我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀與形勢分析
中能傳媒能源安全新戰(zhàn)略研究院 伍夢堯
光伏產(chǎn)業(yè)是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展對于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命、促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。近年來，在國家政策引導(dǎo)與技術(shù)革新驅(qū)動的雙重作用下，光伏產(chǎn)業(yè)保持快速增長態(tài)勢，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，技術(shù)迭代更新不斷，目前已在全球市場取得領(lǐng)先優(yōu)勢。尤其在“十三五”期間，光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本穩(wěn)步下降，多晶硅價格下降24.9%，硅片、電池片、組件價格均下降超過50%，系統(tǒng)價格下降47.2%，為光伏發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)平價上網(wǎng)奠定重要基礎(chǔ)。
當(dāng)前，我國光伏發(fā)電行業(yè)已正式取消中央財政補(bǔ)貼支持。為進(jìn)一步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)聚焦降本增效，不斷深化產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同，為推進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)更大發(fā)展積蓄力量。
資料來源：CPIA
圖1 我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成
一、上游環(huán)節(jié)發(fā)展分析
（一）多晶硅環(huán)節(jié)
作為光伏晶硅電池的關(guān)鍵原材料，太陽能級多晶硅（以下簡稱“多晶硅”）是由工業(yè)硅經(jīng)過提純加工而成，純度一般在99.9999%～99.9999999%之間，導(dǎo)電性能與其純度呈正相關(guān)?！笆濉币詠恚芟掠喂夥l(fā)電行業(yè)飛速增長的裝機(jī)規(guī)模驅(qū)動，我國多晶硅行業(yè)進(jìn)入“量價齊飛”的黃金發(fā)展期。
1.供需：全球最大多晶硅生產(chǎn)基地
在供給端，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐不斷提速，已成長為全球最大多晶硅生產(chǎn)基地。據(jù)統(tǒng)計，2021年，我國多晶硅實現(xiàn)年產(chǎn)量50.5萬噸，同比增長27.5%，約占全球總產(chǎn)量的80%。產(chǎn)量增長主要有兩方面原因。一是我國硅資源儲量較為豐富。目前，我國保有儲存硅石礦150處左右，其中以西北地區(qū)最為富足，共計保有礦石儲量19.1億噸，占全國保有礦石儲量的48%，利用率為7%。二是我國多晶硅自給能力持續(xù)提升。數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)多晶硅自給率從2010年的47.8%持續(xù)提升至2019年的75.4%，對外依存度大幅降低。
資料來源：根據(jù)公開資料整理
圖2 2011-2021年我國多晶硅年產(chǎn)量變化
在需求端，快速擴(kuò)大的光伏市場有力刺激了多晶硅市場需求。在國內(nèi)市場，“十四五”期間，我國大型光伏基地項目的陸續(xù)開工建設(shè)將驅(qū)動硅料市場穩(wěn)定增長。在海外市場，海外多國對新冠肺炎疫情采取的消極策略導(dǎo)致海外產(chǎn)能大幅減產(chǎn)、退出，一定程度上加速了全球多晶硅產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移，對我國多晶硅市場發(fā)展起到推動作用。
值得關(guān)注的是，受到下游光伏發(fā)電裝機(jī)大幅增長及供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)擴(kuò)產(chǎn)周期不匹配等因素疊加影響，2021年，我國硅料市場出現(xiàn)供應(yīng)失衡，市場成交價一路上漲，并傳導(dǎo)至整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈。2022年，硅料市場成交價格漲勢不減，截至4月底已連續(xù)15周維持上漲態(tài)勢，多晶硅供應(yīng)持續(xù)處于緊平衡狀態(tài)，導(dǎo)致下游環(huán)節(jié)、尤其是組件端價格承壓上漲接近平價上網(wǎng)成本天花板。為降低上游價格波動對企業(yè)盈利的負(fù)面影響，2020年下半年以來，光伏企業(yè)紛紛加碼新、擴(kuò)建硅料產(chǎn)能。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已公布的新、擴(kuò)產(chǎn)項目如全部落地投產(chǎn)，多晶硅產(chǎn)能增長速度將高于終端市場需求，不利于行業(yè)良性發(fā)展。
2.技術(shù)：多晶硅制備以三氯氫硅法為主
目前，我國多晶硅環(huán)節(jié)的主流生產(chǎn)技術(shù)主要有三氯氫硅法和硅烷法兩種方式，產(chǎn)品形態(tài)分別為棒狀硅和顆粒硅。據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會（CPIA）發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2021年版）》，2021年，我國三氯氫硅法制造的棒狀硅約占全國總產(chǎn)量95.9%，是我國最主流的多晶硅生產(chǎn)方法。三氯氫硅法的技術(shù)及生產(chǎn)技藝推進(jìn)了多晶硅產(chǎn)業(yè)平均成本持續(xù)下降，為光伏發(fā)電度電成本的繼續(xù)下行貢獻(xiàn)積極力量。
資料來源：CPIA
圖3 我國棒狀硅和顆粒硅市場占比
硅烷法是生產(chǎn)多晶硅的主要技術(shù)方向之一。此項技術(shù)主要是通過將硅烷進(jìn)行分解以獲得高純硅料，其生產(chǎn)工藝更便于進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，理論生產(chǎn)成本較三氯氫硅法降低20%～30%左右，尾氣更易于回收利用，綜合電耗較三氯氫硅法節(jié)省40%～50%，為高電價地區(qū)尋求更低成本提供了更多選擇。由于該工藝中存在使用的硅烷氣體較為活潑（安全系數(shù)較低）、氫碳等雜質(zhì)含量難控制等問題，目前還無法實現(xiàn)量產(chǎn)。數(shù)據(jù)顯示，2021年，顆粒硅年產(chǎn)量在全國硅料市場中的市場份額約為4.1%，同比提升1.3個百分點。
目前，我國采用硅烷法制多晶硅的企業(yè)相對較少，僅協(xié)鑫科技能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，其他企業(yè)如陜西天宏硅材料有限責(zé)任公司等進(jìn)展較為緩慢，尚未進(jìn)入商業(yè)化階段。據(jù)協(xié)鑫科技發(fā)布的預(yù)增公告，2021年，其顆粒硅產(chǎn)能為3萬噸，其中2萬噸已實現(xiàn)滿負(fù)荷生產(chǎn)，客戶包含中環(huán)股份、晶科能源、晶澳科技、隆基股份等多家企業(yè)。目前，協(xié)鑫科技在江蘇徐州、四川樂山、內(nèi)蒙古包頭三地設(shè)立的顆粒硅項目均已啟動建設(shè)或擴(kuò)建，并與其他龍頭企業(yè)積極開展技術(shù)合作，希望加快培育顆粒硅產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。
綜合市場表現(xiàn)及技術(shù)發(fā)展水平來看，未來一段時間，我國多晶硅制備仍將以三氯氫硅法為主，硅烷法顆粒狀多晶硅的市場份額有望實現(xiàn)進(jìn)一步增長，其他新工藝、新方法需要在安全、環(huán)保、質(zhì)量、大規(guī)模化及成本等方面通過市場的檢驗與認(rèn)可，才有可能在多晶硅市場占據(jù)一席之地。
3.市場：國內(nèi)馬太效應(yīng)凸顯，全球市場話語權(quán)不斷提升
作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈的最上游環(huán)節(jié)，多晶硅屬于技術(shù)、資本雙密集型企業(yè)，行業(yè)壁壘相對較高，對進(jìn)入企業(yè)提出較高要求。目前，我國龍頭企業(yè)在產(chǎn)能、技術(shù)、制備工藝等方面均已位于全球領(lǐng)先地位，全球市場話語權(quán)不斷提升。
馬太效應(yīng)強(qiáng)化，行業(yè)分化日漸明顯。CPIA發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國多晶硅產(chǎn)量達(dá)萬噸及以上企業(yè)達(dá)到8家，CR[1]5達(dá)86.7%，TOP5企業(yè)平均產(chǎn)量超過8.5萬噸，同比增長27.5%。憑借自身在技術(shù)研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)升級等方面的先發(fā)優(yōu)勢及規(guī)模效應(yīng)，龍頭企業(yè)加速優(yōu)勢轉(zhuǎn)換，逐漸在市場競爭中占據(jù)更多訂單，進(jìn)而實現(xiàn)更高利潤率。與此同時，盡管行業(yè)內(nèi)不斷涌現(xiàn)新進(jìn)入者，但激烈競爭下，研發(fā)能力薄弱、競爭力較差的企業(yè)因無法獲得訂單而被加速淘汰，市場洗牌持續(xù)進(jìn)行。
資料來源：CPIA
圖4 多晶硅企業(yè)TOP5產(chǎn)量國內(nèi)市場合計占比
占全球市場份額不斷提升，競爭力愈發(fā)明顯。從全球市場來看，2017年，我國多晶硅的產(chǎn)能、產(chǎn)量首次超過全球總量半數(shù)，我國多晶硅企業(yè)、尤其是新建企業(yè)在技術(shù)、設(shè)備、能源條件、價格等方面的全球市場競爭力優(yōu)勢愈加明顯。據(jù)伯恩魯特研究公司（Bernreuter Research）公布的全球多晶硅制造商排名，截至2020年，我國多晶硅產(chǎn)量約占全球總量的80%，全球十大多晶硅生產(chǎn)商中有七家來自于我國，全球市場議價權(quán)日漸加強(qiáng)。
資料來源：CPIA
圖5 2006-2020年我國多晶硅產(chǎn)能全球占比
（二）硅片環(huán)節(jié)
多晶硅料經(jīng)過融化鑄錠或者拉晶切片后，可分別做成多晶硅片和單晶硅片，進(jìn)而用于制造晶硅電池。當(dāng)前，我國硅片產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、規(guī)模等方面，均已占據(jù)全球領(lǐng)先地位。
1.供需：全球硅片行業(yè)主要生產(chǎn)市場
在供給端，近年來，我國硅片市場產(chǎn)能、產(chǎn)量持續(xù)攀升。據(jù)統(tǒng)計，截至2021年，我國硅片年產(chǎn)量22700萬千瓦，同比增長40.6%，持續(xù)保持高速增長態(tài)勢。
資料來源：根據(jù)公開資料整理
圖6 2011-2021年我國硅片年產(chǎn)量變化
在需求端，一方面，下游光伏發(fā)電裝機(jī)繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢，有效刺激國內(nèi)硅片市場需求，驅(qū)動我國硅片行業(yè)保持較快發(fā)展。另一方面，近年來，我國已成為全球硅片行業(yè)的主要生產(chǎn)市場。數(shù)據(jù)顯示，我國2021年出口總額達(dá)到24.5億美元，同比上漲38.3%。
2.技術(shù)：硅片大尺寸薄片化進(jìn)程加快
硅片的生產(chǎn)流程主要分為晶體生產(chǎn)環(huán)節(jié)和切片環(huán)節(jié)。其中，晶體生產(chǎn)環(huán)節(jié)根據(jù)不同的生產(chǎn)方式，又可分為拉棒和鑄錠。拉棒技術(shù)主要分為懸浮區(qū)熔法和直拉法兩種形式，目前量產(chǎn)的太陽能級單晶硅棒均是通過直拉法生產(chǎn)。鑄錠技術(shù)是制備太陽能晶體硅的主要技術(shù)之一，主要分為全熔鑄錠法（以榮德新能源為代表）和半熔鑄錠法（以協(xié)鑫科技為代表）。
很長時間以來，多晶硅憑借成本優(yōu)勢，在我國硅片市場占據(jù)主要市場份額。伴隨硅料生產(chǎn)工藝及金剛線切割技術(shù)的持續(xù)提升，單晶硅片成功實現(xiàn)生產(chǎn)成本大幅下降，在光電轉(zhuǎn)換效率、晶體品質(zhì)和電學(xué)性能表現(xiàn)等方面優(yōu)勢凸顯。據(jù)統(tǒng)計，我國單晶硅片（P型+N型）市場份額從2016年的20%升至2021年的94.5%。與此同時，截至2021年底，我國多晶硅片市場份額約為5.2%，同比下降4.1個百分點。需要說明的是，盡管多晶硅片的市場份額已大幅縮減且位于持續(xù)下降通道，其在細(xì)分市場仍將保持一定份額，不會被單晶硅片完全取代。
切片技術(shù)根據(jù)切割方式可分為金剛線切割和砂漿鋼線切割兩種方式。其中，金剛線切割技術(shù)是利用鑲嵌有金剛石的鋼線和待切割材料之間的兩體相互摩擦作用，相對于傳統(tǒng)砂漿切割，具有切割速度快、切除硅片品質(zhì)高、成本低、切割液更環(huán)保等優(yōu)點。
伴隨金剛線切割技術(shù)走向成熟，2017年，單晶硅因其均勻質(zhì)地率先完成金剛線工藝配套，并提前享受到產(chǎn)能提升、成本下降等技術(shù)紅利，在性價比方面展現(xiàn)出更優(yōu)表現(xiàn)，砂漿切片技術(shù)隨之被全面取代。2018年，在黑硅技術(shù)逐步成熟及下游黑硅電池生產(chǎn)線規(guī)?；懂a(chǎn)的帶動下，多晶硅片切片基本完成從砂漿切割向金剛線切割轉(zhuǎn)換。
當(dāng)前，我國光伏發(fā)電行業(yè)已進(jìn)入平價上網(wǎng)時代。為進(jìn)一步降本增效，滿足企業(yè)對于項目收益率的要求，硅片環(huán)節(jié)向大尺寸、薄片化方向發(fā)展趨勢明顯。
“大尺寸”，即單位時間內(nèi)能夠生產(chǎn)更大功率的硅片，是硅片制造端提高產(chǎn)量、降低單瓦非硅成本的重要措施。據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2020年，182mm及210mm硅片的國內(nèi)市場份額僅為4.5%，在2021年已升至45%，到2022年有望達(dá)到75%，大尺寸硅片逐漸占據(jù)市場主流。在提升組件功率的同時，硅片大尺寸化趨勢也使產(chǎn)品的碎片率顯著提升，并增加了絨面尺寸、擴(kuò)散方阻、鍍膜厚度等分布不均問題的出現(xiàn)可能，在一定程度上提高了制備工藝門檻。
“薄片化”，即通過縮減硅片厚度以減少耗硅量、降低硅料成本，當(dāng)前已成為硅片環(huán)節(jié)大熱的技術(shù)發(fā)展方向。據(jù)中環(huán)股份發(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》，如產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)全規(guī)格單晶硅片全面從175μm減薄至160μm厚度，預(yù)計可節(jié)省6.8%的硅料使用量，顯著降低硅片前期成本，提升產(chǎn)品市場競爭力。需要說明的是，硅片厚度越小碎片風(fēng)險越高，可能導(dǎo)致的后端環(huán)節(jié)制程良率的損失及光伏產(chǎn)品可靠性下降等問題，需要行業(yè)持續(xù)推進(jìn)技術(shù)研發(fā)或完善相關(guān)解決方案，才能真正實現(xiàn)薄片硅片的規(guī)?；瘧?yīng)用。
綜合來看，未來一段時間，硅片發(fā)展將繼續(xù)圍繞降本、增效兩個環(huán)節(jié)上下延伸，在提高發(fā)電效率的同時降低項目度電成本，全方位拓展利潤空間。
3.市場：“雙寡頭”格局引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展
作為資本密集型產(chǎn)業(yè)，硅片龍頭企業(yè)憑借規(guī)模優(yōu)勢，在技術(shù)、成本、市場渠道等方面壘高先發(fā)優(yōu)勢，強(qiáng)勢吸引市場份額，導(dǎo)致中小企業(yè)因產(chǎn)能開工率及產(chǎn)品競爭力不斷降低而逐漸停產(chǎn)、退出硅片業(yè)務(wù)，推進(jìn)行業(yè)集中度不斷提升。據(jù)統(tǒng)計，2021年，我國硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)量達(dá)500萬千瓦以上的企業(yè)7家。其中，CR5達(dá)84%，TOP5年平均產(chǎn)量超過3800萬千瓦，同比增長64.2%。當(dāng)前，我國硅片產(chǎn)能大多集中在中環(huán)、隆基等龍頭企業(yè)，據(jù)兩家企業(yè)公布的年度報告，2021年，隆基股份單晶硅片年產(chǎn)量7000萬千瓦，中環(huán)股份的年產(chǎn)量不相伯仲。兩家企業(yè)的高產(chǎn)能，不僅保證了在市場中與其他企業(yè)形成斷層式超越，更保證了自身的高利潤率。
資料來源：CPIA
圖7 硅片企業(yè)TOP5產(chǎn)量國內(nèi)市場合計占比
（三）發(fā)展趨勢分析
1.上游環(huán)節(jié)全球產(chǎn)業(yè)布局進(jìn)一步向中國集中
近年來，全球范圍內(nèi)硅料、硅片產(chǎn)業(yè)的布局持續(xù)向中國轉(zhuǎn)移。一方面，得益于持續(xù)的技術(shù)更新迭代，我國硅料、硅片環(huán)節(jié)在技術(shù)、度電成本、產(chǎn)品質(zhì)量等方面相較海外國家具有較大優(yōu)勢。相對較低的電價水平和人工成本，規(guī)模效應(yīng)帶來的度電成本持續(xù)下行，推進(jìn)我國生產(chǎn)優(yōu)勢凸顯。另一方面，受新冠肺炎疫情影響，海外硅料、硅片企業(yè)被迫減產(chǎn)、停產(chǎn)或關(guān)閉，也對全球產(chǎn)能的轉(zhuǎn)移起到一定促進(jìn)影響。
2.硅料產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張或?qū)?dǎo)致產(chǎn)能過剩
2021年以來，硅料市場出現(xiàn)持續(xù)供應(yīng)失衡，市場成交價出現(xiàn)持續(xù)上漲并傳導(dǎo)至整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈，下游環(huán)節(jié)成本承壓。
資料來源：中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會
圖8 硅料市場成交均價走勢圖
為盡量規(guī)避市場波動風(fēng)險，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)紛紛布局新、擴(kuò)建硅料產(chǎn)能，以提前鎖定硅料供應(yīng)規(guī)模及價格。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅2021年我國硅料環(huán)節(jié)公布的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃總量已超過160萬噸，至2022年4月仍有企業(yè)持續(xù)公布新、擴(kuò)建產(chǎn)能計劃。如這些產(chǎn)能全部如期落地，作為一個產(chǎn)能彈性系數(shù)相對較小的行業(yè)，多晶硅行業(yè)或?qū)⒊霈F(xiàn)供過于求、產(chǎn)能過剩情況。
3.生產(chǎn)布局向低電價地區(qū)轉(zhuǎn)移尋求成本下行
硅料環(huán)節(jié)的生產(chǎn)成本主要由電費、工業(yè)硅成本、折舊費、人工成本等構(gòu)成，其中電費成本占據(jù)最高份額，約為30%。受此影響，為進(jìn)一步壓縮生產(chǎn)成本，近年來，硅料、硅片產(chǎn)業(yè)持續(xù)向電價相對較低的新疆、四川、內(nèi)蒙古、寧夏等西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，以期通過節(jié)省電費的方式降低度電成本，提高產(chǎn)品市場競爭力。
二、中游環(huán)節(jié)發(fā)展分析
（一）電池片環(huán)節(jié)
光伏電池片是光伏產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，其光電轉(zhuǎn)換率及發(fā)電性能直接決定了光伏發(fā)電項目的整體發(fā)電水平和盈利能力。相較于其他環(huán)節(jié)，當(dāng)前，電池片環(huán)節(jié)技術(shù)及生產(chǎn)工藝的更新迭代仍處于較快水平。部分技術(shù)路線在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的突破，可能導(dǎo)致電池片環(huán)節(jié)市場格局出現(xiàn)顛覆性變化。近年來，我國電池片產(chǎn)品憑借先進(jìn)的轉(zhuǎn)換效率和優(yōu)秀的發(fā)電性能表現(xiàn)，市場范圍持續(xù)擴(kuò)大，行業(yè)發(fā)展領(lǐng)跑全球。
1.供需：國內(nèi)外市場需求驅(qū)動規(guī)模持續(xù)攀升
在供給端，伴隨大型風(fēng)電、光伏基地的陸續(xù)開工，我國電池片國內(nèi)市場需求持續(xù)增長，驅(qū)動國內(nèi)產(chǎn)能持續(xù)上升。據(jù)統(tǒng)計，2021年，我國電池片年產(chǎn)量19800萬千瓦，同比提升46.9%。
資料來源：根據(jù)公開資料整理
圖9 2011-2021年我國電池片年產(chǎn)量變化
在需求端，除滿足國內(nèi)市場外，我國電池片產(chǎn)品出口規(guī)模持續(xù)提升。據(jù)統(tǒng)計，2021年，我國電池片出口量約1030萬千瓦，同比提升14%，出口總額達(dá)到13.7億美元，同比上漲38.2%，創(chuàng)歷史新高。
2.技術(shù)：多賽道“廝殺”難測最終結(jié)果
從發(fā)展周期來看，從最初的BSF到現(xiàn)在的TOPCon、HJT等高效電池片，電池片環(huán)節(jié)的每一輪技術(shù)升級，都為電池片、乃至整個光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展格局帶來新變化。當(dāng)前，我國光伏電池片依材料類型，主要分為晶硅電池、薄膜太陽能電池兩類。其中，晶硅電池在技術(shù)和制造工藝方面發(fā)展更為成熟，截至2021年底，其國內(nèi)市場份額約為95%，占據(jù)絕對優(yōu)勢。
晶硅電池片，即晶體硅太陽能電池，主要是以單晶或多晶硅片為基礎(chǔ)材料，利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電子轉(zhuǎn)換反應(yīng)。據(jù)業(yè)內(nèi)估算，晶硅電池片的理論轉(zhuǎn)換效率極值約29.43%，目前沒有技術(shù)可達(dá)到。按照表面鈍化的不同技術(shù)類型，晶硅電池主要分為P型電池和N型電池，差別主要在于硅片和電池兩個環(huán)節(jié)。具體來看，P型電池是在硅片中摻鎵，在P型硅片上擴(kuò)散磷元素；N型硅片是在硅中摻磷，在N型硅片上擴(kuò)散硼元素。
P型電池的制備工藝相對成熟，目前已實現(xiàn)量產(chǎn)，包含BSF電池和RERC電池兩種類型。
BSF電池是我國電池片的初代版本，其量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率約為19.8%，基本達(dá)到理論極限水平。數(shù)據(jù)顯示，伴隨更高效電池技術(shù)的出現(xiàn)，近年來，BSF的市場份額持續(xù)下行，截至2020年底全球市場占有率約為8.8%，面臨淘汰出局。
PERC電池生產(chǎn)工藝相對成熟，從2018年起一直在我國新增產(chǎn)能中占據(jù)主要位置，是現(xiàn)行階段的光伏電池主流類型。數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，PERC電池的量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23.1%，較2020年提高0.3個百分點，逼近其24.5%的效率理論極限。為提升PERC電池轉(zhuǎn)換效率，業(yè)內(nèi)在PERC基礎(chǔ)上對技術(shù)進(jìn)一步升級，使轉(zhuǎn)換效率極限實現(xiàn)0.2%～0.3%的提升，其產(chǎn)品被業(yè)內(nèi)稱為PERC+。
N型電池的制備技術(shù)相對復(fù)雜，量產(chǎn)工藝尚未完全成熟，包含TOPCon、HJT、IBC等多種類型，發(fā)展前景被業(yè)內(nèi)看好。當(dāng)前，TOPCon和HJT主要處于小試、中試階段，IBC尚無法實現(xiàn)量產(chǎn)。當(dāng)前，N型電池的轉(zhuǎn)換效率已基本超過PERC轉(zhuǎn)換效率的理論極限，且技術(shù)革新仍處于密集活躍期，被視為光伏電池技術(shù)下一階段的主要發(fā)展方向。據(jù)CPIA預(yù)測，2022年底，N型電池（TOPCon和HJT）的市場占比有望從3%提升至13.4%。
TOPCon電池受多因素疊加影響，尚未實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。首先，TOPCon電池的生產(chǎn)成本比PERC高出0.08～0.09元/瓦，尤其是在非硅成本方面，TOPCon的漿料用量相當(dāng)于PERC電池工藝的兩倍多，市場競爭處于劣勢。其次，TOPCon電池的生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜，其加工工序為12道（PERC為9道，HJT為4道）且工藝流程尚未定型，導(dǎo)致TOPCon良品率相對較低，無法達(dá)到商業(yè)化要求，并在一定程度上抬高度電成本。
從長期來看，TOPCon的發(fā)展?jié)摿Ρ粯I(yè)內(nèi)看好。當(dāng)前，TOPCon的最高轉(zhuǎn)化效率為晶科能源于2022年4月27日公布的25.7%，量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率為24.5%左右，其理論轉(zhuǎn)換率極限為28.7%，存在較大提升潛力。同時，TOPCon的生產(chǎn)工藝具有較大兼容性，可通過在PERC電池產(chǎn)線上增加擴(kuò)散、刻蝕及沉積等工藝進(jìn)行直接改造，實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率的大幅提升，并延長存量設(shè)備的使用周期，降低前期投資沉沒成本。
HJT電池是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜制備而成。目前，全國具備整線能力的企業(yè)只有邁為股份、捷佳偉創(chuàng)、金辰股份，HJT的產(chǎn)能相對較小，但發(fā)展?jié)摿Ρ粯I(yè)內(nèi)看好。一方面，HJT電池的量產(chǎn)效率于2021年上半年突破24%，當(dāng)前最高達(dá)到了25.62%，距離27.5%的轉(zhuǎn)換效率理論極限還有不小提升空間；另一方面，伴隨低溫銀漿及設(shè)備端的國產(chǎn)化替代能力提升，下游對銀包銅、電鍍等新型金屬化技術(shù)有望取得新突破，屆時HJT生產(chǎn)成本將進(jìn)一步降低，推動市場競爭力持續(xù)提升。
IBC電池的特點為正負(fù)電極全部排列在電池背面，是當(dāng)前商品化晶硅電池中工藝最復(fù)雜、結(jié)構(gòu)設(shè)計難度最大的制備方式，這也導(dǎo)致IBC電池技術(shù)門檻和資金門檻都相對較高。在研發(fā)初期，IBC電池的實驗室轉(zhuǎn)換效率已超過25%，由國家電投黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司建設(shè)的我國首條量產(chǎn)規(guī)模IBC電池及組件生產(chǎn)線電池的量產(chǎn)平均效率已突破24%。從結(jié)構(gòu)上看，其正面無柵線遮擋，相較其他類型可以實現(xiàn)入射光子的更大利用，從而獲得更高電流，保證了產(chǎn)品實現(xiàn)更高轉(zhuǎn)換效率。需要說明的是，正面無柵線的結(jié)構(gòu)方式在為IBC帶來更高轉(zhuǎn)換效率的同時，也顯著提升了制備工藝的技術(shù)難度。因此，能夠率先實現(xiàn)技術(shù)突破、實現(xiàn)IBC電池量產(chǎn)化的企業(yè)，有望享受技術(shù)紅利。
表1 晶硅電池技術(shù)路線對比
資料來源：CPIA
2014年以來，我國電池片行業(yè)42次打破晶硅電池實驗室轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄，并推進(jìn)光伏組件中的電池成本（含硅部件）占比從2010年的91%下降至2019年的48%。
資料來源：CPIA
圖10 我國光伏晶硅電池實驗室效率刷新紀(jì)錄情況
薄膜太陽能電池，其工藝是在玻璃、柔性聚合物等基板上沉淀一層厚度不大于20μm的薄膜，并在這層薄膜中制作PN結(jié)（或PIN結(jié)）等形成的太陽能電池，主要包括硅基薄膜、銅銦鎵硒（CIGS）、碲化鎘（CdTe）、砷化鎵（GaAs）、鈣鈦礦電池及有機(jī)薄膜電池等多種類型。與晶硅電池相比，薄膜太陽能電池的優(yōu)勢在于其生產(chǎn)不受硅料市場供需情況影響，且生產(chǎn)成本較低、電池衰減相對較低、材料消耗更少，更適用于光伏建筑一體化。
鈣鈦礦電池由硅與合成鈣鈦礦薄膜層串聯(lián)而成，其成本相對低廉、材料供給充足。據(jù)業(yè)內(nèi)估算，目前，鈣鈦礦電池的單層理論效率可達(dá)31%，鈣鈦礦疊層電池、包括晶硅、鈣鈦礦的雙節(jié)疊層轉(zhuǎn)換效率可達(dá)35%，且成本僅為晶硅電池的5%左右，其技術(shù)穩(wěn)定后將具備較大市場優(yōu)勢。目前，鈣鈦礦電池技術(shù)還未成熟，在量產(chǎn)條件下其薄膜均勻性尚無法達(dá)到穩(wěn)定，業(yè)內(nèi)企業(yè)多處于小規(guī)模試驗階段。
在推動現(xiàn)有技術(shù)更新迭代、努力探索新的技術(shù)革新的同時，電池片企業(yè)也在嘗試通過雙面（提升功率）、半片（降低功率損失）、疊片/疊瓦（提升功率）等不同方式來提升電池光電轉(zhuǎn)換效率、降低制造成本，以提升產(chǎn)品市場競爭力。
3.市場：由技術(shù)迭代引發(fā)的持續(xù)競爭
作為一個仍在成長中的產(chǎn)業(yè)，電池片環(huán)節(jié)市場份額相對分散，周期內(nèi)技術(shù)路線的優(yōu)化升級會推動企業(yè)排名出現(xiàn)較大變化。受此影響，這一環(huán)節(jié)企業(yè)的毛利率相對較低，對上下游的議價能力相對較弱。
企業(yè)加強(qiáng)垂直一體化布局，行業(yè)集中度持續(xù)提升。2021年以來，上游硅料環(huán)節(jié)出現(xiàn)持續(xù)性供需失衡，導(dǎo)致市場價格持續(xù)上漲并傳導(dǎo)至整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈。為規(guī)避其他環(huán)節(jié)市場波動帶來的影響，2021年下半年以來，多家專業(yè)化電池片企業(yè)開始強(qiáng)化垂直一體化布局，以降低前期成本，提升企業(yè)市場競爭力，穩(wěn)固市場份額。此外，相較其他環(huán)節(jié)而言，電池片的行業(yè)集中度相對較低。據(jù)統(tǒng)計，2021年，我國電池片產(chǎn)量達(dá)500萬千瓦以上企業(yè)7家，CR5達(dá)53.9%，同比提升0.7個百分點，TOP5平均產(chǎn)量超過2100萬千瓦，同比提升67.2%，呈現(xiàn)持續(xù)提升態(tài)勢。
企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，搶占市場份額。當(dāng)前，我國電池片環(huán)節(jié)正處于市場動蕩前期?，F(xiàn)行占據(jù)主流的PERC技術(shù)企業(yè)已觸摸技術(shù)天花板，需要尋求突破或改換路線才能繼續(xù)占據(jù)市場主要份額，反之則有可能被市場淘汰出局。與此同時，以N型電池為代表的高效電池伴隨技術(shù)革新日漸成熟，正在吸引更多企業(yè)布局量產(chǎn)線，推進(jìn)速度不斷加快。
資料來源：CPIA
圖11 電池片企業(yè)TOP5產(chǎn)量國內(nèi)市場合計占比
需要說明的是，當(dāng)前電池片環(huán)節(jié)多條技術(shù)路線并行，其中多種尚處于探索突破期。企業(yè)為提前鎖定市場，一般會選擇搶先下注布局生產(chǎn)線。上千萬的前期投資，對于資金實力不算雄厚、技術(shù)研發(fā)實力相對落后的企業(yè)來說，可能對其存續(xù)產(chǎn)生較大影響。
（二）光伏組件環(huán)節(jié)
光伏組件，俗稱太陽能電池板，能夠提升電池片對周圍環(huán)境的耐受性和性能表現(xiàn)，有效增長使用壽命。與電池片相對應(yīng)，光伏組件主要可以分為晶硅組件和薄膜組件兩大類。由于其本身并不屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，在光伏產(chǎn)業(yè)鏈條中，光伏組件環(huán)節(jié)基本不掌握話語權(quán)。
1.供需：年產(chǎn)量連續(xù)15年位居全球首位
在供給端，我國光伏組件行業(yè)供給能力持續(xù)提升。據(jù)統(tǒng)計，2021年，我國光伏組件年產(chǎn)量比2019年將近翻一番，達(dá)到18200萬千瓦，同比增長46.1%，創(chuàng)歷史新高，且連續(xù)15年位居全球首位。
資料來源：根據(jù)公開資料整理
圖12 2011-2021年我國光伏組件年產(chǎn)量變化
在需求端，在國內(nèi)市場，電池片需求持續(xù)擴(kuò)大。在海外市場，政策環(huán)境的波動對市場需求造成一定影響。一方面，我國光伏組件企業(yè)的海外業(yè)務(wù)版圖持續(xù)擴(kuò)大，據(jù)統(tǒng)計，2021年光伏組件出口量9850萬千瓦、同比增長25.1%，出口總額達(dá)到246.1億美元、同比上漲44.9%，出口額和出口量均創(chuàng)歷史新高。另一方面，為保護(hù)本國制造業(yè)成長，美國、印度等海外國家陸續(xù)針對光伏組件出臺“雙反”措施，導(dǎo)致我國企業(yè)的海外市場開拓受到一定影響。
2.技術(shù)：多措并舉深化降本增效
伴隨技術(shù)發(fā)展日漸深入，近年來，我國光伏組件發(fā)電性能不斷提升。據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，截至2021年底，我國光伏組件最高功率達(dá)到700瓦，比2020年提升100瓦。為將高效電池的優(yōu)勢發(fā)揮到最大限度，當(dāng)前，光伏組件技術(shù)迭代主要聚焦于提升單位發(fā)電量和降低功率損耗兩個方面，分為雙面（雙玻）、半片、疊瓦、多主柵等多種方式。
雙面（雙玻），指對電池板進(jìn)行封裝時，將傳統(tǒng)背板替換成玻璃或透明背板，使電池板背面也能吸收地面反射光及空氣中的散射光以提高電池轉(zhuǎn)換功率，進(jìn)而降低光伏項目度電成本。在不同場景下，雙面組件的發(fā)電效率比傳統(tǒng)單面組件高5%～19%。截至2021年，我國雙面組件市場份額為37.4%，同比提升7.7個百分點。據(jù)業(yè)內(nèi)估算，到2023年，雙面組件市場占比有望與傳統(tǒng)單面組件達(dá)到同一水平。
半片，指用激光沿電池主柵線將電池片切成相同的兩個半片電池片后進(jìn)行焊接并聯(lián)。與一般電池相比，半片組件由于功率減半，流經(jīng)電池板的電流也隨之減半，內(nèi)部電流損耗同時出現(xiàn)明顯降低。與此同時，得益于獨有的電池片串聯(lián)結(jié)構(gòu)，在出現(xiàn)太陽光遮擋時，半片組件的旁路二極管可以迅速創(chuàng)建替代路徑引導(dǎo)電流避開陰影位置，有助于減少電流損失、降低CTM（Cell-to-Module Loss）損失、提升組件使用壽命。截至2021年，我國半片組件市場占比達(dá)86.5%，同比增加15.5個百分點，成為當(dāng)前的主流封裝模式。
疊瓦，指用激光將電池片切割后，利用導(dǎo)電膠替代傳統(tǒng)焊帶將小電池片層疊焊接成串。由于疊瓦組件的電池片是通過前后疊片的方式進(jìn)行連接，電池板表面不再有金屬柵線，電池片之間也會實現(xiàn)“零間距”。據(jù)業(yè)內(nèi)測算，相同版型比較下，疊瓦組件相較其他類型組件能多放置5%的電池片，組件的轉(zhuǎn)換效率大大提高，性能穩(wěn)定性也會明顯提升。同時，疊瓦組件制造工藝中需要的疊瓦膠體印刷機(jī)、排版機(jī)、激光切片機(jī)等設(shè)備，以及導(dǎo)電銀膠、網(wǎng)版等輔材都是在常規(guī)組件生產(chǎn)基礎(chǔ)上附加，且只能用于疊瓦制造，導(dǎo)致疊瓦組件的生產(chǎn)成本大大增加，會在一定程度上降低其效率提升的技術(shù)優(yōu)勢。
多主柵，指將晶硅電池的柵線從2～3根增加到至少4根，以提升組件的轉(zhuǎn)換效率和綜合性能。需要注意的是，一方面，因組件面積有限，柵線過于密集會減少晶硅電池受光面積；另一方面，柵線增多，也會導(dǎo)致用于制造柵線的銀漿成本提高。因此，柵線的具體布局需要在發(fā)電效率與成本、遮光性和導(dǎo)電性能等方面取得平衡。
盡管組件并不是影響發(fā)電量的核心要素，但組件成本的下降，對于光伏發(fā)電項目度電成本的持續(xù)下降起到重要推動作用。據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，“十三五”期間，我國光伏組件成本從3.3元/瓦下降至1.57元/瓦，推動初始投資從7.3元/瓦下降至3.99元/瓦，對于光伏度電成本下降起到積極影響，并為我國光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的迅速提升奠定重要基礎(chǔ)。
需要說明的是，伴隨高效電池的技術(shù)突破和市場份額的快速提升，市場對組件在串焊、封裝等方面提出了更高要求。例如，如何通過多主柵技術(shù)降低銀漿消耗，如何進(jìn)一步提升電焊精度以提高組件可靠性，如何進(jìn)一步提升封裝密度以隔絕水汽等選擇，都能對N型組件的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)業(yè)化速度乃至發(fā)電性能表現(xiàn)產(chǎn)生不小影響。
3.市場：企業(yè)垂直一體化發(fā)展趨勢增強(qiáng)
光伏組件環(huán)節(jié)基本接近光伏制造產(chǎn)業(yè)鏈末端。作為一個典型的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，其對資金和技術(shù)的要求都不算高，市場份額也相對分散。
行業(yè)集中度逐步提升，企業(yè)垂直一體化發(fā)展趨勢增強(qiáng)。近年來，我國光伏組件環(huán)節(jié)行業(yè)集中度持續(xù)提升。數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國光伏組件環(huán)節(jié)產(chǎn)量達(dá)500萬千瓦以上企業(yè)8家，TOP5企業(yè)平均產(chǎn)量超2300萬千瓦，同比提升67.4%；TOP5產(chǎn)量合計占年度總產(chǎn)量比重達(dá)63.4%，同比提升8.3個百分點。
資料來源：CPIA
圖13 光伏組件企業(yè)TOP5產(chǎn)量國內(nèi)市場合計占比
近兩年來，上游環(huán)節(jié)供需失衡導(dǎo)致的市場價格上漲逐漸傳導(dǎo)至整個產(chǎn)業(yè)鏈，推動組件成本逼近平價上網(wǎng)天花板，盈利空間持續(xù)承壓。為降低前端成本、穩(wěn)固市場份額，尤其是2021年下半年以來，晶澳科技、隆基股份等多家光伏組件企業(yè)逐漸加快垂直一體化布局，向上游環(huán)節(jié)延伸拓展，希望通過構(gòu)建可覆蓋硅料、硅片、電池片、組件的全產(chǎn)業(yè)鏈一體化布局降低企業(yè)運營風(fēng)險。
頭部企業(yè)排名相對固化，中小企業(yè)淘汰加快。作為To?C屬性明顯的產(chǎn)業(yè)，光伏組件頭部企業(yè)憑借在規(guī)模、品牌、渠道、融資、供應(yīng)鏈、成本管控等方面的優(yōu)勢，吸引市場份額加速向頭部企業(yè)靠攏。目前，組件環(huán)節(jié)的頭部企業(yè)排名已相對固化。為提升產(chǎn)品競爭力、進(jìn)一步搶奪市場份額，組件環(huán)節(jié)多個頭部企業(yè)都提出了高于國家質(zhì)保要求的品牌標(biāo)準(zhǔn)。如隆基股份在2018年已明確，其組件質(zhì)保期限由25年延長到30年，且首年光衰率控制在2%；晶科能源明確表示，其雙面單晶組件和N型組件的保質(zhì)期為30年，其中N型組件首年衰減不超過1%、線性衰減不超過0.4%。
與此同時，中小企業(yè)的淘汰、出局節(jié)奏加快。受制于在渠道、資金、規(guī)模等方面的相對劣勢，一方面，中小企業(yè)產(chǎn)能的技術(shù)水平相對滯后，設(shè)備、產(chǎn)品加速貶值，市場份額流失逐步加快；另一方面，當(dāng)前，以182mm、210mm為代表的大尺寸電池片將逐步占據(jù)市場絕對優(yōu)勢，更大尺寸的電池片還需在技術(shù)、成本等方面經(jīng)歷市場驗證，尚且無法實現(xiàn)量產(chǎn)，因此現(xiàn)有產(chǎn)線在短期內(nèi)不需升級，也會讓專業(yè)化中小企業(yè)在與垂直一體化的頭部企業(yè)同臺競爭時不占據(jù)優(yōu)勢地位，逐漸被市場淘汰。
（三）光伏輔材環(huán)節(jié)
一個完整的光伏組件由電池片、邊框、光伏玻璃、膠膜、背板等共同構(gòu)成。除電池片以外的部分，一般被稱為光伏輔材，其性能對于項目的整體發(fā)電表現(xiàn)同樣具有重要影響。
1.光伏玻璃
光伏玻璃具有高透光率、高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫、抗沖擊等特性，以保障光伏組件在大風(fēng)、暴雨、冰雹等惡劣天氣下還能保持高效、穩(wěn)定運行。2020年，我國光伏玻璃受玻璃行業(yè)產(chǎn)能置換相關(guān)政策影響，出現(xiàn)階段性供應(yīng)失衡，導(dǎo)致市場價格大漲。為緩解供給緊張，僅2021年，我國光伏玻璃企業(yè)就公布擴(kuò)產(chǎn)項目十余個，新增產(chǎn)能合計超過2萬噸。從短期看，光伏玻璃受上游電池片環(huán)節(jié)市場需求影響，將向著尺寸更大、厚度更薄、強(qiáng)度更高的方向發(fā)展。從長期看，受降本增效壓力驅(qū)動，在成本控制、運維管理等方面更具優(yōu)勢的企業(yè)將吸引更多市場份額。
2.膠膜
膠膜是光伏組件封裝過程的重要材料，其透光性、粘結(jié)強(qiáng)度、耐老化等特性對于組件的密封性和使用壽命具有重要影響。截至2021年，我國光伏膠膜領(lǐng)域TOP4的全球市場份額占比合計超過83%，占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。當(dāng)前，光伏膠膜主要分為EVA膠膜（包括透明EVA膠膜和白色EVA膠膜）、POE膠膜和EPE膠膜（EVA與POE混合）等類型。據(jù)統(tǒng)計，截至2021年底，透明EVA的國內(nèi)市場份額達(dá)51.8%，白色EVA膠膜國內(nèi)占比約為23.1%，POE膠膜國內(nèi)占比約達(dá)23.2%。受不斷增長的高效電池市場需求驅(qū)動，具有更高透光性的白色EVA膠膜、抗PID[2]性能更好的POE膠膜等高品質(zhì)膠膜的市場占比有望進(jìn)一步提升。
此外，光伏膠膜行業(yè)的技術(shù)門檻相對較高，對于醋酸乙烯脂含量、MI[3]等提出了較高要求。如普通光伏級EVA的MI需高于25%，而白色EVA材料的MI范圍為6%～15%，其標(biāo)準(zhǔn)存在明顯差距。目前，我國具備光伏級EVA生產(chǎn)能力的企業(yè)僅為個位數(shù)，市場需求的70%需依賴海外進(jìn)口，尚無企業(yè)具備光伏級POE生產(chǎn)能力。
（四）發(fā)展趨勢分析
當(dāng)前，我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)的發(fā)展趨勢不甚明朗。其中，組件行業(yè)的發(fā)展基本取決于市場需求，而電池片行業(yè)的技術(shù)路線還未完全定型。為實現(xiàn)更大盈利能力，相關(guān)企業(yè)會持續(xù)開展技術(shù)迭代更新，以提升產(chǎn)品市場競爭力。
針對相對成熟的技術(shù)路線，企業(yè)將通過技術(shù)改造的方式，盡可能提升產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率。如將PERC的現(xiàn)有及新增產(chǎn)線升級為PERC+或TOPCon產(chǎn)線，都是通過在制備工藝中增加設(shè)備、工序的方式實現(xiàn)，能夠有效提升產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率，降低度電成本，提升盈利空間。針對還未實現(xiàn)商業(yè)化的技術(shù)路線，企業(yè)將進(jìn)一步加大研發(fā)投入力度，以盡快突破技術(shù)瓶頸，推動產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)化，搶占市場份額。
三、下游環(huán)節(jié)發(fā)展分析
（一）逆變器環(huán)節(jié)
光伏逆變器，主要用于將光伏組件生產(chǎn)的直流電通過升壓回路轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)節(jié)的交流電進(jìn)行并網(wǎng)使用，其性能對于系統(tǒng)的發(fā)電效率和穩(wěn)定性具有直接影響，是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一。十余年來，下游光伏發(fā)電行業(yè)的飛速發(fā)展驅(qū)動光伏逆變器行業(yè)迅速成長，不僅實現(xiàn)了主要材料的國產(chǎn)化替代，還使我國成為全球主要的逆變器生產(chǎn)國。
1.供需：產(chǎn)量規(guī)模逐年增長，出貨量取決于光伏發(fā)電裝機(jī)需求
在供給端，當(dāng)前，我國已成為全球逆變器市場的主要生產(chǎn)國?！笆濉敝两瘢覈夥孀兤髂戤a(chǎn)量連續(xù)突破新高，從2014年的年產(chǎn)量1630萬千瓦到2021年超過11080萬千瓦。
在需求端，逆變器環(huán)節(jié)的出貨量完全取決于光伏發(fā)電項目的裝機(jī)需求。在國內(nèi)市場，光伏發(fā)電行業(yè)裝機(jī)規(guī)模的快速提升，拉動了光伏逆變器產(chǎn)品的市場需求，并長期保持增長態(tài)勢。在全球市場，我國光伏逆變器企業(yè)在技術(shù)、成本、質(zhì)量等方面具有較大優(yōu)勢，市場發(fā)展空間較大。
2.技術(shù)：單機(jī)功率不斷提高，功率密度加大，儲能逆變器迎來重要發(fā)展機(jī)遇期
目前，我國逆變器產(chǎn)品主要可分為集中式逆變器、組串式逆變器和集散式逆變器三個類型，其差別主要在于光伏組件數(shù)量不同所帶來的發(fā)電效率、靈活性及應(yīng)用場景等方面的差異。
表2 不同類型逆變器特點對比
伴隨分布式電站裝機(jī)規(guī)模的快速提升，近年來，對應(yīng)用場景要求更靈活的組串式光伏逆變器日漸成為企業(yè)產(chǎn)能增量主流，市場份額持續(xù)提升。據(jù)統(tǒng)計，截至2021年，我國光伏逆變器市場中，集中式逆變器和組串式逆變器的市場份額分別為27.7%、69.6%，集散式逆變器的市場份額占比相對較小，為2.7%。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，伴隨組串式逆變器的功率持續(xù)提升、成本繼續(xù)下行，其市場滲透率有望進(jìn)一步提升。
單機(jī)功率大型化，度電成本持續(xù)下降。為滿足平價時代光伏發(fā)電項目降本增效的需要，逆變器產(chǎn)品的單機(jī)功率將持續(xù)提升，并拉動逆變器單瓦成本持續(xù)下降。據(jù)業(yè)內(nèi)估算，與1兆瓦方陣相比，2.5兆瓦逆變器的使用，可實現(xiàn)100兆瓦電站的初始投資下降1000萬元，相當(dāng)于度電成本下降0.1元/瓦，且直流部分損耗一致。
資料來源：CPIA
圖14 2021-2030年我國逆變器單機(jī)主流額定功率增長趨勢
緊跟市場需求調(diào)整產(chǎn)品功能，推動儲能逆變器發(fā)展。當(dāng)前，我國光伏發(fā)電行業(yè)仍處于高速發(fā)展階段，光伏逆變器作為發(fā)電核心設(shè)備，需緊跟市場發(fā)展需求調(diào)整產(chǎn)品功能，以搶占更多市場份額。從電網(wǎng)端看，逆變器應(yīng)更智能化，提升對電量的感知和控制能力，為傳統(tǒng)電網(wǎng)消納、適應(yīng)新能源電量提供更好支撐；從用戶端看，逆變器應(yīng)為電站安全、高效運行提供更有力技術(shù)支持；從組件端看，逆變器應(yīng)根據(jù)市場需求及時迭代，以保障光伏發(fā)電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
與此同時，伴隨儲能行業(yè)發(fā)展步伐逐步加快，儲能逆變器也迎來重要發(fā)展機(jī)遇期。儲能逆變器的作用，主要是將交流電轉(zhuǎn)換成直流電后傳輸進(jìn)蓄電池充電儲存，在偏遠(yuǎn)地區(qū)或孤島電網(wǎng)，能為用戶提供不間斷的電流支持。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，儲能逆變器在價格方面能達(dá)到普通光伏逆變器的2～3倍，相對較大的盈利空間疊加儲能市場的強(qiáng)大需求，將推進(jìn)儲能逆變器實現(xiàn)較大發(fā)展。
3.市場：組串式逆變器規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，競爭趨近白熱化
近幾年，國內(nèi)光伏逆變器行業(yè)新進(jìn)入企業(yè)大多數(shù)以組串式光伏逆變器產(chǎn)品為布局重點，而傳統(tǒng)的集中式逆變器廠商也陸續(xù)推出了各類組串式產(chǎn)品，組串式光伏逆變器市場的企業(yè)競爭逐漸激烈。其中，以華為與陽光電源為代表的企業(yè)主打組串式逆變器產(chǎn)品，兩者占據(jù)了整個光伏逆變器行業(yè)的主導(dǎo)地位。業(yè)內(nèi)估算，目前，我國組串式逆變器的市場規(guī)模已達(dá)到百億元。
從細(xì)分領(lǐng)域來看，目前，我國集中式逆變器領(lǐng)域已實現(xiàn)充分競爭，技術(shù)、產(chǎn)品同質(zhì)化程度高，產(chǎn)品價格逼近成本，陽光電源、華為雙龍頭領(lǐng)跑行業(yè)，特變電工、上能電氣、科華、科士達(dá)等多家企業(yè)緊隨其后的市場格局基本確定，市場競爭重點已從產(chǎn)品轉(zhuǎn)向銷售渠道、品牌價值等方面；組串式逆變器的市場份額相對分散，錦浪科技、固德威等企業(yè)市場競爭激烈，頭部企業(yè)憑借在技術(shù)、成本、渠道、運維等方面的優(yōu)勢正在逐漸拉開差距。
（二）發(fā)展趨勢分析
1.光伏逆變器市場技術(shù)發(fā)展持續(xù)迭代更新
作為一個技術(shù)門檻低、資本要求高的To?C型行業(yè)，為滿足下游光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展需求，光伏逆變器行業(yè)將緊跟市場變化快速調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以提升企業(yè)市場競爭力，搶占市場份額。例如，以182mm、210mm為代表的大尺寸電池市場份額的快速提升，有效驅(qū)動大功率組串式逆變器的發(fā)展步伐不斷加快。
2.光伏逆變器整體性能將進(jìn)一步完善
伴隨我國光伏發(fā)電裝機(jī)范圍的日漸擴(kuò)大，高原、荒漠、海邊等特殊環(huán)境對光伏逆變器產(chǎn)品的抗風(fēng)沙、抗腐蝕等性能提出更高要求，以確保光伏發(fā)電項目擁有更好發(fā)電性能、更長發(fā)電周期。同時，為保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，光伏逆變器需在漏電流保護(hù)、SVG功能、LVRT[5]、直流分量保護(hù)、絕緣阻抗檢測保護(hù)、PID防護(hù)、防雷保護(hù)、PV正負(fù)反接保護(hù)等方面持續(xù)完善提升，以提高對電網(wǎng)的適應(yīng)能力。
四、幾點思考
（一）技術(shù)創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)完善并重，推動產(chǎn)業(yè)鏈全面升級
技術(shù)創(chuàng)新，永遠(yuǎn)是引領(lǐng)發(fā)展的第一生產(chǎn)力。通過光伏產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新攻堅，帶動產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備、市場全面升級，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán)。尤其是電池片環(huán)節(jié)，作為發(fā)電環(huán)節(jié)的核心器件，目前有多條技術(shù)路線正在同時推進(jìn)，技術(shù)領(lǐng)域的每一次突破，都有可能導(dǎo)致市場格局重新洗牌。
門類齊全、獨立完整的產(chǎn)業(yè)體系是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在剛剛過去的兩年，我國光伏發(fā)電行業(yè)連續(xù)被光伏玻璃和硅料“撞了下腰”，究其原因，還是產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展不均衡，產(chǎn)能與市場不匹配。下一階段，需著力推動產(chǎn)業(yè)鏈原材料、設(shè)備制造、系統(tǒng)應(yīng)用等上下游各環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展，在鞏固產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的同時補(bǔ)齊發(fā)展短板，實現(xiàn)光伏產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化升級。
（二）企業(yè)加快垂直一體化布局，行業(yè)分化進(jìn)一步加劇
近年來，光伏發(fā)電行業(yè)的垂直一體化趨勢愈演愈烈。為降低市場風(fēng)險，提升盈利能力，越來越多的企業(yè)選擇加碼垂直一體化布局，旨在通過全品類優(yōu)勢保證較高利潤空間，強(qiáng)化企業(yè)盈利能力。值得關(guān)注的是，垂直一體化并非一本萬利。一方面，垂直一體化布局確實能夠降低企業(yè)交易成本，增強(qiáng)企業(yè)抵御風(fēng)險的能力。例如，隆基股份在2021年的硅料漲價潮后多次公告加碼高效電池項目，希望能夠提前鎖定上游價格以提升企業(yè)成本控制能力和抗風(fēng)險能力，進(jìn)而獲得較高利潤回報。另一方面，業(yè)務(wù)范圍的上下延伸，對企業(yè)的資金、技術(shù)、管理能力等都提出更高要求。在頭部企業(yè)通過垂直一體化布局保持較高產(chǎn)能利用率、加快吸引市場份額的同時，技術(shù)相對滯后、資金實力較弱的企業(yè)產(chǎn)能利用率持續(xù)下降，加速其退出或倒閉進(jìn)程，行業(yè)分化進(jìn)一步加劇，馬太效應(yīng)日益凸顯。
（三）光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展須是遵循發(fā)展規(guī)律的可持續(xù)發(fā)展
當(dāng)前，我國光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展如火如荼。無論是在業(yè)內(nèi)耕耘多年的光伏“老兵”，還是初入賽場的新玩家，你追我趕間市場規(guī)模飛速擴(kuò)大。然而，光伏發(fā)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也有著必須要遵循的發(fā)展規(guī)律。
首先是市場規(guī)律。毋庸置疑，技術(shù)的迭代更新會打開新的市場，帶來新的發(fā)展機(jī)遇。然而，技術(shù)發(fā)展的核心并不是推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，而是盡可能滿足市場需求。脫離政府財政補(bǔ)貼支持后，若不顧市場接受程度一味推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，就有可能被高額的研發(fā)投入、相對較高的制造成本拖下市場舞臺。
其次是電力系統(tǒng)運行規(guī)律。在國家政策的大力支持下，光伏發(fā)電行業(yè)已成為我國電力增量的主體之一。與此同時，我們也要充分認(rèn)識光伏發(fā)電行業(yè)的波動性、隨機(jī)性、間歇性對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的不利影響，要正確理解光伏發(fā)電與傳統(tǒng)電源的關(guān)系，進(jìn)而推進(jìn)光伏發(fā)電與其他主體的協(xié)同發(fā)展、相互協(xié)作，實現(xiàn)發(fā)展共贏。■
[1] CR：Concentration Rate，即行業(yè)集中率，指一個行業(yè)的相關(guān)市場內(nèi)前N家最大企業(yè)所占市場份額（產(chǎn)值、產(chǎn)量、銷售額、銷售量、職工人數(shù)、資產(chǎn)總額等）的總和，是判斷行業(yè)集中度的重要量化指標(biāo)。
[2] PID：Potential Induced Degradation，即電勢誘導(dǎo)衰減效應(yīng)，指太陽能電池與邊框長期被施以高電壓而導(dǎo)致電池發(fā)電量顯著降低的現(xiàn)象。
[3] MI：Melt Flow Rate，又稱MDR、MRI，即熔液流動指數(shù)，指樹脂融化后的流動性大小。
[4] MPPT，Maximum Power Point Tracking，即最大功率電跟蹤控制器，其功能是使光伏板能夠輸出更多電能的電氣系統(tǒng)能夠?qū)⑻柲茈姵匕灏l(fā)出的直流電有效地貯存在蓄電池中，可有效地解決常規(guī)電網(wǎng)不能覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)及旅游地區(qū)的生活和工業(yè)用電，不產(chǎn)生環(huán)境污染。
[5] LVRT：Low voltage ride through，即低電壓穿越功能，對于光伏電站當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。
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