预见2021：《2021年中国单晶硅产业全景图谱》(附市场供需、竞争格局、发展前景等)

近年来，各种晶体材料，特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展，成为当代信息技术产业的支柱，并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。单晶硅作为一种极具潜能，亟待开发利用的高科技资源，正引起越来越多的关注和重视。

目前，我国已成为全球最大的单晶硅生产国。随着我国单晶硅生产技术的迭代未来我国单晶硅将在能够提高组件功率、降低成本的大尺寸硅片方向发展。

单晶硅产业主要上市公司：目前国内单晶硅行业的上市公司主要有(601012)、(002129)、(603185)、(000925)、(601908)、(002459)等。

本文核心数据：单晶硅产量,单晶硅产能,单晶硅下游需求,单晶硅市场规模,单晶硅区域竞争格局,单晶硅企业竞争格局,单晶硅发展趋势

产业概况

1、定义：晶体材料的重要组成部分

单晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加;有显著的半导电性。

超纯的单晶硅是本征半导体，在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成P型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成N型硅半导体。

单晶硅片从上游原材料到中游制造到应用主要分为直拉、区熔、破方规、线锯等步骤。

首先将多晶硅原料在加入氩气等特气环境的条件下，通过直拉或者区熔的方法获得单晶硅晶棒，然后通过单晶硅拉晶炉等设备再经过破方规形成方锭。再通过线切、研磨、刻蚀、抛光等流程最后得到光伏级单晶硅片和半导体级单晶硅片。

对于单晶硅片，又可进一步精密加工成太阳能单晶硅电池片、功能性电子元器件、机械器件、集成电路等多种下游材料，最后被广泛应用于风力发电、新能源汽车、医疗器械、航空航天、计算机、智能制造及光伏行业等。

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。

随着科技不断进步，多晶硅的使用范围也不断扩大，不仅成为了信息产业中不可缺少的基础材料，并且也是太阳能转化为光能的理想介质。国家十分重视硅产业的发展，2005年国家发改委将6英寸以上的单晶硅、多晶硅和晶片列为国家重点鼓励发展产业项目，极大推动了中国光伏产业和电子信息工程的发展速度，使中国硅材料生产进入新的蓬勃发展阶段。

1、太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长

我国太阳能光伏行业虽起步较晚，但发展迅速，尤其是2013年以来，在国家及各地区的政策驱动下，太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长，据国家能源局统计数据显示，2017年，我国光伏发电新增装机容量为53.06GW，创历史新高，2020年，全国光伏新增装机4820万千瓦，同比增长59.50%。

在我国政策的促进下，我国集成电路行业主要代表企业不断突破技术壁垒，促进我国集成电路行业的发展，其中目前已能够生产n+1 nm的集成电路，虽不能完全替代7nm的芯片，但也能在短时间内解决我国机场电路短缺的问题。

同时，汽车电子、人工智能、物联网行业近年来呈现快速发展的趋势，对各类控制芯片和管理芯片的需求呈现高速增长态势，为半导体芯片的需求带来了新的增量空间。

1、供给：2020年产量和产能均出现大幅增长

单晶硅片的应用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。随着中国半导体产业的快速发展，中国单晶硅片产能的扩张迅速。

2021年以来多晶硅价格的持续上涨，一方面是硅料供应基本无增量的同时，硅片扩产增量陆续释放，供需阶段性不匹配支撑价格持续上涨;另一方面是市场对于全年硅料供不应求现状可能持续的预判，使下游更加坚定地及时采购硅料。 由于多晶硅的价格上涨国内各类型单晶硅片的平均价格均实现不同程度的上涨。

1、区域竞争：多集中在西部和北部区域，尤其是云南地区和内蒙古

中国企业在硅片制造领域占据绝对优势。凭借规模制造优势和不断提高的技术水平，硅片已经成为中国企业占有份额最高的主要光伏产业环节。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、晶澳科技和（维权）等，行业市场集中度较高且不断提升，2020年行业CR5为88.1%。

近些年，受日本、美国、德国等发达国家需求影响，单晶硅销售市场火爆，带动国内外单晶硅制造企业销量激增。在国际上，从2014年开始，光伏制造商龙头便纷纷试探性布局高效单晶产品。

2016年2月，韩国LG公司斥资4.35亿美元扩大其电池生产线，宣称计划到2020年，将其N型单晶硅电池生产产能翻三倍。

在摩尔定律的驱动下，硅片尺寸呈现从4寸→6寸→8寸→12寸的路径变化，参考半导体发展经验，光伏硅片和半导体类似，都是朝着大尺寸方向演变。因为总面积相等的情况下，单个硅片尺寸越大，电池片数量越少，焊带、遮光面积越少，转换效率越高。

1981年—2012年：以100mm、125mm为主;2012年—2018年：以156mm(M0)、156.75mm(M2)为主;2019年，隆基以存量电池产线能接受的极限尺寸为逻辑，推出166mm(M6)硅片，比M2面积大出12.2%;同年中环参考半导体经验，继续推出210mm(M12，G12)硅片，表面积比M2硅片提升了80.5%;2020年七家企业联合发布标准尺寸倡议，提议将182mm(M10)硅片作为标准。