通威入局顆粒硅，知識產權是關鍵

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

2月7日，四川當地媒體《樂山日報》發布《四川永祥新能源有限公司二期技改項目環境影響報告書（征求意見稿）》的公示信息（下稱《環評報告》）。據《環評報告》，公司擬對二期項目進行改擴建，新增1萬噸/年高純多晶硅生產線和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、生產以及銷售。在光伏產業鏈中，高純晶硅即產業鏈上游的硅料，硅料通過拉晶和切片工藝生產出硅片，然后再依次生產出電池和光伏組件。

《環評報告》顯示，前述粒狀硅將采用硅烷法生產，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。一位硅料領域的專家告訴《財經》，這里的粒狀硅應該就是顆粒硅。

光伏硅料的生產有兩大技術路線，一種是改良西門子法，產品為棒狀硅，一種是硅烷流化床法，產品為顆粒硅。近年來，無論是在產能擴張、市場應用中，棒狀硅都居于絕對主導地位，而通威則是棒狀硅的龍頭。

通威方面向《財經》表示，該粒狀硅項目為配套增強棒狀硅競爭優勢的研發項目，是為了進一步夯實競爭壁壘，通過工藝互補優化成本結構，為客戶提供更高價值的產品組合。

而在2024年12月初，一張地處樂山的公司在招聘顆粒硅技術員的截圖在網絡流傳，被市場懷疑為通威將進軍顆粒硅。彼時，通威對多家媒體回應稱該招聘信息為不實信息，公司沒有招聘相關技術員，也沒有進行顆粒硅生產。

顆粒硅雖然理論上能耗、成本更低，但早期由于技術難、雜質較高、品質不穩定等因素，并未獲得大面積推廣，只有曾經的硅料龍頭協鑫科技（03800.HK）堅持押注這一路線。

協鑫目前在應用端、成本端已經證明了顆粒硅的潛力，而通威此時追趕布局，將面臨技術落地、知識產權、市場壓力等多方面的挑戰。

顆粒硅愈發成熟，通威追趕布局

據光伏協會發布的技術路線圖，2021年顆粒硅的市占率僅4.1%，2023年達到17.3%。

隨著技術工藝的持續優化，目前顆粒硅已逐步得到下游認可，并在降本上實現突破。與此同時，由于碳足跡優勢明顯，顆粒硅有望吸引更多有減碳需求的企業。

協鑫相關人士向《財經》表示，公司的顆粒硅在全球硅料整體的市占率已經超過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%，個別客戶已經達到70%以上。據公司公告，協鑫科技2024年顆粒硅產量26.92萬噸，出貨量28.19萬噸。

光伏一體化龍頭隆基綠能1月在回復投資者提問時提到，已使用一定比例的顆粒硅來進行硅片生產。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技術和工藝，并應用于實際生產中，對單產、效率、品質等影響可控。

成本方面，協鑫在去年四季度實現了較大幅度的降本。公告顯示，協鑫顆粒硅生產現金成本（含研發成本）在2024年內持續下降，一季度約37.84元/公斤，四季度已經降至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年一季度現金成本40.5元/公斤，三季度現金成本38.93元/公斤。

協鑫相關人士告訴《財經》，公司此前主要任務是技術落地及知識產權保護，2024年才開始在降本上發力，5月啟動技改，四季度技改完成后，成本明顯下降。

此外，據長江證券，顆粒硅的碳排放不到棒狀硅一半。經法國環境與能源控制署（ADEME）碳足跡認證，協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，顆粒硅技術當前已經愈發成熟，且具有低碳優勢。受此影響，通威布局顆粒硅技術幾乎是一個必然的選擇。

圖：新工藝實現與改良西門子法多晶硅工藝緊密結合

關于布局該技術的原因，通威方面向《財經》表示，該粒狀硅項目為配套增強棒狀硅競爭優勢的研發項目，是為了進一步夯實競爭壁壘，通過工藝互補優化成本結構，為客戶提供更高價值的產品組合。

為何開發粒狀硅項目是為了配套增強棒狀硅競爭優勢，通威并未給出詳細解釋，但從其投產硅烷制備裝置的信息中或可見一二。

據上海交通大學官網信息，2024年4月，該校化學化工學院李學剛團隊開發的1500噸/年二氯二氫硅（DCS）制甲硅烷工業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。該裝置是DCS制甲硅烷新工藝的全球首套工業示范裝置，由化學化工學院李學剛團隊提供成套技術工藝包。

據官網介紹，李學剛團隊開發了以改良西門子法多晶硅工藝中氫化、還原等工段副產物DCS為原料，并基于反應精餾多功能反應器制備甲硅烷的新工藝。簡而言之，棒狀硅生產過程中的副產品，可以被用來制備甲硅烷，即生產顆粒硅的核心原料。

不過，一位業內專家告訴《財經》，棒狀硅生產過程中的副產品DCS量較少，且不連續，對于穩定大量生產顆粒硅的作用可能較為有限。但他指出，現在甲硅烷制備門檻不是很高，通威要獲得硅烷并不難。

比如，通威的供應商興洋科技就能夠供應電子級硅烷氣。據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，該公司也在布局進一步的顆粒硅生產。

制備甲硅烷僅僅是顆粒硅生產的第一步，在流化床反應器中對硅烷進行熱分解，同時穩定地保證顆粒硅的品質，才是最核心也最困難的環節。

通威落子顆粒硅的三大挑戰

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

技術推進方面，協鑫的研發歷程可作為一定參考。協鑫在2011年前后開始布局顆粒硅，2012年完成硅烷的批量制備，但隨后在流化床環節陷入瓶頸，2017年收購美國破產公司SunEdison并獲取相關專利后，配合技術研發，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，協鑫宣布全力押注顆粒硅路線，截至目前，協鑫已退出所有棒狀硅業務。

完成前述硅烷制備后，通威還要突破流化床環節的技術。協鑫相關人士表示，生產顆粒硅目前主要有兩種并行的技術路線，一種是協鑫的技術，一種是挪威REC的技術，“想成功生產顆粒硅，應該會不同程度地涉及這兩種技術的知識產權”。

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

協鑫科技聯席首席執行官蘭天石在業績會上曾表示，顆粒硅技術有很多Know-How（技術訣竅）的東西，不是輕易能被破解的。

協鑫相關人士告訴《財經》，改良西門子法穩定化生產工藝最初是由協鑫突破并應用，但因為缺乏保護知識產權的意識，導致該技術迅速擴散，因此，在顆粒硅技術上，協鑫特別注重保護技術專利和商業秘密。

據“趕碳號科技”報道，協鑫跨行業借鑒了多種保護知識產權的方法，比如核心材料集中管理、獨立完成設備核心的設計、設備檢修垂直封閉管理、內部郵件系統加密處理等等。

通威如果想迅速推進顆粒硅的研發落地、技術優化，或許將不可避免地借鑒領先者的經驗。但通威方面回應《財經》時強調，項目核心工藝、關鍵參數及品質管控體系已形成獨立技術路徑，與行業其他技術方案存在實質差異。出于知識產權保護及商業機密考慮，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》《一種流化床反應器及其制備顆粒硅的工藝》的發明專利，目前處于實質審查階段。

對此，協鑫相關人士向《財經》表示，如果不涉及協鑫的知識產權，歡迎新玩家的進入，這樣可以讓顆粒硅的市場、生態更加繁榮，加速技術迭代。但如果在未經授權的前提下侵犯了協鑫的知識產權，公司一定會采取手段保護自身權益。

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

而即便其能夠迅速實現突破，如何處理與存量產能的關系，也是通威需要解決的問題。該公司當前已經擁有超80萬噸棒狀硅產能，大多為近三年新投產，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約640億元-800億元。如果要在不影響存量產能的前提下發展新技術，通威需要占據更多的市場。

產能過剩嚴重，技術升級尚難破局

協鑫相關人士告訴《財經》，從技術上講，目前100%用顆粒硅拉晶是沒有問題的。一位業內人士提到，目前生產硅片的拉晶環節大約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，但目前顆粒硅供應量不大，實際會每爐少加一些，分開使用。另外40%的投料一般是硅片生產過程中產生的邊皮料和頭尾料，將其砸碎回爐利用。

如果應用端已經可以接受顆粒硅，那么考慮到其成本、低碳方面的優勢，是否可以取代棒狀硅，并通過技術迭代淘汰當前龐大的棒狀硅產能？

前述專家認為，當前顆粒硅相比棒狀硅的成本優勢還不夠大，達不到淘汰棒狀硅的程度，就像龍頭企業無法淘汰中小項目的產能，也是因為優勢不夠大。但在整體低負荷運行期，顆粒硅的開工率相對會更高。

他表示，顆粒硅品質穩定提升之后，兩種原料只是形狀差別，應該是互補關系，而不是替代關系。

此外，他強調，無論是棒狀硅還是顆粒硅，當前的硅料行業的關鍵問題是產能嚴重過剩，解決之道是寄希望于現有產能大幅度調低開工率，尤其是產能占主力的龍頭企業。只有供應量匹配需求，價格才有望回歸正常。

“任何的產能增加都不是當前的選項，現在誰都沒能力擴產，不管什么技術。所以通過技術升級來淘汰目前走不通，只有大家都降開工率這一條路。”他說。

據長江證券研報，截至2024年末，硅料產能預計約289萬噸，可支撐1300GW的組件產量，但2025年組件需求預計僅約650GW-700GW。2024年5月起，硅料行業已經處于全面虧損現金成本的狀態，盈利持續承壓。

據InfoLink數據，2025年1月，硅料整體開工率已降至36%，前十家企業開工率約41%，其他企業開工率約32%。

業績預告顯示，通威2024年預計歸母凈虧損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高達511億元。

據InfoLink數據，近期棒狀硅主流廠家交付價格約39元-41元/公斤，顆粒硅約37元-39元/公斤，如果加上設備折舊、三費等，無論是顆粒硅還是棒狀硅，現在都處于虧損狀態。“財務上仍然是虧損的，但我們應該是行業內首家不虧現金流的公司。”協鑫相關人士指出。

綜合來看，短期內顆粒硅并不會顛覆棒狀硅，但協鑫已經證明了該技術路線的長期潛力，而通威布局顆粒硅后是否將與協鑫在知識產權上產生沖突，值得進一步關注。