光伏行业产业链、市场现状及发展趋势
思瀚产业研究院 漳州发展    2024-04-29

（1）光伏行业产业链

光伏发电产业链上游为原材料，包括硅矿石、硅料、硅片、银浆等；产业链中游为光伏发电系统，主要由太阳能电池板（组件）、控制器、蓄电池组（可无）、逆变器等设备组成，其中太阳能电池板由电池片和电池组件组成；产业链下游则是光伏发电站以及光伏应用产品。

1）上游

①多晶硅

多晶硅是单质硅的一种形态，是工业硅三大应用领域之一。其中，光伏领域用的太阳能级硅应用占比约 95%，而电子级多晶硅主要用作半导体电子材料，对纯度要求极高，产量较低。在光伏领域，多晶硅料经过融化铸锭可做成多晶硅片，进而用于制造晶硅电池；电池片经排列、封装并与其它辅材组合构成太阳能电池板。近年来，我国多晶硅产量持续扩大。2022 年，我国多晶硅产量达到 82.70万吨，同比增长 63.4%，产量占全球比重为 87.33%。

中国多晶硅行业集中度较高，且有进一步上升趋势。由于多晶硅生产属于高资金、高技术壁垒的行业，项目建设、投产周期通常长达两年及以上，因此新厂商进入该行业较为困难。2021 年度，通威股份、协鑫科技、大全能源和新特能源的产量分别为 10.93 万吨、4.76 万吨、8.66 万吨、7.82 万吨，占比依次为 21.65%、9.43%、17.15%、15.49%，前 4 位企业市场占用率达到 63.71%。

2022 年度，通威股份、协鑫科技、大全能源和新特能源的产量分别为 26.69 万吨、10.47 万吨、13.38 万吨、12.59 万吨，占比依次为 32.27%、12.66%、16.18%、15.22%，前 4位企业市场占用率达到 76.34%。

②硅片

多晶硅料经过铸锭制成多晶硅锭，或者熔融后加入单晶硅籽晶、并用直拉法或悬浮区熔法制成单晶硅棒。硅锭和硅棒经过砂浆钢线或金刚线切割被加工为硅片。

近年来，我国硅片产量总体呈逐年增长态势。2022 年，我国硅片产量约为357GW，同比增长 57.5%。我国硅片企业凭借在单晶连续拉棒和金刚线切割方面的技术创新以及在低电价区位布局带来的资源优势，建立了生产成本优势，进一步巩固了硅片产业在全球的领先地位。

从生产企业看，目前全球生产规模前十的硅片企业全部为中国企业，截至2021 年，前十硅片企业总产量达到 223.2GW，产量合计占全球 95.8%。尽管头部企业平均产量出现了大幅上升，但非头部的第二梯队企业产量也出现了迅猛的发展，即头部企业与二梯队企业差距减小，因此产业集中度有所下降。

目前国内太阳能级硅片市场上单晶硅片（P 型+N 型）渗透率由 2017 年的36.0%提升至 2021 年的 94.5%，而多晶硅片渗透率反之下降。相对于多晶硅片，单晶硅片性能更加优良，同等条件下发电量更高，长期使用过程中功率衰减更少，弱光响应更强。特别是在金刚线切割技术革命之后，单多晶硅片在生产成本上的差距大幅缩小，使之度电成本与发电效率相对于多晶硅片具备明显的竞争优势，预计未来单晶硅片的市场份额仍将呈上升趋势。

2）中游

①电池片

电池片能够实现光能向电能转化。电池片是硅片经过制绒、扩散、刻蚀等一系列环节后加工而成的，电池片加工需要较高的技术能力与资本投入。根据硅衬底不同，晶硅电池分为 P 型电池和 N 型电池。P 型电池的 PERC 技术是当前晶硅电池的主流技术，效率普遍超过 22%。N 型技术是下一代晶硅电池技术，具有制程短、转换效率高、抗衰减、温度系数低等特点，有利于提高光伏发电量、降低发电成本，发展前景广阔。

近年来，得益于我国鼓励发展新能源的优惠政策，太阳能电池片产量增长势头良好。数据显示，2022 年我国太阳能电池片产量 318GW，同比增长 60.7%。

随着电池片环节的技术更迭速度日益加快，技术水平领先、产能结构合理的企业持续扩大市场份额，其所生产的光电转换效率高、长期稳定性好、具有成本优势的大尺寸电池片产品是下游组件市场需求的主流。目前主流的太阳能电池片生产商包括通威、爱旭、润阳、中润光能、捷泰等。

②组件

组件是将一定数量的电池片采用串并联的方式连接，并经过严密封装后，形成的光伏发电设备。组件是光伏发电系统最重要的设备，在很大程度上决定光伏发电成本。得益于组件技术在光学、电气和结构三方面的优化和进步，从 2010年到 2016 年，光伏组件转换效率平均每年提升 0.3%-0.4%；从 2017 到 2020 年，转换效率提升速度加快到每年 0.5%-1%。其中，光学优化是指减少光照的光学损失，途径包括通过优化和更换材料，降低光反射、提高光吸收；以及通过优化焊带结构（如三角焊带）和电池片拼接技术（如拼片），减少电池片片间空隙，提高对光的吸收能力。

电气优化是通过优化电池内部的电流走势和电池片间的连接结构，减少电阻损失，涉及的主要技术包括半片、多主栅和叠瓦技术。结构优化是指从整体上改变组件排布和构造，或者基于上游技术突破实现结构优化，如双面组件技术和大硅片组件技术。目前主要组件产能均全面采用前述技术，并通过智能制造提升组件产品的质量和可靠性，降低制造成本。

随着中国光伏新增装机容量不断增加，中国光伏组件产量也不断增加。2021年光伏组件产量突破 180GW，2022 年光伏组件产量再创新高达到 288.7GW，同比增长 58.8%。据悉，我国光伏组件产量连续 16 年居全球首位。

光伏组件市场集中度较高，目前主流的厂商包括隆基绿能、晶科能源、天合光能、晶澳科技、阿特斯等。

其中，前四大厂家出货量呈现断层式领先，合计达到 173.93GW，占全球总出货量的 60%-65%。

光伏组件可直接安装在光伏电站上，是光伏电站最主要的组成部分。目前，随着技术迭代和产能释放，光伏组件价格也呈下降趋势。

3）下游

光伏电站主要分为集中式电站和分布式电站两大类。由于光伏电站安装相较于风电有灵活性高的特点，因此相较于传统的大规模风电厂，光伏电站不仅可以大规模集中安装，还可以分布于建筑物表面、户外等多个场景。

①集中式光伏电站

集中式光伏电站是将光伏列阵生产的直流电能，经逆变器转变为交流电、升压后并入公共电网的光伏电站。目前，我国以集中式光伏电站为主。除常规的地面电站外，集中式光伏电站还包括农光互补和牧光互补地面电站、水面电站。除发电外，这类电站通常兼具改善生态、提高土地利用效率的功能。

我国集中式光伏电站装机容量保持稳定增长，2022 年我国集中式光伏电站新增 3,629.40 万千瓦，截至 2022 年底，我国集中式光伏电站累计装机 23,442.00万千瓦。

②分布式光伏电站

分布式光伏电站是指安装在厂房、办公楼、居民住房等建筑物顶上或周边空地上的中小容量光伏电站，电站在用户侧并网，自发自用、余量上网。与集中式光伏电站相比，分布式光伏具有不占用土地资源、减少输配网损、电量就近消纳等优势。因用电电价高于发电电价，分布式光伏通常具有更好的经济性。因其前述优势，分布式光伏应用具有很大的增长潜力。此外，分布式光伏电站还包括建筑一体化光伏、渔光互补和农业大棚光伏等应用。

近年来，我国分布式光伏电站装机容量加速增长，2021 年我国分布式光伏电站新增数量首次超过集中式光伏电站新增数量。根据国家能源局的数据，2021年全国光伏电站新增装机容量为 5,488.00 万千瓦，其中分布式光伏新增装机容量2,927.90 万千瓦，占全部新增光伏发电装机的 53.35%；2022 年全国光伏电站新增装机容量为 8,740.8 万千瓦，其中分布式光伏新增装机容量为 5,111.40 万千瓦，占全部新增光伏发电装机的 58.48%。

从新增光伏类型来看，分布式光伏电站可以分为户用分布式光伏电站和工商业分布式光伏电站。2022 年，户用分布式光伏电站和工商业分布式光伏电站的新增装机容量分别为 2,524.60 万千瓦和 2,586.80 万千瓦，占比分别为 49.39%和50.61%。

（2）光伏行业现状

1）政策鼓励发展分布式光伏发电，积极拓宽光伏应用场景

在全球关注环保问题及我国“双碳”目标确立的背景下，光伏发电凭借“三低”即低污染、低能耗及低成本优势，受到国家政策大力扶持。“十四五”期间，为平稳度过“碳达峰”关键期，国家密集出台系列光伏发电扶持政策，鼓励“光伏+”与建筑、交通、工业等场景的进一步融合，有序推进分布式光伏发电，并提升光伏发电的智能性与稳定性水平，助力产业加速发展。

2021 年 1 月 4 日，工信部等五部委印发《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025 年）》（工信部联电子〔2021〕226 号），提出：到 2025 年，光伏产业智能化水平将显著提升，产业技术创新取得突破；支撑新型电力系统能力显著增强，智能光伏特色应用领域大幅拓展。2021 年 6 月 20 日，国家能源局综合司下发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，将开展整县（市、区）屋顶分布式光伏建设，规划党政机关建筑屋顶总面积光伏可安装比例不低于 50%，学校、医院等不低于 40%，工商业分布式不低于 30%，农村居民屋顶不低于 20%。

与集中式光伏相比，分布式光伏具有收益率高、可开发资源多、就地消纳、造价成本低等优势。成本优势叠加 2021 年“整县推进”政策影响，分布式光伏进入高速发展阶段。根据国家能源局数据，2021 年我国分布式光伏新增容量首次超过集中式光伏电站新增容量，占全年新增光伏发电装机容量的 53.35%。同时，我国分布式光伏电站累计装机容量占总累计装机容量的比重持续增长，截至2022 年已经达到了 40.21%。

2）发电成本持续下降，光伏行业进入平价上网时代

在政策与技术双轮驱动下，中国的光伏发电成本迅速下降，根据中国光伏行业协会测算，2021 年全投资模型下地面光伏电站在 1,800/1,500/1,200 小时等效利用小时数的 LCOE（平准发电成本）分别为 0.21、0.25、0.31 元/千瓦时，分布式光伏发电系统的 LCOE 分别为 0.19、0.22、0.28 元/千瓦时，与全国各地区 0.28-0.45元/千瓦时的燃煤发电上网电价相比，光伏发电经济性特征较为明显。2021 年起，国家取消对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目的补贴，光伏平价上网时代正式到来。成本已不再是限制光伏应用规模的主要障碍。

3）全球化布局加快演进，国内布局愈加合理

在产业布局方面，我国光伏企业通过海外建厂，应对欧美贸易保护政策。据中国新能源海外发展联盟发布的《2018 中国新能源国际发展报告》统计，国内企业已形成东南亚、欧洲两大海外光伏制造基地群。东南亚光伏制造基地群主要涉及越南、泰国和马来西亚，欧洲光伏制造基地群主要涉及德国和希腊。同时，在国内产业布局方面，耗能较高、对电价敏感的多晶硅和拉棒环节向能源供应丰富、电价更低的西部地区转移，而硅片、电池片及组件的生产则集中在配套完善、人才资源丰富的中东部地区，产业布局愈加合理。

（3）光伏行业发展趋势

1）全球光伏装机量扩容，我国光伏制造市场规模有望进一步扩大

根据 IRENA 统计，2010-2020 年间光伏发电成本下降 85%以上。成本大幅下滑、碳中和目标下能源转型诉求及部分地区电价上涨等因素综合作用下，越来越多的国家和地区将目光投向光伏发电。根据彭博新能源财经预测数据，2022-2030 年全球新增光伏装机量将保持稳定增长态势，2030 年新增装机量将达334GW，较 2021 年新增容量增长 82.5%。中国作为全球光伏产业链各个环节的主要生产地，光伏制造市场规模有望进一步扩大。

2）产业集中度或进一步提升，龙头企业以规模化和垂直化布局保持优势

受供需关系及上下游产能不均影响，我国光伏产业已由原来的卖方市场逐渐转为买方市场，产业链单一环节获取利润的稳定性受限，推动部分龙头企业完善光伏全产业链业务布局，加快产业链垂直一体化拓展，以拓宽利润来源，强化竞争壁垒，从而推动我国光伏产业集中度的上升。未来，随着已具有先发优势的企业持续深耕全产业链规模化布局，光伏产业集中度有望不断上升，进一步挤压“长尾”企业利润空间。

3）分布式光伏占比将进一步提高

近年来，在政策推动和技术支持的双重因素下，我国分布式光伏经历了快速的增长，截至 2022 年累计装机容量占比已经达到 40.21%，但该比率相比于欧美发达国家仍然偏低。

地面电站市场是组件价格敏感市场，价格竞争激烈。与地面电站不同，分布式光伏的业主是居民和工商电力用户，没有能力独立实施光伏项目，倾向于成套采购系统解决方案。分布式光伏市场销售渠道长、客户重视应用体验和服务且对价格不敏感的特点给有渠道和服务优势的光伏企业提供了更多业务机会，有利于这些企业扩大分布式业务规模，提高盈利能力。未来分布式光伏市场广阔，占比将进一步提高。

4）大尺寸硅片逐渐普及，将进一步降本增效

行业主流硅片尺寸从 158.75mm 提升到 166mm 后，182mm 和 210mm 产品也已经开始量产。大硅片能够在光伏制造和光伏应用两个方面降低成本，从而降低光伏发电的应用成本。

在制造方面，在拉棒环节，加大硅片尺寸有利于提高长晶炉的加料量，从而降低能耗；在从拉棒、切片、电池片到组件的制造环节，加大硅片尺寸有利于以更低的边际成本提升产能，降低人工成本和折旧费用；在组件制造环节，加大硅片尺寸能够减少电池片间的连接，有利于提高组件可靠性，并减少电池片间空隙面积，提升组件效率，进而提升对组件辅材的利用效率。所有这些因素一起降低每瓦组件的非硅成本。同时，加大硅片尺寸有利于制造功率更高的组件。

在应用方面，高效率和高功率组件能够减少电站占地面积，提高对土地的利用效率，并减少支架、电缆等 BOS 用量，降低组件安装人工时，便于电站维护，从而降低电站的建设和运维成本，是降低光伏电站平准化度电成本的有效途径。