光伏硅片行業(yè)下游電池片行業(yè)分析

光伏硅片行業(yè)下游電池片行業(yè)分析光伏硅片行業(yè)下游電池片行業(yè)近年來，以通威股份、愛旭股份為首的專業(yè)化電池片廠商不斷擴大產(chǎn)能規(guī)模，2021年通威股份電池片產(chǎn)量位列全球第一、產(chǎn)能位列全球第二，愛旭股份電池片產(chǎn)能產(chǎn)量均位列全球第三，專業(yè)化電池片廠商市場領先地位穩(wěn)固。與此同時，一體化廠商也加速電池片擴產(chǎn)，將電池片作為配套環(huán)節(jié)以增強主業(yè)的盈利能力和風險防控能力。據(jù)集邦新能源（EnergyTrend）數(shù)據(jù)統(tǒng)計，預計2022年末全球電池片產(chǎn)能將達到520GW，相當于同時點硅片產(chǎn)能的128．00%，電池片對硅片的需求缺口較為明顯。從現(xiàn)有電池片和組件的產(chǎn)能配比來看，截至2021年末，全球已建成電池片產(chǎn)能423．5GW，組件產(chǎn)能465．2GW，電池片產(chǎn)能占組件產(chǎn)能的91．04%；再結合一體化企業(yè)對電池片和組件的產(chǎn)能規(guī)劃，根據(jù)solarzoom的統(tǒng)計，2022年一體化龍頭企業(yè)規(guī)劃中的電池片產(chǎn)能約195GW，組件產(chǎn)能約237GW，電池片擬新增產(chǎn)能不足組件擬新增產(chǎn)能的83%，一體化廠商對第三方電池片的產(chǎn)能需求呈現(xiàn)擴大趨勢，專業(yè)化電池片廠商發(fā)展?jié)摿薮蟆ｋS著專業(yè)化電池片廠商產(chǎn)能規(guī)模的持續(xù)擴張，預計專業(yè)化硅片廠商的市場需求將得到充分保障。電池片制備技術變革帶來的電池光電轉換效率提升是光伏發(fā)電成本下降的重要路徑之一。在相同的光照條件下，電池的光電轉換效率越高，發(fā)電量就越多，對應光伏發(fā)電的單瓦成本就越低，越有利于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的推廣應用。因此，提升光電轉換效率是電池片行業(yè)技術研發(fā)的重點方向。發(fā)射極及背面鈍化（PERC）電池技術具有高轉化效率、制程相對簡單、設備和工藝成熟等優(yōu)勢，已成為目前主流的高效技術路線，但2021年單晶PERC電池量產(chǎn)平均轉換效率達到23．1%，已接近24%的量產(chǎn)效率極限；其他高效電池技術包括隧穿氧化層鈍化接觸（TOPCon）電池技術、交指式背接觸（IBC）電池技術、異質結（HJT）電池技術等N型高效電池技術，具有更大的效率提升潛力，量產(chǎn)轉換效率有望達到26%。諸多高效電池技術經(jīng)過近年來的持續(xù)驗證，從2021年起逐步進入大規(guī)模量產(chǎn)的導入期，電池行業(yè)現(xiàn)有廠商及新進入企業(yè)均積極布局高效電池產(chǎn)能。據(jù)集邦新能源（EnergyTrend）數(shù)據(jù)統(tǒng)計，預計2022年末N型電池片產(chǎn)能將達到57．8GW。因此，高效電池技術的發(fā)展和應用將有效拉動對上游高效硅片的需求。光伏度電成本持續(xù)下降，平價上網(wǎng)逐漸落地隨著光伏產(chǎn)業(yè)技術水平持續(xù)快速進步，光伏發(fā)電成本步入快速下降通道，根據(jù)國際可再生能源署（IRENA）發(fā)布的《2020年可再生能源發(fā)電成本報告》，全球晶硅光伏發(fā)電項目加權平均發(fā)電成本由2010年的約0．381美元/度下降至2020年的約0．057美元/度，下降幅度達85%，為發(fā)電成本下降最快的能源之一。根據(jù)IRENA預計，2022年全球太陽能光伏發(fā)電的平均成本將進一步降至0．040美元，同比下降30%，屆時將比燃煤發(fā)電成本低20%以上。根據(jù)當前的技術發(fā)展和成本變動趨勢，行業(yè)普遍預期未來數(shù)年內，光伏發(fā)電將大范圍達到或接近常規(guī)能源發(fā)電成本，成為一種具有成本競爭力的、可靠的和可持續(xù)的電力來源，屆時全球能源供給將步入太陽能時代，從而極大帶動中上游產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。行業(yè)整體發(fā)展格局和市場化程度在光伏行業(yè)發(fā)展早期，歐美等發(fā)達國家光伏產(chǎn)業(yè)起步較早，且基礎工業(yè)較為發(fā)達，因此產(chǎn)業(yè)鏈完整且技術較為領先，在高端設備領域具有優(yōu)勢，但在光伏產(chǎn)品制造領域不具有成本優(yōu)勢。進而產(chǎn)業(yè)鏈中低附加值的中間加工環(huán)節(jié)逐步向中國等新興國家轉移，中國光伏市場一度形成了兩頭在外的被動發(fā)展格局。但憑借良好的產(chǎn)業(yè)配套優(yōu)勢、人力資源優(yōu)勢及成本優(yōu)勢等，通過自主創(chuàng)新與引進消化吸收再創(chuàng)新相結合，我國光伏產(chǎn)業(yè)逐步形成了具有我國自主特色的技術、市場體系。近年來，我國光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展壯大，目前已形成了從高純硅材料、硅錠、硅片、電池片、組件到系統(tǒng)集成的完整產(chǎn)業(yè)鏈，并連續(xù)多年全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模位居世界第一，光伏電池制造技術達到世界領先水平，主要光伏生產(chǎn)設備及配套材料已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)已成為我國具有國際競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)目前主要以民營投資主體為主，行業(yè)市場化程度較高。光伏產(chǎn)業(yè)鏈概況推動碳中和已成為全球的共識，包括中國、美國、歐盟、英國、日本、加拿大在內的超過120個國家和地區(qū)提出了碳中和目標。在光伏裝機需求快速增長的帶動下，預計2021—2025年，中國多晶硅產(chǎn)業(yè)對工業(yè)硅需求增長率將超過30%，對工業(yè)硅的需求增長將起主導作用。本文主要從光伏角度切入，從原料構成、重點環(huán)節(jié)、發(fā)展歷史，以及光伏發(fā)電成本下降、光伏裝機容量快速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)鏈分布及趨勢等角度介紹光伏產(chǎn)業(yè)。光伏發(fā)電是太陽能發(fā)電的重要分支，主要是指利用太陽能電池直接將太陽光能轉化為電能，而太陽能電池通常是利用半導體器件的光伏效應原理進行光電轉換。按照光伏電池片的材質，太陽能電池大致可以分為兩類：一類是晶體硅太陽能電池，包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池；另一類是薄膜太陽能電池，主要包括非晶硅太陽能電池等。晶硅光伏電池起步早、效率高、成本低，是目前光伏市場的主流。晶硅光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史從光伏產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展來看，光伏發(fā)電大規(guī)模商業(yè)應用要從2004年德國率先推出可再生能源法案補貼開始，光伏發(fā)電行業(yè)呈現(xiàn)強勁發(fā)展的態(tài)勢，眾多光伏廠商進行產(chǎn)能擴張，全球光伏發(fā)電裝機容量快速增長。2011年之后，歐洲各國調整政府補貼政策，降低政府補貼，光伏行業(yè)快速出現(xiàn)供過于求，價格大幅下跌，眾多知名光伏組件廠商因此停工甚至倒閉。自2013年以來，我國發(fā)布《關于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》，此后一直引領著新的太陽能光伏裝機增長。根據(jù)IEA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2021年年底，全球已安裝843GW以上的太陽能光伏系統(tǒng)，中國帶動了大約70%亞洲市場和40%全球市場裝機量。近年來傳統(tǒng)能源價格高企，光伏發(fā)電的成本優(yōu)勢增加，疊加碳中和對清潔能源的需求增加，因而光伏發(fā)電的投資快速增長。根據(jù)IEA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，光伏發(fā)電在化石能源價格普遍上漲的情況下，成本優(yōu)勢凸顯，尤其是在歐洲地區(qū)。光伏發(fā)電是可再生能源的重要發(fā)展方向。隨著產(chǎn)業(yè)技術進步和迭代，比如太陽級硅材料能耗下降，光伏電池效率提高，基片繼續(xù)減薄，原材料用量減少，光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量回收期縮短，光伏發(fā)電的優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)。根據(jù)IRENA報告，2010年至2021年，新投產(chǎn)的公用事業(yè)規(guī)模太陽能光伏項目的全球加權平均LCOE（LevelizedCostofEnergy），即平準化度電成本，用于比較和評估可再生能源發(fā)電的綜合經(jīng)濟效益，下降了88%。最新數(shù)據(jù)顯示，2021年投產(chǎn)的新公用事業(yè)規(guī)模太陽能光伏項目的全球平均LCOE同比下降13%，從0．055美元/千瓦時降至0．048美元/千瓦時。太陽能光伏發(fā)電的快速發(fā)展，一方面受益于化石能源價格的大幅上漲，太陽能光伏發(fā)電相對其他能源的成本優(yōu)勢凸顯；另一方面由于自身行業(yè)技術進步引導成本快速下降，成本優(yōu)勢帶動投資增加。根據(jù)IEA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，超過50%的可再生能源方面的投資均投入了光伏太陽能發(fā)電行業(yè)，太陽能光伏是2022年全球電力行業(yè)的最主要投資。隨著成本優(yōu)勢帶動光伏產(chǎn)業(yè)鏈投資大幅增加，光伏產(chǎn)業(yè)鏈裝機容量快速發(fā)展。從中國市場來看，據(jù)中國光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CPIA）數(shù)據(jù)，2022年1—10月我國新增光伏裝機同比增長98．7%，達到58．24GW．從更遠期的全球市場來看，未來太陽能光伏裝機容量將位居電力市場累計裝機量第一。根據(jù)IEA的最新報告，2022—2027年，可再生能源發(fā)電量將增長近2400GW，比去年報告中的預測高近30%，這也是IEA有史以來最大的一次向上修正。預計未來5年可再生能源將占全球電力擴張的90%以上，到2025年年初將超過煤炭成為全球最大的電力來源。而太陽能光伏發(fā)電的裝機容量將在2023—2027年依次超過水電、天然氣和煤炭，并在2027年超過2350GW，占比達到第一。中國光伏行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀從最初的可再生能源節(jié)能降耗，到智能化、數(shù)字化規(guī)模應用，再到如今智慧能源行業(yè)不斷突破、打造建構綠色供應鏈體系，光伏行業(yè)正迎來新的發(fā)展和變革。二十年前，中國光伏產(chǎn)業(yè)一窮二白，原材料、市場、技術全部源自于國外。而如今，中國光伏已是制造世界第一、裝機世界第一、發(fā)電量世界第一。2021年，中國光伏產(chǎn)業(yè)鏈的多晶硅、硅片、電池、組件四大環(huán)節(jié)的產(chǎn)量在全球占比皆超過70%，已然主導了世界光伏產(chǎn)業(yè)格局。近年來，中國光伏行業(yè)也在頻繁突破世界紀錄，這固然是技術研發(fā)的巨大進步，但此種進步幾乎都局限于細分技術路線中，如N型TOPCon、HJT、IBC、單晶PERC電池等。工業(yè)硅位于硅基材料產(chǎn)業(yè)鏈的頂端，是硅能源產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的核心原料。工業(yè)硅，又名金屬硅、結晶硅，是由硅石經(jīng)碳質還原劑在礦熱爐中還原所得。我國是全球最大的工業(yè)硅生產(chǎn)與消費國。2021年，我國工業(yè)硅產(chǎn)能499萬噸，產(chǎn)量321萬噸，分別占全球工業(yè)硅產(chǎn)能和產(chǎn)量的79%和78%;工業(yè)硅消費量313．2萬噸（含出口），其中國內消費量235．8萬噸，占全球消費總量的56%。按照2021年均價計算，我國工業(yè)硅市場規(guī)模約644億元。在能源轉型以及雙碳目標的影響下，預計2025年我國工業(yè)硅的需求量將達到480萬噸，市場規(guī)模將近千億元。在光伏產(chǎn)業(yè)相關政策的不斷完善和大力支持下，中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已呈現(xiàn)區(qū)域化、集群化，臨近企業(yè)之間形成產(chǎn)業(yè)鏈互補和經(jīng)濟合作，產(chǎn)業(yè)競爭力實現(xiàn)了整體提高。隨著國家政策對光伏產(chǎn)業(yè)支持力度的不斷加大，產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模仍將保持高幅度增長趨勢。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國光伏發(fā)電新增并網(wǎng)容量5488萬千瓦，其中集中式光伏電站2560．07萬千瓦，分布式光伏2927．9千瓦。截至2021年底，我國光伏發(fā)電累計并網(wǎng)容量30598．7萬千瓦，其中集中式光伏電站19847．94萬千瓦，分布式光伏10750．8萬千瓦。2021年全國光伏行業(yè)立足碳達峰碳中和，把握行業(yè)發(fā)展機遇，克服全球疫情反復、經(jīng)濟形勢嚴峻、國際貿易壁壘等不利影響，持續(xù)深化供給側結構性改革，加快推進產(chǎn)業(yè)智能創(chuàng)新升級，行業(yè)運行整體向好，實現(xiàn)十四五良好開局。隨著全球加快應對氣候變化，光伏市場需求持續(xù)增加，數(shù)據(jù)顯示，我國光伏行業(yè)在2021年繼續(xù)高歌猛進，制造端產(chǎn)值突破7500億元，光伏產(chǎn)品出口額創(chuàng)歷史新高，超過280億美元。2021年，我國光伏新增裝機創(chuàng)歷史新高，達到54．88GW。晶硅光伏組件原料構成從光伏產(chǎn)業(yè)鏈的原料構成來看，主要的原料包括硅料、白銀、光伏玻璃、鋁、銅等。從重量的角度來看，玻璃的占比最高，在68%—72%，鋁的占比也高達12%—14%，而硅料的占比僅為3%—4%，與銅差不多。但從價值的角度來看，由于硅料和白銀的價值較高，因此占比重較高，硅料的占比高達35%—45%，白銀的占比則達到9%—23%，玻璃占比為11%—15%，鋁和銅的占比分別為9%—12%和5%—12%。由于2021年大宗商品價格的波動率較高，因此基于價值的評估的波動范圍較大。硅作為占比最大的原材料，對晶硅光伏產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展起著至關重要的影響。光伏產(chǎn)業(yè)鏈從原料到終端應用，主要的核心環(huán)節(jié)包括工業(yè)硅、多晶硅、硅片、電池片、組件、光伏電站。據(jù)調研了解，整個光伏產(chǎn)業(yè)按照傳統(tǒng)工業(yè)劃分，不同的環(huán)節(jié)分屬不同的行業(yè)。一般來說，上游包括工業(yè)硅、多晶硅、硅片的生產(chǎn)，比如硅石生產(chǎn)工業(yè)硅屬于熔煉行業(yè)，由工業(yè)硅生成多晶硅屬于化工行業(yè)，而切片則屬于電子產(chǎn)品制造行業(yè)。中游包括光伏電池、光伏組件以及逆變器環(huán)節(jié)，屬于電子和裝配行業(yè)，最后建成分布式或集中式電站則是建筑行業(yè)。此外，光伏產(chǎn)業(yè)鏈未來一體化發(fā)展將成為趨勢，一方面，從中下游來看由于拉晶到切片環(huán)節(jié)以及電池片到組件環(huán)節(jié)的一致性要求高，為了保證質量，一般會同步建設；另一方面，從中上游來看，為了保障原料穩(wěn)定供應和產(chǎn)品質量，多晶硅企業(yè)也多在布局上游工廠。光伏產(chǎn)業(yè)鏈分布在全球經(jīng)濟大變局的時代，未來隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，市場對光伏產(chǎn)業(yè)原材料的需求將快速增長，目前我國在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中的主導地位，有利于我國光伏產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。從光伏產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能分布的角度來看，我國在全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)中都占有絕對優(yōu)勢。根據(jù)IEA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)能均占全球比例的75%以上，晶圓占比超90%。2021年，中國生產(chǎn)了約80%的多晶硅太陽能光伏組件，剩余市場份額則主要在德國、馬來西亞和美國。未來5年，我國可再生能源累計發(fā)電量預計將翻番，主要增量來源于光伏發(fā)電和風力發(fā)電。據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，我國30個省市自治區(qū)已明確十四五期間風光裝機規(guī)劃，其中26個省市自治區(qū)光伏新增裝機規(guī)模超406．55GW，未來4年新增355．5GW．目前我國在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中的主導地位，有利于保障光伏產(chǎn)業(yè)原料供應和價格穩(wěn)定，有利于保持我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢，有利于國家在能源轉型的過程中有更好的能源安全保障。目前海外光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對我國出口產(chǎn)品依賴度較高，歐美依然積極發(fā)展本土產(chǎn)業(yè)和在東南亞布局新的光伏產(chǎn)業(yè)鏈以減少中國在光伏市場的影響力，保障供應鏈的穩(wěn)定。整體生產(chǎn)成本是影響光伏市場布局的重要因素，從IEA數(shù)據(jù)可以看出，東南亞和印度市場的組件生產(chǎn)成本相對較低，因而目前發(fā)展得較快。預計隨著北