2022年中国光伏行业产业链上中下游及发展前景分析,深入光伏+行业应用「图」-不锈钢3D打印工厂

2022年中国光伏行业产业链上中下游及发展前景分析,深入光伏+行业应用「图」-不锈钢3D打印工厂插图

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一、光伏产业链及产业链全景图

光伏发电在能源供应体系中占据越来越重要的地位,光伏相关产业也随之强大起来,已形成了从高纯度硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等完整的产业链条。光伏产业链包括硅料、硅片、电池片、组件、光伏电站等环节。具体来说,光伏产业链上游包括原料高纯度多晶硅材料、单晶硅和多晶硅的制造、硅片的生产;中游包括光伏电池,光伏组件以及逆变器环节;下游为光伏电站应用。

光伏产业链

2022年中国光伏行业产业链上中下游及发展前景分析,深入光伏+行业应用「图」

资料来源:公开资料整理

从全景图来看,上游单晶硅和多晶硅生产企业主要有保利协鑫、隆基股份、通威股份、中环股份等。而硅片生产企业已经呈现双寡头格局,中环股份和隆基股份硅片对外销售规模占据绝对领先地位。中游电池片和组件生产企业较多,主要有通威、隆基、晶澳等。光伏发电系统中逆变器生产厂商主要有阳光电源等企业;涉及系统集成的包括亿晶光电、正泰电器等。部分企业,如隆基股份基本已经形成从单晶硅到组件到电站光伏运营一套完整的光伏发电产业链。下游为光伏发电应用领域,主要企业有中国电建、中国能建。

光伏产业链全景图

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资料来源:公开资料整理

二、光伏产业链上游分析

1、工业硅

工业硅的三大用途分别是生产有机硅、制取高纯度的晶体硅材料,以及配置有特殊用途的硅铝合金。晶体硅产品主要包括太阳能电池片、芯片,主要用于光伏和半导体产业。从产能及产量来看,2014-2021年全球工业硅产能产量增长缓慢,截至2021年全球工业硅产能为632万吨,产量为412万吨,绝大部分的增长来自中国产能产量的扩张。全球工业硅供给中我国产能、产量占据绝对地位,2021年我国产量占比由66%提升至77%,剩下的则少量来源于巴西、美国、挪威等地。

2014-2021年全球工业硅产能及产量情况

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资料来源:广期所,华经产业研究院整理

从行业竞争格局来看,我国的有机硅企业主要分布于华东、西北两大区域,国企和上市公司较多,产能集中度高,且多为集团公司,经营业务广泛。具体来看,2021年我国工业硅生产企业超250家,其中前四家企业产量占比达38%,仅第一名合盛硅业产量占比就达27%,远超排在其后的企业。

2021年中国工业硅行业市场竞争格局(按产量)

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资料来源:SMM,华经产业研究院整理

2、单晶硅

工业硅的三大用途分别是生产有机硅、制取高纯度的晶体硅材料,以及配置有特殊用途的硅铝合金。晶体硅产品主要包括太阳能电池片、芯片,主要用于光伏和半导体产业。从产能及产量来看,2014-2021年全球工业硅产能产量增长缓慢,截至2021年全球工业硅产能为632万吨,产量为412万吨,绝大部分的增长来自中国产能产量的扩张。全球工业硅供给中我国产能、产量占据绝对地位,2021年我国产量占比由66%提升至77%,剩下的则少量来源于巴西、美国、挪威等地。

2014-2021年全球工业硅产能及产量情况

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资料来源:广期所,华经产业研究院整理

从行业竞争格局来看,我国的有机硅企业主要分布于华东、西北两大区域,国企和上市公司较多,产能集中度高,且多为集团公司,经营业务广泛。具体来看,2021年我国工业硅生产企业超250家,其中前四家企业产量占比达38%,仅第一名合盛硅业产量占比就达27%,远超排在其后的企业。

2021年中国工业硅行业市场竞争格局(按产量)

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资料来源:SMM,华经产业研究院整理

3、多晶硅

多晶硅可作拉制单晶硅的原料。近年来我国光伏行业以及半导体行业的迅速发展,市场对多晶硅的需求不断增加。据统计,我国多晶硅产量逐年增长,截至2021年我国多晶硅产量为50.2万吨,同比增长28.8%。从市场竞争格局来看,2021年我国多晶硅Top5企业产量占比86.7%,同比2020年下降0.8个百分点,Top5企业平均产量超过8.5万吨,同比增长27.5%;2021年产量达万吨级以上企业共有8家。

2021年中国多晶硅行业产量及增速情况

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资料来源:CPIA,华经产业研究院整理

4、银粉/银浆

导电银粉为光伏银浆的核心原材料,占银浆成本的比重超90%。导电银浆是由银粉、粘合剂、溶剂、助剂所组成的一种机械混合物的粘稠状浆料,是制备太阳能电池金属电极的关键材料。通常将银锭或银盐(硝酸银等)经物理或化学方法制成银粉后,再将银粉与玻璃氧化物、有机原料根据一定配比混合搅拌制备银浆。银粉定价方式一般为银价基础上加收一定的加工费,产品单价较高,成本占比超过90%,正银成本中银粉占比约98%。

从市场空间来看,2022-2025年全球银浆用银粉市场规模为分别为173.35、225.86、276.01、307.02亿元。按照2022-2025年光伏新增装机容量由240GW增长至450GW,对应电池片产量由316.GW提升至593GW,随着电池技术路线市场占比结构变化,2025年TOPCon、HJT、PERC和其他电池占比分别为39%、30%、15%、16%,各类电池单位银耗逐渐下降,未来光伏导电银浆及银浆用银粉市场规模主要受益于装机容量提升,因此预计2025年银浆市场规模达393.29亿元,银粉市场规模达307.02亿元。

2019-2025年全球银浆消耗量及增速情况

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资料来源:公开资料整理

2021-2025年全球银浆及银粉市场规模情况

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资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国光伏行业市场全景评估及发展战略规划报告》

三、光伏产业链中游分析

1、EVA

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),是以乙烯(E)和醋酸乙烯(VA)为原料,通过聚合反应生产的一种热塑性树脂(高分子材料)。根据其中醋酸乙烯含量的不同,将乙烯与醋酸乙烯共聚物分为EVA树脂、EVA橡胶和EVA乳液。EVA应用主要集中在光伏、纺织鞋材、电气等领域,其下游消费结构:光伏料37%、发泡料28%、电缆料17%、热熔胶7%、涂覆7%、农膜1%,光伏料作为第一大消费下游,未来占比有望持续扩大。

从国内EVA产量来看,2014-2021年我国EVA产量增长明显,截至2021年我国EVA产量为100.76万吨,同比增长34.3%。得益于光伏等行业的迅速发展,近年来我国EVA消费量维持稳步上升态势,EVA需求量快速增长。据统计,2021年我国EVA表观消费量为205.3万吨,同比增长9.6%。

2014-2021年中国EVA行业产量及表观消费量情况

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资料来源:公开资料整理

2、金刚石线

金刚石线是通过一定的方法,将金刚石微粉颗粒以一定的分布密度均匀地固结在高强度钢线基体上制成的。通过金刚石线切割机,金刚石线与物件间进行高速磨削运动,从而实现切割的目的。在光伏硅片切割领域,金刚石线应用的环节包括切方、截断和切片,其切割性能直接影响硅片质量及组件光电转换性能。2021年全球光伏硅片用金刚石线需求量达到8160万公里,市场空间达到32.64亿元。

2021-2025年全球光伏硅片用金刚石线需求量及市场空间

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资料来源:公开资料整理

3、光伏电池片

从光伏电池片产量来看,全国电池片产量近十年来保持高速增长,CAGR高达33.5%。根据中国光伏行业协会(CPIA)数据,我国电池片产量已经从2011年的11GW迅速增长到了2021年的198GW,2021年电池片产量同比增长46.9%,近十年的CAGR高达33.5%。预计2022年全国电池片产量将超过261GW。

2011-2022年中国光伏电池片产量及增速情况

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资料来源:CPIA,华经产业研究院整理

4、光伏组件

光伏组件由一定数量的光伏电池片通过导线串并联连接并加以封装而成,承担光电转换的功能,是光伏发电系统的核心组成部分。从光伏组件产量来看,据统计,2021年中国光伏组件产量为182GW,同比2020年增长46.07%;组件最高功率进一步提升,由2020年的600W提升至2021年700W。

2017-2021年中国光伏组件产量及增速情况

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资料来源:中国光伏行业协会,华经产业研究院整理

四、光伏产业链下游分析

光伏的下游系统为资本密集型行业,装机量的不断增长依赖持续不断的资金投入,终端应用主要为大型地面电站和小型分布式光伏电站。据统计,2021年全球分布式光伏占比已达47.9%,其中户用光伏占比26%,份额连续5年提升。高昂的组件价格直接降低了下游业主的装机意愿,而相对初始投资成本更低的分布式光伏的装机渗透率正在提升,其中尤以户用光伏装机为甚。

2017-2021年全球集中式与分布式光伏占比情况

2022年中国光伏行业产业链上中下游及发展前景分析,深入光伏+行业应用「图」

资料来源:古瑞瓦特招股说明书,华经产业研究院整理

就国内市场而言,从2020到2022年上半年,中国的分布式光伏装机占比已经从32.2%提升到了65.5%,其中户用光伏装机占比更是从2016年的1.7%提升到了2021年的39.4%。分布式光伏装机占比或将进一步提升。

2017-2021年中国集中式与分布式光伏占比情况

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资料来源:国家能源局,华经产业研究院整理

从投资成本来看,分布式光伏电站对组件价格敏感性更低,逐渐成为光伏装机主力。通过对比地面光伏电站和分布式屋顶光伏电站的投资成本可以看出,相比地面电站,分布式电站当中非组件成本更低,初始投资成本相比地面电站也更加低廉,这使得分布式电站对于组件价格的敏感性相对更低,对高价组件的接受度更高。具体,根据相关数据计算,目前分布式光伏电站项目成本约为3.96/4.16(元/W),而集中式电站则达到4.58元/W。

集中式电站与分布式电站投资成本对比

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资料来源:公开资料整理

五、光伏行业未来发展趋势及前景

1、光伏行业发展趋势

1)光伏产业链优化升级

光伏产业链涉及单/多晶硅的冶炼、铸锭/拉棒、切片等上游环节,太阳能电池生产、光伏发电组件封装等中游环节,以及下游光伏应用系统的安装及服务等。技术进步仍将是光伏产业发展主题,“十四五”期间光伏产业链将进一步得到完善、优化升级。

硅料在熔炉后植入单晶硅籽晶,拉伸为圆柱晶棒,再被切割成片,加工成为单晶硅硅片。随着光伏市场不断发展,高效电池将逐渐占据主导地位。未来,单晶硅市场占比将进一步提升,其中N型单晶硅片的市场规模也将逐年扩大。

2)平价上网加快产业升级

随着技术进步和市场需求的双重驱动,我国光伏产品的生产成本和发电成本也在不断降低。2021年,我国光伏发电将全面实现平价上网。目前电池、组件如大硅片、PERC+及双面等技术的发展,将有效提升组件产品功率及发电效率,跟踪支架应用、运维能力的持续提高都将进一步降低光伏发电系统成本。同时在政策上,合理性的平价项目数量规划、优化项目布局保证消纳、提升技术管理能力和增强电力系统灵活性都将进一步推动我国光伏行业可持续发展。

3)集中式与分布式并举趋势明显

光伏发电稳步增长,产业链将加快布局。其中,分布式光伏具有安装灵活、投入少、方便就近消纳的优点,有利于解决我国发电与负荷不一致的问题,同时大幅降低传输损失,减少对大电网的依赖,并缓解电网的投资压力。随着光伏发电全面进入平价时代,叠加“碳中和”目标的推动以及大基地的开发模式,集中式光伏电站有可能迎来新一轮发展热潮,但分布式项目仍将保持一定的市场份额。“十四五”时期将形成集中式与分布式并举的发展格局。

4)多元化应用,前景广阔

基于光资源的广泛分布和光伏发电的应用灵活性特点,近年来我国光伏发电在应用场景上与不同行业相结合的跨界融合趋势愈发凸显,水光互补、农光互补、渔光互补等应用模式不断推广。例如:光伏+工业、光伏+建筑、光伏+交通、光伏+通信、光伏+矿区治理等,未来光伏发电在各领域得到进一步深入应用。

2、光伏行业“十四五”规划展望

近日,国家发展改革委、国家能源局等九部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》(以下简称《规划》)。《规划》明确,到2025年,可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时左右。“十四五”期间,可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%,风电和太阳能发电量实现翻倍。围绕加大可再生能源关键技术攻关力度、加快培育新模式新业态、提高产业链现代化水平、提升供应链弹性韧性等方面,《规划》提出,要坚持创新驱动,高质量发展可再生能源。

光伏行业“十四五”规划展望

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资料来源:政府公开报告,华经产业研究院整理

华经产业研究院对中国光伏行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国光伏行业市场深度分析及投资前景展望报告》。

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