颗粒硅，光伏产业的第三次革命？
在目前内卷的光伏产业链中，持续涨价的硅料是首要元凶，上游价格的大幅上涨积压了产业链下游的议价空间，加剧了整个行业的内卷。
谁将会打破光伏产业的内卷呢？很有可能是颗粒硅。这是一种颗粒形状的多晶硅料，制造成本显著低于传统硅棒。随着颗粒硅渗透率的提升，其有望在未来终止硅料持续上涨的情况。
了解光伏行业的投资者一定知道，光伏产业一共发生过两次革命。
第一次革命发生在硅片领域，复投拉晶技术（RCZ）和金刚线切割技术大大提升了单晶硅片生产效率，单晶硅片已经做到了比多晶还低的单片成本。趁此时机，隆基股份判断单晶代替多晶的历史性节点已经到来，全力押注单晶，最终成为市场龙头。
光伏产业链（来源：亚洲硅业招股书）
第二次革命发生在电池片领域，PERC技术叠加单晶硅片，带来了1+1＞2的极佳效果，引发了全面PERC革命。在这轮革命中，迅速涌现出通威股份、爱旭股份、润阳悦达等电池片新三巨头，行业格局发生巨大变化。
除此之外，无论是组件领域的MBB（多主栅）技术，还是电池片领域的TOPcon和HJT，从推进速度和产生影响上，目前都很难说是一轮新的革命。
但颗粒硅的商业化应用，以及其与连续加料直拉技术（CCZ）配合所产生的的巨大想象力，让资本振臂高呼，光伏行业的第三次革命就要来了。
年初以来，颗粒硅已经成为整个光伏行业最大的热点。保利协鑫能源不遗余力地向整个行业推广颗粒硅，而根据其公布的数据，颗粒硅在多项杂质浓度指标上已经达到太阳能级多晶硅特级标准，下游各大厂商如中环、隆基、晶澳等均将颗粒硅纳入应用。
与此同时，保利协鑫旗下中能硅业新增两万吨颗粒硅产能在11月上旬正式投产。种种迹象表明，颗粒硅，作为一种曾经“失败”的技术，正逐渐在硅料行业抢回属于自己的份额。
光伏行业的第三次革命真的来了吗？
01、硅料技术路线之争
从表面上看，颗粒硅与传统硅料的最大不同在于外形之上，但实际上他们却代表着硅料行业两条技术路线的斗争。
颗粒硅和传统棒状硅和块状硅（来源：保利协鑫、亚洲硅业）
传统棒状硅和块状硅的生产方法是改良西门子法，这也是目前硅料市场最为主流的生产方法。其原理是在1050°C左右的硅芯上用氢气还原三氯化硅，生成多晶硅沉积在硅芯上。
颗粒硅，则是硅烷流化床法（FBR）的产物。硅烷流化床法是以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料，在流化床内高温高压下最终生成硅烷气，将硅烷气通入加有小颗粒硅籽晶的流化床反应炉内进行连续热分解，生成粒状多晶硅。
在实际市场竞争中，改良西门子法在多晶硅纯度、成本、安全稳定性等方面具有较大优势，因此长期占据市场主流地位。
流化床法颗粒硅的主要缺点在于杂质含量高，金属、碳、氢含量都高于改良西门子法，同时流化床设备内件耐用性低，影响实际生产成本。
当然，流化床法也有着突出的优势：生产温度在700°C以下，能耗更小；颗粒小，具有球形外貌，流动性更好，便于加料。
尽管在光伏发展过程中，改良西门子法始终占据行业主流，但仍有不少企业专注于流化床法路线的研究。如挪威REC、美国MEMC（后来被SunEdison合并）和德国Wacker。
但这些企业在进行多年研究后，并未实现较大的市场突破，REC长期亏损，SunEdison破产，Wacker基本放弃了颗粒硅方法，以改良西门子法为主。
近日，全球第六大太阳能组件公司，韩华集团出资收购挪威REC公司公司，从而有望重新投入颗粒硅研发。
聚焦国内，选择流化床法路线的玩家并不多，量产供应商仅有陕西天宏和保利协鑫能源两家。
其中，陕西天宏的颗粒硅技术来自挪威REC集团技术授权，保利协鑫则布局颗粒硅多年，并在2016年收购了破产的SunEdison太阳能颗粒硅业务。保利协鑫旗下的中能硅业，已经成了国内颗粒硅行业的扛旗者。
据《中国光伏产业发展路线图》数据，2020年改良西门子法生产的多晶硅占我国97.2%以上的市场份额，而硅烷流化床法颗粒硅占比仅2.8%。
无论从参与企业状况还是市场份额，我们都可以看到，硅烷流化床法始终处于市场劣势地位，几乎被证明是一项“失败”的技术路线。
那么“失败”的技术路线又为何得以重新复苏，并掀起行业风云呢？
02、来自时代的共振
这一轮颗粒硅的异军突起，是宏观政策、行业环境和技术突破的共振的影响。
首先，在政策层面上，“碳中和”已经成为国内产业发展的核心目标，能耗更小的颗粒硅具备了政策上的发展潜力优势。
一直以来，硅厂是知名的耗电大户，电费是太阳能级多晶硅的重要成本。
在通威股份2020年报中，电费占据太阳能级多晶硅39.54%的产品成本。而根据亚洲硅业招股书，其在2020上半年，电费占采购金额的53.35%。也正因此，大型硅料厂往往分布在内蒙古、新疆等电价较低，以及四川、云南等水电资源丰富的区域。
据《中国光伏产业发展路线图》数据，目前改良西门子法硅料综合电耗达每公斤60-70度，未来随着技术发展，有望下降至50-60度，尽管整个产业仍有下降空间，但与颗粒硅相比已然还是太贵了。
一般而言，颗粒硅的综合电耗仅为每公斤30-40度。而根据保利协鑫的公告，其颗粒硅产品电耗每公斤已降低到了18度以下，相较于改良西门子法电耗降低约三分之二。低电耗自然带来更低的碳排放，这在碳中和的大环境下是难得的优势。
其次，光伏产业发展趋势，也让颗粒硅有了一定竞争力。
目前，硅厂主要在直拉式单晶炉中生产单晶硅：将硅料和掺杂剂在坩埚中融化为液体，然后通过具有固定晶向的单晶硅籽晶提拉制备为单晶硅。
随着单晶硅棒多根拉制技术发展，一个坩埚已经可以拉制多根硅棒，但在拉制过程中却需要间歇或连续加料，导致厂商对流动性更好的复投料需求增大。
颗粒硅往往是被当做辅料与西门子法小块料掺杂使用，掺兑比例一般不超过10%-20%，但这一比例有持续提升的趋势。
从去年以来，硅料供应紧缺，也让颗粒硅企业加速了对颗粒硅产品的推广。
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