硅料疯狂扩产，一万吨硅料到底能产出多少GW光伏组件？

一万吨硅料，到底能产出多少吉瓦组件？疯狂扩产的硅料，到底能支撑多少吉瓦新增装机？公开资料语焉不详，本文试图贯穿整个产业链，从拉晶、切方、切片、电池及组件封装各个流程，定量探究硅料和组件功率之间的对应关系，为硅料的产业分析做一点微小的贡献。

一、拉晶、切方过程中的损耗

根据某拉晶厂最新的环评报告，切方过程会产生的28．57％边角料，主要是头尾料和边皮料，这些边角料经过擦拭污迹，去除杂质、破碎、酸洗等步骤，再经纯水清洗、烘干、冷却、检验合格后回用。

因此，拉晶、切方中真正产生的损耗有拉晶损耗2．31％，切方损耗2．16％，酸洗损耗0．29％，合计损耗4．76％。考虑到边角料循环拉棒切方产生的损耗，经过简单的求极限可知硅料合计损耗6．19％。

因此，1kg硅料经过拉晶、切方后能产出0．9381kg方棒。

需要指出的是，锅底料是残留在石英坩埚中的余料，有些厂家会通过去除石英、酸洗、清洗、烘干、冷却后回用，也有厂家会把它当做固废处理、出售。

表1某拉晶厂环评报告数据

二、方棒切片的出片量和损耗

通过每公斤方棒的长度，除以槽距（硅片厚度＋金刚线线径＋砂径），再考虑到良率后，即可得出片数。以182边长、165微米厚的M10硅片为例，每千克方棒可切片55．03片，计算过程如下

表2由硅棒切M10－182硅片的数量计算

切片损耗计算

通过每片硅片的重量，可以计算出每公斤硅棒最终切出的硅片重量。

图1常见M10－182硅片截面尺寸

表3M10硅片重量计算

因此，每公斤方棒切出的硅片总重量为55．03＊12．691＝698．39（克）。

由此可见，方棒切片环节的硅损耗就是切割的磨损，大约为30％左右，可以说是所有环节中损耗最大的部分。该部分损耗除部分不合格硅片可以清洗重复利用外，其它切割产生的硅屑都无法重复利用，一般作为废料对外出售。

三、硅片到组件封装功率

接切片环节，55．03片（对应1kg方棒）硅片最终封装至组件中为53．66片，可支撑377．28W组件功率。

表4每公斤方棒支撑组件功率

根据1kg硅料形成0．9381kg方棒，1kg硅料可支撑353．93W组件。因此，以M10尺寸计算，1万吨硅料支撑3．54GW组件。

用同样的方法来推算P型M6、M12，和更薄更高效的N型M10和N型M12所对应的组件功率，可以得到以下结果

表5不同尺寸硅片对应硅料组件产出

四、2022年硅料／组件产出比展望

随着硅片薄片化、金刚线线径下降、电池组件效率的提升，1万吨硅料对应3．3GW的时代已经远去，现在时点一万吨硅料对应3．5GW组件产出是比较合适的。

而随着N型电池技术如异质结、TOPCon的普及，电池效率会进一步提升至24％＋、25％＋，万吨硅料支撑的组件功率数将达到3．95GW左右，叠加更好的串联及封装工艺，以万吨硅料对应4GW（14）也有望实现。

此外，金刚线线径向40微米以下进发，也直接降低了切片损耗；如果再考虑拉棒端的工艺提升带来的硅耗降低，比如拉棒效率的提升、锅底料的复用，如果未来硅片竞争更加激烈，还能榨出一点空间；再考虑到硅片的减薄，如中环已经推出了150um、160um的硅片，也就是说，硅料厂啥都不做，单靠下游的技术进步，按照以往万吨硅料对应3．3GW的量计算，就能多出20％的组件产量，想想还有点小惊喜呢。

另外对比可知，210硅片切片良率要比182低一些，金刚线线径也会比182尺寸粗一些，所以210尺寸的硅耗会多一些，形成组件的功率要稍低一些。

各种技术进步推动硅料／组件产出比不断提升后，相同的硅料产能未来能支撑20％的组件产量。根据对王勃华CPIA报告的解读，2021年Q4的硅料产量，加上2021年底前形成的硅料产能对应2022年的产量，就能满足2022年的全部新增装机需求。如果加上技术进步带来的组件产量额外增量，2022年及以后的硅料供应会更加充裕。

而到2022年底前，全球将形成百万吨级的硅料产能，汹涌扩产的硅料未来会何去何从？

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