、硅片大尺寸化趨勢

在光伏平價并網(wǎng)的壓力下，各廠商都在積極采用大尺寸硅片產(chǎn)品來降本增效，硅片大尺寸化演進成為行業(yè)發(fā)展的趨勢。

來源：公開 硅片尺寸變化趨勢（圖六）

相比于中環(huán)的210mm硅片，隆基的166硅片充分照顧了之前已有的老產(chǎn)能。在原先已有的硅片、電池、組件等老產(chǎn)線通過簡單改造就可以生產(chǎn)M6產(chǎn)品，166MM產(chǎn)品短期得以快速量產(chǎn)。2020年底隆基的電池、組件大部分產(chǎn)能都將切換成166mm尺寸（圖七）。

來源CPIA 不同尺寸光伏硅片市場占比（圖七）

目前光伏硅片市場主要型號為156.75mm(M2)、158.75mm(G1)和166mm(M6)硅片。

5、600W 聯(lián)盟VSM10聯(lián)盟

正如2014年的單晶硅與多晶硅的技術(shù)之爭，目前光伏行業(yè)亦存在著硅片尺寸的技術(shù)路線之爭。

2020年6月，隆基、晶科、晶澳等7家企業(yè)共同倡導建立幾何尺寸為182mm*182mm（M10）的硅片標準（M10），隨后并將M10納入標準尺寸規(guī)范文件，業(yè)內(nèi)將這七家企業(yè)稱為M10聯(lián)盟。

2020年7月，由中環(huán)股份和天合光能主導的600W 光伏開放創(chuàng)新生態(tài)聯(lián)盟（600W 聯(lián)盟）宣告成立，600W 是指發(fā)電功率在600瓦特以上的光伏組件，該聯(lián)盟目前有39家企業(yè)組成。

表面上，600W 聯(lián)盟旨在推動600W以上的大功率組件發(fā)展，但實際中必須用210mm硅片進行封裝。而M10聯(lián)盟旨在推動硅片尺寸標準化，實際中必須用182mm的硅片封裝。從雙方陣營名單來看，勢均力敵，'劍拔弩張'頗具火藥味。

兩陣營成員實力PK

600W 聯(lián)盟和M12聯(lián)盟主要上市成員。

來源：公開資料，中方信富研究中心整理 (表五)

600W 聯(lián)盟囊獲的廠商涵蓋了光伏產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，其成員有硅料、硅片、電池片、組件、設(shè)備、終端系統(tǒng)、輔材等廠商。成員中有硅料龍頭通威股份，單晶硅片全球第二的中環(huán)股份，電池、組件均第六天合光能，電池片龍頭愛旭股份。

M10聯(lián)盟雖然暫時只有七位成員，但實力非常強勁，有全球硅片第一的隆基股份，全球組件第五的晶科能源、全球光伏鐵人三項之稱的阿特斯，其組件位列全球第一梯隊，兩家未上市的中宇光伏和潞安太陽能。

晶澳科技和潤陽科技在兩陣營中都是有重疊。

600W 聯(lián)盟的成員雖然多，但是像設(shè)備、耗材、終端系統(tǒng)這些廠商其現(xiàn)有的產(chǎn)能就能滿足M12產(chǎn)品的要求，而硅料龍頭通威股份一直都與隆基股份有著良好的合作關(guān)系，所以這些加不加入M12聯(lián)盟實際上是不影響的，但加入600W 聯(lián)盟陣營則意味著后期可能會能賣出更多的產(chǎn)品。

真正涉及到核心利益的是中環(huán)、愛旭、天合光能、東方日升這些涉及到硅片、電池片、組件等環(huán)節(jié)都有著與M12成員直接競爭關(guān)系，且被對方實力碾壓著。如，硅片第一的隆基對陣第二的中環(huán)，組件第五的晶科能源對陣第六的天合光能。

綜合名單來看，600W 聯(lián)盟的企業(yè)雖多，但真正涉及到核心競爭力的成員相對沒有M12成員實力強勁。600W 聯(lián)盟推出210硅片，直接繞過中間過渡尺寸，更像是想通過背水一戰(zhàn)，完成彎道超車職位之味。

6、M10與G12硅片誰主沉浮

未來市場到底采用哪種規(guī)格的大硅片最合適，最終關(guān)鍵是產(chǎn)品能否體現(xiàn)在光伏系統(tǒng)端的單瓦度電成本下降上。

焦點一:降本增效能力

降本:我們引用河北能源工程設(shè)計公司的光伏系統(tǒng)實驗數(shù)據(jù)為例。在同一地點，同一電站規(guī)模的條件下，不同尺寸硅片對應(yīng)的組件，其各自建電成本降低情況。

來源：河北能源工程設(shè)計 （表六）

基于三種不同尺寸硅片對應(yīng)三種組件參數(shù)及三個緯度地區(qū)條件，得出不同地區(qū)三種組件的低壓側(cè)建設(shè)成本差異(如圖八)

來源：河北能源工程設(shè)計 （圖八）

降本：總體來看，210型545Wp組件與166Wp型445Wp組件相比，低壓側(cè)建設(shè)成本下降幅度在0.1-0.17元/W之間；210型545Wp與182型535Wp組件相比，降幅在3-7分/W之間。采用尺寸210硅片的組件在不同緯度條件下的建電成本都是最低值，明顯好于166硅片和182硅片的組件。

來源：公開資料 （表七）

增效:在相近的組件功率下，所需要的G12電池片數(shù)少于M10電池片數(shù)。采用M10組件，需要72片組件達到量產(chǎn)功率535Wp；采用G12組件，只需要55片組件，就達到量產(chǎn)功率545Wp，比M10組件72片的功率還高。

210M硅片對行業(yè)的降本增效能力強于182硅片，在最重要的降本增效這環(huán)節(jié)G12勝出。

焦點二:產(chǎn)線兼容能力

一般電池片、組件和系統(tǒng)端廠商在產(chǎn)品設(shè)計時都留有一定的冗余空間?，F(xiàn)有的M6產(chǎn)線是從通過之前的M2產(chǎn)線改造而來，現(xiàn)在M10聯(lián)盟再繼續(xù)把M6產(chǎn)線升級成M10產(chǎn)線，技術(shù)上是可行的。老產(chǎn)線上的大部分設(shè)備改改，還能滿足M10系列產(chǎn)品的生產(chǎn)，但也達到生產(chǎn)尺寸的上線了。

若把M6升級為硅片尺寸更大的G12幾乎是不可能的，G12系列產(chǎn)品只能全新更換新設(shè)備、新產(chǎn)線，其改造的成本想想就知道比M10產(chǎn)線大得多的多。

從產(chǎn)線兼容能力看，這局M10贏。

焦點三:短期產(chǎn)能釋放能力

210硅片產(chǎn)能釋放除了受限于全新產(chǎn)線的投放難度外，還受制于產(chǎn)品良率低影響。

據(jù)集微網(wǎng)，中環(huán)股份210硅片規(guī)?；a(chǎn)品良率超95%。晶澳，182硅棒拉晶良率和158差不多，切片良率比158低一個點。整體來說188硅片良品率和166硅片差不多，基本在98.5%以上。

來源：公開資料 表八

雖然中環(huán)股份的210硅片在2019年就已經(jīng)出世了，但受其產(chǎn)能釋放速度較慢。預計2021天合光能、東方日升等210組件商量產(chǎn)合計50GW。

隆基股份的188硅片雖然在2020年四季度才開始生產(chǎn)，但其產(chǎn)能釋放速度很快就跟上來了。預計2021一季度，隆基全球總產(chǎn)能將達到13.5GW。而晶澳、晶科、隆基2021年三家182組件產(chǎn)能合計達到54GW（表八、圖九）。

來源CPIA 預計未來M10和G12市占率變化情況（圖九）

在短期產(chǎn)能快速釋放上，這局還是M10硅片勝出。

焦點四:裝箱運輸

國際物流倉儲集裝箱標準常用40HC高柜，內(nèi)尺寸長12020mm*寬2350mm*高2690mm，門高2.58米。圖，210硅片550W（55片）與182硅片540W（72片）組件的集裝箱裝箱數(shù)是一樣的。當210硅片600W組件（60片）時，寬度無法并排兩列，只能通過將組件在集裝箱中的擺放方式由橫放調(diào)整為豎放，這無疑降低了集裝箱的空間利用率，變相增加了運輸成本（表十）。