硅片：硅单质材料的片状结构，厚度比较薄，主要有圆形和方形两种结构，有单晶和多晶之分。
单晶是具有固定晶向的结晶体材料，一般用作半导体集成电路的衬底，也用于制作太阳能电池片。
多晶是没有统一固定晶向的晶体材料，一般用于太阳能光伏发电，或者用于拉制单晶硅的原材料。
单晶硅是一种优良的高纯半导体材料，IC级别的纯度要求达到9N以上（99.9999999%），区熔单晶硅片甚至达到11N（99.999999999%）以上。
通常通过直拉法（CZ）和区熔法（FZ）长晶得到，其晶向通过籽晶来决定。单晶硅是目前最重要的半导体材料，占据半导体材料市场的90%以上，是信息技术和集成电路的基础材料。
硅片生产过程、生产成本及利润
在硅片生产中，直拉法主要生产单晶硅棒，加工制备单晶硅片；铸锭法主要 生产多晶硅锭，加工制备多晶硅片。
单晶硅市场份额持续提升：2018 年以前多晶硅片生产成本相比单晶硅生产成 本低，市场硅片主要以多晶硅片为主（占比 50%以上）。2019 年开始，随着单晶硅 片（技术+成本优势）光电转换效率比多晶硅片高，且单晶硅片生产成本不断下降， 单晶硅片市场份额占比不断提高。预计2025年单晶硅片市场份额占比将到达97%， 2030 年单晶硅片市场份额占比有望提升至 98%以上。
晶拉棒电耗：直拉法生产单位合规单晶硅棒所消耗电量，企业通过生产技术 改进电耗水平呈现下降态势。据中国光伏协会统计，2020 年平均电耗 26.2kWh/kg， 2021 年将至 23.9kWh/kg，预计 2025 年将至 20.9kWh/kg，相比 2021 年降幅 12.5%； 2030 年有望将至 19.5kWh/kg，相比 2021 年降幅 18.4%。
铸锭电耗：通过定向凝固生产硅锭所消耗的电量。由于多晶硅片市场份额占 比大幅减小，企业对于多晶锭生产技术改进动力减弱，2021 年铸锭电耗 6.5 kWh/kg，相比 2020 年微幅下降，预计至 2025 铸锭电耗将至 6.3kWh/kg 左右，相 比 2021 年降幅 3%；2030 年铸锭电耗 6.2kWh/kg 左右，相比 2021 年降幅 4.6%。
拉棒单炉投料：单只干锅用于多次拉棒生产的总投料量，在干锅单价和使用 时间一定的条件下，单炉投料数量越大，越有利于降低成本。2021 年拉棒单炉投 料量 2800kg，较 2020 年提升 47%。随着单晶硅片市场份额扩大，厂家通过提升拉 棒设备和工艺，单炉投料有望进一步增加，CPIA 预计 2025 年单炉投料 4000k 左 右，2030 年有望达到 4600kg 左右。耗硅料（单位硅棒所需多晶硅原料）方面， 拉棒耗硅料维持在 1.06，未来随着工艺技术的进步，该工艺耗硅料仍在 1.05-1.06 之间变化。
铸锭投料：单只干锅最大装料量。2020-2021 年铸锭单炉平均投料量维持在 1100kg 左右，主要因为目前铸锭炉仍以 1100-1200kg，未来随着低端产能的淘汰， 铸锭炉有望以 1500kg 左右主流投料量为主。铸锭耗硅料基本维持在 1.1 左右， 相比拉棒工艺多余 0.4 左右。
耗水量：切片工艺耗水主要集中于脱胶、清洗、切片等设备，2021 年切片环 节耗水量 910t/百万片，随着行业降本增效，2025 年和 2030 年耗水量相较于 2021 年有望分别降低 13%、18%。
出片量：2021 年每公斤单晶方棒出 P 型 166mm 尺寸硅片 64 片（P 型 158mm 尺寸每公斤单晶方棒出片量 70 片，P 型 182mm 尺寸每公斤单晶方棒出片量 53 片， P 型 210mm 尺寸每公斤单晶方棒出片量 40 片），多晶方锭每公斤出片 59 片。随着 切片用金刚线直径降低，硅片厚度下降，单位质量出片数增加，加之单晶硅片市 场占有份额逐步提高，预计 2025 年、2030 年相比 2021 年每公斤单晶方棒出 P 型 166mm 尺寸硅片分别增加 12.5%、22%。；方锭出片量由于多晶硅片市场占有率降 低，基本无变化。
拉棒/铸锭环节人均产出率：2021 年拉棒/铸锭环节人均产出率 23.8t/年/人， 切片人均产出率 1.7 百万片/年/人，随着生产设备智能化、切片效率提高，CPIA 预计 2025 年、2030 年拉棒/铸锭环节人均产出率较 2021 年分别提高 68%、101%， 预计 2025 年、2030 年切片人均产出率较 2021 年分别提高 64%、117%。
硅片毛利及成本：2021 年硅片行业毛利率 16.95%，相比 2020 年行业毛利上 涨 41%。硅片成本中：硅料成本占比超过 50%，其次是设备等固定资产折旧占比 12%，随着硅料产能扩张，以及上述各类非硅成本的下降，预计未来几年硅片制造 成本也将逐年递减，硅片行业毛利预计将维持在相对稳定的范围。
来源：未来智库
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