光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展深度分析

思瀚產(chǎn)業(yè)研究院

一、行業(yè)上游發(fā)展情況

光伏上游產(chǎn)業(yè)主要包括硅料、硅片的生產(chǎn)。多晶硅料是信息產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料，由石英砂加工的冶金級(jí)硅精煉而來(lái)，用于制造基于晶體硅的電池組件。多晶硅材料可以先被鑄成硅錠，然后切割成片，加工成多晶硅硅片，也可以熔爐后植入單晶硅籽晶，拉伸為圓柱晶棒，再被切割成片，加工成為單晶硅硅片。

由于鑄錠效率比拉棒略高，多晶硅片對(duì)于單晶硅片存在一定成本優(yōu)勢(shì)。硅料環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)門檻較高，過(guò)去國(guó)外壟斷情況嚴(yán)重，隨著我國(guó)自主技術(shù)研發(fā)獲得成功，目前已經(jīng)擺脫進(jìn)口依賴。21世紀(jì)初，全球多晶硅產(chǎn)業(yè)還主要是圍繞集成電路等傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件行業(yè)，隨著光伏產(chǎn)業(yè)快速規(guī)?；l(fā)展，市場(chǎng)對(duì)硅料的需求猛增，太陽(yáng)能級(jí)多晶硅價(jià)格從2004年的40美元/kg左右暴漲到2008年的近450美元/kg（1美元約合7.163人民幣）。

隨著2009年歐美經(jīng)濟(jì)危機(jī)和債務(wù)危機(jī)蔓延，以及多晶硅技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)成本降低、產(chǎn)能的陸續(xù)釋放，多晶硅價(jià)格從2011年的近100美元/kg降至2018年的13美元/kg。我國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)2005年以來(lái)，在政策推動(dòng)下起步，一路歷經(jīng)產(chǎn)能過(guò)剩、淘汰兼并，行業(yè)集中度不斷提高。

部分先進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)成本已達(dá)全球領(lǐng)先水平，產(chǎn)品質(zhì)量多數(shù)在太陽(yáng)能級(jí)一級(jí)品水平。2018年，全國(guó)多晶硅產(chǎn)能超過(guò)萬(wàn)噸的企業(yè)有10家，產(chǎn)能利用率保持在較高水平，產(chǎn)量超過(guò) 25萬(wàn)噸。2019年、2020年多晶硅產(chǎn)量達(dá)到34.2萬(wàn)噸和39.2萬(wàn)噸，2021年達(dá)50.5萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)28.8%。

其中，排名前五企業(yè)產(chǎn)量占國(guó)內(nèi)多晶硅總產(chǎn)量86.7%，其中5家企業(yè)產(chǎn)量超過(guò)5萬(wàn)噸。2022年隨著多晶硅企業(yè)技改及新建產(chǎn)能的釋放，產(chǎn)量預(yù)計(jì)將超過(guò)70萬(wàn)噸。2010年至2021年全國(guó)多晶硅產(chǎn)量及2022年預(yù)測(cè)產(chǎn)量如圖1所示（單位：萬(wàn)噸）。

圖1

硅片是在多晶硅錠和單晶硅棒基礎(chǔ)上進(jìn)一步經(jīng)過(guò)線切割機(jī)加工制成，是制造太陽(yáng)能晶硅電池的基礎(chǔ)材料。在硅片產(chǎn)量方面，我國(guó)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的90%以上。硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)規(guī)模化效應(yīng)強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)集中度高，前十家硅片企業(yè)產(chǎn)量占比60%以上。2017年全球硅片有效產(chǎn)能約122.3GW，同比增長(zhǎng)22.3%，產(chǎn)量達(dá)到105.2GW，同比增長(zhǎng)40.6%。我國(guó)硅片產(chǎn)能105GW，同比增加28.2%，產(chǎn)量91.7GW，同比增加41.5%。2018年我國(guó)硅片產(chǎn)量約為109.2GW，同比增長(zhǎng)19.1%。全球前十大生產(chǎn)企業(yè)均位居中國(guó)大陸，2019年、2020年全國(guó)硅片產(chǎn)量約為134.6GW和161.3GW，2021年約為227GW，同比增長(zhǎng)40.6%。

其中，排名前五企業(yè)產(chǎn)量占國(guó)內(nèi)硅片總產(chǎn)量的84%，且產(chǎn)量均超過(guò)10GW。隨著頭部企業(yè)加速擴(kuò)張，預(yù)計(jì)2022年全國(guó)硅片產(chǎn)量將超過(guò)293GW。2010年至2021年全國(guó)硅片產(chǎn)量及2022年預(yù)測(cè)產(chǎn)量如圖2所示（單位：GW）。

圖2

二、行業(yè)中游發(fā)展情況

1.太陽(yáng)能電池片

將硅片加工成為太陽(yáng)能電池片，是制成光伏組件的中間工序。電池片的光電轉(zhuǎn)換效率直接影響整個(gè)光伏系統(tǒng)的效益，光電轉(zhuǎn)換效率的提升主要依靠技術(shù)更新?lián)Q代。2018年，我國(guó)電池片產(chǎn)量約為87.2GW，同比增長(zhǎng)21.1%。電池片產(chǎn)量超過(guò)2GW的企業(yè)有12家，其產(chǎn)量占總產(chǎn)量的53.4%，集中度進(jìn)一步提高。

2020年全國(guó)電池片產(chǎn)量約為134.8GW，2021年約為198GW，同比增長(zhǎng)46.9%。其中，排名前五企業(yè)產(chǎn)量占國(guó)內(nèi)電池片總產(chǎn)量的53.9%，前六家企業(yè)產(chǎn)量超過(guò)10GW。預(yù)計(jì)2022年全國(guó)電池片產(chǎn)量將超過(guò)261GW。2010年至2021年全國(guó)電池片產(chǎn)量及2022年預(yù)測(cè)產(chǎn)量如圖3所示（單位：GW）。

圖3

進(jìn)入21世紀(jì)的十幾年來(lái)，世界晶硅太陽(yáng)能電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，取得了一系列新成果、新突破。技術(shù)進(jìn)步已成為降低太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本、促進(jìn)晶硅太陽(yáng)能電池行業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展的重要因素。

2.光伏組件

光伏組件是基于電池整合的具有封裝及內(nèi)部聯(lián)結(jié)的，能單獨(dú)提供直流電輸出的裝置。光伏組件是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部件。作為光伏行業(yè)的終端產(chǎn)品，組件生產(chǎn)與市場(chǎng)結(jié)合緊密，產(chǎn)品更新?lián)Q代較快，要求有很強(qiáng)的市場(chǎng)應(yīng)變機(jī)制，對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力要求較高。

得益于全球光伏需求增長(zhǎng)的推動(dòng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在近年來(lái)持續(xù)加大組件環(huán)節(jié)的投資和技術(shù)革新，近十年來(lái)生產(chǎn)成本持續(xù)下降，自動(dòng)化、數(shù)字化程度不斷提升。2017年，全球組件產(chǎn)能達(dá)到147.9GW以上，同比增加20.2%；產(chǎn)量105.5GW，同比增長(zhǎng)35.4%。2018年，全國(guó)組件產(chǎn)量達(dá)到85.7GW，主要受“531”政策影響，有所下降。

組件產(chǎn)量超過(guò)2GW的企業(yè)有11家，其產(chǎn)量占總產(chǎn)量的62.3%，集中度進(jìn)一步提高。2019年、2020年組件產(chǎn)量達(dá)到98.6GW和124.6GW，2021年達(dá)到182GW，同比增長(zhǎng)46.1%，以晶硅組件為主。

其中，排名前五企業(yè)總產(chǎn)量占國(guó)內(nèi)組件總產(chǎn)量的63.4%，各自的產(chǎn)量均超過(guò)10GW。預(yù)計(jì) 2022年組件產(chǎn)量將超過(guò)233GW。2010年至2021年全國(guó)太陽(yáng)能組件產(chǎn)量及2022年預(yù)測(cè)產(chǎn)量如圖4所示（單位：GW）。

圖4

三、行業(yè)下游發(fā)展情況

光伏下游行業(yè)主要包括大型地面集中式電站、工商業(yè)和戶用光伏系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)。大型地面集中式業(yè)務(wù)偏重資產(chǎn)，企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于資金實(shí)力，傳統(tǒng)上是以大型發(fā)電公司為代表的國(guó)有企業(yè)為主投資運(yùn)營(yíng)。

近年來(lái)，隨著分布式電站鼓勵(lì)政策不斷出臺(tái)，家庭戶用光伏、工商業(yè)小型分布式光伏電站得到了快速發(fā)展。我國(guó)是全球最大的光伏市場(chǎng)，已連續(xù)五年新增裝機(jī)排名第一。

2018年全國(guó)新增光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到44GW，累計(jì)光伏裝機(jī)并網(wǎng)容量超過(guò)174GW，新增及累計(jì)裝機(jī)容量均為全球首位。2018年，我國(guó)全年光伏發(fā)電量約為1800億千瓦時(shí)，約占全國(guó)全年總發(fā)電量的2.6%。2019年、2020年光伏新增裝機(jī)容量約為30.1GW和48.2GW。

2021年，全國(guó)新增光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量約為54.88GW，同比上升13.9%，累計(jì)光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到308GW，新增和累計(jì)裝機(jī)容量均為全球首位，全年光伏發(fā)電量為3259億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)25.1%，約占全國(guó)全年總發(fā)電量的4.0%。預(yù)計(jì)2022年光伏新增裝機(jī)量超過(guò)75GW，累計(jì)裝機(jī)有望達(dá)到約383GW。2010年至2021年全國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)累計(jì)容量及2022年預(yù)測(cè)累計(jì)容量如圖5所示（單位：GW）。

圖5