光伏板块产业链「光伏产业链梳理」

今天带来光伏板块产业链「光伏产业链梳理」，关于光伏板块产业链「光伏产业链梳理」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

2019年下半年到2021年上半年，光伏行业作为“赛道股”走出一波轰轰烈烈的行情，诞生了好多股价翻倍甚至十倍的公司，然后陷入低迷，股价大幅下跌，纷纷腰斩。经过近一年的沉寂，最近在国内外环境和政策推动下，整个行业开始反弹，现在龙头上市公司股价反弹到了前高附近，未来会怎样？是一鼓作气继续上扬？还是遇阻力拐头向下？行业景气会不会持续？产业链上下游哪个环节更具备爆发力？行业技术哪个方向更具有确定性？等等，带着这些问题，我们仔细研究整个光伏产业链，用剥洋葱的方法，拆解所有环节，尽力寻找答案。

光伏作为新能源的主要形式，承载着中国乃至全球完成碳中和碳排放目标的重任。整个行业已经处于商业化阶段，经过近10年的技术优化与变革，光伏成本显著下行，在2019年后已基本可实现平价上网，补贴逐步退坡背景下，行业景气逐步转为由下游真实需求驱动。

我国承诺力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。目前来看，我国电力生产结构仍以火电为主，为实现碳中和目标，大力发展光伏、风电、水电等新能源发电是必由之路。2020年，我国光伏发电占比仅为3.4%，而根据美国能源部发布的报告，其预测2035年光伏发电占比将达40%，若简单对标美国，光伏产业未来将存10倍以上的发展空间。

在行业发展初期，光伏度电成本显著高于火电，新增装机2019年以前主要靠补贴驱动。随着电池技术的迭代、生产工艺的优化，光伏度电成本下降明显，2010-2019年降幅超过80%，光伏产业在走向平价的道路上步伐坚定。2019年，我国Ⅰ类地区光伏发电标杆上网电价降至0.4元/kWh，2020年进一步降至0.35元/kWh，这已经低于火电平均上网电价。2019年5月，国家发改委公布首批光伏发电平价上网项目，正式标志着光伏平价时代的开启。这意味着，未来即使补贴退坡，光伏仍然是极具性价比的新增装机选择，下游需求有望进入爆发期。

光伏主要可分为光伏产业主要可分为主产业链、辅产业链、下游电站三大部分，其中主产业链最为重要，作为主产业链最终产品的光伏组件在下游光伏电站的建设成本中占到40%左右，是整个光伏产业链的核心所在。而在生产组件的过程中，也会用到胶膜、光伏玻璃、银浆等众多辅材，这些非硅材料的成本占比达到组件成本的30%左右，同样也非常重要。下面，我们分主产业链、辅产业链及下游电站三部分进行梳理。

主产业链中硅料作为产业链最上游，拥有较强话语权，毛利率最高；硅片环节竞争格局优异，2020年隆基、中环两家企业产能占比高达80%左右，因此硅片环节成本传导能力较强，毛利率仅次于硅料。电池片和组件环节行业格局相对分散，对上游的议价能力弱，盈利能力较差。全球光伏主产业链产能集中于我国，在跟踪产品价格及国内产量数据之外，进出口数据值得重点关注。

对于主产业链中多晶硅、硅片、电池片、组件四大环节，我国产能及产量占比均在70%以上，在全球产业链中占据重要地位。但是，终端需求有半数以上来自海外，因此多种产品的进出口占比较大，在跟踪四大环节的产品价格及国内产量数据之外，进出口数据值得重点关注。多晶硅料由金属硅（又称工业硅）提纯制备得到，作为光伏产业链的起点，其供给量直接决定了下游产品产量的上限，在全产业链中具备较强话语权。

由于国内电价及人工成本相对较低，国内多晶硅厂商在成本端优势显著，且下游硅片环节的产能主要集中在我国，共同导致国外高成本产能逐渐退出。2020年中国多晶硅产量占比已达到75%。但由于下游硅片环节几乎全部产能都在中国，因此仅依靠国内多晶硅产能仍然无法满足下游需求，进口依赖度仍有30%；由于国内生产成本较低，2020年中国硅片产能占比高达97%，已占据绝大部分市场。

单晶硅片在能量转换效率上具有明显优势，目前已基本完成对多晶硅片的替代。此外，硅片尺寸越大，单瓦成本越低，因此硅片也在持续向大尺寸方向发展，目前主流硅片尺寸均为156mm以上。根据中环股份2021年三季报披露数据，210mm大尺寸硅片市场渗透率已提升至20%；在相同的光照条件下，电池的光电转换效率越高，发电量就越多，对应光伏发电的单瓦成本就越低。因此，追求光电转换效率的提升是业内研发的重点之一。

目前来看，PERC电池迅速占据市场主流，但其量产效率已近理论极限，业内正在积极研发TOPCon、HJT、IBC等新型电池技术；受益于较低的生产成本，全球组件产能同样集中于中国，2013年至今我国组件产量占比均在70%左右，在全球光伏产业链中占据主要地位。光伏主要终端需求却来自海外，国内终端需求占比仅在30%左右。因此，光伏组件大量用于出口，出口占比超70%。

辅材及BOS（Balance of System）产业链包括：硅料硅片电池片和组件制造过程中的辅助材料，如背板、热场、金刚线、银浆、胶膜、光伏玻璃等，以及在光伏发电系统中，除光伏组件以外的其他设备和系统，如逆变器、蓄电池、汇流箱、连接器、配电柜及所有的其他光伏系统配件等。产业链多数为耗材产品，有较为稳定的替换和升级需求，同时随着电池组件功率增大以及光伏装机的需求超预期增长，对耗材产品的新增需求也在同步增加。目前多数辅材的市场集中度较高，金刚线、光伏玻璃、胶膜等国产化率较高的辅材更为突出，从成本占比角度，对于硅片而言，硅料、拉棒及切片三个环节分别约占硅片制造成本55%、24%、20%，其中辅材为拉棒环节的主要成本组成，这是由于在拉棒过程中对坩埚及热场的清洁度及品质要求较高且无法重复使用。

主要辅材非硅成本占比由高到低排序为：热场>金刚线。对于组件而言，其制造成本中电池片占比最高，约为61.2%，主要辅材非硅成本占组件整体成本由高到低为：铝边框>EVA>玻璃>背板，单瓦成本占比分别约为9.0%、8.4%、7.1%、5.2%。热场系统属于硅片拉晶过程中的耗材，是光伏晶硅制造的核心部件，对单晶硅、多晶硅的纯度、均匀性等品质具有关键性的影响，主要包含位于单晶炉内的坩埚、导流筒、保温筒、加热器等部件。按产成品分类，热场系统有单晶拉制炉、多晶铸锭炉热场系统两种，按材料分类有等静压石墨与碳碳热场两种。

数据显示2020年国内热场市场规模达到38亿元，而到2025年国内热场市场规模将进一步达到93亿元。随着光伏行业技术进步，晶硅制造热场系统正在实现由碳基复合材料对传统石墨原料的进口替代，并向大尺寸高纯度方向发展；金刚线属于硅片切割的耗材，主要用于多晶硅锭或单晶硅棒的开方、截断和硅材料切片的生产。

按生产工艺，可以分为树脂型和电镀型。电镀金刚线由于其单片耗线量较低、金刚石颗粒固结更牢固、最细线径更小等优势，基本实现100%渗透率，2014-2015年国内厂商打破日本技术垄断，开启规模化生产。硅片大尺寸薄片化带动金刚线细线化发展，钨丝有望成为下一代母线材料。作为硅切片的切割工具，金刚石线的需求随着硅片扩产有很大的增长。龙头持续扩产，美畅股份、高测股份两家企业2021占据市场72%份额，金刚线市场高度集中；光伏玻璃属于组件耗材，具有保护电池片和透光的重要价值，制作工艺主要有两种，包括超白浮法和超白压延。根据所处位置，光伏玻璃可分为包括盖板（面板）玻璃和背板玻璃。

光伏玻璃向“双玻 薄片化”趋势发展，进一步打开市场空间，根据测算，2022-2024年平均每年至少需要536-641万吨光伏玻璃。光伏玻璃目前基本实现全面国产化，市场呈双寡头垄断格局，信义光能、福莱特市场份额合计超60%；封装胶膜属于组件耗材，处于太阳能电池组件的中间位置，可以为太阳能电池线路装备提供结构支撑，为电池片与太阳能辐射提供最大光耦合，物理隔离电池片及线路，传导电池片产生的热量等。分产品类型来看，当前市场主流胶膜产品是EVA材质胶膜。POE 胶膜因其优秀的阻水性能和抗PID性，是双玻组件的主流封装材料，共挤型EPE 胶膜兼具POE 胶膜的高阻水性能和EVA 的高粘附特性，主要应用于高效组件以保障高效组件的质量。

未来随着双玻组件渗透率的提升其市场空间有望持续扩容，预计2030年合计市占率可接近40%。胶膜国产化水平和市场集中度均较高，其中福斯特市占率维持 50%以上，二线厂商海优新材、斯威克、赛伍技术22年加速扩产以争取更高的市场份额；光伏逆变器属于光伏发电系统的核心设备，其主要功能为将太阳电池组件产生的直流电转化为交流电，并入电网或供负载使用，太阳能电池组件所发的电全部都要通过逆变器的处理才能对外输出，IGBT是其上游核心零部件。按能量是否储存分，逆变器主要分为储能逆变器和并网逆变器，并网逆变器又可以分为集中式、组串式、集散式、微型四种。

其中，组串式逆变器由于分布式光伏电站的快速发展以及其具备运维工作效率高、运维成本低等优势在市场中占比持续提升，2016-2021年组串式逆变器市场比重由32%提升至70%。2020 年度前二十大逆变器生产企业占全球市场份额的比例超过92%，国内企业占9家，占比超过64%，阳光电源和华为的市占率达到42%；光伏银浆作为导电材料，其性能对电池片最终性能具有重大影响，是电池片环节的核心辅材，在电池片非硅成本中占比达到33%左右，具有非常重要的地位。银粉为银浆的最重要原材料，质量好坏直接影响到银浆的电阻等关键性能。目前来看，由于海外银粉制备技术领先，国内银粉极度依赖进口。

光伏对应产业链上、中、下游均需要不同设备，因此可以划分光伏设备为硅料设备、硅片设备、电池片设备和组件设备。硅片的生产设备为单晶炉、开方机、切片机三种。目前主流厂家的单晶炉热屏内径约为270mm，尚不能满足大尺寸趋势下M12 硅片外径295mm的生产要求，由此推动旧设备更新换代。

同时大尺寸硅片薄片化要求较高的切片良率，也需要投资新的切片设备；电池片设备包括分选机、清洗机、扩散炉、刻蚀机、LPCVD/PECVD等，当前 TOPCon和HJT等N 型单晶正逐渐替代P型成为行业下一代主流技术路线，新技术趋势增加了对LPCVD/PECVD/激光设备等设备的需求，2020年电池片设备市场规模约45亿元，预计2025年市场规模达90亿元；串焊是将单个电池片通过金属导线串接起来形成电池组件，是光伏组件加工工艺中的重要环节。

硅片大尺寸化对串焊机的长宽消纳提出了更高的要求，同时多主栅串焊技术因可提高光电转换效率，降低银浆消耗等优势价值不断凸显，推动高精度多主栅串焊机需求攀升，预计2025年，中国组件设备市场达94亿元；在太阳能电池生产中，激光设备主要应用于消融、切割、刻边、掺杂、打孔、激光修复、激光划片等电池片组件制造环节中，能够控制光学损失和电学损失，提高光电转换效率。

当前最新的激光图形转印技术（简称“PTP 技术”），能够优化电池片银浆印刷质量，实现更细的金属栅线线宽。在提升太阳能电池转换效率的同时，大幅降低细栅银浆耗量，最终实现高效太阳能电池的“降本增效”，PTP 技术在 PERC、TOPCon、HJT 等高效太阳能电池具有较好的应用前景。帝尔激光在全球光伏激光设备市场中处于寡头垄断地位，占领了全球PERC高效太阳能激光设备80%以上的市场空间。

光伏电站，是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如光伏组件（太阳能电池板）、控制器和逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。产业链有光伏电站运营、光伏电站EPC等模式，不同之处在于业主对于电站建设环节的控制程度，EPC是设计、采购、施工一体化模式。

光伏发电站按照运行方式可分为独立型、并网型和混合型。根据并网方式的不同，光伏电站一般分为集中式光伏电站、分布式光伏电站。集中式电站是将光伏列阵直接生产的电能并入电网后由电网公司收购并统一调度分配，其建设规模一般在10MW以上。分布式光伏电站是利用分散式资源，将光伏电池、逆变器等设备置于屋顶上，将光伏电力并入用户侧，自发自用，余量上网，装机规模一般在[1MW，10MW]之间。相比于集中式，分布式更具有经济性，具备输配电损耗低、调峰性能好、系统独立易操作、土建和安装成本低等优势。其中与建筑结合的分布式电站又可分为BIPV和BAPV，BIPV将光伏发电功能集成于建筑材料之上，BAPV 则是附着在建筑物之上。BIPV 相较 BAPV 在安全性、观赏性、便捷性和后续维护角度都具备一定优势。

光伏行业永恒的核心在于降本增效，技术创新是实现的主要路径。行业可预见的技术创新趋势主要有两块：

1、颗粒硅工艺跑通 成本优势显著，据测算颗粒硅在成本端较西门子法有11.6元/kg的优势，产能过剩背景下有望凭借壁垒利润助力穿越周期；

2、22年N型电池渗透率破冰，先TOPCon后HJT，目前TOPCon电池已具有经济性，据测算得N型组件较P型每瓦增厚收益5分 。经济效应驱动厂商扩张N产能，我们预计今年底全国N型电池产能有望超50GW，全年出货超20GW，渗透率提升至8.7%，23年渗透率有望突破20%。