周梦晗论硅片技术的发展从CCZ说起（第二篇）-光伏变迁见证者
周梦晗论硅片技术的发展从CCZ说起（第二篇）-光伏变迁见证者
周梦晗 因为篇幅较长，为了方便读者阅读，故将五位主持人（张治雨 先生、郭宽新 先生、储晞 先生、詹文平 先生、石坚 先生）的论点依次发表，群友的交流论点也会文末附上。
备注：光伏变迁见证者群 举办论坛并无意挑起单多晶之争，我一直坚信单多晶互为补充互相扶持，论坛是请大家各抒己见，在交流中碰撞出火花，也请读者们尊重每一位发言人的论点，谢谢！！
郭宽新 先生论点
大家好，我的观点就是从单晶和多晶系统的技术趋势以及成本进行介绍。
首先，从电池说起，因为电池的效率直接关系到电站最终每瓦发电成本，现在高效电池包括perl、HIT和IBC，而perc是PERL的简易版；从趋势看，我的观点是：最终是以每瓦发电成本来评价产品优劣。
单晶和多晶，主要的差异产生点在晶体端，也就是拉晶/铸锭的模式不同，而在硅料、切片、组件、电站端，按照每片计算，成本差异很小。
那么我们就考虑拉晶成本、铸锭成本以及电池成本在整个系统成本（以最终发电为依据的成本）里面所占的比例。
从数据来看，多晶铸锭占整个系统发电的成本比例只有2%，而单晶也只有6%，最后能够其决定性影响的因素的也只有效率，也就是说，从整体说来看，有的因素是可以忽略的。
如果按照每片核算，电池环节起到决定作用，电池成本占整体成本的10%，这就意味着，高效电池即便成本增加100%，而只要效率可以提高10%，那么还是有利润的，也就是变相的提高了单晶的优势。
从实际情况来看，现有的高效电池，其成本增加和收益是不成比例的，所以，如果在高效上提高电池效率，还是单晶优势明显。
上图模型是模拟整个电站投资的回报率，从这个可以看到最终谁是有优势。
2017年，是硅料、拉晶、电站三环节走了超额利润，从整个市场看，相对而言，大家相安无事，是比较平衡的。但是，即使都拿均衡的利润的话，我个人对多晶还是持悲观态度的。
铸锭环节，每片多晶硅片的成本只有0.45元，如果折算到每瓦成本是0.1元/瓦，该成本占整个发电系统的成本不到2%。如果从整个电站的成本来考虑，即使铸锭成本为0，多晶也没办法和单晶进行竞争。
也有很多人说，未来的高效电池也在多晶上应用。在多晶上做，是没得选择，也是一个没有办法的办法。因为在电池环节，同样的投资，在多晶产品上的投资回报率远低于在单晶产品上的投资回报率。
比如PERC电池，在电池生产过程中，假设单多晶生产所增加的成本一样，单晶所带来的收益远高于多晶（单晶提升效率高于多晶），在同样的条件下，如果PERC单晶只有30%的收益的话，那么PERC多晶可能就没有收益了。
换个角度来说的话，因为多晶的整个生产成本占整个发电系统的成本只有不到2%。目前综合来看，如果多晶没有大的技术突破（效率或者别的优势），只会导致单晶的市场占有率会越来越高，多晶的市场占有率将会越来越低，这个趋势无法改变。
但是，请注意，多晶绝对不会消失，单多晶只会共生。
目前整个硅料市场，并不是所有的硅料都适合做单晶，如果2018年单晶扩到70GW，多晶降到40GW，必然会导致硅料的市场格局发生变化，未来可能单晶硅料的利润很高，而多晶硅料的利润可能很低，甚至多晶硅料被迫按照成本卖，单多晶硅料的价格会进一步拉大；另外，单晶的锅底料、碎硅片等也需要铸锭来消耗，而硅料的成本占整个电站发电系统成本的7%-8%，比例还是挺高的，如果硅料的价格差异化市场形成的话，多晶势必还会有生存空间，多晶会延续下去，但是产能很难在扩大了，将无法和单晶抗衡。
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以下为群友问答：
1、如果美国不卖给我们高纯石英砂，中国单晶会不会像中兴通讯一样，等着破产？如果是，单晶就要抑制发展。如果不是，就应该大力发展单晶，多大的占有率都不为过。
问：这个坩埚石英砂难道用国内的石英砂材料提纯做不出来吗？现在用美国的，只是因为它的原矿品相好，加工成本低吧，如果禁运了，我们无非用成本高点的提纯石英砂也行吧?和炼铁差不多吧？
答：不行，矿的品质不够。这几年，美国石英砂的价格基本是疯长。而且好品味IC级的砂，不卖给中国。跟铁矿石完全不一样，铁矿石最终会提炼成单质。这个容易。石英砂是不可以破坏网络结构，夹在网络结构里面的杂质，怎么提炼都是投鼠忌器。
只要最终形态是单质的，都好弄。而如果材料不让破坏原子排列，又要极高纯度，就难了，假设在原子排列里，有一个碱金属，你就非常难把这个碱金属原子剔除。查查世界上5.8N高纯石英砂的世界市场占有率，你就知道忧虑了。
2、关于单多晶的成本讨论：
一公斤实际重量的方棒，加工费需要至少70元，行业普遍在80~100元的。127硅料+70加工费+10硅损+10期间费用≈213，213/62≈3.43元。切片0.7元，算上各种成本，含税应该在4.2~4.4元/片，一般厂家在4.5~4.8元/片。
关于价格和成本计算：单晶用料128，多晶用料110。多晶都是吃二级料，碳头料，菜花料，珊瑚料，等外料，一级料只有大厂看得见。
论点1、计算：现在一炉5棒，成本大概多少钱？
氩气200元/炉
真空泵油100元/炉
籽晶母合金30元/炉
26寸石英坩埚3000元/炉
电（等径90含外围）：
0.35×90×24×5≈3780元
0.8×90×24×5≈8640元（沿海）
石墨系统折旧4000元/炉
人工150×15≈2250元/炉
维修及其他500元/炉 设
备折旧（5年）2500元/炉
开方截断磨面每炉1500元/炉
硅料损耗2000元/炉
这里面石墨系统折旧可以打7折，石墨系统折旧含二次加料器折旧。5天，化料20小时，引晶放肩冷却收尾20小时。剩余120–40≈80小时，每小时可以生长6公斤，一共可以产出480公斤理论圆棒，考虑到良率、方棒实际重量，每炉出17.6毫米的方棒约300公斤。20000/300≈67元/实际重量方棒，加上生产事故，70元/KG实际重量方棒，是说得通的。
如果用沿海的电，每片成本再加0.2~0.4元。如果使用最新工艺，单晶硅片成本在3.6元，加上各种费用，4元可以做下来。
论点2：1、?隆基圆棒每小时应该可以长8kg。2、铸锭炉一炉氩气需要用到260kg到280kg。3、隆基实际成本我们不知道，但单晶方棒成本60应该可以做得到，不会到70的。4、不用算一炉，按月吧，一个月2800kg圆棒打底。
备注：1、60指的公斤长度是17.56。
2、技术研发?60以内到方棒是可以的，单晶方棒现在的价格在170-175之间，可以倒算。
3、现在一台单晶炉年产能平均在7MW以上，好的在7.5MW以上（市场上有35GW产能符合此要求）。
论点3：单晶48真的可以做到，华东电费0.65元，不做任何技术升级的单晶制造成本大概在70元，现阶段的单晶硅片价格已经低于成本价了，电费成本在25-30元每公斤，圆棒单产1.6Kg/h。隆基电费三毛左右，叠加水冷屏和连续加料技术，单产已经从去年上半年的3.4提升到现在的3.9kg/h，单产就相差2.5倍，在电费降一半的基础上加权单产的提升，成本降至48一点不为过。
多晶铸锭G6成本交流：
1、每炉13000元，大锭含折旧。2、开方截断磨面2500元。3、硅损，3000元。4、期间费用2000元。投料850公斤，出535公斤小锭。每公斤小锭17.4毫米，成本38元。硅料110+38≈148元/公斤。硅片出58片，每片0.7元，多晶硅片成本3.2左右。
综上，多晶3.2元，单晶3.8-4.2元。
多晶想生存，效率要与单晶效率差1%左右。单晶想生存，需要建立在假设美国人不使坏的基础上。
3、我们说要学习隆基，不是说单晶就好，而是学习他那种精神，百折不饶，当单晶面临死亡的时候能够坚持研发，提出大胆的目标。不得不说隆基是家不错的公司。现在的人太浮躁，形而上，狼来了就跑，这是逃跑主义？套用某光伏大佬的话，多晶还没逼到那个份上。当所有人放弃的时候，你要选择坚持！
对标隆基，分析隆基，应该好好分析当年单晶面临死亡的时候，他的坚持，而不是事后诸葛亮或者鼓吹手。如何从一根到无根，如何从拉速0.8到1.6。如果都是这种逃跑主义心态，单晶也没有今天。放弃远比坚持来的简单。芯片中兴放弃了，而华为海思选择了坚持。谈所谓工匠精神，不是逃跑也不是放弃。
单晶曾经只拉一根，现在五根。多晶能不能一炉多锭？能不能实现连续铸造？钢铁曾经也是模铸，现在连铸是标配。产能直接翻翻，能耗下降30%。技术人员要敢于创新。危机危机，是危也是机。对于国产芯片，也是一个机遇，国家痛定思痛，才会迎来大的发展
举个例子，都说单晶可以比多晶切的更薄。外界说说也就信了。多晶杂质高，但是我们能不能逆向思维，我们能不能突破，能不能大胆假设小心求证？当碳含量降到一定的量级，实现无杂晶界。而单晶有天生的解理面，薄到一定程度隐裂非常多。而多晶反而是个优势。可以预期多晶可以比单晶更薄！
4、问：单晶切片直接横切不行吗？横切，出来的晶格是长的，效率提升多少？
答：CZ法单晶的位错密度很高的，横切也是为了电阻率，对硅片的晶界分布没有什么影响，效率无提高。
我同意胡总看法，多晶要突破，要发展大型连续生产设备，但是中国目前没有实力研发。
5、我觉得大家不是讨论“能做什么”，“将要做什么”，而应该是基于现状讨论，市场瞬息万变，做出来了赶不上也来不及，趋势和生态反转了，恐怕就很困难了，数据说话。 技术都是不断在进步的，但是什么时候突破，什么时候形成产能，都属于很难预测的事件。我觉得应该基于目前能看到的数据，去判断半年内或者一年内会是什么情况，而不是讨论如果技术突破了会怎么怎么样。 市场的瞬息万变是基于很多人默默的研究出来的新东西，不管ccz还是rcz都是经过多年实践才一鸣惊人
6、1366近况：1366已经实现连续生产4周，停机维护5-6小时，再可以连续生产。因为监控每一片的电阻率，并自动反馈到生长步骤，整体分布很窄，预计今年年底东南亚的第一个小规模工厂投产。
问：1366连续生产4周，持续加料，理论上太阳能级的硅料积累这么多，杂质累积怎么去除？
答：每片生长时都会带走一些。通过工艺控制，这些杂质会集中。这是一个小秘密，跟生长工艺一体的，天然的分离。这样液相杂质浓度其实变化不大。杂质富集的部分不会直接回收。所以1366实际上达不到100%硅利用率，也存在一定的硅损，只有不到2kg都硅料处于液相。
另外，1366肯定也需要热场，相比于G7，我们的“坩锅”太小了。
7、听说多晶会做成158.75？
答：161.5，其实就算做1000*1000，理论上也没问题，但是没意义，工信部对于组件面积有要求，工信部对于组件标准效率算法：60pcs组件尺寸按照1650*992mm，72pcs组件尺寸按照1960*992mm。
事实上做不了那么大的，片间距跟爬电距离，iec都有标准的，不满足就拿不到认证的，以才有叠瓦的空间，不然都去做大半片了。
问：那做大边长的目的是什么？
答：名义效率会增加，增加面积，多了瓦数，电流会变大，必须做半片来抵消。
8、单晶把产能做的很大，效率问题和成本问题解决了。对于太阳能市场来说本身也是好事啊。单晶放在低点价地区，也算是合理的资源配置。没有违背什么市场规律。也就是说没毛病。单晶真的能在多晶0成本都有优势的话（不确定真实性），多晶也就只能走用廉价硅料的路了。
可以肯定的是，未来单晶技术提升与降本的空间要高于多晶，多晶市场走衰可能是个大概率事件，根据治雨的统计，到年底的时候单晶产能要到74G瓦，未来市场严峻的时候，有可能是单晶撑起市场70%的需求。
9、我相信2-3年左右，铸造单晶专用炉子会投放市场，会有类似于金刚线改造一样，炉子也全面改造。之前多晶自我提升没有动力，现在不一样了。
10、今年下半年的某个时候，多晶硅片每张价格会跌到3元/片。60张硅片的价格总计180元。而光伏组件的封装成本就高达220元。
所以未来降低硅片的成本意义不大了，提升转换效率，进而把封装成本以及后端的电站建设成本摊低才更重要。从这个角度来讲，1366难了。
输出效率直接影响非常晶体生长外的所有单位成本，而晶体生长成本比重小。
11、美国有炉子，有硅料，有石英砂他们为啥不做单晶硅片？
答：国内如果单晶厂都能做晶圆，你看谁还弄太阳能硅片，因为做晶圆远比做单晶硅片赚钱的多。
文末是张治雨 先生的个人公众号：solrwir，更多干货，欢迎关注。
关于更多的单晶技术，欢迎咨询单晶专家 王先进 先生。
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