1. 等靜壓石墨是單晶生長(zhǎng)爐熱場(chǎng)的重要原材料,國(guó)產(chǎn)水平較低:等靜壓石墨是單晶生長(zhǎng)爐熱場(chǎng)系統(tǒng)的主要原材料,且無(wú)法用其他較低品質(zhì)的石墨制品代替。目前國(guó)內(nèi)供應(yīng)較少,以進(jìn)口為主,每年進(jìn)口約2萬(wàn)噸。雖然等靜壓石墨成本占比并不高,約5%,但不可或缺。
2. 行業(yè)低谷引起價(jià)格下跌且持續(xù)疲軟,造成等靜壓石墨產(chǎn)能萎縮:海外名義產(chǎn)能約6-7萬(wàn)噸,而從2012年開始,由于光伏行業(yè)需求疲軟,等靜壓石墨價(jià)格從12-15萬(wàn)元/噸下跌至6-7萬(wàn)元,企業(yè)處于盈虧平衡線上,企業(yè)對(duì)部分落后產(chǎn)能進(jìn)行了淘汰。同時(shí)國(guó)內(nèi)由于污染整治也導(dǎo)致一部分企業(yè)減產(chǎn)。
3. 光伏行業(yè)需求旺盛,供給或持續(xù)緊張:上半年由于國(guó)內(nèi)乃至全球光伏市場(chǎng)需求旺盛,同時(shí)單晶占比逐漸增加,等靜壓石價(jià)格開始上漲,目前已上漲至約10-12萬(wàn)元/噸左右,供給呈現(xiàn)緊張局面。未來(lái)一方面國(guó)內(nèi)外光伏裝機(jī)需求持續(xù)旺盛,同時(shí)單晶替代趨勢(shì)明顯,未來(lái)供給局面或持續(xù)緊張。同時(shí)半導(dǎo)體領(lǐng)域等靜壓石墨需求也在快速上升,預(yù)計(jì)全球需求將從3萬(wàn)噸上升至5萬(wàn)噸。
4.等靜壓石墨或影響單晶擴(kuò)產(chǎn),龍頭企業(yè)提前布局,鎖定供應(yīng)確保擴(kuò)產(chǎn):等靜壓石墨熱場(chǎng)有替代產(chǎn)品(如碳碳熱場(chǎng),國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口等靜壓石墨混合),但是需要對(duì)工藝進(jìn)行一定的調(diào)整,且供應(yīng)商數(shù)量更少,將會(huì)影響成本和生產(chǎn)效率。目前龍頭企業(yè)開始鎖定等靜壓石墨熱場(chǎng)供應(yīng),同時(shí)議價(jià)能力較強(qiáng),產(chǎn)能擴(kuò)張受將不受影響。
1. 等靜壓石墨是單晶硅片生產(chǎn)的重要耗材
1.1等靜壓石墨是單晶石墨熱場(chǎng)原材料
單晶爐系統(tǒng)包括基座、坩堝提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、主爐室(下?tīng)t室)、翻板閥、副爐室(上爐室)、晶體提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、真空系統(tǒng)、沖氬氣系統(tǒng)及水冷系統(tǒng),另外還有電氣部分,控制柜、加熱系統(tǒng)等。其中主爐室是單晶爐的心臟部位,熱場(chǎng)系統(tǒng)安裝在內(nèi),由于熱場(chǎng)的原材料主要是石墨,因此熱場(chǎng)石墨又稱為石墨熱場(chǎng)。
熱場(chǎng)主要由加熱器、保溫桶、石墨坩堝、導(dǎo)流筒、石英坩堝等主要部件和一些其他小規(guī)格配件構(gòu)成。其中主要部件除石英坩堝、保溫氈外,幾乎全部用等靜壓石墨制成。
單晶熱場(chǎng)石墨配件的原材料等靜壓石墨不可用其他石墨材料替換:從下表可以看出,單晶長(zhǎng)晶熱場(chǎng)的坩堝、加熱器、保溫筒等主要配件無(wú)法用其他較低品質(zhì)的石墨制品代替,而多晶熱場(chǎng)的加熱器、定向塊雖然也需要等靜壓石墨,但也可也能夠擠壓或震動(dòng)成型石墨這些石墨代替。
對(duì)等靜壓石墨性能要求更高:等靜壓石墨根據(jù)不同的純度、規(guī)格可進(jìn)行等級(jí)劃分。而單晶長(zhǎng)晶采用直拉法對(duì)設(shè)備配件提出很高的要求,除了要求設(shè)備具備耐熱性和較長(zhǎng)的使用壽命外,也要求配件具備極高的耐腐蝕性和極高的材料純度;另一方面隨著目前對(duì)高效電池片和組件的需求,對(duì)單晶硅片要求也越來(lái)越高,這更加要求熱場(chǎng)配件中石墨的高純度。因此單晶石墨熱場(chǎng)需要高品質(zhì)、高純度、高規(guī)格的等靜壓石墨。
1.2 以進(jìn)口為主,國(guó)產(chǎn)化水平低
等靜壓成型指將待壓物料經(jīng)過(guò)密封后置于高壓容器中,利用液體介質(zhì)不可壓縮的性質(zhì)和均勻傳遞壓力的性質(zhì)從各個(gè)方向?qū)ξ锪线M(jìn)行均勻加壓,采用上述方法使粉料致密成坯體的方法稱為等靜壓成型,用該方式制得的石墨制品為等靜壓石墨。
等靜壓石墨生產(chǎn)主要有磨粉、冷卻、二次磨粉、等靜壓成型、焙燒、石墨化等過(guò)程,其中等靜壓環(huán)節(jié)最為重要,該環(huán)節(jié)直接決定成型后石墨的密度和環(huán)節(jié);同時(shí)前面的磨粉等環(huán)節(jié)也決定了最后成型等靜壓的灰分、顆粒度等指標(biāo)。
國(guó)內(nèi)等靜壓石墨起步晚,產(chǎn)量?。涸诟咂焚|(zhì)等靜壓石墨生產(chǎn)的過(guò)程中,對(duì)生產(chǎn)技術(shù)、操作工人的熟練程度都有較高的要求。我國(guó)等靜壓石墨生產(chǎn)起步于上世紀(jì)90年代后期,相對(duì)較晚,生產(chǎn)成本較高;另外國(guó)外主流企業(yè)等靜壓石墨產(chǎn)能超過(guò)60000噸,但
是我國(guó)企業(yè)的產(chǎn)能僅有10000噸以上,同時(shí)部分企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中中還存在成品率較低、品質(zhì)較差等問(wèn)題,所以實(shí)際銷售量應(yīng)該遠(yuǎn)低于10,000噸。
國(guó)外各主流企業(yè)早已布局國(guó)內(nèi)市場(chǎng),在國(guó)內(nèi)設(shè)廠(除新日本碳素外),目前我國(guó)每年須從國(guó)外企業(yè)購(gòu)買約2萬(wàn)噸的高品質(zhì)等靜壓石墨。
單晶生長(zhǎng)對(duì)熱場(chǎng)的規(guī)格、品質(zhì)等要求越來(lái)越高:國(guó)內(nèi)等靜壓石墨接近60%用于單晶生長(zhǎng)爐熱場(chǎng),一般來(lái)說(shuō)石英坩堝的尺寸是對(duì)應(yīng)硅棒尺寸的2.5~3倍,而石墨坩堝、加熱器、保溫筒是按順序包圍在石英坩堝外層的,因此這些石墨熱場(chǎng)大配件需要是對(duì)應(yīng)硅棒尺寸的3倍,目前國(guó)內(nèi)主流單晶硅棒為6英寸和8英寸,且未來(lái)朝著12英寸或更大方向發(fā)展,而目前對(duì)應(yīng)的熱場(chǎng)規(guī)格都在26英寸和28英寸(600-800mm),需要的等靜壓石墨配件規(guī)格越來(lái)越大。
另外隨著對(duì)高效電池的要求,對(duì)電池基底材料硅片的要求也越來(lái)越高,而單晶石墨熱場(chǎng)材料的純度、強(qiáng)度等指標(biāo)直接影響硅棒的質(zhì)量進(jìn)而影響硅片的性質(zhì)。
單晶石墨熱場(chǎng)用等靜壓石墨主要依靠進(jìn)口:目前國(guó)內(nèi)等靜壓石墨的品質(zhì)無(wú)論是從規(guī)格還是性能上都不及國(guó)外企業(yè),雖然近年來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)多以單晶熱場(chǎng)用石墨的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)等靜壓石墨,但符合光伏行業(yè)(主要是單晶石墨熱場(chǎng))應(yīng)用的高品質(zhì)、大規(guī)格等靜壓石墨生產(chǎn)量仍較小,預(yù)計(jì)每年僅有1000-4000噸產(chǎn)量,大量的單晶熱場(chǎng)用等靜壓石墨主要依靠進(jìn)口。
2. 等靜壓石墨價(jià)格疲軟導(dǎo)致產(chǎn)能萎縮
等靜壓石墨用途豐富:等靜壓石墨是上世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種新型石墨材料,具有一系列優(yōu)異的性能。其一,耐熱性好,在惰性氣氛下,隨著溫度的升高其機(jī)械強(qiáng)度不但不降低,反而升高,在2500℃左右時(shí)達(dá)到最高值;其二,與普通石墨相比,結(jié)構(gòu)精細(xì)致密、均勻性好;其三,熱膨脹系數(shù)很低,具有優(yōu)異的抗熱震性能;其四,耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng),導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能良好,具有優(yōu)異的機(jī)械加工性能。
由于具有以上一系列的優(yōu)異性能,等靜壓石墨在冶金、化學(xué)、電氣、航空宇宙及原子能工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
光伏行業(yè)應(yīng)用(主要是單晶石墨熱場(chǎng))需求最大:從下表的歷史數(shù)據(jù)來(lái)看,國(guó)內(nèi)的等靜壓石墨分行業(yè)需求,光伏行業(yè)需求一直占比在50%以上,而根據(jù)調(diào)研信息,近年隨著光伏行業(yè)的快速發(fā)展以及單晶需求的增加,光伏行業(yè)用等靜壓石墨需求占比已經(jīng)達(dá)到60%左右;同時(shí)從全球等靜壓石墨需求來(lái)看,光伏行業(yè)的需求占比最高、增長(zhǎng)最快,占比已經(jīng)超過(guò)50%。
由于光伏行業(yè)需求不及預(yù)期,產(chǎn)能擴(kuò)張迅速,導(dǎo)致等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)能過(guò)剩,等靜壓石墨價(jià)格從12-15萬(wàn)元/噸開始一路下跌,由于生產(chǎn)成本在7萬(wàn)元/噸左右,價(jià)格跌至成本線6-7萬(wàn)元/噸左右保持一定的穩(wěn)定,之后并未出現(xiàn)復(fù)蘇的跡象,這種頹勢(shì)一直保持到2016年年底。
迫于盈利壓力國(guó)外企業(yè)等靜壓石墨產(chǎn)能或有所萎縮:價(jià)格持續(xù)疲軟在成本線徘徊,直接導(dǎo)致主要等靜壓石墨企業(yè)利潤(rùn)下滑甚至為負(fù),為防止損失進(jìn)一步擴(kuò)大,據(jù)調(diào)研信息,各企業(yè)在減少落后產(chǎn)能。
國(guó)內(nèi)環(huán)境整治也導(dǎo)致擴(kuò)產(chǎn)艱難:而從國(guó)內(nèi)情況來(lái)看,一方面需求不足導(dǎo)致供給有所過(guò)剩造成盈利能力下降,另一方面環(huán)境污染整治,等靜壓石墨擴(kuò)產(chǎn)艱難。
由于需求增長(zhǎng)導(dǎo)致價(jià)格上漲,我們推測(cè)目前實(shí)際產(chǎn)能應(yīng)該在4-5萬(wàn)噸。
等靜壓石墨企業(yè)開工復(fù)產(chǎn)緩慢,供給短期恐難以跟上:受需求影響各企業(yè)等靜壓石墨生產(chǎn)紛紛開工,但由于等靜壓石墨生產(chǎn)工序較為復(fù)雜,生產(chǎn)周期通常為4~6個(gè)月的時(shí)間,時(shí)間較長(zhǎng),因此開工后增產(chǎn)較為緩慢,產(chǎn)能復(fù)蘇難;另一方面國(guó)內(nèi)環(huán)保整治力度加大,許多企業(yè)開工緩慢甚至難以開工。綜合來(lái)看,等靜壓石墨短期供給恐難跟上。
3. 單晶擴(kuò)張導(dǎo)致等靜壓石墨供應(yīng)緊張
3.1需求旺盛、單晶擴(kuò)張,短期供給緊張局面或持續(xù)
全球其他國(guó)家光伏裝機(jī)需求持續(xù)增加:全球光伏裝機(jī)歷史數(shù)據(jù)顯示,過(guò)去幾年中國(guó)、美國(guó)、日本、印度、歐洲的德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家新增裝機(jī)占全球比超過(guò)80%以上,是光伏裝機(jī)的主要需求來(lái)源。未來(lái)雖然部分小國(guó)需求會(huì)崛起,但是大國(guó)裝機(jī)需求也將占據(jù)全球的70%以上。美國(guó)未來(lái)部分州市場(chǎng)啟動(dòng),光伏裝機(jī)穩(wěn)步上升;日本市場(chǎng)補(bǔ)貼下調(diào)可能會(huì)有小幅下滑;印度市場(chǎng)遠(yuǎn)未達(dá)到指引量,未來(lái)將大幅上升;歐洲土耳其等小國(guó)需求出現(xiàn),未來(lái)裝機(jī)穩(wěn)步增長(zhǎng);智利等小國(guó)實(shí)現(xiàn)平價(jià),內(nèi)生性需求出現(xiàn)。
受需求拉動(dòng)上半年價(jià)格上漲,企業(yè)陸續(xù)開工,收入增加:上半年國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)大超預(yù)期,同時(shí)由于“領(lǐng)跑者”等計(jì)劃的推動(dòng)使得單晶占比持續(xù)上升,單晶組件需求增加,推動(dòng)用于單晶長(zhǎng)晶爐的進(jìn)口等靜壓石墨從去年同期的7-8萬(wàn)元/噸左右上漲至目前的10-12萬(wàn)元/噸左右,國(guó)內(nèi)外企業(yè)的等靜壓石墨開工率開始提升,如國(guó)內(nèi)等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)成都炭素同比收入大幅增加;德國(guó)企業(yè)西格里石墨材料分部收入實(shí)現(xiàn)小幅增長(zhǎng),其中來(lái)自光伏市場(chǎng)特種石墨的收入從2015年的不到10%上升至2016年的11%。
國(guó)內(nèi)文件上調(diào)裝機(jī)指引,需求有望超預(yù)期。根據(jù)國(guó)家能源局《關(guān)于可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃實(shí)施的指導(dǎo)意見(jiàn)》,給定各省份(除北京、天津、上海、福建、重慶、西藏、海南)未來(lái)4年的光伏電站新增建設(shè)指引裝機(jī)量共86.5GW,到2020年累計(jì)光伏裝機(jī)目標(biāo)比此前上調(diào)56%。同時(shí)《指導(dǎo)意見(jiàn)》規(guī)劃指引并不包含分布式,對(duì)分布式項(xiàng)目建設(shè)不設(shè)限。2017年到7月底分布式新增裝機(jī)量高達(dá)13GW,遠(yuǎn)超行業(yè)預(yù)期,預(yù)計(jì)2017全年分布式將突破15GW,2018-2020年分布式有望保持10-12GW的裝機(jī)量,行業(yè)將持續(xù)發(fā)展。
單晶組件未來(lái)將是趨勢(shì)。海外單晶性價(jià)比有待提升,未來(lái)占比將上升:海外市場(chǎng)的單多晶組件價(jià)差保持在6-10美分/W左右波動(dòng)保持動(dòng)態(tài)平衡,隨著BOS(非組件成本)的下降,單晶組件性價(jià)比優(yōu)勢(shì)不明顯。隨著像隆基股份這樣有成本優(yōu)勢(shì)的企業(yè)的海外戰(zhàn)略的推進(jìn),單多晶組件價(jià)差將會(huì)縮小至6美分以下,單晶的性價(jià)比將凸顯,海外占比將上升。
國(guó)內(nèi)價(jià)差縮小,推動(dòng)單晶滲透率不斷提升:國(guó)內(nèi)裝機(jī)2014年開始應(yīng)用單晶組件,2015年與2016年由于隆基股份單晶硅片成本迅速下降,單晶組件價(jià)格僅高于多晶組件0.1元/瓦,所以單晶組件在國(guó)內(nèi)占比迅速由5%上升至27%,預(yù)計(jì)今年國(guó)內(nèi)單晶組件占比將上升至35%。
單晶性價(jià)比未來(lái)將持續(xù)提升且高于單晶:?jiǎn)尉Ч杵诟咝щ姵睾捅∑I(lǐng)域有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)單晶硅片厚度年內(nèi)可從190-200μm的水平逐步下降到180μm,未來(lái)有望降至150μm。而多晶硅片的易碎,不易彎折,在薄片化的應(yīng)用上有先天的劣勢(shì)。
在高效電池的應(yīng)用上,目前所有已知的高效電池技術(shù)均已經(jīng)成功應(yīng)用于單晶硅片,高效記錄保持者IBC和HIT技術(shù)均是采用單晶硅片,而多晶硅片由于晶體的不規(guī)則,所以導(dǎo)致了應(yīng)用上確實(shí)存在難度。
單晶硅片強(qiáng)勢(shì)擴(kuò)產(chǎn),等靜壓石墨需求將進(jìn)一步增加:?jiǎn)尉娲厔?shì)不減,國(guó)內(nèi)單晶占比從2014年的5%迅速提升至2016年的27%,今年預(yù)計(jì)可達(dá)到35%,單晶的旺盛需求使各下游企業(yè)紛紛進(jìn)行單晶硅片產(chǎn)能擴(kuò)張,預(yù)計(jì)今年全年單晶硅片產(chǎn)能將由去年的20GW增加到40GW,只單晶生長(zhǎng)環(huán)節(jié)的等靜壓石墨需求將至少增加一倍,經(jīng)測(cè)算約為1.5萬(wàn)噸,而等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)緩慢,預(yù)計(jì)下半年供給局面將會(huì)更為緊張。
3.2 其他領(lǐng)域的等靜壓石墨需求也在不斷提高
等靜壓石墨在半導(dǎo)體、LED行業(yè)中的應(yīng)用于其在光伏行業(yè)中的應(yīng)用類似,主要是拉晶過(guò)程中的坩堝、加熱器、保溫筒等配件的原材料。
上半年半導(dǎo)體價(jià)格上漲帶動(dòng)企業(yè)營(yíng)收上漲:由于上半年半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)格普遍上揚(yáng),如快閃儲(chǔ)存器價(jià)格從2016年下半年起上漲達(dá)11.6%、PCDRAM合約均價(jià)從2016年一季度至今漲幅逼近40%,因此半導(dǎo)體各企業(yè)的營(yíng)收相比此前有較大幅度上升,就統(tǒng)計(jì)主要企業(yè)的營(yíng)收來(lái)看同比增速達(dá)到15%,環(huán)比增速也達(dá)到2%。
半導(dǎo)體企業(yè)的資本支出增加,等靜壓石墨的需求將增加:在價(jià)格進(jìn)一步上漲的刺激下,臺(tái)積電等主要半導(dǎo)體企業(yè)增加資本支出,欲進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能,到2017年二季度,半導(dǎo)體資本支出同比增長(zhǎng)超過(guò)100%,環(huán)比增長(zhǎng)達(dá)到34%。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的持續(xù)擴(kuò)大,各企業(yè)的擴(kuò)張與資本支出的增加,該行業(yè)需求的等靜壓石墨量也將隨之較快增長(zhǎng),這將會(huì)加劇供給的緊張局面。
3.3 等靜壓石墨或影響單晶擴(kuò)產(chǎn)
等靜壓石墨目前是單晶應(yīng)用主流熱場(chǎng),雖然有替代熱場(chǎng)(如碳碳熱場(chǎng),國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口等靜壓石墨混合),但是需要對(duì)工藝進(jìn)行一定的調(diào)整,而且付款條件和供應(yīng)商數(shù)量更少,從而影響了成本和生產(chǎn)效率。
龍頭企業(yè)如隆基、中環(huán)開始對(duì)2018年等靜壓石墨通過(guò)提高預(yù)付比例的形式將價(jià)格和總量進(jìn)行鎖定,而中小企業(yè)尚未對(duì)此有所察覺(jué)及反應(yīng)。