2024煤炭行业报告：智能化开采技术与市场展望

1.颗粒硅降本：利用率提升，一体化和研发降本

我们认为FBR颗粒硅路线进一步降本关键点在于：1）生产成本：提高单模块产能、连续运行时长、产能和产能利用率，进而摊薄固定成本。2）现金成本：上游工业硅余热蒸汽利用，降低现金成本。3）使用成本：核心辅材研发与工艺优化，下游客户CCZ拉晶等方案匹配。

1.1 生产成本：进一步提升利用率和单模块产能

2023年协鑫科技颗粒硅平均制造成本同比下降27%，鑫元基地2023Q4颗粒硅平均生产成本已低至3.59万元/吨。

产能快速释放，2023年有效产能利用率提升至六成。预计协鑫颗粒硅名义和有效产能将由2023年底的42万吨、34万吨，分别提升至2024年末的50万吨，48万吨。

提升单模块产能和装置连续运行时长，皆有望降低单位生产成本。单模块产能提升至6万吨，单位投资成本再降30%。单模块产能从2万吨级扩容至6万吨级，颗粒硅项目单位投资将在低于西门子法30%的基础上，再下降30%。此外，公司正在进行G6长周期、低成本新一代循环流化床技术开发，连续运行时间中短期目标5000h，长期目标8000h。

1.2 现金成本：蒸汽能耗互补利用，降低能耗成本

我们估算，颗粒硅吨现金成本2.8万元（不考虑余热回收，外购蒸汽），较棒状硅低约2万元。

上游工业硅蒸汽能耗互补利用，吨现金成本有望降至2.4万元。蒸汽余热能耗是除电耗外决定多晶硅生产成本的重要因素。以现有资料看，内蒙古鑫元硅材料10万吨颗粒硅项目（包头）、内蒙古协鑫硅材料10万吨颗粒硅及配套项目（鄂尔多斯）颗粒硅蒸汽消耗来自纳米硅余热回收及冷氢化副产，意味着实质上颗粒硅蒸汽实现自供，有助于减少天然气消耗，降低能源成本。

1.3 应用成本：研发拉晶工艺，降低客户转换成本

下游客户应用颗粒硅，非硅成本可下降19%。其中应用颗粒硅降本因素包括：增加装埚量、增加复投量、降低复投器损耗、降低复投异常、免破碎、自动化提升等；此外，颗粒硅没有疏松料概念。关于破碎环节，应用颗粒硅除了可以避免破碎的成本，并且可以降低人为因素干扰以及外界环境中的杂质引入而导致的品质干扰。

2. 颗粒硅提质：杂质降低，浊度改善，价差收窄

2.1 杂质减少：金属含量、头尾氧含量满足N型用料需求

5元素总金属杂质含量≤1ppbw稳定在90%左右，下降明显。目前在金属杂质水平控制方面仍保持行业领先水平。公司实现5元素总金属杂质含量≤1ppbw的产品整体比例稳定在90%左右；同时，5元素总金属杂质含量≤0.5ppbw产品整体比例提升至约75%，部分基地已接近90%，该类产品可完全对标市场Ｎ型致密复投料的质量标准。

颗粒硅与致密料炉台化料与稳温总时间对比，单棒次复投，颗粒硅化料稳温总时间比致密料多约9分钟，对产量影响很小。总时间的增加主要是加第一筒颗粒硅主加降了10KW功率所致。

2.2 浊度下降：浊度＜120NTU比例接近95%

颗粒硅浊度＜120NTU产品比例接近95%（不考虑正在爬坡的新基地），断线率逐步改善。目前100NTU以下的颗粒硅产品比例已高达70%，有效改善下游N型客户单产问题。同时，协鑫科技已实现颗粒硅浊度低于30NTU的小批量产出，未来将进一步推动下游客户的单产水平提升。

低浊度颗粒硅的粉含量低于致密块料。致密块料质量大，在加料时由于撞击会产生一些硅粉；颗粒硅质量小，圆球状，因此加料碰撞产生的硅粉很少。颗粒硅浊度已下降至80NTU左右，并有进一步下降趋势。颗粒硅浊度的下降，会减少加料时硅料扬尘对热场的污染，延长热场的使用寿命，减少硅液中杂质的引入，从而降低炉台断线率。

颗粒硅浊度下降至80，断线率接近致密料。随着颗粒硅浊度的下降，其炉台的断线率与致密料炉台断线率的差值在减少；当浊度下降至80左右时，其断线率与致密料已经很接近；预计当颗粒硅浊度低于50，其断线率会优于致密料。

2.3 价差收窄：n型价差由0.88万元收窄至0.55万元

n型价差由0.88万元收缩至0.55万元。根据硅业分会的数据，截至2024年5月中旬，n型颗粒硅成交均价为3.75万元/吨，n型棒状硅成交均价为4.30万元/吨，价差0.55万元/吨。2024年初n型颗粒硅成交均价5.9万元/吨，n型硅料成交均价为6.78万元/吨，价差0.88万元/吨。低价策略为下游让利和研发补贴。当前公司颗粒硅整体的定价策略之所以略低于棒状硅，在于它是充分反映行业波动风险以及对下游让利的体现。未来公司颗粒硅的价格策略并非想着如何降价，而是通过技改等方式满足下游客户需求，从而实现更大范围应用。

3. 颗粒硅应用：难点攻克，订单充沛，溢价将现

3.1 断线消减：保护罩和浊度改善，断线率下降

颗粒硅是下游拉晶应用的理想复投选择，“氢跳”作为应用难点问题，影响单晶炉热场寿命和拉晶稳定性，需要优化拉晶工艺和设备。根据《流化床法制备颗粒多品硅的研究现状》的资料，颗粒硅比表面积大、内部晶格疏松，使用H2作为中间反应介质，容易导致氢等杂质含量高。拉晶接触到硅液，导致氢气在硅液中形成气泡，并伴随发生溅硅现象，最终污染硅棒。

颗粒硅高流动性+ CCZ高质高效，完美适配N型要求。CCZ连续直拉法采用特殊直拉单晶炉，晶棒拉制与加料熔化同时进行，坩埚为双层坩埚，颗粒硅通过加料器加入到外层坩埚内，石英挡板能够有效隔绝加料引起的熔液扰流，防止内层坩埚的拉制过程受到加料过程影响。随着N型单晶和大直径单晶的推广，CCZ的技术优势将会更加明显。

使用保护罩消除颗粒硅氢跳导致的断线率影响。加料前在水冷屏上放入一个可提出的保护罩，置于水冷屏内表面上。氢跳时硅料落在保护罩上，接触不到水冷屏内表面，从而保护水冷屏内表面。加料或化料完成后，将保护罩提出。

使用保护罩后，R1-R7根次晶棒头部少子稍有提升。保护罩可以减少氢跳颗粒掉回硅液中，从而减少硅液被污染。保护罩可选用非金属材质，颗粒硅晶棒少子会进一步提升。

3.2 客户采购：隆基订单不断，中环可100%应用

下游头部拉晶企业均与协鑫科技签订颗粒硅采购长单，期限已覆盖至2026/2027年。2023年，颗粒硅前五大客户出货量分别为64401吨、36588吨、16949吨、15462吨和13680吨，合计占颗粒硅总出货量的76%。

3.3 低碳溢价：碳价提升空间大，颗粒硅有望获溢价

颗粒硅低碳属性明显。2021年，协鑫科技颗粒硅量产，并获得法国国家能源署颁发的碳足迹认证证书，每千克颗粒硅的碳排放量37 kgCO2e。，相比德国瓦克创下的57.559 kgCO2e的全球记录下降35%。

我们认为颗粒硅在碳足迹的溢价尚未充分体现，未来全球碳税和碳排放交易覆盖范围扩大，叠加碳价提升，绿色溢价有望在制造端体现。全球碳税和碳排放交易系统（ETS）覆盖范围扩大。根据World Bank. 2024. State and Trends of Carbon Pricing的数据，目前碳税和ETS已覆盖24%的排放量。未来，欧盟碳边境调节机制（CBAM）等政策将陆续施行，碳税和ETS覆盖面有望进一步提升至30%。全球碳税和ETS价格有望维持上升趋势。根据World Bank. 2024. State and Trends of Carbon Pricing的数据，参考巴黎协定1.5°C温控的目标，2030年碳价预测区间为USD 226-385/tCO2e，将显著高于当前水平，碳价有望维持上升趋势。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）