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1、正文目录1 .光伏行业发展格局41.1 产业链结构41.2 行业技术发展方向52 .度电成本是光伏产业关键指标62.1 技术创新带动成本下降62.2 度电成本优势带动装机量持续高增长63、光伏产业链投资机会81.1 硅料环节81.2 硅片环节111.3 电池片环节141.4 组件环节161.5 辅材环节181.6 系统环节184 投资组合215 风险提不22图表目录图表1:光伏行业产业链结构4图表2:光伏行业十三五发展成就4图表3:单晶硅片占据主要市场5图表4:大尺寸是硅片发展的趋势5图表5: MBB是当前主流主栅技术5图表6:半片组件渗透率快速增长5图表7:光伏组件出口单价(单位:美分I瓦)
2、 6图表8:国际可再生能源署发布的可再生能源度电成本7图表9:全球光伏新增装机规模及预测(单位:GW) 7图表10:国内光伏新增装机规模及预测(单位:GW) 8图表Th改良西门子法工艺流程8图表12: 20152020E全国多晶硅产量情况(单位:万吨) 9图表13:硅烷流化床颗粒多晶硅技术平台9图表14:颗粒硅形貌10图表15:国内多晶硅产能一览表(单位:万吨)10图表16:国产一级致密料价格走势(单位:元I公斤) 11图表17: 20152020E硅片产能情况(单位:GW) 12图表18:全国单晶硅片产能情况(单位:GW) 12图表19:图表20:图表21:单晶硅片快速渗透,N型硅片份额逐年
3、提高硅片尺寸越大,功率越高2015-2020E电池片产量情况(单位:GW)131314图表22:电池片扩产情况14图表23:各种电池技术市场占比15图表24: TOPCon电池结构16图表25: 20152020年组件产能情况(单位:GW16图表26:国内大尺寸硅片、高功率组件产能规划及进展情况17图表27: 2020上半年全球组件出货排名17图表28: AR镀膜玻璃18图表29:组件封装结构19图表30: PID可能的机理19图表31:跟踪支架系统19图表32:逆变器种类及应用场景20图表33: 2019年逆变器市场占有率20图表34:光伏集中储能应用方案21图表35:投资组合一览表22买I
4、I1111硅料薄膜光伏组件单品硅棒单晶硅片多晶硅锭多晶硅片多品电池单晶电池组件逆变器光伏发电系统匕游来源:中国光伏行业f办会,中游卜游1 .光伏行业发展格局1.1 产业链结构光伏是半导体技术与新能源需求相结合而衍生的产业。我国已经将光伏产业列为国家战略性新兴产业之一。光伏产业链构成如下图所示:图表1:光伏行业产业链结构我国光伏新增装机已连续7年位居全球首位:我国光伏累计装机已连续5年位居全球首位。在政策引导和市场需求双轮驱动下,经过十几年的发展,光伏产业已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的战略性新兴产业,也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重
5、要引擎。目前我国光伏产业在制造业规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列。图表2:光伏行业十三五发展成就 基本实现全产业强国产化; 多晶硅产量连续9年位居全球首住; 组件产量连续13年位居全球首位: 四个环节产量在全球占比均超过三分之二。市场端产业链自主可控全球化供应链基本自主可校:光伏专用设备市场规模达到250亿元,占全球市场的71.4%:逆变器、胶膜、玻璃、支架、边框基本实现国产化,部分实现出口。Q 在20个以上国家或地区建厂(硅片、电池、组件、逆变器、坡购):产品出口至近200个国家或地区:全球累计组件产量超过700GW.其中中国产量近500GW。来源:中国光
6、伏行业协会,1.2行业技术发展方向光伏行业发展较快,特别是技术进步非常迅速,产业处于快速变革期,如单晶占比快速提升、硅片尺寸种类增多,N型电池逐步迈向产业化,双面、半片、MBB、叠片等组件技术快速发展等。随着下游对单晶产品的需求增大,单晶硅片市场占比也逐年增高,预计2021年单晶硅片(P型+N型)市场占比将达到80%以上,未来市场份额有望进一步扩大。为了获得更高组件功率以降低单位成本,企业纷纷发布166mm、182mm、210mm大尺寸硅片,且逐步投入到下游制造中。25%图表3:单晶硅片占据主要市场图表4:大尺寸是硅片发展的趋势来源:中国光伏行业协会,N型单晶硅片P型单晶硅片铸造单晶硅片多晶硅
7、片100%.75% _50% -25% -0% 20192020E2021E2022E2023E2025E来源:中国光伏行业协会,在不影响电池遮光面积及串联工艺的前提下,提高主栅数目有利于减少电池功率损耗,提高电池应力分布的均匀性以降低碎片率,提高导电性。由于半片或更小电池片的组件封装方式可提升组件功率,未来将会取代全片封装方式占据主导份额。图表5: MBB是当前主流主栅技术图表6:半片组件渗透率快速增长100%75%50%0%2019全片组件 半片组件 卷瓦组件2020E2021E 2022E2023E2025E来源:solarzoom,来源:中国光伏行业协会,2.度电成本是光伏产业关键指标
8、2.1 技术创新带动成本下降光伏是一个技术密集型的行业,国内技术创新不断涌现。第一次技术创新是保利协鑫推动冷氢化技术的商业化。冷氢化技术是将四氯化硅在低温高压环境下转化为三氯氢硅。这样不仅可避免环境污染,生产多晶硅的另一重要原材料三氯氢硅也可在制造过程中循环产生。三氯氢硅占到多晶硅生产成本的27%左右,是除去电耗和折旧后的最主要成本。国内冷氢化技术明显降低多晶硅原料成本。第二次技术创新是隆基股份推动单晶硅片替代多晶硅片的商业化。凭借长晶技术的进步和设备投料量的提高,单晶的长晶成本从2010年之前超100元/kg降至2015年的50元/kg左右,而多晶只是从30元/kg降至20元/kg,两者绝对
9、差距在快速缩小;二是切片技术的进步,2015年初,随着隆基率先使用的金刚线切割技术的成熟和其余单晶厂商的跟进,单晶硅片成本大幅下降,并进一步摊薄了单多晶在长晶成本端的差距;三是高效电池技术的快速推广,2016年隆基率先推广单晶PERC电池,一举将单多晶电池效率差拉大至3%。技术的进步提升了生产效率和光电转换效率,同时大幅降低了生产成本。光伏组件从2014年以来,价格持续下降,截止到2020年5月,国内组件出口价格降至23美分/瓦。图表7:光伏组件出口单价(单位:美分I瓦)80光伏组件出口单价(美分/瓦)2002014201520162017201820192020来源:wind,2.2 度电成
10、本优势带动装机量持续高增长由于国内组件价格大幅下跌,导致海外部分国家的光伏已经实现平价上网,越来越多的国家开始使用光伏发电,装机量快速增长。IRENA (国际可再生能源署)数据统计显示,全球光伏平准化度电成本从2010年的37美分/KWh降至9美分/KWh,光伏发电成本已经降至燃料发电成本区间,部分国家已经实现平价上网。图表8:国际可再生能源署发布的可再生能源度电成本Bioenergy GeothermalHydroSolarphotovoltaicConcentrating Offshore wind Onshore windsolar powerCapacity MW 6 100 200
11、之300来源:IRENA,光伏发电在很多国家已成为清洁、低碳、同时具有价格优势的能源形势。不仅在欧美日等发达地区,在中东、南美等地区国家也快速兴起。2020年,在光伏发电成本持续下降和新兴市场拉动等有利因素的推动下,全球光伏市场仍将保持增长,预计全年全球光伏新增装机量将超过130GW,乐观情形下甚至达到140GW。图表9:全球光伏新增装机规模及预测(单位:GW)来源:中国光伏行业协会,2020年,在未建成的2019年竞价项目、特高压项目,加上新增竞价项目、平价项目等拉动下,国内新增光伏市场将恢复性增长。“十四五”期间,随着应用市场多样化以及电力市场化交易、“隔墙售电”的开展,新增光伏装机将稳步
12、上升。中央政府明确提出2060年实现碳中和的中长期目标,可再生能源占比将进一步提高,预计十四五期间,光伏装机量有望达到每年70-90GW。2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2025E来源:中国光伏行业协会,3、光伏产业链投资机会3.1硅料环节多晶硅位于光伏产业链的上游,具有化工行业属性,资金和技术壁垒较高。图表11:改良西门子法工艺流程来源:大全新能源,改良西门子法是目前主流多晶硅制备方法,市场应用占比超过90%o改良西门子法主要流程包括三氯氢硅的合成、三氯氢硅的精馅、多晶硅沉积和尾气利用。
13、其中多晶硅在还原炉中的沉积是核心过程。改良西门子法是在西门子法的基础上引入尾气回收和四氯化硅氨化工艺,实现了生产过程的闭环循环。改良西门子法的主要优势为工艺最为成熟、安全性强、产品质量较高。极至2020年底,保利协鑫、永祥股份、新特能源、新疆大全、东方希望、亚洲硅业和内蒙东立产能合计超30万吨/年。最近几年,硅料大厂鲜有大规模扩产计划,国外硅料大厂韩国OCI、德国瓦克,还因在硅料售价上的劣势而被迫退出。2021年是硅料产业的转折年,从产能收缩期转向产能扩张期。图表12: 2O152J2OE全国多晶硅产量情况(单位:万吨)来源:中国光伏行业协会,晶种利用原料合,运成系统一I .蜀采用FBR (F
14、luidized Bed Reactor)技术生产的颗粒硅其实并不是新的技术,目前不会对改进西门子法生产的致密料形成规模竞争优势,不会对光伏原生多晶硅竞争格局产生实质性的影响。图表13:硅烷流化床颗粒多晶硅技术平台FBR法流程简图法.FBR 颗粒硅 : ? ,洁净包装来源:保利协鑫,在流化床还原技术制备颗粒硅的过程中,氧化和还原是核心。在实际生产过程中,有中间产物四氢化硅(硅烷),气态很不稳定,一接触空气就会爆炸、燃烧,剧烈反应,安全性较差。在客户使用过程中暂时还会出现跳料断线等现象。图表14:颗粒硅形貌来源:保利协篆,目前硅料扩产的企业主要有永祥股份、大全新能源和亚洲硅业。其中永祥通威扩产7.5-8万吨,大全新能源扩产3.5万吨,亚洲硅业扩产3-3.6万吨,保利协鑫颗粒硅5.4万吨。新疆大全披露了科创板IPO申报稿,公司的募