2023329_艾瑞咨询_光伏产业观察:探索光伏利润变化及未来发展空间(32页).pdf
拨云见日,变局中把握机遇 光伏产业观察:探索光伏利 润变化及未来发展空间 2023.3 iResearch Inc.22023.3 iResearch I来源:艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。摘要 2023 主要变化特点:光伏的发展之路正从“1”向“N”的爆发式增长。2023 年光 伏产业链整体产能释放,呈上升趋势。利润变化 将 逐渐从 上游 传导至中下游。组件 将是未来 产业一体化 经营、企业红海竞争 的 关键。发展背景:2009 年,财政部、科技部、能源局三部门联合发文,正式 启动金太阳工 程,开启百亿补贴,帮助光伏产业。“金太阳示范工程”成为了促进光伏产业技术进步和规模化发展的重要驱动力。时至今日,中国光伏新增装机量连续 10 年位居全 球首位。中国光伏产业的国际地位逐渐提升,出口销售规模逐渐扩大。产业链全景:光伏产业链上游包括 硅料、硅片等原料及加工,中游主要为构建光伏 电站所需的 电池片、组件和部件,包括太阳能电池生产、光伏发电组件封装等环节。下游为光伏的应用领域,主要是光伏电站的搭建、系统集成与运营。各环节 发展核心各有特点:硅料以产能为核心,电池片以技术变化为核心,组件和 装机逆变器等以终端需求为核心。发展特点:从补贴走向平价上网,中国光伏产业 开始 进入提质增效发展阶段。光伏的发展伴随着不断优化升级的技术,提高转换效率,以及逐渐成熟的建设使用 降低度电成本。一步步成为清洁能源中最先出圈的选手,预计 2025 年中国光伏累计 装机量将达约 700GW。成为主要的清洁能源发电方式。SMS3光伏产业发展背景 1光伏产业发展特点 2光伏产业链全景及竞争格局 3光伏产业未来发展特点及机遇 4542023.3 iResearch I光伏发电优势明显,未来装机量占比或 成为清洁能源第一 电源结构低碳化转型速度日益增速。在工业/建筑/交通/日常生活等不同场景的电力需求都在不断增加。随着清洁能源大规模发展,其在终端能源消费比重不断提高。清洁能源 的发电包括光伏/核能/风能/水能/氢能/生物质能。现阶段风能发电占比较高(2022 年约占 16%),未来光伏将依托于 应 用方式成熟、资源分布广泛、技术不断优化等优势,在 2050 年有望成为装机量占比最大的清洁能源发电方式。来源:国家能源局、国家统计局、索比及艾瑞研究院自主研究绘制。光伏 风能 核能 水能 氢能 生物质能 利用半导体界面的光生伏特效 应,将光能直接转变为电能。优点:不受资源分布地域的限 制、能源质量高。有分布式和集中式两种应用服 务范围广 缺点:受限于天气环境 度电成本:0.21-0.37 元/kWh风能通过风力涡轮机叶片的运 动转化为电能。优点:量大且分布广泛 缺点:密度低 不稳定 地区差异大 度电成本:0.3-0.35 元/kWh生物质发电主要利用农林废弃物、城市生活垃圾等废气生物质作为能 源发电。优点:资源广泛的优势。缺点:资源分散 且收集 运输和利用成本较高 整体发展缓慢。度电成本:约 0.45-0.6 元/kWh利用核反应堆中核裂变所释放 出的热能进行发电。优点:资源量巨大 能量密度大 所占体积小。缺点:目前技术水平尚未达到 安全保障 度电成本:0.43 元/kWh利用流水的重力而产生电力 优点:成本低、可连续再生、无污染。缺点:建造费用贵 易受自然灾害影响 对海洋生物有威胁 移民安置费用高难度高 度电成本:0.25 元/kWh将氢能利用轮机的设备,经过 吸气、压缩、爆炸、排气过程,带动电机产生电流输出。优点:无噪音 零排放和移动性强 缺点:安全问题受阻 运输困难易泄露 度电成本:约 0.5 元/kWh59%55%52%20%18%17%16%13%10%14%14%24%10%13%15%31%2%2%2%5%2019 2021 2022 2050e火电(%)水电(%)风电(%)光伏发电(%)核电(%)2019-2050 年中国电源结构 对比(以装机量为准)52023.3 iResearch I中国光伏产业从补贴走向平价上网 进入提质增效发展阶段 1975 年,中国光伏开始从“上天”到“落地”,宁波、开封先后成立了太阳电池厂。20 世纪 70-80 年代期间,国内各地企业开始研发太阳能电池。20 世纪 90 年代国内引进多条太阳能电池生产线,光伏电池生产逐步进入发展期。2005 年 中国光伏第一股无锡尚德在美上市。“金太阳工程”启动以及随后的补贴政策等推动了 中国光伏产业开始进入高速发展期 阶段。中国光伏行业经历过 20 年的风云变幻,如今傲立于世界之巅。来源:国家能源局,发改委及艾瑞研究院自主研究绘制。缓慢发展期 野蛮成长期 高速发展期 平价上网期 时间段:1970-2004 年 20 世纪 70 年代,我国太阳能电池技术从航空向民用领域过渡,后续宁波、开封陆续成立民用太阳电池厂。进入 21 世纪,在全球环境问题加剧催生下,世界各国政府纷纷推出再生能源补贴政策,光伏开始步入高速发展。21 世纪初,无锡尚德成功建立 10MW(兆瓦)太阳能电池生产线,一举将我国与国际光伏产业的差距缩短大约 15 年。时间段:2004-2012 年 2005 年,无锡尚德在美上市,带来的“首富效应”成为中国光伏产业的加速器。2006 年,中国颁布了 中华人民共和国可再生能源法,促进可再生能源的开发利用,这标志着我国的光伏产业发展进入快车道。“金太阳工程”-2009 年,我国颁布政策专用支持促进光伏发电产业技术进步和规模化发展。时间段:2013-2018 年 在 2013-2018 年期间,全国光伏发电累计装机容量已超过 10 倍增长。2013 年 7月,国务院提出“分布式光伏发电”和“光伏电站”的 二分法,并分类制定电价和补贴政策。同期“国五条”的细化配套政策正式下发,由此正式催生了我国光伏应用市场的“黄金时代”。时间段:2019 年-至今 2019 年,国家发改委印发 关于积极推进风电、光 伏发电无补贴平价上网有关工作的通知,拉开光 伏平价上网时代的大幕。2020 年竞价政策提前下达,但补贴退坡趋势愈发明 显,且电价继续下调,行业开始进入提质增效发展 阶段。2022 年,政策指导加快推动以沙漠、戈壁、荒漠地 区为重点的大型风电光伏基地建设。中国光伏新增装机量连续 10年位居全球首位。62023.3 iResearch I 中国光伏产业的国际地位名列前茅。一方面 得益于企业的核心技术、产能扩大和成本优势凸显,不断以更有竞争力的产品占据更多的国际市场份额。另一方面,政府不断出台多项出口激励政策,推动企业走出国门,推动市场向上发展。来源:国家能源局,国务院及艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。2市场 规模 中国光伏产业规模逐年增长,出口规模位列全球前列。2022 年我国光伏产品出口规模 第一次超过 500 亿美元,达到 512 亿美元。同比增长约 80%。出口的各类产品中:组件出口占比最大,约 423.61 亿美元,硅片 50.74 亿美元,电池 38.15 亿美元。2022 年 欧洲市场依旧是中国光伏产品的主要出口国家,并且出口规模增幅最大,同比增长 114.9%,约占出口总额的 46%,占比继续提高。具体国家和产品方面:组件作为出口规模最大的产品在 2022 年主要销往荷兰、波兰等欧洲市场。而硅片和电池片是亚洲地区的主需产品。16120819828451211%29%-5%44%80%2018 2019 2020 2021 2022中国光伏产品出口规模(亿美元)yoy(%)2018-2022 年 中国光伏产品出口规模 46%欧洲(%)亚洲(%)美洲(%)大洋洲(%)非洲(%)12022 年中国光伏产品出口市场占比 中国光伏产业国际地位提升 出口规模扩大72023.3 iResearch I光伏产业政策(1/2)实行平价上网提升市场化竞争,开展“光伏+”多元布局 来源:能源局、国务院、发改委及艾瑞研究院自主研究绘制。主要法规和政策 颁布时间 相关内容 政策理解 国家发展改革委 国家能 源局关于积极推进风电、光 伏发电无补贴平价上网有关 工作的通知 2019 年 01 月 为促进可再生能源高质量发展,提高风电、光伏发电的市场竞争力,现将推进风电、光伏发电无补贴平价上网。行业从 政策驱动有望转变为市场驱动。提升市场化竞争,产品由供需变化决定量与价 关于组织拟纳入国家第二 批以沙漠、戈壁、荒漠地区 为重点的大型风电光伏基地 项目的通知 2021 年 12 月 计划组织国家第二批以沙漠、戈壁、党漫地区为重点的大型风电光伏基地项目。提升供应保障能力,大规模增加光伏装机量;亦带动西部地区经济发展 2030 年前碳达峰行动 方案 2022 年 01 月 坚持集中式与分布式并举,加快建设风电和光伏发电基地。加快智能光伏产业创新升级和特色应用,创新“光伏+”模 式。到 2030 年风电、太阳能发电总装机容量达到 12 亿千瓦以上。推进“光伏+”模式,鼓励光伏与各行业融合应用,加速提升新能源替代率 关于进一步完善政策环境 加大力度支持民间投资发展 的意见 2022 年 10 月 意见 支持民间投资参与 102 项重大工程等项目建设。其 中鼓励民营企业加大太阳能发电、风电、生物质发电、储能等节能降碳领域投资力度。多种方式吸引民间资本参与光伏,增加投资强度,促进产业市场化发展,同时扩大就业 关于促进光伏产业链供应 链协同发展的通知 2022 年 10 月 光伏行业亟需深化行业管理,引导产业链供应链协同创新。为优化建立全国光伏大产业大市场,促进光伏产业高质量发展,积极推动建设新能源供给消纳体系。鼓励市场 上下游合作共赢,杜绝借机炒作哄抬价格行为,应统筹存量建设,合理释放产能。其中有关部门重点约谈上游骨干企业,促进稳定供需关系 政策主旨:推行光伏平价上网,加快光伏基地的建设。争取到 2030 年,风电/太阳能发电总装机容量达到 12 亿千瓦+。核心方向:1)鼓励扩大光伏用地 引导使用未利用地建设光伏项目;2)加快开发分布式光伏,创新“光伏+”模式,强调与建筑、交通和工业的结合;3)加强光伏相关的投资强度,持续推进户用光伏的并网与补贴。中国光伏行业发展相关政策82023.3 iResearch I光伏产业政策(1/2)技术方面鼓励新结构新技术研发,应用方面鼓励并网 来源:能源局、国务院、发改委及艾瑞研究院自主研究绘制。国家不仅在宏观布局方面提出政策支持,亦在具体技术和应用层面提出相关行动计划推动光伏产业发展。技术角度:鼓励发展 TOPCon、HJT 等电池技术和硅基光伏、钙钛矿电池等新材料新结构,优化提升光伏转化效率。应用角度:鼓励农村地区分布式并网,提升消纳水平;以及部分省份开始试运行分布式发电与周边用户直接交易,激发户用光伏渗透率,促进相关服务者升级平台化发展。发行主体与时间 政策名称及核心内容 政策解读 中国光伏产业相关鼓励政策 加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划 重点发展高效低成本光伏电池技术,重点研发方向为高可靠智能化组件与高电压、高效散热的逆变器2022 年 8月 工信部推动 TOPCon、HJT、IBC 等晶体硅太阳能电池技术和 钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用,开展智能光伏试点示范和行业应用。科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022 2030年)研究可突破单结光伏电池理论效率极限的光电转换新原理,研究高效 薄膜电池、叠层电池 等基于新材料和新结构的光伏电池新技术。浙江省电力条例 建立健全 微电网、存量小电网、增量配电网与公用大电网之间的交易结算、运行调度等机制。分布式光伏发电、分散式风能发电等电力生产企业可以与周边用户按照规定直接交易。研发高效硅基光伏电池、钙钛矿电池等技术,鼓励开发新材料、新结构电池技术完善光伏发展2022 年 08月 科技部2022 年 09月 浙江省第十三届人民代表大会 常务委员会 浙江省基本落实“隔墙售电”方向。能源消费者可以转变为“生产投资型消费者”,同时促进电网企业向平台化服务转型发展 关于实施农村电网巩固提升工程的指导意见(征求意见稿)做好分布式可再生能源发电并网服务各级电网企业和供电企业要积极做好农村分布式可再生能源发电并网服务,确保农村分布式可再生能源发电“应并尽并”,消纳率保持在合理水平。户用并网可扩张太阳能使用的范围和灵活性。鼓励更多用户使用户用光伏系统,优化消纳水平2022 年 10月 国家发改委、国家能源局9光伏产业发展背景 1光伏产业发展特点 2光伏产业链全景及竞争格局 3光伏产业未来发展特点及机遇 4102023.3 iResearch I光伏产业发展特点(1/3)度电成本和转化效率是光伏规模达到主导地位的关键因素 光伏本质以半导体为基础(电池片的技术)且结合新能源需求因需而生。判断光伏产业的发展规模是否已达主导地位主要有 两个核心要素:度电成本(LCOE)和光电转化效率。来源:CPIA 及艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。度电成本 转换效率 度电成本是指生产单位能源所需要的平均成本,是 衡量一个光伏项目经济效益和是否可实现规模化的 主要指标。2019 年光伏实现平价上网就是指光伏电站已逐渐摆 脱造价高、需依赖财政补贴,度电成本逐步下降至 可市场化范围。初始投资成本 运维成本 构成光伏的原料成本 电站的管理费用等 硅片大尺寸 硅片薄片化 电池效率提升 通过 降低硅片厚度,使 得相同的硅棒可以产出 更多的硅片,能有效减 少组件中的硅成本 大尺寸硅片可以提升整 体发电面积,从而提高 单个组件的发电瓦数,降低整体系统安装成本 市场主流电池在不断从 P型 PERC 电池 向 TopCon、HJT,乃至钙钛矿拓展,电池转换效率也从 20%不断提升到 22%、25%乃至未来的 30-40%转换效率则是指光电的转换量,主要考量装机量和 系统综合效率乘积,是衡量光伏有效使用率和弃光 率减少比例的主要指标。电池片的技术不断迭代核心就是为了不断提升转换 效率,从而实现光伏规模化和长期使用。光伏产业实 现降本增效 的关键 电池片技术革新 其他环节技术优 化辅助提升效率 从 P型电池到 N型到薄 膜系列等 例如组件小片化、多 主栅化等112023.3 iResearch I光伏产业发展特点(2/3)光伏的技术迭代过渡代表不断升级而非终极 光伏的发展主要依靠技术不断迭代升级,推动太阳能更多、更高效的转化为电能供终端使用。目前尚未达到终极技术,光伏的技术是不断优化且减少损耗实现高效化使用的过程。各个环节涉及不同程度技术的发展,但核心的技术升级聚焦电池片环节。电池片是体现光伏提升转换效率的主要环节。来源:CPIA,SMM,公司公告,艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。NO.1-BSFNO.2-P型 电池 NO.3-TopConNO.4-HJT、XBC 等 NO.5-钙钛矿 NO.7-多结电池 NO.8 NO.9.BSF-属于早期多晶黑硅电池,红外辐射光只有 60-70%能被反射,光电损失严重,最佳转换效率20%,已逐步被市场淘汰现在光伏高速发展的过程中转换效率是主 要指标,目前实现 100%转化效率遥不可 及,所以现阶段技术的迭代都是“过程选 手”而非“满分选手”。中短期过渡技术辅佐中长期升级发展 PERC 电池-目前主要量产类型,单晶 p型 23年转换效率预计可达 23.3%;其添加一个电介质钝化层有效提高转换效率,同时PERC 电池还可与其他高效电池和组件技术兼容,持续提升效率和发电能力的潜力TopCon-属于 n型电池,23年转换效率可达 25%;量产效率较 P型可提升 1.5%左右。来 1-2年逐步成为主力技术类型HJT-异质结电池,相比TopCon 可进一步提升 0.2-0.3%转换效率XBC-与 HJT 转换效率相似,但量产效率提升 2%,银浆等辅料耗费量减少钙钛矿电池-属于叠层电池,实验转换效率已经超越硅基太阳能技术,30%-40%不等。且整体生产流程短。目前未进入量产阶段随着产业的发展和需求升级,未来还会有更多迭代技术出现。不断提升转换效率,实现降本增效,助力光伏成为主流发电方式不断过渡 不断升级122023.3 iResearch I光伏产业发展特点(3/3)全球各类光伏需求提升,共同促进中国光伏产业发展 海外层面:欧洲分布式光伏需求呈高走态势发展,中国组件出口量过半来自欧洲市场的贡献。未来随着海外市场光伏装机进一步提速,促进中国光伏产业发展。国内层面:集中式和分布式凭借政策驱动、技术优化也将逐年扩大装机量,成为我国能源消费结构中的核心组成部分。来源:PV InfoLink,CPIA 及 艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。海外需求国内需求原因:俄乌战争爆发,俄罗斯对欧洲天然气“断供”进一步放大了能源危机。欧洲亟需加速能源转型,期望早日实现能源独立。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。表现:2022 年中国向世界各国出口约 155 GW 的光伏组件;其中欧洲进口量达 86.6GW,占比高达 56%。未来期望:欧洲部分国家考虑推出设置并网期限、为满足条件的屋顶光伏免除部分纳税、简化并网流程等政策驱动户用光伏装机,刺激需求。欧洲及全球光伏市场仍在扩容,给予中国光伏产业更大发展空间。原因:十四五规划及各类政策的指引下,集中式光伏项目及各大风光大基地建设将快速推进。平价上网政策推出后,中国户用分布式光伏的内部收益率逐渐具备优势,同时光伏应用越来越广泛推动我国户用光伏装机量增多。表现:2022 年中国新增光伏装机量高达 87GW 和。同比增加 59%,其中集中式占比 42%,分布式占比 58%。未来期望:随着中国光伏技术不断推陈出新提升转换效率,产业链各环节能力不断增强降低成本,预计 2025 年中国光伏装机量将达 700GW,逐渐提高在整个能源使用结构中的占比。13光伏产业发展背景 1光伏产业发展特点 2光伏产业链全景及竞争格局 3光伏产业未来发展特点及机遇 4142023.3 iResearch I光伏行业产业链 来源:艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。上游-原材料及组成 中游-组装制造 下游-应用 光伏产业链上游 包括单/多晶硅的冶炼、铸锭/拉棒/切片等环节。主要产品是中游组件的原材料,包括 硅片/银浆/纯碱/石英砂等。单晶硅电池 组件 光伏玻璃 背板 EVA逆变器 设备、耗材 硅 料 冶晶级工业硅/硅矿 太阳能级多晶硅 单晶硅棒 多晶硅锭 单晶硅片 多晶硅片 硅棒 硅锭 硅片 电 池 片 光伏组件 支架 汇流箱 蓄电池 光 伏 发 电 系 统 石英砂、纯碱 燃料动力 PET 基膜 氟膜 焊带 边框 层压件 密封胶 接线盒 多晶硅电池 乙烯 醋酸 中游主要 为构建光伏电站所需的组件和 部件,包括太阳能电池生产、光伏发电 组件封装等环节。其中,电池是中游光伏组件成本中最主 要的构成部分,占比超过 50%,其次是 占比 12%的边框、8%的玻璃、5%的胶 膜、4%的背板、4%的焊带等其他组价 下游为光伏的应用领域,主要是光伏电站的搭建、系统集成与运营。152023.3 iResearch I光伏行业产业图谱 来源:艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。上游 硅 料 硅 锭 中游 电 池 片 光 伏 玻 璃 背 板 EVA下游 逆 变 器 设 备 耗 材 硅 棒 硅 片 光 伏 EPC162023.3 iResearch I23.07%20.85%6.52%6.39%5.37%37.80%华为技术有限公司 阳光电源股份有限公司 广东省古瑞瓦特新能源有限公司 光伏产业链主要环节竞争格局 来源:艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。上游21.64%20.69%17.15%15.49%13.86%11.20%永祥股份 保利协鑫 新疆大全 新特能源 东方希望 其他 中国光伏硅原料市场竞争格局 硅原料环节资金壁垒较高,先进入者易形成 规模效应,市场集中度较高。2021 年,我国多晶硅产量约 50.5 万吨,行业 CR5 约为 88.83%。中游 下游30.84%23.35%9.41%8.28%7.53%20.60%隆基绿能 TCL中环 晶科 上机数控 晶澳 其他 中国光伏硅片市场竞争格局 硅片环节属于技术密集型行业,龙头企 业备技术积累和品牌效应,密集度较高。2021 年,硅片产量约为 227GW,行业 呈现出双寡头格局,CR2 约为 54.19%。中国电池片市场竞争格局 16.63%13.74%11.03%9.83%9.41%39.36%通威股份 隆基绿能 晶澳 爱旭 天合光能 其他 随着 N型单晶硅技术快速推进,多晶硅逐渐 退出市场,市场竞争激烈。2021 年,电池片产量为 198GW,行业 CR5约为 60.64%,相对产业链其他环节较为分散。中国光伏玻璃市场竞争格局 光伏玻璃行业具有一定的资金和技术门槛,各地政府对新建产线持消极态度,新进入者 威胁小。2021 年,行业 CR2 约为 55%,行业集中度高。28.54%25.23%46.23%信义光能 福莱特 其他 10.08%8.62%5.12%3.59%2.61%70.00%中国电力建设集团 中国能源建设股份有限公司 阳光电源股份有限公司 国家电力投资集团公司 中国能源工程集团有限公司 其他 组件与光伏电站环节是一体化运营企业的重 点布局方向,产业链协同效应较为明显。2021 年,我国光伏发电新增装机 54.88GW,行业 CR5 约为 30.00%,市场集中度相对较低。随着国外厂商逐渐退出,国内企业不断发展 整合,国内光伏逆变器市场集中度不断提升。2021 年,全球光伏逆变器的出货量为 225.37 GW,行业 CR5 约为 62.20%。中国光伏逆变器市场竞争格局 中国光伏电站 EPC 市场竞争格局(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)172023.3 iResearch I19-21 年上游硅价上行,毛利向上,承接产业链主要利润;中下游由于成本传导效应盈利空间受挤压 产业链各环节利润空间现状 来源:公司公告,艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。20.0 6.2 8.9 32.5 21.5 14.1 38.5 36.5 26.9 26.0 16.1 13.3 49.2 20.7 15.9 43.9 34.4 9.8 63.6 22.5 7.8 38.4 17.5 22.1 42.9 30.1 9.5 多晶硅 硅片、硅棒等 电池片 光伏玻璃 背板 EVA 胶膜 设备、耗材 逆变器 EPC2019 2020 2021 硅料行业集中度高,在 2021 年硅料紧缺,价格暴涨之下,硅料企业供不应求,毛利率大幅提升。硅片、硅棒、硅锭等的价格和硅料价格呈现出较强的相关性,价格由硅料传导下来。2019-2021 年产业链各环节龙头公司毛利率水平 电池作为中间环节,竞争格局相对分散,众多企业采购高价硅片维持正常运转,另一方面电池库存周期在所有环节中最短且面对组 件价格传导不顺,难以提价,两头受压,单瓦盈利已处于盈亏线。光伏玻璃行业 CR2 超过 60%,产能释放快,认证周期短,利润空间提升主要来自规模效应降低成本。背板,随着对透光性要求的提升,背板逐渐向玻璃转换,市场空间逐渐萎缩,毛利率逐年下滑。胶膜环节集中度高,是光伏行业中最稳定赛道,技术变革最小且需求确定性最强,龙头地位难撼动,毛利率稳步上行。设备受益于下游扩产、新技术带来的更新需求,订单充裕,盈利能力整体向好。逆变器下游对价格较为敏感,厂商竞争激烈,拉低了毛利率。传统 EPC 业务多以招投标形式开展,竞争激烈,项目盈利能力差。上游材料供应紧缺,盈利能力 大幅提升,收割大部分利润。中游为保证现金流高价采购生产,无法通过涨价完全传 导上游成本压力,利润受损,毛利率相对上游较低。受上游硅料端涨价的影响,终 端需求萎靡,盈利空间受挤压。(%)(%)(%)182023.3 iResearch I上游-硅料:光伏产业发展基石 22 年产量扩容,未来或将出现供给过剩 来源:CPIA,SMM,公司公告,艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。三氯氢硅法 硅烷流化床法 产品 棒状硅 颗粒硅 转化率 一般 高 90%能耗 高 低 单吨耗电比三氯氢 硅法低 50-70%安全性 高 一般 市占率 95.9%4.1%硅 在自然界中以硅酸盐或二 氧化硅的形式广泛存在于岩 石、砂砾中。多晶硅 是单质 硅的一种形态,以工业硅为 原料经一系列物理化学反应 提纯后达到一定纯度的非金 属材料。硅材料 具有单方向导电特性、热敏特性、光电特性以及掺 杂特性 等性能。硅原料的来源和主要组成 按纯度要求及用途不同分为 太阳能级(光伏)和电子级 多晶硅(半导体)。太阳能 级多晶硅大多纯度在 6N-9N之间,而电子级为 9-11N高纯度,现阶段市场以 太阳能级为主 多晶硅主流制备技术对比 三氯氢硅法 凭借其 成本低、质量好、环境污染小,成为主要生产技术。而生产颗粒硅的 硅烷流化床法 技术尚未成熟,有待进一步突破。但 该 技术转化率高耗电量低,未来有望进一步扩大市场份额,据 CPIA表示2030年份额将 10%。现阶段仅保利协鑫及陕西天宏可实现颗粒硅的量产。硅料产量及价格走势-10,000 90,000 190,000 290,000 390,000-50,000 100,000 150,0002022年 1月 2022年 3月 2022年 5月 2022年 7月 2022年 9月 2022年 11月 2023 年 1月 多晶硅产量(吨)多晶硅价格(元/吨)2022年硅价冲高后回落:22年上半年处于高增长态势,9月 左右到达顶峰,8-10月成交价在 29.5万元/吨。第四季度开始 多晶硅价格呈下降走势,其中 23年 1月谷价 17.12万元/吨,2月小幅度上涨至 21.7万元/吨。主要变化原因为春节前大部分 工厂休假,需求减少和库存充足导致上游硅价下跌,节后需求 重启,带来小幅度反弹。但随着扩产增加,预计 23年硅价不 会出现大幅上涨。产量前期供不应求,但年末需求下滑:2022年 Q1-3,国内多 晶硅产量约为 54万吨=206GW,反观同一时期硅片对硅料的 消费量达到 232GW,存在硅料供应缺口现象。但进入 Q4,尤 其 12月份,硅料产量环比 11月增长 6%,但硅料直接相关的 硅片 12月产量环比 11月下滑 14%。供应大幅增长,下游需求 却出现了下滑。按此态势,23年各大企业扩产能后的供给将 超过市场消费需求,上游将出现供给过剩,价格下滑的现象。2022-2023.1 年硅料产量与价格 94%6%太阳能级多晶硅 电子级多晶硅 多晶硅不同用途占比(%)(%)不同多晶硅主流制备技术对比 产 量 价 格192023.3 iResearch I60 594415 12 14324891 14621534316%26%19%41%57%2017 2018 2019 2020 2021 2022多晶硅片(GW)单晶硅片(GW)yoy(%)上游-硅片:产量逐年上升 大尺寸新技术发展或分散竞争格局 硅片制备主料为上游硅料,此外核心辅料石英砂以及设备和技术的优化也将影响企业的实力和整个环节的竞争格局。目前企业紧抓大尺寸薄片化迭代升级、辅材把控能力以及掌握大客户长订单是关键发展点。硅 料 长晶/铸锭 截断/切方 切片 测试分选 单晶/铸锭炉切方机 切片机 分选机 硅片的质量主要取决于制备设备:其中铸锭(68%)与切片(16%)凭借其设备的高成本占比和工艺成为制备硅片的核心环节。单晶炉逐渐提升市占率:目前单晶硅凭借其高转换率、提纯效果稳定和产品质量好,市场份额逐步扩大,其对应设备单晶炉发展空间大,推动量产优质单晶硅。金刚线取代砂浆成为主要切片技术:切片环节是实现片薄片化的关键,目前主要为砂浆和金刚线切割,其中金刚线切速度快、硅片品质高、成本低、切割液环保等优点更易实现薄片化从而取代砂浆技术。2017-2022 年中国硅片产量(分类型)产 品 趋 势 变 化 动 向 高转化率、低能耗需求下 大尺寸化和薄片化 成为现阶段硅片产品的主要发展趋势,例如210mm 硅片比 166mm 硅片节约 4%度电成本。根据 CPIA,2022 年 182mm 尺寸硅片占据主导,约 50%,预计 2030 年 210mm 型超过 70%。上游硅价下跌后,价跌传导效应会部分影响同属上游的硅片。但制备过程的 核心辅材石英砂供应紧张 会成为新影响因素。硅片技术提升及石英砂储备能力会导致市场竞争格局会进一步变化。来源:OFFweek,CPIA,SMM,各公司公告,艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。竞争格局变化 硅片制备流程 2017-2022年硅片产量整体呈上升趋势,年复合增速达 25%,其中单晶硅比例逐年 上升,未来或将替代多晶硅。发展格局:隆基和中环凭借其大产能、强成本控制 能力和大尺寸产品生产能力依旧处于领先地位;但 后者晶科晶澳扩产能一体化布局会蚕食小部分 CR2的盈利,CR5 水平将进一步提升;此外硅片设备主 要厂商上机、京运通将进一步优化设备带动硅片环 节降本增效。发展集中度:CR2 过去三年下滑 5%左右(2022 年 约 45%)CR5 有望保持 70%左右的高水平位置。主要设备:202023.3 iResearch I中游-电池片:电池技术 N型迭代 光伏再次带入群雄纷争阶段 电池片是光伏产业中游核心环节,其技术不断迭代,推动光伏整个产业“螺旋发展”。硅片通过制绒、P/N 结、印刷等 工序加工制成电池片,通过太阳光照射产生发电能力。因此该环节的发展关键为电池技术。众所周知,光伏产业化 规模 化的核心因素主要是成本和转化率,而不同电池片技术的转化效率不同,转化效率方面的领先直接决定单瓦产品成本降低 的空间,从而主导收益和市占率大小。因此现阶段效率潜力更大的新电池技术是光伏电池片投资发展关键点。来源:CPIA,NREL 及艾瑞研究院自主研究绘制。688511013519831839%25%29%23%47%61%2017 2018 2019 2020 2021 2022电池片产量(GW)2017-2022 年中国电池片产量 类型 转换率 市场占比变化 供需紧张度BSF 25%0%20%40%60%80%100%120%2020 2021 2022 2023eBSF PRECTOPCon HJT当前量产产线以 PERC 电池为主,随着国内外需求逐步转向 高效产 品,预计常规 BSF电池会在两年 内淘汰,以 TOPCon和 HJT 为代 表的 N型电池将逐步量产占据更 大市场份额【电池片的技术路线和工艺水平直接影响光伏系统使用寿命和发电能效】电池片环节处于技术变革期,是光伏产业链中迭代最快的部分。电池片主要 分为 P型和 N型。P型终 PERC电池片是现阶段市场的主流产品,平均转换效率 可达 23.5%左右。N型电池片主要路线为 TOPCon、HJT。随着 P型的普及和 逐渐接近光电转换效率极限,更优秀的 N型选手将成为新增产能的主要方向。其中 TOPCon的产能渗透率将在近三年冲击 100GW量级。不同电池片类型对比 1.031.161.231.31 1.351.150.81.13 1.122022.01.192022.02.092022.02.232022.03.092022.03.302022.04.132022.05.112022.05.252022.06.152022.7.062022.07.202022.08.102022.08.242022.09.072022.09.212022.10.122022.10.262022.11.092022.11.232022.12.072022.12.212023.01.112023.02.012023.02.082023.01.15春季后上游价格上扬带动 电池片价格微涨;当下小 尺寸产品需求萎靡,大尺 寸产品价格整体上涨,电 池片厂家当前策略主要维 持主流尺寸利润 整体呈上升态势,涨幅约 13%主要原因:高温限电政策影响 下厂家产量下降,影响订单交 付,出现供不应求事态 第四季度组件产能提 升,对电池片需求上 涨,导致供应紧张,11 月底电池片价格达 顶峰 1.35 元/瓦 组件厂家陆续完成今年采 购目标,对应电池片需求 快速萎缩;节后开工需求 回升,价格小幅上涨 2022 年-至今中国电池片价格走势 注:价格以 M10、G12 的均价为主 整体来看:电池片价格变化综合受到上游硅片供给影响和下 游组件影响。此外大尺寸趋势下,主流尺寸产量更会影响整 体产业链的供给及利润,预计未来短期内 大尺寸产品或将阶 段性偏紧,企业的技术布局和一体化发展影响市场格局。212023.3 iResearch I中游-组件:中国产量及出口量名列前茅 协同优化上下游技术实现供需匹配 来源:CPIA、凌威光伏、Ofweek,工信部及艾瑞研究院自主研究绘制。光伏组件的基本组成 组件在整个光伏产业链中起到承上启下的作用:接收下游各类需求传递给供给端不断实现供需匹配。虽然表观上看组件是有各个 环节组装而成,但实际上组件更是融合优化上下游技术的重要环节,例如现在主流产品从整片到半片、从二主栅到多主栅、从单 玻到双玻等都依靠组件环节互联、层压、封装等技术的不断进步。2022 年中国光伏组件产量达 288.7GW,同比增长 59%。同期出口量达 154GW,占整体产量约 53%,创历年最高。由于光伏电池片单片发电量有限,需经串联和 封装为组件,才能作为电源使用。除成本占比 最大的电池片以外(65%)还包括光伏玻璃、胶膜、背板等等通过串并联连接封装而成。组件制备主要有互联和层压两核心环节组成。其中电池片的互联决定了组件的电性能,层压 决定了组件的寿命、性能、外观大小等。组件的更新换代支撑了上游电池片及硅片的创 新(例如多主栅设计可以减少电池片银浆消耗)提升组件的效率和功率。组件变化趋势 封装小片化:半片或叠瓦 的封装 方式可提升组件能效,减少功率 损失。预计 2025 年半片和叠瓦的 方式在市场占比将超过 98%。技术多主栅化:组件的栅线是电 池汇流线,用于将电池片产生的 电流汇集到焊带上。栅线越多,电池的转换效率和综合性能越好。MBB 多主栅可为 perc 的 60 片组 件提升 10w 左右的功率。0%50%100%150%2020 2021 2023e 2025e4 主栅(%)5 主栅(%)多主栅(%)其他(%)0%50%100%150%2020 2021 2023e 2025e全片组件(%)半片组件(%)叠瓦组件(%)84991251822893964799915412%17%26%46%59%51%62%24%25%56%20182019202020212022中国光伏组件产量(GW)中国光伏组件出口量(GW)产量年增速(%)出口量年增速(%)2018-2022 年中国光伏组件产量及 出口量 光伏可谓是新能源增长最快的赛道,而组件是产业链中增速最迅猛的一环。中国是光伏组件的出口大国。据统计,2022 年光伏组件出货 Top10 出货量合计已超过240GW,同比增长 60%左右,在全球光伏组件需求中的占比提升到 90%以上。出口方面,俄乌冲突和能源价格激增催化焦虑。欧洲是最主要的出口市场,约占光伏组件出口额的 55%。2020-2025 年不同形式组件占比 2020-2025 年不同主栅组件占比222023.3 iResearch I中游-组件:市场集中度进一步提升 供需衔接属性成为企业一体化布局关键 光伏本身属于技术迭代螺旋发展产业,短期资本和企业产能扩张驱动行业高速发展,长时间线下技术的优化迭代下,光伏 的发展将围绕组件环节的竞争格局展开,技术迭代下提升市占率、布局一体化或将推动产业提升市场发展和利润空间。来源:PV InfoLink,CPIA,SMM 及艾瑞研究院自主研究绘制。组件环节未来利润空间有望扩大:上文分析可看出光 伏电池整体正在走向大尺寸化、薄片化阶段,组件与 之呼应不断技术升级发展多主栅技术和半片或叠瓦产 品。背后反应的正是高阶性能的装机需求,未来欧 美区域和国内的高性能电池需