受上下游供需错配影响，硅环节脱颖而出，成为2021年光伏产业链中的“印钞机”。
2021年，主营业务为多晶硅的硅材“四大天王”均实现业绩爆发式增长。通威股份、GCL科技(03800。HK)、大全能源(688303。SH)和新特能源(01799.HK)分别实现净利润82.08亿元、50.84亿元、57.24亿元和49.55亿元，同比增长127.50%、189.70%、448.56%和680%。2022年第一季度，“一硅难求”带动四大龙头公司收入持续增加。
目前硅料环节还基本处于零库存甚至是负库存的状态。现在讨论供应过剩似乎还为时过早，但风险无法避免。本文对四大龙头公司的产能、技术、客户、产业链拓展等方面进行了对比分析，讨论了谁将在当前的硅热潮中受益最大，并有望通过周期成为最终赢家。
四位领导，近50万吨新增产能在路上。
处于光伏产业链最稀缺的环节，硅材料“四大天王”将在2021年迎来高光时刻。通威股份、GCL科技、大全能源和新特能源分别实现营收634.91亿元、196.98亿元、108.32亿元和223.55亿元，同比增长43.64%、35.28%、132.23%和58.71%。
通威、GCL、大全能源、新特能源2021年的毛利率分别提高了10.59、11.98、32.03和24.95个百分点。毛利率最高的大全能源，2021年硅料销售均价为143.18元/公斤，同比增长131.20%，产品价格呈逐季上涨趋势。到2021年第四季度，平均售价已经达到216.87元/公斤，创下近年来的新高。
2021年，四家公司净利润合计超过200亿元。其中，GCL科技一举扭转了连续三年亏损的颓势，大赚50.84亿元，成为此轮硅料涨价的大赢家。
除了硅材料价格的大幅上涨，四大龙头公司的业绩增长也离不开硅材料产能的释放。
CPIA数据显示，2021年国内多晶硅总产量50.5万吨，同比增长29%，CR4占比63.44%。此前，在2020年硅材料价格持续下跌的背景下，小厂商逐渐退出亏损严重的市场，行业形成寡头垄断格局。
从各企业来看，通威2021高纯晶体硅各生产基地满负荷运行，继续保持满产满销，全年销量10.77万吨，同比增长24.3%。
截至2021年底，公司已建成18万吨高纯晶体硅总产能，圆满完成2020-2021年阶段性产能目标；在建的5万吨包头二期和12万吨乐山三期项目预计分别于2022年和2023年投产。届时，通威的高纯晶体硅产能将达到35万吨，超过2020年披露的6万吨计划产能上限。
GCL科技主要在徐州和新疆拥有两个硅生产基地。2021年，公司共生产多晶硅4.76万吨。
公司先后在内蒙古包头、江苏徐州和四川乐山规划建设了三个颗粒硅生产基地。其中，包头基地一期10万吨颗粒硅产能计划于2022年第四季度投产；徐州基地1万吨颗粒硅和2万吨新增颗粒硅已于2021年投产，计划新增3万吨颗粒硅产能，预计2022年三季度投产；乐山基地一期计划生产10万吨颗粒硅，预计2022年第三季度投产。
2022年4月，公司宣布与GCL、中环、TCL科技签署战略协议，在呼和浩特建设10万吨光伏多晶硅。光伏多晶硅项目投资额达到90亿元。
大全能源也将在2021年实现现有生产线的满负荷生产。2021年，公司实现多晶硅产量8.66万吨，超过原预计的8.3万-8.5万吨，同比增长12.03%。董事会秘书长孙艺程在2021年业绩说明会上表示，预计2022年公司实际产量约为12.5万吨，预计较去年增加约4万吨。目前公司新增产能的爬坡已经完成。
2021年，新特能源实现多晶硅产量7.82万吨。同样，公司建设多晶硅项目也从未停止——新疆生产线技术改造预计2022年上半年投产，届时新疆多晶硅产能将提升至10万吨/年；内蒙古10万吨多晶硅项目于2021年6月正式开工。目前正在进行设备动员和调试工作，2022年年中项目建成投产，2022年底前完成生产。
改良西门子法生产PK颗粒硅的成本优势
四家公司的主营业务都是多晶硅，但具体产品并不完全相同。其中，GCL科技的颗粒硅技术备受业界关注，通威、大全能源、新特能源则是西门子法改性的棒状硅。
GCL于2009年启动了国内首个西门子法冷加氢大型技改项目，引领了当时光伏上游材料端的一场技术变革。目前改良西门子法技术已逐渐成熟，占市场95%以上。
然而，高能耗成为改良西门子法的“硬伤”。2021年，改良西门子法生产多晶硅的平均综合电耗约为63kWh/kgSi。虽然该技术希望通过持续降低电耗、降低综合电耗，在生产过程中实现降本增效，但华泰证券认为，随着国产化红利、规模效应、低电价红利的充分挖掘，改良西门子法的降本空间有限，头部硅企成本曲线趋同。
为此，GCL科技在西门子工艺冷加氢技改项目后开始了硅烷流化床技术的深耕之路，并于2019年开始新一代硅基材料——硅烷流化床颗粒硅的商业化量产。
目前，GCL法生产颗粒硅的电耗约为14.8kWh/kgSi，比改良西门子法降低76.5%。华泰证券测算，在当前要素价格下，其综合成本比改良西门子法降低11.6元/公斤，成本降低率可达23.2%。但过去大规模生产颗粒硅面临金属杂质、氢跳等技术瓶颈。目前，该行业已通过研发内衬材料和改进棒拉伸方法来缓解这一问题。
业内人士表示，与棒状硅相比，颗粒硅可以省去原料精馏和硅棒拆卸等工序，生产成本优势更明显，未来发展空间可能更大。
值得注意的是，由于多晶硅受材料单耗等因素影响较大，采用改良西门子法的企业也在试图通过提高材料单耗来降低成本。
通威股份实施冷加氢技术改造比GCL晚四年。目前，公司产品平均单位综合电耗同比下降12%，蒸汽消耗同比下降55%。大全能源产品生产过程中电、水、硅粉等物料单耗远优于中国光伏行业协会行业平均水平。此外，新特能源在内蒙古的10万吨多晶硅项目采用高效、节能、环保的冷氢化、精馏、还原、尾气回收技术，生产成本更低。
客户无忧，领先产能被下游长单锁定。
在硅材料供需紧平衡的背景下，四大龙头公司的产品基本被国内下游头部光伏企业锁定。总的来说，公司多晶硅生产调度优先考虑长单的表现。目前市场上90%的多晶硅交易都是长单。
根据年报披露的信息，通威股份2021年有4笔与多晶硅相关的重大销售合同，已履行金额合计92.73亿元。客户包括晶科能源、天合光能、柯美硅能和中环。2022年3月，隆基股份发布公告称，公司8家子公司与通威股份4家子公司签订了多晶硅材料长期采购协议。2022年1月至2023年12月，双方多晶硅材料交易量为20.36万吨。
截至2021年底，GCL科技已与上机数控、隆基、中环、梁爽节能、金高科技签订长期订单，订单供应总量68.46万吨。其中，京奥科技14.58万吨全部为颗粒硅。
大全能源与隆基、金高科技、天合光能、中环、上吉数控、柯美硅能、高静太阳能等光伏行业龙头企业建立了长期稳定的合作关系。公司已与主要客户签订长期框架合同，约定未来1-5年的供货，并收取一定金额的预付款。2021年1-12月，公司收到长单预付款约12亿元。
公开资料显示，新特能源与下游建立了战略合作模式，引入晶科能源和金高科技作为内蒙古10万吨多晶硅项目的投资方，后两家分别持有项目公司9%的股权。此前，新特能源下属公司与梁爽硅材签署多晶硅战略合作购销协议，将于2022年1月至2026年12月向梁爽硅材销售总计8.22万吨多晶硅，交易总金额约为174.68亿元人民币。
拓展产业链？四个领导风格不同。
硅位于光伏产业链的上游，相关企业要扩大产业链布局，无疑会延伸到硅片、电池、组件、电站等中下游。
在硅片方面，GCL科技拥有自己的硅片生产能力。2022年一季度硅片产能达到50GW；通威股份此前计划募集资金用于15GW单晶拉杆切割项目，从而扩大硅片产能。但2022年5月，公司在互动平台上表示，公司目前硅片产能较小，生产电池芯所需硅片主要来自外部开采。
在四大龙头公司中，通威是唯一一家有电池业务的公司。2021年公司电池销量31.25GW，同比增长51.19%，全球第一。
电站方面，截至2021年底，通威已建成48座以“渔光一体化”为重点的光伏电站，累计装机并网规模2.7GW，年结算电量30.9亿千瓦时。这些光伏电站都是公司控股，大部分都是公司100%控股。
GCL科技的光伏电站业务在2018年光伏“531”新政后受到重创，一度导致公司出现债务危机。为此，GCL科技不得不将刚刚投产的光伏电站折价出售，为资金缺口回血。截至2021年底，负责光伏电站业务的子公司GCL新能源持有的电站总装机容量已从峰值的7.3GW降至约1GW，资产负债率也从峰值的76%降至56.31%。
新能源并未直接布局光伏电站，但其母公司TBEA在新能源业务布局上一直不断出招。2022年5月，宣布孙公司将投资建设闻喜100MW光伏项目，总投资4.8亿元。
结论:硅有多短多长？
由于硅料的化学性质、高能耗要求以及一年半的建设周期，短期内难以释放新的产能，存量产能最高的“四大天王”仍能保持较高的盈利水平。
不过，有色金属硅业分会近日提醒，未来硅材料存在供过于求的风险。硅产业分会专家委员会副主任路金标此前表示，多晶硅产能一旦超过需求，就容易出现长期成本价格倒挂的极端情况，进而再次进入行业投资不足、供需严重错配的恶性循环，加剧市场无序竞争。
届时，谁能抗住行业穿越周期的波动，从上述公司的技术路径选择和储备、产业链布局、产能规模等方面，或可窥一二。
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