国内多晶硅产量稳步提升，占全球产能比重进一步扩大。产能方面，国内多晶硅产能总体呈上升趋势，2021 年达到62.3 万吨，同比增长36.32%，2018-2021 年的 CAGR 为 17.20%，其中 2020 年由于国内部分生产厂商停产，产能小幅下降；产量方面，2021 年，国内多晶硅产量达50.6 万吨，同比增长 27.78%，2018-2021 年的 CAGR 为 25.01%，占全球产量的比重由58.07%提升至 78.82%。此外，国内多晶硅企业的产能利用率自2018 年起连续提升，2021 年产能利用率达 81.22%。
国内多晶硅行业 CR6 占比高达 77%，低电价地区为企业首选。分企业来看，截至 2021 年，通威股份市场份额最大，达15%，大全能源/新特能源/江苏中能/东方希望/协鑫科技市场份额分别为14%/14%/13%/13%/8%，CR6合计占据了 77%的市场份额。多晶硅生产属于高资金、高技术壁垒的行业，项目建设、投产周期通常长达两年及以上，新厂商进入该行业较为困难，行业巨头厂商凭借自身技术、规模等优势持续扩张产能，垄断地位将继续上升。分省份来看，2021 年国内多晶硅产量主要集中在新疆、内蒙古、四川等电价低廉地区，其中新疆产量为 27.04 万吨，在国内总产量中占比过半。
5.3.发展趋势：N 型技术引领高品质硅料需求，棒状硅降本空间可期地位稳固
N 型时代引领高品质多晶硅需求，改良西门子法前景光明。2021年PERC 电池片市占率为 91.2%，N 型电池相对成本较高，量产规模仍较少，目前市场占比约在 3%。2021 年 N 型 TOPCon 电池平均转换效率达到24.0%，HJT 电池平均转换效率达到 24.2%，两者较2019 年均有较大提升。未来随着生产成本的降低及良率的提升，N 型电池势将成为光伏电池技术的主要发展方向。N 型硅片对硅料纯度要求更高，随着下游电池及硅片产品迈向N型时代，对多晶硅品质要求也逐渐由太阳能级多晶硅向电子级多晶硅趋近。目前通威股份、天宏瑞科等企业使用改良西门子法生产的部分多晶硅产品已经可以满足电子级多晶硅要求，可供 N 型单晶硅片使用，而流化床法生产的颗粒硅产品纯度在 6-9N，仍只能满足太阳能级产品要求，未来是否能够满足 N 型硅片的使用仍有待验证。改良西门子法能够匹配N型硅片需求，且生产工艺相对成熟，未来仍将是主流生产工艺，根据CPIA预测，2030年改良西门子法的市场占有率仍有望维持在90%以上。
未来改良西门子技术成本仍有较大下降空间，仍将占据行业主流地位。1）投资成本：随着生产装备技术进步、单体规模提高和工艺水平提升，改良西门子法多晶硅生产线设备投资成本逐年下降，根据CPIA数据，2021年投产的万吨级改良西门子法多晶硅生产线设备投资成本在10.3亿元/万吨的水平，预计到 2030 年万吨投资成本可下降至9.5 亿元，较2021年下降7.77%； 2）还原电耗：主要包括硅芯预热、沉积、保温、结束换气等工艺过程中的电力消耗，而菜花料的使用、还原炉的大型化和棒数增加能有效降低还原电耗。目前 40 对棒还原炉为行业主流炉型，未来随着72 对棒等大炉型的投用和稳定生产、单晶厂家对于菜花料的试用、以及气体配比的不断优化，还原电耗有望进一步持续下降，根据 CPIA 预测，到2030 年多晶硅生产平均还原电耗有望下降至 42kWh/kg-Si，相较2021 年降低8.70%；3）冷氢化电耗：主要包括物料供应、氢化反应系统、冷凝分离系统和初馏系统的电力消耗。反应催化剂的开发、工艺环节中热能回收利用率的提高、以及反应效率的提高，都可以有效降低冷氢化电耗水平。根据CPIA预测，2030 年多晶硅生产冷氢化电耗有望下降至4.1kWh/kg-Si 以下，较2021年下降 12.77%； 4）综合电耗：是指多晶硅产品所耗用的全部电力，包括合成、电解制氢、精馏、还原、尾气回收和氢化等环节的电力消耗。根据CPIA预测，未来随着多晶硅企业生产装备技术提升、系统优化能力提高、以及生产规模增大，2030 年多晶硅生产综合电耗有望下降至 55kWh/kg-Si，较2021年的节省幅度达到 12.70%。
余热利用率有望明显提升，降低多晶硅生产综合能耗。余热利用率是回收利用还原工艺中热量占还原工艺能耗比，2021 年多晶硅还原余热利用率平均水平为 81%。随着大炉型的使用以及节能技术的进步，多晶硅还原过程中的余热利用率有望进一步提升，CPIA 预计2030 年多晶硅生产还原余热利用率将达到 83%，较 2021 年提升2pct，同时余热利用率的提升还将进一步降低生产能耗： 1）水耗：多晶硅生产的水耗主要发生于蒸发、清洗等工艺环节，余热利用率的提升可以有效降低蒸发量，同时叠加精馏塔排出的物料再回收利用降低残液处理水耗等措施，根据 CPIA 推测，2030 年多晶硅生产水耗有望控制在 0.09t/kg-Si 的水平，较 2021 年下降10%；2）蒸汽耗量：是指生产多晶硅过程中除还原炉余热利用所产生的蒸汽外的外购蒸汽量。主要用于精馏、冷氢化、尾气回收等环节。根据CPIA预测，随着还原余热利用率的提升、以及提纯、精馏系统优化等工艺进步，2030年多晶硅生产蒸汽耗量有望降至 8.8kg/kg- Si，较2021 年的节省空间达到52.17%； 3）综合能耗：综合天然气、煤炭、电力、蒸汽、水等能耗来看，生产技术的进步和能源的综合利用将为多晶硅生产打开降本空间，根据CPIA预测，到 2030 年多晶硅生产综合能耗预计可降至7.6kgce/kg-Si，较2021年降幅达到 20%。
