通威入局顆粒硅，知識產(chǎn)權(quán)是關(guān)鍵

兩個月前，光伏硅料的龍頭老大通威股份（600438.SH）曾否認(rèn)正在招聘顆粒硅技術(shù)人員、生產(chǎn)顆粒硅的傳言，但近日，一則環(huán)評報(bào)告證實(shí)了其在顆粒硅方面的布局。

2月7日，四川當(dāng)?shù)孛襟w《樂山日報(bào)》發(fā)布《四川永祥新能源有限公司二期技改項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書（征求意見稿）》的公示信息（下稱《環(huán)評報(bào)告》）。據(jù)《環(huán)評報(bào)告》，公司擬對二期項(xiàng)目進(jìn)行改擴(kuò)建，新增1萬噸/年高純多晶硅生產(chǎn)線和1萬噸/年粒狀硅中試線。

永祥新能源由通威股份旗下的四川永祥股份有限公司控股，主要從事高純晶硅的研究開發(fā)、生產(chǎn)以及銷售。在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中，高純晶硅即產(chǎn)業(yè)鏈上游的硅料，硅料通過拉晶和切片工藝生產(chǎn)出硅片，然后再依次生產(chǎn)出電池和光伏組件。

《環(huán)評報(bào)告》顯示，前述粒狀硅將采用硅烷法生產(chǎn)，主要工藝步驟包括硅烷氣制備、粒狀硅制備、氫氣壓縮、后處理等。一位硅料領(lǐng)域的專家告訴《財(cái)經(jīng)》，這里的粒狀硅應(yīng)該就是顆粒硅。

光伏硅料的生產(chǎn)有兩大技術(shù)路線，一種是改良西門子法，產(chǎn)品為棒狀硅，一種是硅烷流化床法，產(chǎn)品為顆粒硅。近年來，無論是在產(chǎn)能擴(kuò)張、市場應(yīng)用中，棒狀硅都居于絕對主導(dǎo)地位，而通威則是棒狀硅的龍頭。

通威方面向《財(cái)經(jīng)》表示，該粒狀硅項(xiàng)目為配套增強(qiáng)棒狀硅競爭優(yōu)勢的研發(fā)項(xiàng)目，是為了進(jìn)一步夯實(shí)競爭壁壘，通過工藝互補(bǔ)優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)，為客戶提供更高價(jià)值的產(chǎn)品組合。

而在2024年12月初，一張地處樂山的公司在招聘顆粒硅技術(shù)員的截圖在網(wǎng)絡(luò)流傳，被市場懷疑為通威將進(jìn)軍顆粒硅。彼時，通威對多家媒體回應(yīng)稱該招聘信息為不實(shí)信息，公司沒有招聘相關(guān)技術(shù)員，也沒有進(jìn)行顆粒硅生產(chǎn)。

顆粒硅雖然理論上能耗、成本更低，但早期由于技術(shù)難、雜質(zhì)較高、品質(zhì)不穩(wěn)定等因素，并未獲得大面積推廣，只有曾經(jīng)的硅料龍頭協(xié)鑫科技（03800.HK）堅(jiān)持押注這一路線。

協(xié)鑫目前在應(yīng)用端、成本端已經(jīng)證明了顆粒硅的潛力，而通威此時追趕布局，將面臨技術(shù)落地、知識產(chǎn)權(quán)、市場壓力等多方面的挑戰(zhàn)。

顆粒硅愈發(fā)成熟，通威追趕布局

據(jù)光伏協(xié)會發(fā)布的技術(shù)路線圖，2021年顆粒硅的市占率僅4.1%，2023年達(dá)到17.3%。

隨著技術(shù)工藝的持續(xù)優(yōu)化，目前顆粒硅已逐步得到下游認(rèn)可，并在降本上實(shí)現(xiàn)突破。與此同時，由于碳足跡優(yōu)勢明顯，顆粒硅有望吸引更多有減碳需求的企業(yè)。

協(xié)鑫相關(guān)人士向《財(cái)經(jīng)》表示，公司的顆粒硅在全球硅料整體的市占率已經(jīng)超過20%。對于單個客戶而言，顆粒硅占其硅料采購比例大多在40%-50%，個別客戶已經(jīng)達(dá)到70%以上。據(jù)公司公告，協(xié)鑫科技2024年顆粒硅產(chǎn)量26.92萬噸，出貨量28.19萬噸。

光伏一體化龍頭隆基綠能1月在回復(fù)投資者提問時提到，已使用一定比例的顆粒硅來進(jìn)行硅片生產(chǎn)。去年組件出貨量第一的一體化龍頭晶科能源則表示，已掌握較高比例顆粒硅摻雜的相關(guān)技術(shù)和工藝，并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，對單產(chǎn)、效率、品質(zhì)等影響可控。

成本方面，協(xié)鑫在去年四季度實(shí)現(xiàn)了較大幅度的降本。公告顯示，協(xié)鑫顆粒硅生產(chǎn)現(xiàn)金成本（含研發(fā)成本）在2024年內(nèi)持續(xù)下降，一季度約37.84元/公斤，四季度已經(jīng)降至28.17元/公斤。

作為對比，棒狀硅的另一家龍頭大全能源（688303.SH）2024年一季度現(xiàn)金成本40.5元/公斤，三季度現(xiàn)金成本38.93元/公斤。

協(xié)鑫相關(guān)人士告訴《財(cái)經(jīng)》，公司此前主要任務(wù)是技術(shù)落地及知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，2024年才開始在降本上發(fā)力，5月啟動技改，四季度技改完成后，成本明顯下降。

此外，據(jù)長江證券，顆粒硅的碳排放不到棒狀硅一半。經(jīng)法國環(huán)境與能源控制署（ADEME）碳足跡認(rèn)證，協(xié)鑫樂山基地顆粒硅每千克顆粒硅的碳排放僅約24.91千克二氧化碳，而棒狀硅每千克碳排放約58千克。

多重跡象表明，顆粒硅技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)愈發(fā)成熟，且具有低碳優(yōu)勢。受此影響，通威布局顆粒硅技術(shù)幾乎是一個必然的選擇。

圖：新工藝實(shí)現(xiàn)與改良西門子法多晶硅工藝緊密結(jié)合

關(guān)于布局該技術(shù)的原因，通威方面向《財(cái)經(jīng)》表示，該粒狀硅項(xiàng)目為配套增強(qiáng)棒狀硅競爭優(yōu)勢的研發(fā)項(xiàng)目，是為了進(jìn)一步夯實(shí)競爭壁壘，通過工藝互補(bǔ)優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)，為客戶提供更高價(jià)值的產(chǎn)品組合。

為何開發(fā)粒狀硅項(xiàng)目是為了配套增強(qiáng)棒狀硅競爭優(yōu)勢，通威并未給出詳細(xì)解釋，但從其投產(chǎn)硅烷制備裝置的信息中或可見一二。

據(jù)上海交通大學(xué)官網(wǎng)信息，2024年4月，該?；瘜W(xué)化工學(xué)院李學(xué)剛團(tuán)隊(duì)開發(fā)的1500噸/年二氯二氫硅（DCS）制甲硅烷工業(yè)裝置在通威股份旗下四川永祥能源科技有限公司建成投產(chǎn)。該裝置是DCS制甲硅烷新工藝的全球首套工業(yè)示范裝置，由化學(xué)化工學(xué)院李學(xué)剛團(tuán)隊(duì)提供成套技術(shù)工藝包。

據(jù)官網(wǎng)介紹，李學(xué)剛團(tuán)隊(duì)開發(fā)了以改良西門子法多晶硅工藝中氫化、還原等工段副產(chǎn)物DCS為原料，并基于反應(yīng)精餾多功能反應(yīng)器制備甲硅烷的新工藝。簡而言之，棒狀硅生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，可以被用來制備甲硅烷，即生產(chǎn)顆粒硅的核心原料。

不過，一位業(yè)內(nèi)專家告訴《財(cái)經(jīng)》，棒狀硅生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品DCS量較少，且不連續(xù)，對于穩(wěn)定大量生產(chǎn)顆粒硅的作用可能較為有限。但他指出，現(xiàn)在甲硅烷制備門檻不是很高，通威要獲得硅烷并不難。

比如，通威的供應(yīng)商興洋科技就能夠供應(yīng)電子級硅烷氣。據(jù)興洋科技的招股說明書，2021年至2023年上半年，通威是其第一大客戶。另外，該公司也在布局進(jìn)一步的顆粒硅生產(chǎn)。

制備甲硅烷僅僅是顆粒硅生產(chǎn)的第一步，在流化床反應(yīng)器中對硅烷進(jìn)行熱分解，同時穩(wěn)定地保證顆粒硅的品質(zhì)，才是最核心也最困難的環(huán)節(jié)。

通威落子顆粒硅的三大挑戰(zhàn)

通威當(dāng)前擬建的僅為1萬噸粒狀硅中試線，建設(shè)周期為24個月。如果想要做好顆粒硅，將主要面臨三大挑戰(zhàn)：其一，技術(shù)突破和落地難度較大；其二，可能會受阻于協(xié)鑫構(gòu)筑的知識產(chǎn)權(quán)壁壘；其三，在當(dāng)前產(chǎn)能過剩、存量廝殺的形勢下，市場對其產(chǎn)品迭代的包容度較小，且通威已在棒狀硅上沉淀大量資產(chǎn)，如何處理存量產(chǎn)能，亦是難題。

技術(shù)推進(jìn)方面，協(xié)鑫的研發(fā)歷程可作為一定參考。協(xié)鑫在2011年前后開始布局顆粒硅，2012年完成硅烷的批量制備，但隨后在流化床環(huán)節(jié)陷入瓶頸，2017年收購美國破產(chǎn)公司SunEdison并獲取相關(guān)專利后，配合技術(shù)研發(fā)，到2019年具備了工程化能力，并于2021年初推出1萬噸中試線。也是在2021年，協(xié)鑫宣布全力押注顆粒硅路線，截至目前，協(xié)鑫已退出所有棒狀硅業(yè)務(wù)。

完成前述硅烷制備后，通威還要突破流化床環(huán)節(jié)的技術(shù)。協(xié)鑫相關(guān)人士表示，生產(chǎn)顆粒硅目前主要有兩種并行的技術(shù)路線，一種是協(xié)鑫的技術(shù)，一種是挪威REC的技術(shù)，“想成功生產(chǎn)顆粒硅，應(yīng)該會不同程度地涉及這兩種技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)”。

在國內(nèi)，陜西天宏瑞科引入了REC的技術(shù)并建立了少量產(chǎn)能。2024年12月底，由于產(chǎn)品雜質(zhì)問題未有效解決，無法滿足客戶的交付需求，REC宣布關(guān)閉其位于美國華盛頓州的顆粒硅工廠。

協(xié)鑫科技聯(lián)席首席執(zhí)行官蘭天石在業(yè)績會上曾表示，顆粒硅技術(shù)有很多Know-How（技術(shù)訣竅）的東西，不是輕易能被破解的。

協(xié)鑫相關(guān)人士告訴《財(cái)經(jīng)》，改良西門子法穩(wěn)定化生產(chǎn)工藝最初是由協(xié)鑫突破并應(yīng)用，但因?yàn)槿狈ΡＷo(hù)知識產(chǎn)權(quán)的意識，導(dǎo)致該技術(shù)迅速擴(kuò)散，因此，在顆粒硅技術(shù)上，協(xié)鑫特別注重保護(hù)技術(shù)專利和商業(yè)秘密。

據(jù)“趕碳號科技”報(bào)道，協(xié)鑫跨行業(yè)借鑒了多種保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的方法，比如核心材料集中管理、獨(dú)立完成設(shè)備核心的設(shè)計(jì)、設(shè)備檢修垂直封閉管理、內(nèi)部郵件系統(tǒng)加密處理等等。

通威如果想迅速推進(jìn)顆粒硅的研發(fā)落地、技術(shù)優(yōu)化，或許將不可避免地借鑒領(lǐng)先者的經(jīng)驗(yàn)。但通威方面回應(yīng)《財(cái)經(jīng)》時強(qiáng)調(diào)，項(xiàng)目核心工藝、關(guān)鍵參數(shù)及品質(zhì)管控體系已形成獨(dú)立技術(shù)路徑，與行業(yè)其他技術(shù)方案存在實(shí)質(zhì)差異。出于知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)及商業(yè)機(jī)密考慮，具體信息暫不對外披露。

天眼查信息顯示，通威旗下的四川永祥能源在2024年10月、12月分別申請了名為《一種顆粒硅流化床》《一種流化床反應(yīng)器及其制備顆粒硅的工藝》的發(fā)明專利，目前處于實(shí)質(zhì)審查階段。

對此，協(xié)鑫相關(guān)人士向《財(cái)經(jīng)》表示，如果不涉及協(xié)鑫的知識產(chǎn)權(quán)，歡迎新玩家的進(jìn)入，這樣可以讓顆粒硅的市場、生態(tài)更加繁榮，加速技術(shù)迭代。但如果在未經(jīng)授權(quán)的前提下侵犯了協(xié)鑫的知識產(chǎn)權(quán)，公司一定會采取手段保護(hù)自身權(quán)益。

此外，協(xié)鑫押注顆粒硅的2021年前后，硅料相對緊缺，且當(dāng)時光伏下游是P型電池為主，對硅料品質(zhì)要求沒有現(xiàn)在主流的N型電池高。但在硅料產(chǎn)能過剩、存量競爭激烈以及電池技術(shù)迭代的當(dāng)下，通威的顆粒硅需要具備較高的品質(zhì)才能被下游所接受。

而即便其能夠迅速實(shí)現(xiàn)突破，如何處理與存量產(chǎn)能的關(guān)系，也是通威需要解決的問題。該公司當(dāng)前已經(jīng)擁有超80萬噸棒狀硅產(chǎn)能，大多為近三年新投產(chǎn)，按照每萬噸8億-10億元的投資額估算，通威已沉淀在棒狀硅上的存量資產(chǎn)約640億元-800億元。如果要在不影響存量產(chǎn)能的前提下發(fā)展新技術(shù)，通威需要占據(jù)更多的市場。

產(chǎn)能過剩嚴(yán)重，技術(shù)升級尚難破局

協(xié)鑫相關(guān)人士告訴《財(cái)經(jīng)》，從技術(shù)上講，目前100%用顆粒硅拉晶是沒有問題的。一位業(yè)內(nèi)人士提到，目前生產(chǎn)硅片的拉晶環(huán)節(jié)大約60%的投料是使用原生硅料，包括棒狀硅或者顆粒硅，原生料高比例使用顆粒硅沒有問題，但目前顆粒硅供應(yīng)量不大，實(shí)際會每爐少加一些，分開使用。另外40%的投料一般是硅片生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊皮料和頭尾料，將其砸碎回爐利用。

如果應(yīng)用端已經(jīng)可以接受顆粒硅，那么考慮到其成本、低碳方面的優(yōu)勢，是否可以取代棒狀硅，并通過技術(shù)迭代淘汰當(dāng)前龐大的棒狀硅產(chǎn)能？

前述專家認(rèn)為，當(dāng)前顆粒硅相比棒狀硅的成本優(yōu)勢還不夠大，達(dá)不到淘汰棒狀硅的程度，就像龍頭企業(yè)無法淘汰中小項(xiàng)目的產(chǎn)能，也是因?yàn)閮?yōu)勢不夠大。但在整體低負(fù)荷運(yùn)行期，顆粒硅的開工率相對會更高。

他表示，顆粒硅品質(zhì)穩(wěn)定提升之后，兩種原料只是形狀差別，應(yīng)該是互補(bǔ)關(guān)系，而不是替代關(guān)系。

此外，他強(qiáng)調(diào)，無論是棒狀硅還是顆粒硅，當(dāng)前的硅料行業(yè)的關(guān)鍵問題是產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，解決之道是寄希望于現(xiàn)有產(chǎn)能大幅度調(diào)低開工率，尤其是產(chǎn)能占主力的龍頭企業(yè)。只有供應(yīng)量匹配需求，價(jià)格才有望回歸正常。

“任何的產(chǎn)能增加都不是當(dāng)前的選項(xiàng)，現(xiàn)在誰都沒能力擴(kuò)產(chǎn)，不管什么技術(shù)。所以通過技術(shù)升級來淘汰目前走不通，只有大家都降開工率這一條路?！彼f。

據(jù)長江證券研報(bào)，截至2024年末，硅料產(chǎn)能預(yù)計(jì)約289萬噸，可支撐1300GW的組件產(chǎn)量，但2025年組件需求預(yù)計(jì)僅約650GW-700GW。2024年5月起，硅料行業(yè)已經(jīng)處于全面虧損現(xiàn)金成本的狀態(tài)，盈利持續(xù)承壓。

據(jù)InfoLink數(shù)據(jù)，2025年1月，硅料整體開工率已降至36%，前十家企業(yè)開工率約41%，其他企業(yè)開工率約32%。

業(yè)績預(yù)告顯示，通威2024年預(yù)計(jì)歸母凈虧損70億元-75億元。而在2020年至2023年間，通威股份賺取的歸母凈利潤合計(jì)高達(dá)511億元。

據(jù)InfoLink數(shù)據(jù)，近期棒狀硅主流廠家交付價(jià)格約39元-41元/公斤，顆粒硅約37元-39元/公斤，如果加上設(shè)備折舊、三費(fèi)等，無論是顆粒硅還是棒狀硅，現(xiàn)在都處于虧損狀態(tài)?！柏?cái)務(wù)上仍然是虧損的，但我們應(yīng)該是行業(yè)內(nèi)首家不虧現(xiàn)金流的公司?！眳f(xié)鑫相關(guān)人士指出。

綜合來看，短期內(nèi)顆粒硅并不會顛覆棒狀硅，但協(xié)鑫已經(jīng)證明了該技術(shù)路線的長期潛力，而通威布局顆粒硅后是否將與協(xié)鑫在知識產(chǎn)權(quán)上產(chǎn)生沖突，值得進(jìn)一步關(guān)注。