产业链在向更高效的形态进化，对整体发展当然是好事。

当前，多晶硅制造环节企业通威、协鑫、晶科都在乐山布局了较大产能。像国内的云南曲靖、内蒙古包头、江苏盐城、浙江义乌等都规划、集聚了较多光伏企业抱团建立上、下游产能的大型基地，尽管这些企业各自运营，但又上、下游协同一体化，不但节省了物流、时间成本，也给生产原料的供应提供了明显保障。

现场工作人员告诉科创板日报记者： 乐山协鑫10万吨级颗粒硅项目共有5条产线，每条产线具备2万吨级颗粒硅的产能。随着产业赛跑加速， 绿色硅谷们 能否打开更大的想象空间，值得关注。7月30日，永祥能源科技一期12万吨高纯晶硅项目在五通桥区新型工业基地开工。公司基地位于招商政策优渥、产业配套健全的乐山五通桥地区。从主要工业产品产量看，其中，多晶硅同比增长138.7%，单晶硅同比增长96.8%。

当前，主流的多晶硅生产技术主要有三氯氢硅西门子法和硅烷流化床法，产品形态分别为棒状硅和颗粒硅。多位业内人士向科创板日报记者表示，四川乐山绿色硅谷 具备多种吸引力，包括：政策支持、绿色能源、产业集群等。01优势背后的现实悖论市场对于颗粒硅技术的热忱期待，其来有自。

按理说，如果颗粒硅果真能耗成本比西门子法低60%以上，那么其完全可以通过价格优势对传统硅棒进行全面压制，但事实却并非如此：从现实层面看，在耗电量显著低于西门子法的情况下，颗粒硅的市场价格却几乎与传统硅棒价格相当，只是象征性的每吨便宜几百元。虽然这样做延长了反应器寿命，但却会造成颗粒硅中含碳量较高，从而影响颗粒硅的纯度。同时，在颗粒硅从生产到运输的过程中，还会产生15-20%的硅粉损耗。长期看我们要乐观，但这个过程里我们更须时刻对产业的第一性保持敬畏，不断审视新技术的成熟度以及其之于产业生态的贡献度。

然而，在诞生60多年的时间中，这项技术却始终不温不火，究其原因就在于生产的硅片中杂质过多。从P型电池向N型电池过渡的情况下，已然对上游多晶硅提出了更高的要求，而这些要求主要集中体现在硅的纯度上。

这些数据系完全以产业龙头数据为基准，颗粒硅行业中的平均参数很可能远高于此。正是因为这些因素影响，所以颗粒硅始终没有大规模全面进入市场。由于硅烷流化床法底部进料存在气流，因此工业硅颗粒会在反应器内处于悬浮状态，但底部蒸汽气流持续进入，会导致工业硅颗粒不断冲击反应器内部，在长期持续运作下，颗粒硅势必会在不断碰撞中遭到金属材料的污染。图：TCS改良西门子法成本构成 资料来源：中国光伏行业协会，光大证券目前，改良西门子法经过持续技术迭代后，综合耗电量已经由此前60kWh/kg.Si，下降至48kWh/kg.Si。

电费是多晶硅制备过程中的重要成本，占比约在31%-42%之间。而这却正是当前颗粒硅技术的短板。比如在锂电板块，各种前沿技术路线屡屡成为市场焦点话题，但迄今为止仍是磷酸铁锂与三元二分天下。在最初的时候，颗粒硅与传统硅棒的硅耗比在1.2左右，虽然如今这个比例有所下降，但颗粒硅依然需要消耗更多的硅量。

杂质含量更少的传统硅棒无疑是能够达到N型电池需求的，有颗粒硅企业虽然也对外表示开始布局N型电池，但杂质依然是要高于N型电池用料的标准需求。目前来看，颗粒硅距离全面达标还存在差距。

反观改良西门子法，现阶段已经可以做到0蒸汽消耗，因此在蒸汽这一隐藏能耗上，颗粒硅是要远高于传统硅棒的。图：改良西门子法的六大工艺流程 资料来源：《多晶硅生产工艺分析》，光大证券与之相对，硅烷流化床法是将细小的硅颗粒种子铺在有气孔的床层上，然后从下面通入硅烷气体和其它反应气体，这时硅颗粒种子呈现出流体特征。

再比如本文探讨的光伏产业硅料这一分支，不少人都在预期基于硅烷流化床法的颗粒硅，将要颠覆掉既有的多晶硅供给格局，但我们目前看到的仍是下游企业不断用巨额长单锁定后者未来数年的产能。之所以市场认为颗粒硅有很大的成本优势，其核心原因在于将电量消耗与综合能耗画上了等号。从整个产业链安全与升级发展角度出发，任何人都希望行业中多一些革命性的技术迭代方向。其中一个接一个的泡沫吹起与破裂，令广大投资者时而亢奋时而扼腕。虽然硅粉能够以低价出售，而且硅粉的损耗比例也呈现下降趋势，但这实则也会进一步影响颗粒硅的制备，让成本和能耗再次提升。以此数据计算，其耗电量仅为改良西门子法的30%，有着极大的降本空间。

由此，颗粒硅对外宣称的低成本与居高不下的市场价格之间，便形成了一个令人迷惑的悖论。如果颗粒硅并不能从本质上大幅降低成本和能耗，那么它与传统硅棒的竞争将重新回到产品质量层面。

尽管市场中存在着颗粒硅单炉投料100%的说法，但下游第三方厂商依然将传统硅棒作为主流材料，颗粒硅的投料比例一般在15%-30%之间。纵观历史发展，不乏伤仲永式捧杀案例。

一直以来，硅料都是耗电大户。04更远的未来：既要乐观，也要客观回溯光伏产业链发展史，不难发现，这是一个持续迭代的行业。

过去两年多来，光电风储领衔的新能源宏大叙事，在资本市场高潮迭起。实际上，虽然颗粒硅电量消耗很低，但流化床法实则会用到一定量的蒸汽，这部分理应也算作能量消耗，但却被很多投资者所忽视。硅料供需如此紧张的情况下，下游厂家并没有全方面布局颗粒硅，这足以说明目前行业中对于颗粒硅的质量依然存在担忧。聚焦当下，PERC电池逐渐逼近能效天花板，从P型电池向N型电池升级已经成为行业内的共识。

03无法被忽视的质量比较目前行业中对于颗粒硅的判断，实则是存在预期差的。据协鑫2021年报披露的数据，其某基地的颗粒硅综合耗电成本已经控制在14.8kWh/kg.Si。

综合以上三方面因素，颗粒硅的综合成本与能量消耗几乎与传统硅棒处于同一量级，即使存在成本优势，其空间也很小，尚不足以产生颠覆性的降维冲击。颗粒硅的制备并非简单的单次制备，而是一个连续的过程，在制造过程中，很容易因反应温度不够而出现内部氢键未断裂的情况，会出现小泡。

整体而言，改良西门子法主要分为合成、提纯、还原、尾气回收、冷氢化、后处理六大工序。制备颗粒硅的流化床法并非一门新技术，早在1952年，美国联碳公司已经开始尝试流化床技术，并在随后被杜邦公司发扬光大。

在加热等反应条件下，硅单质沉积在硅颗粒种子上，生成体积较大的硅粒，通过出料管送出流化床反应器。如果颗粒硅能够达到跟传统硅棒相仿的纯度，那么颗粒硅一定具备更大的发展潜力，不排除其在某天成为行业中流砥柱。在多晶硅供需持续紧张的情况下，无疑成本投入更低、耗电量更少的硅烷流化床法显得更具优势。图片：颗粒硅除耗电更少这个优势外，颗粒硅还存在生产工序简单这个优势。

技术总是向前不断迭代延展。图：传统硅棒与颗粒硅杂质数据 资料来源：公开数据刨除杂质问题不谈，颗粒硅实际制造过程当中，还受到氢跳问题困扰。

此种背景下，降低电量消耗，就成为这一技术领域降本增效最为直接的方式。除蒸汽的隐藏消耗外，颗粒硅还需要比改良西门子法更高的硅量消耗。

如果将改良西门子法48kWh/kg.Si换算成标煤消耗，则为5.90kgce/kg.Si。当然，根据技术进步曲线我们可以预期，颗粒硅一定存在纯度进一步提升的空间。