01光伏產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
光伏產(chǎn)業(yè)鏈由上中下游三部分組成。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備的制造,下游是光伏電站系統(tǒng)的集成和運營。
02產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)
硅料環(huán)節(jié):硅料價格步入下行通道,顆粒硅迎量產(chǎn)機遇。
硅料即太陽能級多晶硅,是硅片和光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心原材料,具有投資規(guī)模大、技術壁壘高、建設周期和資金回收期長等特點,位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈的上游。
2021年年初俄烏沖突爆發(fā)引發(fā)全球能源危機,硅料供不應求,進一步抬高硅料價格。到2022年12月,硅料價格達到最高點33萬元/噸,創(chuàng)近十年新記錄。在此背景下,大量資本迅速涌入硅料環(huán)節(jié),今年年初硅料產(chǎn)能逐步釋放,價格迅速下行至6月低點5.5萬元/噸。根據(jù)硅業(yè)分會的判斷,當前硅料價格已基本貼近生產(chǎn)成本,疊加下游需求訂單好轉,庫存壓力減輕,預計后續(xù)硅料價格或將延續(xù)穩(wěn)定微漲的態(tài)勢。
2023年1-6月,全國多晶硅產(chǎn)量超60.6萬噸,同比增長66.1%。預計2023年隨著多晶硅企業(yè)技改及新建產(chǎn)能的釋放,產(chǎn)量將超124萬噸。
當前主流的多晶硅生產(chǎn)技術主要有三氯氫硅法(改良西門子法)和硅烷流化床法,產(chǎn)品形態(tài)分別為棒狀硅和顆粒硅。其中,棒狀硅生產(chǎn)工藝相對成熟,目前市占率已超過90%。而顆粒硅工藝流程簡單、核心反應溫度低且單程轉換效率高,降本效果顯著,產(chǎn)能也在持續(xù)擴張中。截至2022年末顆粒硅市占率為7.5%,較2021年提升3.4個百分點。隨著生產(chǎn)工藝的改進和下游應用的拓展,顆粒硅的市占率有望進一步提升。
硅片環(huán)節(jié):大尺寸、薄片化、N型將成為技術主流方向。
硅片通過高純多晶硅拉制、切割而成,是用于制備太陽能電池片的中間產(chǎn)物,位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游。2017年以來,單晶硅片滲透率快速提升,越來越多的新進者開始布局單晶硅片,硅片環(huán)節(jié)呈現(xiàn)產(chǎn)能大幅擴張和集中度下降的情形。工信部數(shù)據(jù)顯示,2023年1-6月全國硅片產(chǎn)量超253.4GW,同比增長65.8%。隨著頭部企業(yè)加速擴張,預計2023年全國硅片產(chǎn)量將超過535GW。
為達到降本增效目標,大尺寸、薄片化以及N型硅片是未來技術發(fā)展趨勢。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù),182mm和210mm的大尺寸硅片由2021年的45%快速增長至2022年的82.8%,未來大尺寸硅片占比仍將快速擴大。2022年P型單晶硅片平均厚度為155μm左右,較2021年下降15μm;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,硅片厚度整體呈下降趨勢。下游N型電池需求增加帶動N型單晶硅片需求量同步增長,2022年N型硅片占比增至10%,2023年將進一步提升至25%,預計到2025年N型硅片將超過P型單晶硅片占據(jù)市場主導地位。
電池片環(huán)節(jié):N型技術趨勢明確,TOPCon率先崛起。
光伏電池片是將硅片進行電路雕刻等加工處理后得到的可以將太陽的光能轉化為電能的半導體薄片,其轉換效率直接影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率,位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈的中游。據(jù)2023年1-6月,全國晶硅電池產(chǎn)量超224.5GW,同比增長65.7%。預計2023年全國電池片產(chǎn)量將超過477GW。
隨著電池片主流技術PERC時代紅利的消退,電池正面臨著從P型到N型的轉型之路,目前N型電池主流技術主要有TOPCon、HJT、IBC以及正在快速崛起的鈣鈦礦電池,預計到2030年N型電池將占據(jù)四分之三的市場。其中,TOPCon已率先占據(jù)擴產(chǎn)高峰,2023年底產(chǎn)能有望突破500GW;TOPCon領先企業(yè)一體化成本目前已與PERC持平,轉換效率達到25%以上,年底有望達到26%。HJT處于降本提效關鍵期,年底總產(chǎn)能有望突破50GW。BC類電池技術延伸性優(yōu)越,在分布式市場有望獲得差異化競爭紅利。鈣鈦礦電池憑借高效率、低成本等應用優(yōu)勢,近期技術研發(fā)持續(xù)突破,其單結理論效率可達33%,組件量產(chǎn)效率在2023年底有望達18%。
組件環(huán)節(jié):一體化趨勢漸強,新型電池成為核心抓手。
光伏組件是將若干數(shù)量的單體電池片以串聯(lián)和并聯(lián)方式連接后,利用膠膜、鋼化玻璃等材料封裝并加裝鋁合金邊框而成的裝置,通過吸收太陽能轉化為電能,并提供電流輸出,是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游。據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示,2023年1-6月全國組件產(chǎn)量超204GW,同比增長65%。預計2023 年組件產(chǎn)量將超過433GW。
由于光伏組件制造投資少、建設周期短、技術和資金門檻低、接近市場等特點,組件生產(chǎn)吸引了大批企業(yè)進入,成為光伏產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)發(fā)展速度最快的環(huán)節(jié)之一。為了實現(xiàn)差異化競爭,當前組件企業(yè)主要呈現(xiàn)以下三種趨勢:1)向硅料行業(yè)延伸,打造更長的垂直一體化,追求成本優(yōu)勢,把握品質(zhì)控制;2)布局新型電池,在電池組件端實現(xiàn)產(chǎn)品差異化,比如轉換效率、成本等;3)布局海外市場,加強國際競爭力。
03光伏關鍵輔料
逆變器:千億市場空間,微逆有望強勢出擊。
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%。2022年,光伏逆變器市場仍以組串式逆變器和集中式逆變器為主,占比分別為78.3%和20%,較上年分別提高8.7和下降7.7個百分點。集散式逆變器占比較小,約1.7%,較上年下降1個百分點。微型逆變器相較于其他種類安全性能更好,在海外市場戶用光伏領域已經(jīng)呈現(xiàn)滲透率持續(xù)提升的趨勢,但國內(nèi)起步較晚,目前部分龍頭企業(yè)已開始大力擴產(chǎn),微型逆變器有望迎來爆發(fā)式成長。隨著光伏發(fā)電成本優(yōu)勢逐漸凸顯,疊加硅料大幅下降,將刺激光伏新增裝機需求快速釋放,因逆變器使用壽命在10-12年左右,在光伏發(fā)電系統(tǒng)近25年全生命周期中形成存量置換需求,有望帶動逆變器出貨提升。預計到2025年,全球光伏逆變器出貨量將超過550GW,市場空間超千億元。
膠膜:POE膠膜表現(xiàn)優(yōu)異,保供能力有待提高。
光伏膠膜是組件封裝的關鍵輔料,在光伏組件成本中占比約4%~8%。主要類型包括透明EVA、白色EVA、POE膠膜以及多層共擠EPE,其性能及穩(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。隨著雙面電池組件、TOPCon和HJT組件等產(chǎn)品市占率提升,對膠膜的性能也提出了更高的要求。其中,POE膠膜擁有更低的水氣透過率和更高的化學穩(wěn)定性優(yōu)勢,在雙玻組件和TOPCon及HJT組件封裝中表現(xiàn)優(yōu)異,需求明顯增加,供應呈偏緊狀態(tài);共擠型EPE膠膜兼顧POE和EVA膠膜優(yōu)勢,可作為成本居中的替代產(chǎn)品。二者市占率將進一步增大,有望通過技術進步實現(xiàn)量利齊升。預計到2025年全球光伏膠膜需求量有望超過55億平,市場空間有望接近600億元。
光伏玻璃:雙玻組件需求加速釋放,大尺寸薄片化趨勢明顯。
光伏玻璃是電池組件的重要封裝輔材,在光伏組件成本中占比約7%,其強度、透光度直接決定了光伏組件的壽命和發(fā)電效率。一方面,雙面組件市場滲透率逐年提升,預計到2024年雙面組件將超過單面組件成為市場主流,雙玻滲透率將同步提升,光伏玻璃需求量有望持續(xù)提高。另一方面,近年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輸成本、高重量等問題使得光伏玻璃超薄化需求不斷上升。目前,雙玻組件主要采用厚度為2.0mm玻璃,2022年厚度為2.0mm的前蓋板玻璃市占率增至39.7%,部分企業(yè)雙玻組件已開始試用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的不斷發(fā)展,薄片化將成為大勢所趨。預計到2025年全球光伏玻璃需求合計約48億平,市場空間有望突破900億元。
光伏支架:市場需求逐步釋放,國產(chǎn)替代正當時。
光伏支架是承載光伏電站發(fā)電主體的重要骨骼,其性能直接影響光伏發(fā)電站的發(fā)電效率及投資收益,是所有光伏電站的主要設備之一。在地面光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本構成中,視應用場景不同,支架系統(tǒng)(含基礎)及安裝成本約占電站投資成本的12%-18%,且對光伏發(fā)電系統(tǒng)的壽命及發(fā)電效益有重要影響。若采用跟蹤支架,則相應成本在電站系統(tǒng)中的占比相對更高。目前,國外廠商在全球光伏跟蹤市場占據(jù)主導地位,2020-2022年,北美、拉美、歐洲三大地區(qū)跟蹤支架市場合計占全球比例均在65%左右。預期隨著特高壓建設、“光伏+”場景的擴展,中國跟蹤支架企業(yè)與海外頭部企業(yè)之間的差距有望縮小。
光伏銀漿:“去銀化”迫在眉睫,以銅代銀產(chǎn)業(yè)或迎高。
光伏銀漿是電池片的第二大成本來源,其產(chǎn)品性能和制備工藝直接影響太陽能電池的光電轉換效率。根據(jù)應用位置不同,銀漿可以分為正面銀漿和背面銀漿。其中,正銀多用于P型電池片的受光面及N型電池片的雙面,因N型電池需雙面使用導電正銀,單片耗銀量高于P型。為了降低銀漿在電池成本中的占比,目前主要通過多主柵技術以及減小柵線寬度來減少正銀消耗量。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2022年P型電池片主柵數(shù)量從9BB改進為11BB及16BB,正銀消耗量降低至約65mg/片;2022年新投產(chǎn)的TOPCon電池采用16BB技術的市場占比達51.3%,其雙面銀漿(95%銀)平均消耗量約115mg/片,同比下降19.3%。銀粉是銀漿的主要基材,占直接材料成本的95%以上,目前主要依賴進口。因此,未來降銀、無銀化技術或是長期趨勢,通過開發(fā)銀包銅、電鍍銅等技術,將進一步促進N型電池降本增效。
原標題:解析光伏產(chǎn)業(yè)圖譜,加速產(chǎn)業(yè)集群成鏈