1、電池片行業(yè)的特點(diǎn)
電池片是以高純的單晶硅片為原料,經(jīng)過(guò)生產(chǎn)加工而成,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于多樣化的光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景中。
電池片是光伏發(fā)電的核心部件,其技術(shù)路線和工藝水平直接影響光伏組件的發(fā)電效率和使用壽命,單晶硅電池片位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游,是通過(guò)將單晶硅片加工處理得到的可以將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體薄片。
發(fā)電效率和使用壽命是電池片的核心性能指標(biāo),轉(zhuǎn)換效率更高的單晶硅電池片有著更高的輸出功率,用其封裝形成的光伏組件的整體功率也會(huì)更高;電池片生產(chǎn)工藝的缺陷往往會(huì)導(dǎo)致單體電池片的內(nèi)阻不均勻從而極易產(chǎn)生熱斑現(xiàn)象,輕則燒毀電池片,嚴(yán)重的會(huì)引起整片電池片的燃燒,對(duì)以電池片封裝而成的光伏組件使用壽命危害非常大。
2、電池片行業(yè)基本情況
在應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的雙重驅(qū)動(dòng)下,光伏產(chǎn)業(yè)受到世界各國(guó)政策的大力扶持,整體呈現(xiàn)快速向上發(fā)展的態(tài)勢(shì)。2022 年末,全球光伏累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到 1,156GW,2020-2022 年全球新增裝機(jī)容量年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 33.01%。
受益于全球碳中和目標(biāo)及各國(guó)具體路線圖的引導(dǎo),2020 年、2021 年以及 2022年,即使在全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇乏力的不利影響下,全球光伏應(yīng)用市場(chǎng)仍然實(shí)現(xiàn)了快速增長(zhǎng),全年新增裝機(jī)容量分別達(dá)到約 130GW、170GW 和 230GW,報(bào)告期內(nèi)復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 33.01%。
根據(jù) IEA 發(fā)布的《Renewables 2022 Analysis and forecast to 2027》中的數(shù)據(jù),在 2022-2027 年,全球可再生能源裝機(jī)增長(zhǎng)近 2400GW,是 IEA 預(yù)測(cè)有史以來(lái)最大的一次上調(diào)。到 2025 年,可再生能源當(dāng)年年度發(fā)電量將超過(guò)煤炭,成為全球最大的電力來(lái)源。2023 年,在光伏發(fā)電成本下降和全球綠色復(fù)蘇等有利因素的推動(dòng)下,全球光伏新增裝機(jī)仍將快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì) 2023-2025 年,全球光伏年均新增裝機(jī)將達(dá)到 301-359GW。
憑借晶硅技術(shù)及成本控制優(yōu)勢(shì),我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的產(chǎn)能、產(chǎn)量在全球范圍內(nèi)占比均實(shí)現(xiàn)不同程度的增長(zhǎng),全球光伏產(chǎn)業(yè)重心進(jìn)一步向我國(guó)轉(zhuǎn)移。光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,近年來(lái)太陽(yáng)能電池片產(chǎn)業(yè)規(guī)模同步擴(kuò)大,集中度持續(xù)提升。根據(jù) CPIA 統(tǒng)計(jì),2022 年全球晶硅太陽(yáng)電池片產(chǎn)量達(dá)到 366.1GW,同比增長(zhǎng) 63.5%;2022 年我國(guó)太陽(yáng)能電池片產(chǎn)量 330.6GW,同比增長(zhǎng) 67.1%。隨著電池片環(huán)節(jié)的技術(shù)更迭速度日益加快,企業(yè)追求進(jìn)一步的降本,技術(shù)水平領(lǐng)先、產(chǎn)能結(jié)構(gòu)合理的企業(yè)持續(xù)擴(kuò)大市場(chǎng)份額,其所生產(chǎn)的光電轉(zhuǎn)換效率高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、具有成本優(yōu)勢(shì)的大尺寸電池片產(chǎn)品是下游組件市場(chǎng)需求的主流。
近年來(lái),我國(guó)光伏行業(yè)裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大,至 2022 年末光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量已達(dá) 392.04GW。但不可否認(rèn)的是,我國(guó)現(xiàn)有的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)距離實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)還有一定距離。目前我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)依然以傳統(tǒng)能源為主,煤炭、石油、天然氣三者合計(jì)占比約 84%,非化石能源占比僅為 16%。要實(shí)現(xiàn) 2060 年碳中和的目標(biāo),就要積極實(shí)施可再生能源替代行動(dòng),降低化石能源的比重。
能源主體將向以新能源為主,煤炭、石油、天然氣為輔的“一大三小”結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。根據(jù)中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》,2030 年非化石能源占一次能源的比重需要達(dá)到 25%,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到 1,200GW;至 2060 年,非化石能源消費(fèi)比重則需要達(dá)到 80%以上。
根據(jù)長(zhǎng)江證券研究所和中金公司預(yù)測(cè),屆時(shí)國(guó)內(nèi)光伏年需求有望達(dá)到 700GW,累計(jì)超過(guò) 1.4 萬(wàn) GW,較 2019 年末累計(jì)裝機(jī)規(guī)模增長(zhǎng) 70 倍;如果考慮海外需求則市場(chǎng)空間甚至?xí)_(dá)到 2,400-3,000GW/年,是 2019 年裝機(jī)容量的 20-25 倍。
為實(shí)現(xiàn)碳中和時(shí)間表,2021 年以來(lái)國(guó)內(nèi)各項(xiàng)光伏行業(yè)支持性政策頻出,強(qiáng)調(diào)政府和市場(chǎng)兩手發(fā)力,統(tǒng)籌國(guó)內(nèi)國(guó)際能源資源,加快發(fā)揮光伏在推進(jìn)綠色低碳科技革命過(guò)程中的重要作用。具體總結(jié)來(lái)看,以 2021 年中央財(cái)政取消對(duì)新備案集中式、工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)貼為里程碑,我國(guó)光伏行業(yè)的發(fā)展已不再受制于制造成本的約束,進(jìn)入依靠自身技術(shù)進(jìn)步、工藝改進(jìn)、規(guī)模擴(kuò)大,以實(shí)現(xiàn)持續(xù)降本增效的良性發(fā)展階段。
隨著各項(xiàng)主要政策的落地實(shí)施,預(yù)計(jì)十四五期間我國(guó)光伏裝機(jī)量將保持高景氣增長(zhǎng)。一是地面電站裝機(jī)主力軍“風(fēng)光大基地”迎來(lái)建設(shè)加速期,第一期裝機(jī)容量約 100GW 的項(xiàng)目已于 2021 年底有序開工,其中風(fēng)光各占比一半左右,第二期也于同期啟動(dòng)申報(bào),預(yù)計(jì)多數(shù)于 2023 年底前完成并網(wǎng)。
二是整縣推進(jìn)屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)的積極推進(jìn),預(yù)計(jì)縣年均光伏裝機(jī)量有望達(dá)到 40GW。
三是碳減排支持工具的推出,有助于金融機(jī)構(gòu)向碳減排重點(diǎn)領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)企業(yè)發(fā)放較低利率水平的貸款,推動(dòng)社會(huì)資金更多投向綠色領(lǐng)域,助力實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
3、電池片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
電池片能夠?qū)崿F(xiàn)光能向電能轉(zhuǎn)化。電池片是硅片經(jīng)過(guò)制絨、擴(kuò)散、刻蝕等一系列環(huán)節(jié)后加工而成的,電池片加工需要較高的技術(shù)能力與資本投入。
1)上游行業(yè)
光伏電池片的原材料主要為光伏硅片,按原材料和生產(chǎn)工藝的不同,光伏硅片可分為單晶硅片和多晶硅片。單晶硅片企業(yè)利用單晶爐生產(chǎn)單晶硅棒、多晶硅片企業(yè)利用鑄錠爐生產(chǎn)多晶硅錠,之后再將單晶硅棒、多晶硅錠通過(guò)切割形成單晶硅片、多晶硅片,最終用于太陽(yáng)能電池組件等光伏產(chǎn)品的生產(chǎn)。
單晶電池片以高轉(zhuǎn)換效率及性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)逐步取代多晶電池片,成為電池片市場(chǎng)主流產(chǎn)品。與此同時(shí),隨著硅料生產(chǎn)工藝、拉棒工藝以及硅片切割工藝的持續(xù)進(jìn)步,單晶硅片的生產(chǎn)成本迅速下降,近年來(lái),單晶硅片已經(jīng)取代了多晶硅片成為光伏硅片的主流。
2)下游行業(yè)
電池片下游行業(yè)為光伏組件行業(yè),光伏組件是將一定數(shù)量的電池片采用串并聯(lián)的方式連接,并經(jīng)過(guò)嚴(yán)密封裝后,形成的光伏發(fā)電設(shè)備。組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)最重要的設(shè)備,在很大程度上決定光伏發(fā)電成本。得益于組件技術(shù)在光學(xué)、電氣和結(jié)構(gòu)三方面的優(yōu)化和進(jìn)步,從 2010 年到 2016 年,光伏組件轉(zhuǎn)換效率平均每年提升 0.3%-0.4%;從 2017 到 2020 年,轉(zhuǎn)換效率提升速度加快到每年 0.5%-1%。
作為光伏行業(yè)的終端產(chǎn)品,光伏組件生產(chǎn)與市場(chǎng)結(jié)合緊密,產(chǎn)品更新?lián)Q代較快,要求有很強(qiáng)的市場(chǎng)應(yīng)變機(jī)制,對(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)能力要求較高。得益于全球光伏需求增長(zhǎng)的推動(dòng),國(guó)內(nèi)企業(yè)在近年來(lái)持續(xù)加大組件環(huán)節(jié)的投資和技術(shù)革新,近 10 年來(lái)生產(chǎn)成本持續(xù)下降,自動(dòng)化、數(shù)字化程度不斷提升。