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【行業(yè)洞察】一文看懂2023年中國光伏行業(yè)
日期:2023-08-02   [復制鏈接]
責任編輯:sy_huamengqi 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
本期亮點提要:

我國的光伏行業(yè)經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)鏈“兩頭在外”的發(fā)展期、歐洲“補貼退坡”的整理期、國內(nèi)需求提升的回暖期、技術(shù)和成本改善的平價期四個發(fā)展階段,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步調(diào)整完善。

光伏主產(chǎn)業(yè)鏈上游包括太陽能級多晶硅、單晶硅棒/多晶硅錠、硅片的生產(chǎn),中游包括電池片、組件的生產(chǎn),下游為光伏發(fā)電系統(tǒng)建造運營以及光伏應用產(chǎn)品制造等。

全球新增光伏裝機容量從2011年的30.2GW增長至2022年的230GW,年復合增長率20.27%。2022年全球光伏累計裝機容量突破1,100GW,光伏裝機量大幅上升。

從我國光伏新增裝機容量口徑來看,2022年光伏新增裝機容量達到87.41GW,創(chuàng)歷史新高,占當年能源新增裝機容量比重已達到43.76%,新增份額已接近一半比重。

目前硅料、硅片環(huán)節(jié)的競爭趨勢較為清晰,基本上形成了具備一定規(guī)模優(yōu)勢的龍頭企業(yè)。2022年多晶硅、硅片、電池片、組件四個環(huán)節(jié)CR5分別為87.1%、66%、56.3%、61.4%。

大尺寸硅片能夠有效攤薄非硅成本,帶來全產(chǎn)業(yè)鏈的降本增效。2022年182mm和210mm的大尺寸硅片的市場份額由2021年的45%迅速增長至82.8%,未來其占比仍將快速擴大。

隨著P型電池轉(zhuǎn)換效率逼近理論極限,技術(shù)迭代方案逐步涌現(xiàn)。晶硅電池中,TOPCon、HJT、IBC三種技術(shù)路徑并行。目前TOPCon量產(chǎn)速度領(lǐng)先,HJT降本仍在推進,IBC實現(xiàn)量產(chǎn)但良率較低且有待實證。

在2021年開始的新一輪擴產(chǎn)周期中,由于上游原料緊缺壓力,電池片環(huán)節(jié)擴產(chǎn)規(guī)模相對較小,使得2022年以來大尺寸電池供應階段性偏緊,電池環(huán)節(jié)議價能力提升。

2022年第四季度以來,硅料價格因產(chǎn)能逐漸釋放已步入下行軌道,硅片價格隨之下降,上游原材料價格水平更趨合理,促進終端市場尤其是集中式地面電站裝機規(guī)模擴容,為電池、組件環(huán)節(jié)廠商提供了良好的發(fā)展機遇。

01

發(fā)展歷程與現(xiàn)狀


二十余年以來,中國光伏行業(yè)實現(xiàn)了從無到有、從有到強的跨越式發(fā)展,建立了完整的產(chǎn)業(yè)鏈和配套環(huán)境,已經(jīng)成為我國重要的、可以參與國際競爭并達到國際領(lǐng)先水平的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),也成為推動世界能源變革的重要引擎。

2004年開始,光伏行業(yè)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化興于歐洲,以德國為首的歐洲各國推出政府補貼政策,推動光伏產(chǎn)業(yè)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展,以德國、意大利、西班牙三國為代表的歐洲區(qū)域成為全球光伏裝機需求的核心地區(qū),我國光伏行業(yè)受歐洲市場需求拉動開始起步,逐步發(fā)展成為全球最大的光伏產(chǎn)品制造基地,國內(nèi)市場需求尚未充分釋放,該階段市場需求主要在歐洲和美國,多晶硅原材料也主要依靠進口,我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈處于“兩頭在外”的局面;
受“歐債危機”等因素的持續(xù)影響,歐洲各國政府開始降低光伏補貼,市場需求下降,疊加前期產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶動投資過熱,導致行業(yè)供需失衡,光伏行業(yè)增速減緩甚至出現(xiàn)新增裝機量下滑,2011年10月開始,歐洲和美國市場需求下降且相繼對國內(nèi)光伏企業(yè)開展“反傾銷和反補貼”調(diào)查,光伏產(chǎn)品價格大幅下降,行業(yè)進入低谷期;

歐洲傳統(tǒng)光伏市場補貼退坡,中國、日本和美國成為光伏行業(yè)市場需求主要區(qū)域,歐洲市場份額逐步下降,在國家政策支持下,我國光伏行業(yè)逐步回暖,國內(nèi)光伏應用市場需求迅速提升,光伏制造產(chǎn)業(yè)工藝技術(shù)不斷提高,發(fā)電成本持續(xù)下降,同時也逐漸完善了從硅料到光伏系統(tǒng)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,我國成為全球最大的光伏產(chǎn)品制造國和消費國;

伴隨光伏工藝技術(shù)的不斷進步和成本改善,光伏發(fā)電在很多國家已成為清潔、低碳、同時具備價格優(yōu)勢的能源形勢,光伏開始進入全面平價期,全球光伏市場開啟新一輪增長;我國光伏行業(yè)開始逐步進入全面平價無補貼時代,隨著產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整的持續(xù)推動以及光伏技術(shù)水平不斷提高,電站開發(fā)建設成本持續(xù)降低,越來越多的光伏發(fā)電項目可以做到平價上網(wǎng),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步調(diào)整完善,落后產(chǎn)能逐漸被淘汰,光伏行業(yè)在產(chǎn)業(yè)升級過程中開始邁向平價上網(wǎng)的發(fā)展階段。

全球已有多個國家提出了“零碳”或“碳中和”的氣候目標,發(fā)展以光伏為代表的可再生能源已成為全球共識,再加上光伏發(fā)電在越來越多的國家成為最有競爭力的電源形式,預計全球光伏市場將持續(xù)高速增長。。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),全球新增光伏裝機容量從2011年的30.2GW增長至2022年的230GW,年復合增長率20.27%。2022年全球光伏累計裝機容量突破1,100GW,光伏裝機量大幅上升。在全球氣候變暖及化石能源日益枯竭的大背景下,可再生能源開發(fā)利用日益受到國際社會的重視,大力發(fā)展光伏能源已成為世界各國的共識。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會預測,保守情況下,2030年全球光伏年均新增裝機將達到436GW,樂觀情況下將達到516GW,具體預測情況如下所示:

近年來,在光伏“平價上網(wǎng)”、光伏行業(yè)“降本增效”以及國家對光伏產(chǎn)業(yè)扶持力度不斷加大等因素的驅(qū)動下,光伏裝機容量持續(xù)增長。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù),2022年光伏累計裝機容量已達到392.61GW,同比增長28.07%。預計 2023 年光伏新增裝機量超過 95GW,累計裝機有望超過 487.6GW。

大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)對促進中國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、構(gòu)建低碳高效的能源體系和保障實現(xiàn)“2030碳達峰、2060碳中和”的戰(zhàn)略目標具有重要意義。從光伏新增裝機容量口徑來看,2022年光伏新增裝機容量達到87.41GW,創(chuàng)歷史新高,占當年能源新增裝機容量比重已達到43.76%,新增份額已接近一半比重。未來,在光伏產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策不斷完善的基礎(chǔ)上,國內(nèi)光伏新增裝機量有望持續(xù)增長,保守情況下預計2030年我國光伏新增裝機量達到105GW,樂觀情況下
將達到128GW。

“十四五”期間,國家將會繼續(xù)推進分布式光伏發(fā)電應用示范區(qū)等建設。全國各地將會因地制宜開展各類“光伏+”應用工程,促進光伏發(fā)電與其他產(chǎn)業(yè)有機融合,通過光伏發(fā)電為土地增值利用開拓新途徑。太陽能光伏市場應用將會呈現(xiàn)寬領(lǐng)域、多樣化的趨勢,除了大型并網(wǎng)光伏電站,與建筑相結(jié)合的光伏發(fā)電系統(tǒng)、小型光伏系統(tǒng)等分布式光伏設備行業(yè)也將會快速興起。

02

市場環(huán)境與壁壘

隨著光伏裝機體量的快速發(fā)展,光伏行業(yè)各個環(huán)節(jié)集中度逐漸提升,目前硅料、硅片環(huán)節(jié)的競爭趨勢較為清晰,基本上形成了具備一定規(guī)模優(yōu)勢的龍頭企業(yè),前五大廠商的市占率已經(jīng)提升至較高水平,而電池片環(huán)節(jié)整體集中度相比之下較為分散。在N型技術(shù)發(fā)展趨勢以及未來景氣度周期下,硅料環(huán)節(jié)成本和客戶的競爭逐步激烈,行業(yè)集中度或明顯提升,龍頭企業(yè)強者恒強;硅片環(huán)節(jié)非硅成本是衡量競爭力的關(guān)鍵指標,頭部企業(yè)領(lǐng)先的優(yōu)勢會繼續(xù)保持;電池片環(huán)節(jié)產(chǎn)品性價比是核心關(guān)注點,N型趨勢或?qū)⒅厮芨偁幐窬帧8鶕?jù)中國光伏協(xié)會的數(shù)據(jù),2022年多晶硅、硅片、電池片、組件四個環(huán)節(jié)CR5分別為87.1%、66%、56.3%、61.4%。

降低制造成本和提高產(chǎn)品品質(zhì)是光伏行業(yè)技術(shù)進步的主要方向,也是光伏行業(yè)企業(yè)競爭的關(guān)鍵因素。降低成本,對單晶硅片而言,主要通過提高單晶硅的成品率、減少硅片切割損耗、提高單產(chǎn)、降低單耗等實現(xiàn);而提高品質(zhì),主要通過改善單晶硅的品質(zhì),從而提高光電轉(zhuǎn)換效率、降低衰減率等實現(xiàn)。低成本、高品質(zhì)的單晶硅片生產(chǎn)具有較高的工藝技術(shù)要求,需要通過不斷地技術(shù)研發(fā)、設備改造、生產(chǎn)流程優(yōu)化來實現(xiàn)。以166mm硅片為例,目前主流硅片生產(chǎn)廠商的硅片制造非硅成本已經(jīng)達到0.7~0.8元/片,而其他后進入者由于缺少長期生產(chǎn)和檢測經(jīng)驗的積累以及先進技術(shù)的掌握及儲備,無法在短時間內(nèi)建立起完善的生產(chǎn)體系和標準,在成本上處于較大劣勢,將面臨被市場淘汰的風險。因此,進入硅片行業(yè)存在較高的技術(shù)壁壘。

03

發(fā)展趨勢與前景


1.大尺寸、薄片化為變革趨勢,N型硅片引領(lǐng)長期方向

大尺寸硅片能夠有效攤薄非硅成本,帶來全產(chǎn)業(yè)鏈的降本增效。在相同的用量下,硅片尺寸的增大能夠有效降低切片和拉晶的次數(shù),從而有效降低單位生產(chǎn)成本,除了硅片環(huán)節(jié)外,大尺寸帶來的是全產(chǎn)業(yè)鏈成本的下降,對下游制造業(yè)企業(yè),大尺寸硅片可以提高從硅片到組件的生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)運營成本;對電站客戶,大尺寸硅片能夠降低支架、電纜等建設成本,并減少運輸安裝費用。目前市場的主流硅片尺寸為166mm、182mm和210mm,市場對于182mm和210mm兩種路線各執(zhí)己見,隆基、晶科、晶澳、阿特斯、江蘇潤陽悅達、江蘇中宇光伏、潞安太陽能這七家公司倡導建立182mm*182mm的光伏硅片標準(M10),而中環(huán)、愛旭、東方日升等企業(yè)則認為210mm是未來硅片的發(fā)展方向,其能夠兼容N型電池技術(shù)并和鈣鈦礦疊加,度電成本更低。綜上,大尺寸硅片已逐漸成為主流硅片尺寸,根據(jù)CPIA的數(shù)據(jù),2022年182mm和210mm的大尺寸硅片的市場份額由2021年的45%迅速增長至82.8%,未來其占比仍將快速擴大。

薄片化有助于降低硅耗,N型硅片平均厚度更薄。在硅片相同的面積下,將硅片做薄能夠降低單片的耗硅量,也能夠使得硅片具有更好的柔韌性,為電池和組件端帶來更多可能性,同時,在硅片切割的過程中,薄片化切割可以減少硅料損耗,增加單位硅料出片率,從而降低硅片企業(yè)的成本。目前切片工藝已經(jīng)能夠完全滿足薄片化的需求,但硅片厚度對電池片的自動化、良率、轉(zhuǎn)換效率等均有影響,因此更加依賴全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的合作推進。根據(jù)CPIA的數(shù)據(jù),2022年,P型單晶硅片平均厚度在155μm左右,較2021年下降15μm,用于TOPCon電池的N型硅片平均厚度為140μm,用于異質(zhì)結(jié)電池的硅片厚度約130μm。

2.PERC電池為當前主流電池,未來提升空間有限

隨著P型電池轉(zhuǎn)換效率逼近理論極限,技術(shù)迭代方案逐步涌現(xiàn)。晶硅電池中,TOPCon、HJT、IBC三種技術(shù)路徑并行。目前TOPCon量產(chǎn)速度領(lǐng)先,HJT降本仍在推進,IBC實現(xiàn)量產(chǎn)但良率較低且有待實證。c方面,目前行業(yè)仍在試產(chǎn)及商業(yè)化初級階段,未來與晶硅電池疊層可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率的進一步提升。

PERC是目前光伏市場最主流、性價比最高的電池類型,廣泛運用于全球各類電站項目。根據(jù)CPIA的數(shù)據(jù),2022年新建的電池量產(chǎn)產(chǎn)線仍以PERC電池產(chǎn)線為主,但下半年部分N型電池片產(chǎn)能陸續(xù)釋放,市占率下降至88%。PERC理論轉(zhuǎn)換效率上限為24.5%,2022年,規(guī)模化生產(chǎn)的PERC單晶電池,平均轉(zhuǎn)換效率達到23.2%,技術(shù)較為領(lǐng)先的電池廠商的轉(zhuǎn)換效率已逼近理論上限,CPIA預測2023/2024/2025/2026年,PERC平均轉(zhuǎn)換效率為23.3%/23.4%/23.5%/23.6%,轉(zhuǎn)換效率進步空間有限。

TOPCon、HJT等新興電池技術(shù)均屬于N型電池,較 P 型電池具備更高的提效潛力?;贜型硅片進行硼擴散,由于N型電池的少子為空穴,其壽命更高,電阻率更低,發(fā)電效率隨溫度升高而下降的幅度更低,在弱光情況下的響應能力更強,因此具備更高的理論轉(zhuǎn)換效率。TOPCon電池提出時間較短但發(fā)展迅速,憑借著現(xiàn)今的鈍化技術(shù)及雙面發(fā)電能力,TOPCon的電池轉(zhuǎn)換效率更高,其極限效率大約在28.7%,接近晶硅電池轉(zhuǎn)換效率的上限。2022年,N型TOPCon電池平均轉(zhuǎn)換效率達到24.5%,預計2025/2030年能夠達到25.4%/26.0%。HJT 電池 2022 年平均轉(zhuǎn)換效率達到 24.6%,隆基于 2022 年刷新 HJT 電池轉(zhuǎn)換效率的最高紀錄,達到 26.81%,是目前硅基太陽能電池的最高紀錄。

目前晶硅電池的市占率約為96%,薄膜電池市占率僅4%,但晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)逐步靠近理論極限的29.43%。而鈣鈦礦電池單層電池理論效率極值可達31%,晶硅/鈣鈦礦雙節(jié)疊層轉(zhuǎn)換效率可達35%,三節(jié)層電池理論極限可達45%以上。如果摻雜新型材料,鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率更是有望達到50%。鈣鈦礦(PSCs)是一種分子通式為ABX3的晶體材料,呈八面體形狀,結(jié)構(gòu)特性優(yōu)異,具有轉(zhuǎn)換率極限高、成本低的優(yōu)點,但仍存在穩(wěn)定性差和大面積制備困難的問題。

04

未來面臨的挑戰(zhàn)


1.光伏電站配儲成本進一步增加

近年來,光伏電站按容量以某一比例配置儲能作為輔助消納與支撐電網(wǎng)的措施,成為電站開發(fā)建設的前置條件。在儲能商業(yè)模式尚不完善的情況下,強制配儲給投資商帶來了巨大的負擔,且很多省份配儲要求有愈演愈烈的趨勢。

但在實際運行中,大部分光伏電站所配置的儲能系統(tǒng)被電網(wǎng)調(diào)度情況較少,難以獲得相關(guān)收益;據(jù)企業(yè)測算,按照100MW項目配置10%/2h儲能系統(tǒng)的要求,電站端成本將增加不少于0.3元/瓦,在此基礎(chǔ)上,每增加10%的儲能比例,電站成本將增加約0.3元/瓦;目前國內(nèi)風光資源豐富的很多省份要求配儲比例不少于10%/2h,且呈不斷上升的趨勢。

2.部分省份工商業(yè)電價峰谷時段調(diào)整,為行業(yè)發(fā)展帶來不確定性

峰谷時段的調(diào)整,主要受新能源消納壓力影響,目的是引導用電企業(yè)將用電負荷集中到光伏

出力的主要時段,增加新能源的消納;調(diào)整之后的峰谷電價機制中,光伏出力最多的時段基本被納入了電價谷段,分布式項目收益率下滑嚴重;全國已有甘肅、山東、河北等省份執(zhí)行峰谷時段調(diào)整,不排除其他省份跟進的可能。

3.強制產(chǎn)業(yè)配套現(xiàn)象依然嚴重

光伏項目強制產(chǎn)業(yè)配套已存在較長時間。國家及省級主管部門2022年多次出臺文件,明令禁止以產(chǎn)業(yè)配套作為風光項目開發(fā)建設門檻,但落地效果有待觀察。

4.光伏用地需求受到限制

水利部《關(guān)于加強河湖水域岸線空間管控的指導意見》、自然資源部《關(guān)于支持光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)范用地用林用草管理有關(guān)工作的通知》(征求意見稿)、水利部文件提出,光伏電站、風力發(fā)電等項目不得在河道、湖泊、水庫內(nèi)建設;自然資源部文件征求意見稿提出,光伏發(fā)電項目不得占用耕地和林地,使用農(nóng)用地不超過項目總用地面積的50%等。

中東部地區(qū)土地資源緊張,光伏項目主要以農(nóng)光、漁光互補類型為主,此兩類項目受影響嚴重。相關(guān)用地政策如不能得到完善,可能極大影響中東部地區(qū)新增光伏裝機規(guī)模。

5.電力市場交易給光伏發(fā)電收益帶來不確定性

電力現(xiàn)貨市場交易形成分時電價,造成電價波動劇烈,與中長期長協(xié)交易有較大的不同,顛覆了以往的商業(yè)模式。而且不同省份的電力現(xiàn)貨交易規(guī)則不同,如山西省參與電力現(xiàn)貨交易的價格較低,廣東省電價包含綠電溢價,可能高于平價,由此造成光伏收益將難以預測,成為新的挑戰(zhàn)。

未來在現(xiàn)貨市場體系下,電價將隨時間和空間發(fā)生變化,光伏企業(yè)要打破固定電價銷售電量的盈利模式,探索光伏發(fā)電參與市場化交易方式,打開第二成長曲線。

原標題:【行業(yè)洞察】一文看懂2023年中國光伏行業(yè)
 
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來源:融中研究
 
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