光伏產(chǎn)業(yè)分析報告

光伏產(chǎn)業(yè)分析報告光伏，是指運用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)?，F(xiàn)在光伏技術(shù)路線大致可分為二類，即晶硅與薄膜,其中晶硅又分為單晶與多晶路線。晶硅光伏產(chǎn)業(yè)鏈基本上是由五個環(huán)節(jié)構(gòu)成,分別為晶體硅原料生產(chǎn)、硅片切割、電池片制造、組件及系統(tǒng)封裝與應(yīng)用集成。下圖為光伏產(chǎn)業(yè)鏈基本構(gòu)造。圖：光伏晶硅產(chǎn)業(yè)鏈的基本構(gòu)造一、多晶硅環(huán)節(jié)(一）行業(yè)介紹多晶硅是光伏產(chǎn)業(yè)的核心原材料，位于產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié),其生產(chǎn)工藝即是硅的提純工藝。按照純度的不同，多晶硅可分為電子級和太陽能級?，F(xiàn)在硅的純度重要用N級來表述，太陽能級多晶硅的純度重要在6N-11N間（99.9999%—99。％），電子級多晶硅重要在9N以上.電子級多晶硅的重要制備辦法是改良西門子法和硅烷法;太陽能級多晶硅的制備辦法重要有西門子法、改良西門子法、硅烷法、冶金法等。多晶硅行業(yè)重要的參加公司有美國Hemlock公司、美國MEMC（現(xiàn)為SunEdison)、德國WACKER（瓦克）、挪威REC、日本Tokuyama、韓國OCI、中國的江蘇中能（GCL控股)、特變電工TBEA、洛陽中硅、重慶大全新能源、宜昌南玻、亞洲硅業(yè)、四川瑞能、曲靖云冶等等。（二)行業(yè)發(fā)展趨勢從區(qū)域分布來看，相較于硅片、組件，多晶硅是光伏制造端壁壘較高的環(huán)節(jié)，體現(xiàn)在生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜、投產(chǎn)周期長等,多晶硅生產(chǎn)技術(shù)長久以來掌握在美歐日韓公司手中。由于國內(nèi)公司技術(shù)突破，近幾年來,多晶硅逐步形成中、美、韓、德四國競爭的情形.我國多晶硅產(chǎn)能大概占全球的43％，預(yù)計將來這一比例將逐年上升，將來幾年多晶硅制造商將持續(xù)減少,集中度會進一步增加.從產(chǎn)品需求來看，短期內(nèi)我國多晶硅略有缺口，仍然需要大量進口，由于國產(chǎn)多晶硅與進口多晶硅的品質(zhì)方面存在較大的差距。我國多晶硅進口量為10.2萬噸，上六個月多晶硅進口量已達6萬噸.從技術(shù)工藝來看，改良西門子法以及流化床（FBR，生產(chǎn)出的硅料為顆粒料）技術(shù)持續(xù)進步。主流生產(chǎn)工藝改良西門子法多晶硅繼續(xù)通過減少物耗和能耗節(jié)省成本；顆粒硅料市場需求逐步擴大,不停推動流化床技術(shù)的擴散。SEMI（半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會)推出的國際光伏技術(shù)路線圖預(yù)計，到顆粒料市場占有率將達成30％以上。從產(chǎn)品品質(zhì)來看，受歐洲限價政策、日我市場快速興起以及國內(nèi)分布式發(fā)電的推廣，將來市場對高效電池市場的需求將會增大，對多晶硅料品質(zhì)規(guī)定也會越來越高。從價格趨勢來看，從以來，多晶硅價格呈斷崖式下滑，使得多晶硅生產(chǎn)廠商數(shù)量急劇減少，后來其市場集中度進一步提高,少數(shù)廠商壟斷產(chǎn)能,產(chǎn)業(yè)毛利率開始逐步回暖。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽能電池對多晶硅需求量的增加速度遠高于半導(dǎo)體對多晶硅的需求，而總體上多晶硅供應(yīng)仍較為充裕.圖：全球多晶產(chǎn)量和需求量及預(yù)測資料來源：IHS(三）影響行業(yè)發(fā)展要素多晶硅成本方面。多晶硅制造成本普通由能源消耗(電力、煤、蒸汽、水等）、原材料（三氯氫硅、硅粉、四氯化硅)、人力、設(shè)備維護保養(yǎng)、折舊、研發(fā)費用、財務(wù)費用、管理費用等構(gòu)成。而多晶硅生產(chǎn)成本的核心要素是電力能源成本、原料成本以及折舊成本.隨著主流多晶硅生產(chǎn)廠商技術(shù)的不停進步,將來基于改良西門子工藝的多晶硅生產(chǎn)的能源消耗減少十分明顯。除了減少能源消耗外，更多公司謀求在電力、燃氣等價格低廉的地區(qū)進行建廠。低廉能源要素成本已成為多晶硅公司的核心競爭力。多晶硅生產(chǎn)技術(shù)方面。改良西門子法作為主流的多晶硅生產(chǎn)辦法，為提高多晶硅生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少物耗能耗成本發(fā)明了前提條件。另外，硅烷法多晶硅生產(chǎn)技術(shù)是現(xiàn)在發(fā)展的重要方向之一，由于硅烷法分解溫度低，電耗低，為高電價地區(qū)謀求更低成本的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)發(fā)明了條件。多晶硅生產(chǎn)環(huán)保與安全方面。多晶硅生產(chǎn)過程中，四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)中最大的副產(chǎn)物，每產(chǎn)一噸多晶硅產(chǎn)品將產(chǎn)生10-20噸的副產(chǎn)物四氯化硅，若解決不善，可能會造成環(huán)境污染或安全事故。四氯化硅通過氫化系統(tǒng)后能夠轉(zhuǎn)化為三氯化硅并返回系統(tǒng)進行重復(fù)使用，也能夠用于生產(chǎn)國家激勵發(fā)展的高科技產(chǎn)品氣相白炭黑或者硅酸乙酯及光纖預(yù)制棒等有機硅產(chǎn)品。絕大多數(shù)多晶硅生產(chǎn)公司已經(jīng)能夠?qū)⑺穆然柰耆珰浠M行循環(huán)生產(chǎn).二、硅棒/硅片環(huán)節(jié)(一）行業(yè)介紹晶體硅工藝分為兩種技術(shù)路線，從多晶硅直接鑄錠(方錠）切片是多晶路線；從多晶硅先拉單晶（圓棒)再切片是單晶路線?，F(xiàn)在，在硅片環(huán)節(jié)中，多晶硅片仍然占主流。另外，多晶硅鑄錠/硅片生產(chǎn)含有勞動密集型特點，技術(shù)含量相對不高，只需要購置有關(guān)設(shè)備和原材料即可進行生產(chǎn)，因此投資門檻較低，近幾年在下游光伏市場帶動下，諸多投資者選擇多晶路線，使得產(chǎn)業(yè)競爭激烈。由于單晶硅在拉晶環(huán)節(jié)有一定的資本、技術(shù)壁壘，且過去幾年終端市場重要集中在美國、日本、歐洲等少數(shù)發(fā)達國家，在國內(nèi)應(yīng)用并不廣泛（市場占有率10％左右），使得單晶硅片有被邊沿化的風險。單晶硅技術(shù)路線參加公司有:隆基股份、中環(huán)股份、卡姆丹克、晶龍集團、陽光能源和卡姆丹克等五家大型公司，行業(yè)集中度在85％以上.（二）行業(yè)發(fā)展趨勢全球硅片產(chǎn)量為50GW左右，預(yù)計達成到68GW，從區(qū)域發(fā)展看，現(xiàn)在全球硅片產(chǎn)能集中在亞太地區(qū)，該區(qū)域硅片產(chǎn)量約為47GW，約占全球的94％,預(yù)計在將來金剛線切割技術(shù)大規(guī)模普及的狀況下，亞洲地區(qū)的硅片產(chǎn)量將繼續(xù)保持上升趨勢。而歐美地區(qū)生產(chǎn)公司將不停退出該領(lǐng)域.全球硅片產(chǎn)量以下圖所示:圖：全球硅片產(chǎn)量及預(yù)測資料來源：IHS及PHOTON報告從產(chǎn)品需求來看，現(xiàn)在全球硅片市場仍以多晶路線為主，份額在60％以上，而單晶份額在25%左右；隨著多晶硅片的轉(zhuǎn)換效率瓶頸日益臨近，N型單晶硅片以及對于高效PERC單晶產(chǎn)品需求的擴大,預(yù)計到單晶硅片的市場份額將由現(xiàn)在的25%提高到50%。從技術(shù)工藝來看，現(xiàn)在金剛線切割技術(shù)已經(jīng)在單晶硅片切割中規(guī)?；瘧?yīng)用,但是在多晶硅片切割領(lǐng)域難以推廣。金剛線切割技術(shù)不僅極大地提高了硅片切割效率，也對硅片開展薄片化、細線化技術(shù)拓展了更多成本下降的空間。從價格趨勢來看，大規(guī)模制造以及生產(chǎn)流程技術(shù)工藝的改善使得硅片的每瓦生產(chǎn)成本都在逐年下降.（三）影響行業(yè)發(fā)展要素相對于光伏產(chǎn)業(yè)鏈的其它生產(chǎn)環(huán)節(jié)，硅棒和硅片的利潤空間不停受到擠壓。硅片產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)大者恒大的局面,成本控制力差的公司在行業(yè)競爭中會相繼退出。而骨干公司受市場需求的驅(qū)動,快速通過擴大生產(chǎn)規(guī)模來減少成本，并通過優(yōu)化生產(chǎn)布局，將高載能環(huán)節(jié)布局在能源價格洼地（云南、寧夏、內(nèi)蒙古、新疆）來減少能源成本。三、電池/組件環(huán)節(jié)（一）行業(yè)介紹太陽能電池是將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器件，由這種器件封裝成的發(fā)電裝備稱為太陽能組件.硅片加工成電池片，是實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換最為核心的環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)是資本和技術(shù)雙密集型行業(yè)，規(guī)定公司及時跟進最新的電池制造技術(shù)以提高電池轉(zhuǎn)換效率。電池環(huán)節(jié)現(xiàn)在的競爭格局是中國大陸與中國臺灣占據(jù)了全球近80％的市場份額.行業(yè)的重要參加者有阿斯特、英利、天合、韓華、晶澳、晶科、海潤光伏、新日光、茂迪、昱晶、東方日升、天合、尚德、順風光電、昱輝陽光、FirstSolar、億晶光電、向日葵以及聯(lián)合光伏等多家公司.從價格趨勢來看，電池每瓦平均售價和每瓦成本呈逐年下降趨勢，而毛利率逐年提高。從技術(shù)路線來看，現(xiàn)在多晶電池價格有上漲趨勢，而單晶電池的價格在不停下降，單多晶價差在不?？s小。組件環(huán)節(jié)現(xiàn)在面臨全球低端產(chǎn)能總體過剩，中國大陸組件出貨量占據(jù)全球的80％。行業(yè)重要的參加公司有：天合光能、英利、阿斯特、韓華、晶科、晶澳、夏普、昱輝、FirstSolar、Kyocera、中利騰輝、海潤、sunpower、正泰、尚德、松下、中盛光電集團。(二）行業(yè)發(fā)展趨勢全球電池片產(chǎn)能約為70GW,電池片產(chǎn)量為50。3GW；全球光伏組件產(chǎn)能達成87GW,產(chǎn)量達成52GW.預(yù)計全球電池片和組件產(chǎn)量分別達成70GW和72GW。從區(qū)域發(fā)展看，電池方面，現(xiàn)在太陽能電池片的生產(chǎn)制造集中在中國大陸、中國臺灣和東南亞,且生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴大。組件方面，中國大陸仍然是全球最大的組件生產(chǎn)區(qū)域?，F(xiàn)在，中國大陸的電池和產(chǎn)能分別占據(jù)全球68%和72％的市場份額，隨著產(chǎn)業(yè)基地繼續(xù)向亞洲集中，這一比例將繼續(xù)擴大。另外美國、韓國、中國臺灣和東南亞等區(qū)域產(chǎn)量也提高較快。韓國和臺灣地區(qū)組件重要以代工為主，產(chǎn)量提高較為快速。圖：全球電池及組件產(chǎn)量及預(yù)測資料來源：IHS及PHOTON報告從產(chǎn)品需求來看，隨著土地和屋頂資源的稀缺性越來越突出，集約運用土地和屋頂資源將是電站項目開發(fā)的內(nèi)在規(guī)定，這將增進電站業(yè)主在固定面積土地和屋頂上安裝更大規(guī)模的電站，進而拉動高效電池組件的需求。高效電池組件產(chǎn)品將來將以更快的速度占據(jù)更多的光伏市場份額。從技術(shù)工藝來看,隨著產(chǎn)業(yè)不停發(fā)展，鈍化發(fā)射極背面接觸技術(shù)（PERC）日益成熟，該技術(shù)最核心的作用是提高電池轉(zhuǎn)化效率。在導(dǎo)入PERC技術(shù)后，單晶電池的轉(zhuǎn)換效率將提高1個百分點，而多晶電池僅為0。5個百分點，PERC技術(shù)與單晶電池結(jié)合更有優(yōu)勢.現(xiàn)在全球各大電池廠商都已加速PERC技術(shù)的導(dǎo)入，將來隨著成本構(gòu)造和效率逐步改善,單晶PERC電池將會占越來越多的市場份額。（三)影響行業(yè)發(fā)展要素成本方面。主流電池組件公司通過多個辦法來減少生產(chǎn)成本：一是通過技術(shù)進步減少成本。電池轉(zhuǎn)換效率每提高1個百分點，每瓦系統(tǒng)成本減少5—7個百分點;二是通過減少物耗來減少成本。電池片加工環(huán)節(jié)重要的材料漿料價格下降幅度較大，公司采用鏤空主柵和細柵線構(gòu)造優(yōu)化用漿量來節(jié)省成本；三是謀求低成本的原料替代物，部分公司正在通過使用銅電極取代正銀電極來減少成本。主流組件廠家在控制硅料成本的基礎(chǔ)上,也通過加強供應(yīng)鏈管理、增強多個原輔材采購議價能力以及加緊輔材國產(chǎn)化進程等方式來減少非硅成本。技術(shù)工藝及轉(zhuǎn)化效率方面。將來晶硅電池轉(zhuǎn)換效率提高重要集中在背接觸、HIT以及PERC單晶電池上,多晶以及類單晶的電池轉(zhuǎn)換效率提高將遭遇瓶頸，提高空間有限。對于組件而言，由于組件成本是按照瓦數(shù)來衡量的，提高電池效率可攤薄每瓦耗材量，也會使晶硅組件成本持續(xù)下降.四、太陽能電站環(huán)節(jié)（一）行業(yè)介紹光伏的終端應(yīng)用分為小型分布式電站和大型地面電站，光伏組件是電站中重要的發(fā)電設(shè)備，配套設(shè)施有逆變器、變壓器、電纜等.參加電站建設(shè)的公司重要涉及大型電力集團、大型投資集團和光伏制造一體化公司.光伏電站為資本密集型行業(yè)，裝機量的不停增加依賴持續(xù)不停的資金投入?，F(xiàn)在,全球光伏市場最重要的增加動力來自于中國、日本、美國等體量較大的市場以及英國、印度、智利等新型光伏市場。由于電站運行屬于資本密集型行業(yè)，進入壁壘比較高，公司不僅需要有雄厚的資金實力,還需要有持續(xù)的項目開發(fā)能力，因此大型國企在競爭中優(yōu)勢突出.受日照資源、土地租金等因素影響，我國大型光伏地面電站重要集中于新疆、甘肅等省區(qū)；然而這些地區(qū)對于光伏電力的就地消納能力局限性,棄光限電現(xiàn)象時常出現(xiàn)。而東部地區(qū)用電需求量大，但閑置土地較少，用地成本也較高，不適宜建設(shè)地面電站,因此，將來東部的發(fā)展方向是光伏分布式發(fā)電（屋頂式太陽能電站）。（二）行業(yè)發(fā)展趨勢新能源是全球能源運用的重點開發(fā)領(lǐng)域,太陽能作為最清潔能源之一，仍受到投資者的廣泛關(guān)注。預(yù)計全球新增光伏裝機量為58。7GW，將達成100GW。圖：全球新增光伏裝機量及預(yù)測數(shù)據(jù)來源：歐洲光伏協(xié)會、彭博新能源財經(jīng)、PHOTON從區(qū)域發(fā)展看，高額補貼快速推動了日本光伏裝機市場的發(fā)展，特別是工商業(yè)屋頂項目與地面電站項目均迎來可觀增加。將來印度光伏市場前景較大，歐洲光伏市場受補貼政策影響將逐步萎縮,在美國聯(lián)邦和各州政府刺激性政策下，美國市場光伏發(fā)展快速，前景仍然樂觀。南亞、東南亞、南美、非洲等市場逐步火熱。我國為達成2030年非化石能源消費占比提高至20%的目的，預(yù)計“十三五"期間，年平均新增光伏裝機量將達20GW以上。圖：-中國新增光伏裝機容量預(yù)測從產(chǎn)品需求來看，受單晶產(chǎn)品價格下降影響，單晶電站會獲得更加好的投資收益回報，將成為將來太陽能發(fā)電的主流.另外,跟蹤系統(tǒng)也將成為此后的發(fā)展趨勢，隨著光伏補貼的進一步減少,提高光伏系統(tǒng)發(fā)電量將成為提高收益率的重要途徑。追蹤系統(tǒng)在光伏電站中的應(yīng)用較傳統(tǒng)的固定式系統(tǒng)能夠提高20％以上的發(fā)電量。高穩(wěn)定性、低成本的追蹤