一萬噸矽料，到底能產出多少吉瓦組件？瘋狂擴產的矽料，到底能支撐多少吉瓦新增裝機？公開資料語焉不詳，本文試圖貫穿整個產業鏈，從拉晶、切方、切片、電池及組件封裝各個流程，定量探究矽料和組件功率之間的對應關係，為矽料的產業分析做一點微小的貢獻。
一、拉晶、切方過程中的損耗
根據某拉晶廠最新的環評報告，切方過程會產生的28．57％邊角料，主要是頭尾料和邊皮料，這些邊角料經過擦拭汙跡，去除雜質、破碎、酸洗等步驟，再經純水清洗、烘幹、冷卻、檢驗合格後回用。
因此，拉晶、切方中真正產生的損耗有：拉晶損耗2．31％，切方損耗2．16％，酸洗損耗0．29％，合計損耗4．76％。考慮到邊角料循環拉棒切方產生的損耗，經過簡單的求極限可知矽料合計損耗6．19％。
因此，1kg矽料經過拉晶、切方後能產出0．9381kg方棒。
需要指出的是，鍋底料是殘留在石英坩堝中的餘料，有些廠家會通過去除石英、酸洗、清洗、烘幹、冷卻後回用，也有廠家會把它當做固廢處理、出售。
表1：某拉晶廠環評報告數據
二、方棒切片的出片量和損耗
通過每公斤方棒的長度，除以槽距（矽片厚度＋金剛線線徑＋砂徑），再考慮到良率後，即可得出片數。以182邊長、165微米厚的M10矽片為例，每千克方棒可切片55．03片，計算過程如下：
表2：由矽棒切M10－182矽片的數量計算
切片損耗計算：
通過每片矽片的重量，可以計算出每公斤矽棒最終切出的矽片重量。
圖1：常見M10－182矽片截麵尺寸
表3：M10矽片重量計算
因此，每公斤方棒切出的矽片總重量為：55．03＊12．691＝698．39（克）。
由此可見，方棒切片環節的矽損耗就是切割的磨損，大約為30％左右，可以說是所有環節中損耗最大的部分。該部分損耗除部分不合格矽片可以清洗重複利用外，其它切割產生的矽屑都無法重複利用，一般作為廢料對外出售。
三、矽片到組件封裝功率
接切片環節，55．03片（對應1kg方棒）矽片最終封裝至組件中為53．66片，可支撐377．28W組件功率。
表4：每公斤方棒支撐組件功率
根據1kg矽料形成0．9381kg方棒，1kg矽料可支撐353．93W組件。因此，以M10尺寸計算，1萬噸矽料支撐3．54GW組件。
用同樣的方法來推算P型M6、M12，和更薄更高效的N型M10和N型M12所對應的組件功率，可以得到以下結果：
表5：不同尺寸矽片對應矽料組件產出
四、2022年矽料／組件產出比展望
隨著矽片薄片化、金剛線線徑下降、電池組件效率的提升，1萬噸矽料對應3．3GW的時代已經遠去，現在時點一萬噸矽料對應3．5GW組件產出是比較合適的。
而隨著N型電池技術如異質結、TOPCon的普及，電池效率會進一步提升至24％＋、25％＋，萬噸矽料支撐的組件功率數將達到3．95GW左右，疊加更好的串聯及封裝工藝，以萬噸矽料對應4GW（1：4）也有望實現。
此外，金剛線線徑向40微米以下進發，也直接降低了切片損耗；如果再考慮拉棒端的工藝提升帶來的矽耗降低，比如拉棒效率的提升、鍋底料的複用，如果未來矽片競爭更加激烈，還能榨出一點空間；再考慮到矽片的減薄，如中環已經推出了150um、160um的矽片，也就是說，矽料廠啥都不做，單靠下遊的技術進步，按照以往萬噸矽料對應3．3GW的量計算，就能多出20％的組件產量，想想還有點小驚喜呢。
另外對比可知，210矽片切片良率要比182低一些，金剛線線徑也會比182尺寸粗一些，所以210尺寸的矽耗會多一些，形成組件的功率要稍低一些。
各種技術進步推動矽料／組件產出比不斷提升後，相同的矽料產能未來能支撐20％的組件產量。根據對王勃華CPIA報告的解讀，2021年Q4的矽料產量，加上2021年底前形成的矽料產能對應2022年的產量，就能滿足2022年的全部新增裝機需求。如果加上技術進步帶來的組件產量額外增量，2022年及以後的矽料供應會更加充裕。
而到2022年底前，全球將形成百萬噸級的矽料產能，洶湧擴產的矽料未來會何去何從？
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