光伏硅片行業(yè)發(fā)展情況分析

光伏硅片行業(yè)發(fā)展情況分析光伏硅片行業(yè)發(fā)展情況光伏裝機(jī)終端市場的快速發(fā)展有效拉動了對產(chǎn)業(yè)上游包括硅片在內(nèi)的原材料的需求，全球硅片市場規(guī)模發(fā)展迅速。截至2021年末，全球硅片總產(chǎn)能約為415．1GW，同比增長67．8%，繼續(xù)保持快速增長趨勢，尤其是單晶硅片規(guī)模大幅提升，2021年公布及投產(chǎn)的產(chǎn)能均為單晶產(chǎn)品，多晶硅片存量產(chǎn)能加速退出市場。截至2021年末，單晶硅片產(chǎn)能超過339GW，同比增長約69．7%；多晶硅片產(chǎn)能占比持續(xù)下降。截至2021年末，我國大陸硅片產(chǎn)能約為407．2GW，同比增長69．7%，占全球硅片產(chǎn)能的98．1%。我國企業(yè)憑借在單晶連續(xù)拉棒和金剛線切割方面的技術(shù)創(chuàng)新以及低電價區(qū)位布局資源優(yōu)勢，建立了生產(chǎn)成本優(yōu)勢，進(jìn)一步鞏固了硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位。近十年我國硅片產(chǎn)量總體呈逐年增長態(tài)勢，占全球產(chǎn)量比重已由2010年的47．83%提升到2021年的97．3%，且已連續(xù)七年保持在80%及以上。光伏硅片是制造光伏電池的核心材料，其品質(zhì)高低直接影響最終產(chǎn)品的光電轉(zhuǎn)化效率，成本高低直接影響下游電池、組件產(chǎn)品的競爭力。晶硅電池作為市場上主流的光伏電池產(chǎn)品，單晶、多晶技術(shù)路線長期并存，早期由于成本上的劣勢，單晶產(chǎn)品雖然轉(zhuǎn)換效率更高，但市場份額長期由多晶產(chǎn)品占據(jù)。隨著連續(xù)投料、金剛線切割以及PERC高效電池等一系列新工藝和新技術(shù)的普及和應(yīng)用，單晶產(chǎn)品成本大幅下降，效率優(yōu)勢得以充分體現(xiàn)，開始加速取代多晶產(chǎn)品，單晶市場份額（P型+N型單晶）已由2016年的20%左右快速上升至2021年的94．5%左右，其中P型單晶占比約90．4%，N型單晶占比約4．1%。目前，P型單晶已基本完成對多晶的替代，但也開始面臨效率進(jìn)一步提升的瓶頸，2021年P(guān)型單晶PERC電池量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23．1%，已接近24%左右的量產(chǎn)效率極限，進(jìn)一步挖掘潛力的空間較小，而N型單晶產(chǎn)品由于效率提升潛力較大，量產(chǎn)效率有望從目前的24%左右提升至接近26%，并且還具有雙面率高、溫度系數(shù)低、無光衰、弱光性能好等優(yōu)勢，成為行業(yè)公認(rèn)的下一代主流技術(shù)路線，未來將逐步成為市場主流。在降本和提效的雙重因素驅(qū)動下，大尺寸和薄片化已成為硅片環(huán)節(jié)的主要發(fā)展方向。大尺寸通過直接增大硅片面積，攤薄光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的加工成本，降低BOS成本，進(jìn)而實現(xiàn)降低光伏發(fā)電度電成本。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年，182mm和210mm尺寸合計占比由2020年的4．5%迅速增長至45%，預(yù)計未來其占比仍將快速擴(kuò)大。薄片化能夠有效減少單片耗硅量，在金剛線切割技術(shù)的助力下，已成為硅片企業(yè)共同瞄準(zhǔn)的技術(shù)降本方向。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年多晶硅片平均厚度為178μm，P型單晶硅片平均厚度在170μm左右。根據(jù)TCL中環(huán)發(fā)布的《關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品規(guī)格創(chuàng)新降低硅料成本倡議書》，硅片厚度從175μm減薄至160μm，可以消化多晶硅料8元/公斤的價格漲幅，如產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)全規(guī)格單晶硅片全面轉(zhuǎn)換到160μm厚度，預(yù)計可節(jié)省6．8%的硅耗。與此同時，N型硅片厚度下降潛力顯著高于P型硅片，2021年用于TOPCon電池的N型硅片平均厚度為165μm，用于HJT電池的硅片厚度約150μm，用于IBC電池的硅片厚度約130μm。N型超薄硅片更符合行業(yè)對快速降本的訴求，滲透率有望快速提升。光伏行業(yè)前景分析目前世界能源格局正在經(jīng)歷一場深刻的革命。在推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和工作中，要把促進(jìn)新能源和清潔能源發(fā)展放在更加突出的位置，積極有序發(fā)展光能源、硅能源、氫能源、可再生能源。其中，硅能源既包括以光伏為主線的多晶硅產(chǎn)業(yè)鏈，也包括有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)鏈，無論是光電替代煤電，還是有機(jī)硅產(chǎn)品對石化類產(chǎn)品的替代，工業(yè)硅皆為重要源頭。作為硅能源產(chǎn)業(yè)的最基礎(chǔ)最核心的原材料，工業(yè)硅的重要地位不容忽視。按照《意見》制定的雙碳目標(biāo)三步走路線圖，在2025年、2030年和2060年這三個時間點，我國非化石能源消費比重不斷提升，最終達(dá)到80%以上的目標(biāo)。而這一目標(biāo)的完成，離不開風(fēng)電、光伏裝機(jī)量的大規(guī)模提升?？梢钥隙ǖ氖?，我國光伏產(chǎn)業(yè)未來具備著極大的增長空間。根據(jù)國家發(fā)改委能源所預(yù)測，到2025年，光伏總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到約7．3億千瓦，2035年，更是能達(dá)到30億千瓦。根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2050年將達(dá)到600GW（百萬千瓦）。預(yù)計到2050年，中國可再生能源的電力裝機(jī)將占全國電力裝機(jī)的25%，其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%。未來十幾年，中國太陽能裝機(jī)容量的復(fù)合增長率將高達(dá)25%以上。預(yù)計到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上;到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上。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(nèi)的超過120個國家和地區(qū)提出了碳中和目標(biāo)。在光伏裝機(jī)需求快速增長的帶動下，預(yù)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(dǎo)作用。本文主要從光伏角度切入，從原料構(gòu)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(jī)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(zhuǎn)化為電能，而太陽能電池通常是利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。按照光伏電池片的材質(zhì)，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。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(shù)水平持續(xù)快速進(jìn)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(quán)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(dá)85%，為發(fā)電成本下降最快的能源之一。根據(jù)IRENA預(yù)計，2022年全球太陽能光伏發(fā)電的平均成本將進(jìn)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(dāng)前的技術(shù)發(fā)展和成本變動趨勢，行業(yè)普遍預(yù)期未來數(shù)年內(nèi)，光伏發(fā)電將大范圍達(dá)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。中國光伏市場發(fā)展概況（一）中國光伏裝機(jī)已連續(xù)多年位居世界第一2011年以來，在光伏發(fā)電成本下降驅(qū)動以及標(biāo)桿電價正式推出等一系列政策支持下，中國已逐步成為全球重要的太陽能光伏市場之一。2013年中國新增裝機(jī)容量10．95GW，首次超越德國成為全球第一大新增裝機(jī)市場，此后持續(xù)保持高基數(shù)下的穩(wěn)定增長趨勢，連續(xù)多年新增裝機(jī)量、累計裝機(jī)量位居全球第一。根據(jù)國家能源局公布2021年光伏發(fā)電建設(shè)運(yùn)行情況，2021年度，我國新增裝機(jī)、累計裝機(jī)分別為54．88GW、305．99GW。（二）產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，成為全球核心研發(fā)制造基地在全球光伏市場蓬勃發(fā)展的推動下，我國光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，自2020年12月經(jīng)濟(jì)工作會議提出將做好碳達(dá)峰、碳中和工作作為2021年的八項重點任務(wù)之一以來，我國對于可持續(xù)發(fā)展理念的認(rèn)知與采取的措施達(dá)到新的高度。作為實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要途徑之一，我國光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，技術(shù)水平不斷突破創(chuàng)新，已經(jīng)由兩頭在外的典型世界加工基地，逐步轉(zhuǎn)變成為全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展創(chuàng)新、研發(fā)制造基地，光伏產(chǎn)業(yè)已成為我國持續(xù)保持國際先進(jìn)水平的產(chǎn)業(yè)之一。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會《中國光伏行業(yè)2021年回顧與2022年展望》，2021年我國多晶硅料產(chǎn)量達(dá)50．5萬噸，同比增長27．5%；硅片產(chǎn)量約為227GW，同比增長40．6%；電池片產(chǎn)量198GW，同比增長46．9%；組件產(chǎn)量182GW，同比增長46．1%，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)生產(chǎn)規(guī)模全球占比均超過50%，已連續(xù)多年穩(wěn)居全球首位。在技術(shù)研發(fā)上，我國的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平始終引領(lǐng)全球，多家行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)與光伏領(lǐng)域的世界著名高校和研究院所開展合作研發(fā)。同時，我國光伏企業(yè)技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升，高效電池轉(zhuǎn)換效率多次打破世界紀(jì)錄，TOPCon、HJT等一批高效晶硅電池工藝技術(shù)產(chǎn)業(yè)化加速，國際競爭力顯著提升。在產(chǎn)品成本上，我國部分領(lǐng)軍企業(yè)不斷降低產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品成本，逐步逼近或超越平價上網(wǎng)水平，為全球能源轉(zhuǎn)型作出巨大貢獻(xiàn)。（三）我國光伏產(chǎn)業(yè)已逐步進(jìn)入依靠提質(zhì)增效近年來，我國光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，國家相關(guān)部門根據(jù)光伏行業(yè)發(fā)展階段、投資成本、區(qū)域差別、補(bǔ)貼程度及稅收政策等因素適時調(diào)整光伏發(fā)電上網(wǎng)電價，并對不同國內(nèi)運(yùn)營項目實施不同的售電電價政策，以適應(yīng)不斷變化的市場需求，提高資源合理配置水平。2013年8月，國家發(fā)改委出臺光伏上網(wǎng)電價，為了促進(jìn)光伏行業(yè)市場化競爭、升級轉(zhuǎn)型，國家開始持續(xù)推行新能源標(biāo)桿電價退坡機(jī)制，此外，有關(guān)部門還通過鼓勵光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級、市場應(yīng)用和成本下降等途徑，通過持續(xù)性、多層次的政策文件予以引導(dǎo)。2018年5月31日，國家發(fā)改委、財政部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于2018年光伏發(fā)電有關(guān)事項的通知》（簡稱531新政），從優(yōu)化新增建設(shè)規(guī)模、加快補(bǔ)貼退坡及降低補(bǔ)貼強(qiáng)度、加大市場化配置力度等三方面對光伏政策安排進(jìn)行了調(diào)整和規(guī)范，旨在激發(fā)企業(yè)發(fā)展內(nèi)生動力，促使企業(yè)通過降本增效提高發(fā)展質(zhì)量，推動行業(yè)技術(shù)升級，降低發(fā)電成本，減少補(bǔ)貼依賴，從而加速平價上網(wǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。2020年3月，國家發(fā)改委發(fā)布《國家發(fā)展改革委關(guān)于2020年光伏發(fā)電上網(wǎng)電價政策有關(guān)事項的通知》，對集中式光伏發(fā)電繼續(xù)制定指導(dǎo)價，降低工商業(yè)分布式光伏發(fā)電補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，降低戶用分布式光伏發(fā)電補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。充分發(fā)揮市場機(jī)制作用，科學(xué)合理引導(dǎo)新能源投資，推動光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。在此背景下，我國光伏產(chǎn)業(yè)投資成本持續(xù)降低，光伏發(fā)電成本不斷逼近甚至突破煤電成本。2021年，我國地面光伏電站在1，800小時、1，500小時、1，200小時、1，000小時等效利用小時數(shù)的平準(zhǔn)發(fā)電成本分別達(dá)到0．21、0．25、0．31、0．37元/kWh。隨著組件、逆變器等關(guān)鍵設(shè)備效率提升，雙面組件、跟蹤支架廣泛使用，2021年后，我國大部分地區(qū)將實現(xiàn)與煤電基準(zhǔn)價同價。晶硅光伏組件原料構(gòu)成從光伏產(chǎn)業(yè)鏈的原料構(gòu)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(dá)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(dá)35%—45%，白銀的占比則達(dá)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(guān)重要的影響。光伏產(chǎn)業(yè)鏈從原料到終端應(yīng)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(diào)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(zhì)量，一般會同步建設(shè)；另一方面，從中上游來看，為了保障原料穩(wěn)定供應(yīng)和產(chǎn)品質(zhì)量，多晶硅企業(yè)也多在布局上游工廠。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(yīng)用要從2004年德國率先推出可再生能源法案補(bǔ)貼開始，光伏發(fā)電行業(yè)呈現(xiàn)強(qiáng)勁發(fā)展的態(tài)勢，眾多光伏廠商進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張，全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量快速增長。2011年之后，歐洲各國調(diào)整政府補(bǔ)貼政策，降低政府補(bǔ)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(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》，此后一直引領(lǐng)著新的太陽能光伏裝機(jī)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(jī)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(shù)進(jìn)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(quán)平均LCOE（Levelize