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2023年光伏產(chǎn)業(yè)鏈全景圖 光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性提升顯著
日期:2023-07-17   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_huamengqi 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
 一、光伏產(chǎn)業(yè):全球碳中和主力軍

光伏產(chǎn)業(yè)概述


光伏發(fā)電原理:光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體材料的光生伏特效應(yīng),把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程。其發(fā)電原理是太陽光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)上, 形成新的空穴-電子對,在P-N結(jié)內(nèi)建電場的作用下,光生空穴(正電荷)由N區(qū)流向P區(qū),光生電子(負(fù)電荷)由P區(qū)流向N區(qū),形成從 N到P的光生電動勢,從而使P端電勢升高,N端電勢降低,接通電路后就形成P到N的外部電流。

光伏產(chǎn)業(yè)鏈:光伏產(chǎn)業(yè)是半導(dǎo)體技術(shù)與新能源需求相結(jié)合而衍生的產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈上游是晶體硅原料的采集和硅棒、硅錠、硅片的加工 制作,中游是光伏電池片和光伏電池組件及配套設(shè)備的制造,下游是光伏電站系統(tǒng)的集成和運(yùn)營。

我國光伏產(chǎn)業(yè)地位:經(jīng)過多年發(fā)展,在清潔能源政策引導(dǎo)和市場需求驅(qū)動的雙重作用下,光伏產(chǎn)業(yè)已成為我國少有的形成國際競爭優(yōu) 勢、實(shí)現(xiàn)端到端自主可控、并有望率先成為高質(zhì)量發(fā)展典范的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),也是推動我國能源變革的重要引擎。目前我國光伏產(chǎn) 業(yè)在制造業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平、應(yīng)用市場拓展、產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)等方面均位居全球前列。

經(jīng)濟(jì)性驅(qū)動光伏產(chǎn)業(yè)快速擴(kuò)張

光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性提升顯著。依托技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?;l(fā)展,光伏擁有陡峭的降本曲線。過去十年,全球光伏電站投資成本下降幅度約 79%,度電成本下降幅度約82%,成本下降速度超過其他電源品種,已經(jīng)成為全球最具經(jīng)濟(jì)性的主要電源品種之一。根據(jù)IEA預(yù)測,到 2027年全球光伏累積裝機(jī)量將超過煤炭成為全球最大能源類型。

我國光伏產(chǎn)業(yè)快速擴(kuò)張、發(fā)展領(lǐng)先。受益于經(jīng)濟(jì)性提升,我國光伏裝機(jī)量與產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能快速擴(kuò)張。制造端:我國光伏組件產(chǎn)量連續(xù)16 年位居全球首位,多晶硅產(chǎn)量連續(xù)12年位居全球首位。應(yīng)用端:我國光伏新增裝機(jī)量連續(xù)10年位居全球首位,光伏累計裝機(jī)量連續(xù)8 年位居全球首位。從多晶硅到組件,中國在全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈制造階段的占比均超過了80%。

二、國內(nèi)需求:裝機(jī)快速增長,多樣化應(yīng)用發(fā)展

從補(bǔ)貼時代邁向平價時代


2012年及之前,以金太陽示范工程及電站特許招標(biāo)為市場起點(diǎn),通過 項目建設(shè)“資金補(bǔ)助”方式支持光伏發(fā)展。 2013年-2017年,以“電價補(bǔ)貼”替代之前“資金補(bǔ)助”的鼓勵形式。 2013年8月,《國家發(fā)展改革委關(guān)于發(fā)揮價格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健 康發(fā)展的通知》發(fā)布,確立了標(biāo)桿電價機(jī)制,國內(nèi)光伏市場需求大規(guī) 模啟動。標(biāo)桿上網(wǎng)電價包含兩部分,一部分是當(dāng)?shù)厝济簶?biāo)桿電價,另 一部分是補(bǔ)貼,由中央財政撥付。2016年以來標(biāo)桿上網(wǎng)電價逐步退坡。2018年-2020年,2018年531新政出臺,加速降補(bǔ)貼。政策形式以電價 補(bǔ)貼調(diào)整為“競價”和“電價補(bǔ)貼”年度總額控制的新政策。2019年 以來,改用競價機(jī)制,限定補(bǔ)貼總盤子;平價項目開始大量涌現(xiàn)。 2021年,戶用光伏每度電補(bǔ)貼3分錢,地面電站全面平價。2022年,戶 用光伏也不再享受補(bǔ)貼,全面進(jìn)入平價時代。

光伏發(fā)電:產(chǎn)業(yè)鏈價格下行,驅(qū)動國內(nèi)光伏裝機(jī)高增

受硅料價格上漲影響,過去兩年光伏組件的價格處于高位,一定程度影響地面電站建設(shè)進(jìn)度。2023年以來,硅料新增產(chǎn)能陸續(xù)釋放, 光伏產(chǎn)業(yè)鏈價格開啟下行通道,刺激終端需求釋放,組件集采招標(biāo)處于高位,2022年延遲的項目加速安裝并網(wǎng),需求持續(xù)向好。2023年一季度,國內(nèi)光伏發(fā)電新增裝機(jī)33.66GW,同比增長154.81%;其中集中式新增15.53GW,同比增長257.8%,分布式新增 18.13GW,同比增長104.4%。截至2023年3月,我國光伏累計裝機(jī)容量已達(dá)425.89GW,超越水電成為全國第二大電源類型。2023年1-5月,國內(nèi)光伏新增裝機(jī)61.21GW,同比增長158.16%;其中5月單月光伏新增裝機(jī)12.9GW,同比增長88.88%。

光伏應(yīng)用多樣化趨勢凸顯

從區(qū)域分布上看,2022年分布式光伏裝機(jī)仍主要集中在山東、河南、河北、浙江、江蘇、廣東等省份。其中,江蘇、浙江、廣東等沿 海經(jīng)濟(jì)大省主要以工商業(yè)光伏為主,山東、河南、河北等農(nóng)業(yè)大省主要以戶用光伏為主。從發(fā)展模式上來看,“整縣推進(jìn)”“綠色園 區(qū)”對國內(nèi)分布式光伏市場影響深遠(yuǎn),促進(jìn)了更多的企業(yè)、資金進(jìn)入分布式光伏領(lǐng)域。“十四五”時期將形成集中式與分布式并舉的發(fā)展格局。平價時代疊加“碳中和”目標(biāo)以及大基地開發(fā)模式的推動,集中式光伏電站 或?qū)⒂瓉硇乱惠啺l(fā)展熱潮。同時,隨著光伏在建筑、交通等領(lǐng)域的融合發(fā)展,疊加整縣推進(jìn)政策的推動,分布式項目仍將保持一定的 市場份額。

三、海外需求:出口需求向好,不確定性猶存

海外需求旺盛,出口數(shù)據(jù)亮眼


海外需求旺盛,光伏組件出口保持高位。在經(jīng)歷了2022年全球光伏需求和中國光伏組件出口高增后, 2023年海外光伏市場依然保持高 熱度。根據(jù)Infolink統(tǒng)計,今年3月我國組件出口曾創(chuàng)高峰,1-5月累計出口88GW光伏組件,同比增加約39%,其中5月出口組件約 19GW,相較四月的18GW小幅增長約5%,相較去年5月增加32%,顯示海外市場在2023年的快速增長。從區(qū)域看,1-5月歐洲累積從中國進(jìn)口組件約51.9GW,占據(jù)出口份額的59%,為我國最主要的海外市場。亞太地區(qū)1-5月累積從中國進(jìn) 口15.2GW組件,占比約17%,其中印度累積進(jìn)口約2GW。美洲市場1-5月從中國進(jìn)口12.4GW組件,占比約14%。

美國:低碳發(fā)展和經(jīng)濟(jì)性驅(qū)動,供應(yīng)鏈恢復(fù)刺激裝機(jī)增長

受美國對東南亞四國反規(guī)避調(diào)查及根據(jù)所謂的《強(qiáng)迫勞動預(yù)防法》扣留了光伏設(shè)備影響,2022年美國新增裝機(jī)量為20.2GW,同比下降 16%。2022年6月,拜登豁免東南亞四國2年關(guān)稅,供應(yīng)鏈問題得到一定程度緩解,去年底以來美國海關(guān)通關(guān)流程改善,有望帶動終端 裝機(jī)量提升。根據(jù)SEIA與Wood Mackenzie統(tǒng)計,由于供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)的緩解和此前推遲的太陽能項目得到推進(jìn),2023年一季度美國太陽能新增裝機(jī)達(dá) 6.1GW,創(chuàng)造一季度新增裝機(jī)數(shù)據(jù)紀(jì)錄。其中公共事業(yè)裝機(jī)達(dá)到一季度新高3.8GW;住宅市場新增裝機(jī)1.6GW,同比增長30%;商業(yè)市 場新增裝機(jī)391MW,亦創(chuàng)下一季度紀(jì)錄。預(yù)計全年美國或?qū)崿F(xiàn)40%+增長,新增裝機(jī)達(dá)到30GW,帶動光伏進(jìn)口增長。 據(jù)SEIA統(tǒng)計,預(yù)計美國將在未來十年安裝570GW以上的光伏系統(tǒng),使其累計裝機(jī)容量從目前的141GW增加到2033年的700GW以上。

全球需求展望:2023年光伏需求增速有望超50%

在能源低碳發(fā)展、能源自主供應(yīng)、光伏經(jīng)濟(jì)性提升等因素的驅(qū)動下,海外越來越多的國家和地區(qū)加大發(fā)展光伏的力度。2022年全球光 伏新增裝機(jī)約235GW,同比增長約40%,中國、歐洲成為2022年需求大幅增長的最大動能。 考慮能源安全保供、綠色低碳轉(zhuǎn)型、光伏經(jīng)濟(jì)性提升等驅(qū)動因素,2023年全球光伏發(fā)展趨勢向好;硅料新產(chǎn)能的釋放增加供給能力, 有助推動組件價格下降并刺激終端需求。預(yù)計2023年中國、歐洲仍為需求的重點(diǎn)支撐,光伏新增裝機(jī)分別達(dá)到150GW、65-70GW;美 國市場需求在供應(yīng)鏈緩和背景下有望加速增長,實(shí)現(xiàn)新增裝機(jī)規(guī)模30GW左右,新興市場將延續(xù)增長勢頭,推升2023年全球光伏新增 裝機(jī)達(dá)到355GW或以上,全球光伏需求有望實(shí)現(xiàn)50%或以上增長。

四、主產(chǎn)業(yè)鏈:N型滲透率提升,一體化擴(kuò)產(chǎn)加速

硅料:產(chǎn)能大幅釋放,新進(jìn)者陸續(xù)投產(chǎn)


光伏硅料即太陽能級多晶硅,為帶有金屬光澤的灰黑色固體,是硅片和光伏發(fā)電系 統(tǒng)的核心原材料,作為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料,被稱為產(chǎn)業(yè)鏈中的“黑金”。 2021-2022年,硅料由于供不應(yīng)求價格暴漲,光伏廣闊前景以及短期硅料的暴利吸引 老牌硅料企業(yè)和新玩家紛紛涌入擴(kuò)產(chǎn)。根據(jù)我們對主要硅料企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃的梳理, 若按企業(yè)初步擴(kuò)產(chǎn)計劃,2023-2024年硅料的規(guī)劃產(chǎn)能或分別超270和410萬噸/年。 根據(jù)硅業(yè)分會統(tǒng)計,2022年國內(nèi)硅料產(chǎn)能達(dá)到118.7萬噸/年,2023年產(chǎn)能增量約104 萬噸/年,則到年底投產(chǎn)產(chǎn)能約達(dá)222.7萬噸/年。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會年度報告預(yù) 測,到2023年底國內(nèi)多晶硅總產(chǎn)能可能超過230萬噸/年??傮w看,預(yù)計2023年硅料 供給足以支撐450GW以上的光伏裝機(jī)需求,超過355GW左右全球裝機(jī)需求量。

硅片:受成本、技術(shù)及材料保供能力影響,企業(yè)盈利分化將凸顯

N型品質(zhì)技術(shù)、非硅成本、高純石英砂/石英坩堝保供能力影響當(dāng)前硅片企業(yè)盈利能力。薄片化、大尺寸和N型硅片是技術(shù)發(fā)展趨勢。薄片化有利于降低硅耗,2022年P(guān)型硅片平均厚度約155μm,目前頭部TOPCon企業(yè)N型硅 片厚度約130μm,頭部HJT企業(yè)硅片約110-120μm,并將持續(xù)推進(jìn)薄片化降本。大尺寸化硅片技術(shù)為未來主流,2022年182mm和210mm 尺寸合計占比增至82.8%,未來占比仍將擴(kuò)大。N型硅片占比持續(xù)提升,2022年N型硅片占比增至10%,2023年將進(jìn)一步提升至25%+。 2023年以來高純石英砂供應(yīng)持續(xù)偏緊,硅片企業(yè)成本與品質(zhì)控制、盈利能力將形成分化。單晶坩堝的原料高純石英砂因原料稀缺及技 術(shù)壁壘較高,主要需從Sibelco(美國尤尼明Unimin)、挪威TQC、印度等處進(jìn)口,當(dāng)前光伏旺盛需求使得石英砂供需緊張持續(xù),價格處于 高位,除少數(shù)原料保供較優(yōu)的頭部硅片企業(yè),其他硅片企業(yè)產(chǎn)能爬坡、品質(zhì)及成本控制或受一定影響。

五、光伏輔材:助力降本增效,受益于下游需求放量

逆變器:光伏發(fā)電系統(tǒng)的“大腦”


光伏逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置,能將光伏組 件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成可并入電網(wǎng)或供負(fù)載使用的交流電,同時可 跟蹤光伏陣列的最大輸出功率,廣泛應(yīng)用于住宅、工商業(yè)屋頂、地 面電站等光伏發(fā)電系統(tǒng),影響著電站收益和電能質(zhì)量。 光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的“大腦”,在光伏系統(tǒng)成本中占比約 3%-5%。逆變器主要零部件包括IGBT、IC等半導(dǎo)體器件,傳感器、 連接器、線材等電子物料,散熱器、緊固件等機(jī)構(gòu)件,電感、變壓 器等磁性器件,電阻、電容等阻容器件以及PCB板等。

膠膜:組件封裝的關(guān)鍵輔材,EVA與POE樹脂為主要原材料

光伏膠膜是組件封裝的關(guān)鍵輔材,具有耐濕熱、抗紫外線老化、抵御水汽等特性,其包裹電池片并封裝到光伏玻璃和背板之間,對脆 弱的太陽能電池片起保護(hù)作用,可延長光伏組件的使用壽命,同時使陽光最大限度地透過膠膜達(dá)到電池片,提升光伏組件的發(fā)電效 率。膠膜的性能及穩(wěn)定性直接影響光伏組件的產(chǎn)品質(zhì)量、使用壽命、發(fā)電性能等。 膠膜是光伏輔材的重要一環(huán),其在光伏組件的成本結(jié)構(gòu)中占比約4%-8%。光伏膠膜的成本構(gòu)成包括原材料、人工、電費(fèi)折舊等,其中 直接材料成本占比約90%,主要包含EVA樹脂、POE樹脂以及助劑(交聯(lián)劑、稠劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑等),原料樹脂的價格波動將 影響著膠膜成本、單價、毛利率等。

光伏玻璃:大尺寸薄片化趨勢明顯,雙玻滲透率快速提升

雙面組件滲透率持續(xù)提升。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2022年隨著下游應(yīng)用端對于雙面發(fā)電組件發(fā)電增益的認(rèn)可,雙面組件市場滲 透率達(dá)40.4%,較2021年提高約3%,預(yù)計到2024年雙面組件將超過單面組件成為市場主流。當(dāng)前,TOPCon電池正逐步確立其光伏擴(kuò)產(chǎn) 主流地位,其雙面率可達(dá)85%以上,隨著市占率提升和應(yīng)用普及,TOPCon單雙玻組件對光伏玻璃的性能和工藝要求亦將提高。

光伏玻璃大尺寸、薄片化趨勢凸顯。隨著近年182mm、210mm大尺寸組件需求快速增加,封裝玻璃大尺寸化趨勢明顯;而大型化帶來 的高運(yùn)輸成本、高重量等問題使得光伏玻璃超薄化需求不斷上升。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,目前,雙玻組件主要采用厚度為 2.0mm玻璃,2022年隨著雙面組件份額提升,厚度為2.0mm的前蓋板玻璃市占率達(dá)到39.7%,而厚度3.2mm的前蓋板玻璃市占率下降至 59.3%;目前部分企業(yè)雙玻組件開始試用1.6mm超薄玻璃,2022年其市占率為0.5%。隨著組件輕量化、雙玻組件以及新技術(shù)的不斷發(fā) 展,蓋板玻璃將向薄片化持續(xù)發(fā)展,厚度為2.0mm及1.6mm的前蓋板玻璃市場份額將逐步提升。

六、產(chǎn)業(yè)趨勢:新型電池技術(shù)驅(qū)動行業(yè)變革

新型光伏電池加速迭代,多種技術(shù)路線競相發(fā)展


“降本增效”推進(jìn)光伏技術(shù)迭代,2022年為N型光伏電池產(chǎn)業(yè)化元年。依托技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?;l(fā)展,近年來光伏成本快速下降,光伏發(fā) 電已經(jīng)成為全球最具經(jīng)濟(jì)性的電源品種之一。光伏電池是實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的核心環(huán)節(jié),降低度電成本的終端目標(biāo)驅(qū)動市場向高功率、高 效率電池產(chǎn)品迭代升級。2016年以來行業(yè)歷經(jīng)多晶向單晶、常規(guī)BSF向PERC電池的技術(shù)迭代,目前由于PERC電池迫近理論效率極限,以 TOPCon、HJT、IBC為代表的N型電池擴(kuò)產(chǎn)提速,產(chǎn)業(yè)化元年正式開啟;而鈣鈦礦單結(jié)及疊層電池憑借高效率、低成本等應(yīng)用優(yōu)勢,近期 技術(shù)研發(fā)持續(xù)突破、商業(yè)化應(yīng)用喜訊頻傳。

我國光伏電池轉(zhuǎn)換效率提升顯著

根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會,2022年規(guī)?;a(chǎn)的P型單晶電池均采用PERC技術(shù),平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23.2%,較2021年提高0.1個百分點(diǎn);N 型TOPCon電池平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.5%,異質(zhì)結(jié)電池平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.6%,兩者較2021年均有較大提升,XBC電池平均轉(zhuǎn)換效率達(dá) 到24.5%,今后隨著技術(shù)發(fā)展,TBC、HBC 等電池技術(shù)也將不斷取得進(jìn)步。目前,N型技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)電池效率已超過25%,今年底有望進(jìn) 一步提升至約26%水平。

HJT加速降本增效與市場導(dǎo)入,建議關(guān)注領(lǐng)先企業(yè)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化及電站驗(yàn)證進(jìn)程

HJT是具有本征非晶層的異質(zhì)結(jié)電池,目前處于降本增效及市場導(dǎo)入關(guān)鍵期,建議關(guān)注頭部HJT企業(yè)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化及終端電站驗(yàn)證進(jìn)程。 HJT電池利用本征非晶硅層將襯底與兩側(cè)摻雜非晶硅層完全隔開,有效鈍化提升效率。目前HJT領(lǐng)先企業(yè)電池量產(chǎn)效率約25%+,2023年 通過雙面微晶等工藝有望提升效率至26%+。2022年以來,華晟、愛康、金剛、日升等新老光伏企業(yè)積極參與HJT的投資布局,下游央 國企如華潤電力、國電投等也加速規(guī)劃擴(kuò)產(chǎn),受經(jīng)濟(jì)性影響很多新進(jìn)企業(yè)實(shí)際投產(chǎn)進(jìn)度落后于規(guī)劃進(jìn)度,2022年HJT產(chǎn)能規(guī)模約為10- 20GW,預(yù)計2023年擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模有望達(dá)到45-50GW或以上。

原標(biāo)題:2023年光伏產(chǎn)業(yè)鏈全景圖 光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性提升顯著

 
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