当前位置: 首页 » 风电资讯 » 风电百科 » 正文

产业发展向好,光伏电池技术持续迭代——光伏设备专题深度报告

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-10-04   来源:节能风电   作者:风电招聘   浏览次数:92
核心提示:(报告出品方/分析师:信达证券 刘卓 刘俊奇)1、全球光伏产业发展向好,我国光伏产业规模全球领先 光伏发电是利用太阳能电池材料的光生伏特效应(光伏效应),将光能转变为电能的一种发电形式。光伏发电的主要原理是半导体的光伏效应,当光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属原子内部的库仑力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。N 型半导体和 P 型半导体可以构成 PN 结,当太阳光照射到 PN 结后,电流便从 P 型一边流向 N 型一边,产生电流。太阳能电池是一

   

(报告出品方/分析师:信达证券 刘卓 刘俊奇)1、全球光伏产业发展向好,我国光伏产业规模全球领先 光伏发电是利用太阳能电池材料的光生伏特效应(光伏效应),将光能转变为电能的一种发电形式。
光伏发电的主要原理是半导体的光伏效应,当光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属原子内部的库仑力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。
N 型半导体和 P 型半导体可以构成 PN 结,当太阳光照射到 PN 结后,电流便从 P 型一边流向 N 型一边,产生电流。
太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,在满足一定光照条件时可以输出电压并且在回路上产生电流,其理论基础即为光伏发电。
目前晶体硅电池占据主要市场。
光伏发电的技术路线包括晶体硅太阳能发电和薄膜太阳能发电等,晶体硅太阳能发电还可分为单晶硅太阳能发电和多晶硅太阳能发电,分别对应单晶硅电池和多晶硅电池。
晶体硅电池具有光电转换效率高、工艺成熟、原料储量丰富等优点,占有太阳能电池 95%的市场。
光伏行业“一波三折”,近年来实现快速发展。
1938年法国科学家发现光伏现象,自此光伏开始登上历史舞台。
从1954年贝尔实验室研发出单晶硅电池到现在,全球光伏行业经历了1973年开始的开发利用热潮,也遭遇过20世纪80年代的行业低谷。
1992年后在环境问题的重视下,全球开始重视清洁能源,光伏产业开始再次焕然新生。
21世纪初,光伏装机量开始快速增长。
根据国际可再生能源署(IRENA)数据,2008年至 2020年期间,全球光伏累计装机容量从15.25GW增长至713.97GW,年均增速高达37.78%。
全球新增装机量从2008年的6.27GW 增长到2020年的126.84GW,12年时间增长了近20 倍。
2020年全球疫情爆发,但光伏新增装机量仍然达到了126.83GW,同比增长21.6%,光伏行业在过去十年实现了爆发式增长。
亚洲地区发展迅速,中国是目前最大市场。
早期全球光伏产业主要集中在欧洲地区,2011年欧洲光伏新增装机 量占全球总量的74%,随着欧洲债务危机爆发,欧洲地区对电力的需求也放缓,光伏装机速度开始下降。
此后 亚洲和北美地区的装机量开始逐渐增长,2013年亚洲新增装机量占全球的52.34%,首次超过欧洲地区。
根据国际可再生能源署发布数据,2013年~2020年期间,中国新增装机容量总和占亚洲市场的 63.33%,占全球新增装机总量的40.60%,中国市场已经是全球最大的光伏市场,日本、印度、越南和韩国也是亚洲光伏市场的重要参与者。
欧洲地区目前仍然在全球占有重要的市场地位,其中德国、意大利、西班牙、英国、法国、荷兰、乌克兰、比利时在2020年的累计装机件均超过5GW。
北美地区主要以美国为主,2020年北美新增装机容量为16.11GW,其中美国贡献比例达92.44%,2020年墨西哥累计装机量为5.64GW。
根据中商产业研究院数据,2020年中国、美国、越南、日本、澳大利亚新增装机量占全球的 35.1%、15.35%、8.78%、4.82%、4.82%和 3.59%。
2021年中国市场继续领先,全球光伏行业仍然具有巨大的成长空间。
根据 IEA 数据,2021年全球光伏新增装机量175GW,其中中国新增装机量54.9GW、美国新增装机量26.9GW、欧盟新增装机量26.8GW,是全球前三大市场,中国仍然保持领先。
根据 IRENA 预测,在现有各国的政策框架下,IRENA 预测到2030年可再生能源装机容量将增加 0.9 TW,达到3.7 TW。
若要实现2030年全球升温控制在 1.5°C 的目标,2030年可再生能源装机需达到 10.8TW,2050年进一步增长至 27.8TW,并占 90%的电力份额。
IRENA 在2019年预测全球2030年光伏累计装机量可达到 2840GW,而2021年全球累计装机量仅为942GW,还有两倍以上的成长空间。
根据 CPIA 预测数据,2022至2030年,全球光伏年新增装机量仍将保持增长,预计2030年新增装机量为315GW (保守)~366GW(乐观)。
总体而言,全球光伏行业仍具有成长性,同时各国也均推出较好的发展政策,未来将持续增长。
我国光伏产业规模全球第一,行业景气度保持较高水准。
我国科技发展迅速,光伏产业享受到技术面优势和政策面红利,得到了快速的发展,逐步得到全球市场的认可,取得了一定的国际竞争优势,已经具备全球最完整的光伏产业链。
中国光伏装机量增长迅速,2021 年我国光伏累计装机量为 306.56GW,同比增长 21%,连续 7 年 全球第一。
2021 年我国新增光伏发电并网装机容量约 5300 万千瓦,连续 9 年稳居世界首位。
从零部件环节来看,2021 年我国多晶硅产量 50.5 万吨,同比增长 28.8%,连续 11 年全球第一。
2021 年我国光伏组件产量为 182GW,连续 15 年全球第一。
2021 年我国硅片产量为 227GW,同比增长 40.7%,我国电池片产量为 198GW,同比增长 46.9%。
由此可见,我国光伏产业规模处于全球绝对的领先地位。
我国 2021 年新增装机量为 54.93GW,同比增长 14%。
2022 年一季度,我国光伏装机量同比增长 22.9%,我国光伏行业仍然保持较高的景气度。
光伏产业各环节具有较高的集中度。
根据中国光伏协会数据,2021 年多晶硅行业 Top5 产量平均为 8.5 万吨,合计市占率 86.7%;硅片行业 top5 平均产量超过 38GW,合计市占率 84%;电池片行业 TOP5 平均产量超过 21GW,合计市占率 53.9%;组件行业 top5 平均产量超过 23GW,合计市占率 63.4%。
总体而言,光伏各细分环节具有较高的集中度,其中多晶硅环节和硅片环节更为明显。
分布式光伏占比逐渐提升。
根据中商情报网数据,2021 年我国分布式光伏累计装并网机量为 107.5GW,占装机总量的35%,相对于2016年的13%具有明显提升。
从新增装机量看,2021年我国分布式光伏新增装机量为29GW,占新增装机总量的 53%,占比首次超过集中式装机,在我国分布式光伏整县推进等政策的导向下,分布式光伏将保持较好的成长性。
我国光伏发电行业具有政策护航,具有良好成长空间。
2013年,在国务院《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》及一系列配套政策支持下,光伏发电快速发展。
2014年新增装机容量 1060 万千瓦,约占全球新增装机的五分之一,占我国光伏电池组件产量的三分之一,实现了《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》中提出的平均年增 1000万千瓦目标。
2015年新增装机容量 1513 万千瓦,完成了 2015 年度新增并网装机 1500 万千瓦的目标,占全球新增装机的四分之一以上,占我国光伏电池组件年产量的三分之一,为我国光伏制造业提供了有效的市场支撑。
根据《国家能源集团关于加快光伏发电产业发展指导意见》,2020-2025年,国家能源集团光伏装机容量需新增2500-3000万千瓦(25-30GW),加大经济发达地区装机比重,光伏装机规模在集团电力总装机中占比7%-8%。
根据国务院《2030年前碳达峰行动方案》,到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右。
2021年我国光伏累计装机量仅为306.56GW(约3.1亿千瓦),国内光伏市场还远未饱和。
根据中国光伏行业协会(CPIA)预测,2025年我国光伏年新增装机量为 90 GW ~110GW,2030年我国光伏年新增装机量为105GW~128GW,未来我国光伏新增装机量仍有望持续增长。
光伏发电技术发展推动成本快速下降。
目前的光伏电站成本主要由光伏电站建设成本和运维成本构成,由于光伏发电不消耗燃料,因此运维成本较低。
电站建设成本由非技术成本、关键设备成本、建安费用和组件成本构成,其中组件成本占 46%左右,非技术成本约 14%,关键设备成本和建安费用合计占 40%。
目前单晶 PERC 大尺寸电池技术日趋成熟,光电转换效率不断提高,每瓦光伏组件所需原材料和制造成本均实现下滑,同时高转换效率的电池组件也能节省电站面积,减少发电站的建设成本,光伏发电成本实现大幅下降。
根据润阳股份招股书数据,2020 年全球光伏平准化发电成本较 2010 年下降约 85%,并且最低中标记录也不断刷新。
根据根据 CPIA 数据,2021 年全投资模型下地面光伏电站在 1,800 小时、1,500 小时、1,200 小时、1,000 小时等效利用小时数的平准发电成本分别为 0.21、0.25、0.31、0.37 元/度,与全国脱硫燃煤电价平均值 0.3624 元/度相当。
2、光伏电池行业格局 光伏产业可以分别为硅料、硅片、电池、组件和光伏系统等环节,其中硅料与硅片环节为产业上游,电池片与光伏组件为行业中游,下游为发电系统。
在硅料环节,工业硅被提纯成为光伏级多晶硅料;在硅片环节,多晶硅料被加工成为单晶硅棒或多晶硅锭,再经过截断、开方、切片等工艺,得到单晶硅片或多晶硅片;在电池片环节,硅片经过制绒清洗、扩散制结、刻蚀、化学气相沉积和丝网印刷、烧结等步骤,得到硅基光伏电池片;在组件环节,光伏电池片将与光伏胶膜、光伏玻璃背板等组装在一起,得到可以应用于下游光伏电站的光伏组件。
电池片是太阳能发电的核心部件,通常分为单晶硅、多晶硅、和非晶硅电池片,由于晶体硅电池具有光电转换效率高、工艺成熟、原料储量丰富等优点,因此目前晶体硅电池片占有主要市场份额,并且以单晶硅为主。
全球光伏电池片规模持续增长,中国拥有全球最大产能。
2019 年全球电池片产能为 210.9GW,产量为 140.1GW,分别增长 21%和 23%,全球电池片产能不断提升,产业规模持续扩大。
同时行业产能利用率也在提升,2019 年 全球产能利用率为 66.43%,相对于 2018 年的 65.32%提升了 1.11 个百分点。
中国是全球最大的电池片生产基地,2019 年中国电池片产能占全球总产能的 77.7%,远高于马来西亚、韩国、中国台湾等全球其他地区。
根据 CPIA 数据,2020 年全球电池片产能和产量分别为 249.40GW 和 163.40GW,中国占全球的比例分别为 80.7% 和 82.5%。
中国电池片产能持续增长,新建产能以PERC为主。
根据中国光伏协会数据,2021年我国电池片产量为198GW,同比增长 46.9%,2012~2021 年复合增速为 28.3%。
2021 年我国电池片产能为 350GW,同比增长 59.09%, 由此测算产能利用率约为 56.6%,相对于 2020 年的 61.3%略有下滑。
从技术路线上看,2020 年新建产能中 PERC 电池片占 86.4%,其他技术路线电池片产能扩充进展相对较缓。
2021 年大尺寸电池片出货占比大幅增长。
根据 PV Infolink 统计数据,2021 年下半年 G1(158.75mm)份额迅 速下滑,全年占比只有 10%,M6(166mm)全年出货占比为 32%。
21 年三季度中国出现限电限产的情况,导 致部分厂家转而生产 M10(182mm)与 G12(210mm)尺寸电池片,M10(182mm)与 G12(210mm)尺寸电池片全年出货比重约为 53%,并且其下半年出货占比为 67%,远高于上半年的 38%。
行业集中度逐渐提升,但行业竞争加剧。
根据华经产业研究院数据,2021 年我国电池片行业 CR5 为 53.9%, CR5 平均产量超过 21GW,同比增长 67.2%,国内产量 5GW 以上的企业为 11 家。
从集中度来看,近年来 CR5 集中度逐渐提升,2021 年略有放缓,集中度相对于组件、硅片等环节较低。
2021 年行业上游出现涨价,据 PVInfolink 统计,2021 年底 166mm、182mm、210mm 主流尺寸硅片均价较年初分别上涨 55%、46%、46%,而相应尺寸的电池均价仅分别上涨 22%,19%,16%,行业盈利能力下降。
同时下游组件等企业的新电池片产能在下半年逐步释放,叠加单晶 PERC 产能过剩,专业电池片生产商发展空间受到挤压,利润端存在压力。
根据 PV Infolink 统计数据,2021 年全球前五大电池片制造商为通威、爱旭、润阳、中宇和潞安,与 2020 年相比,中宇和潞安的排名出现对调,行业前三比较稳定。
2021 年通威股份高纯度晶硅产量全球第一,国内市占率 22%,电池出货量连续 5 年全球第一,预计 2023 年通威股份高纯晶硅产能将达到 35 万吨,电池产能将达到 80-100GW,继续引领行业发展。
除去电池片专业制造商以外,隆基股份、天合光能、晶澳科技、晶科能源等组件生产商在光伏产业链多个环节进行布局,也具有电池片产能,但主要以自用为主,对外销售较少。
(报告

 
关键词: 风电招聘 节能风电
 
[ 风电资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

免责声明:
本网站部分内容来源于合作媒体、企业机构、网友提供和互联网的公开资料等,仅供参考。本网站对站内所有资讯的内容、观点保持中立,不对内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。如果有侵权等问题,请及时联系我们,我们将在收到通知后第一时间妥善处理该部分内容。
扫扫二维码用手机关注本条新闻报道也可关注本站官方微信账号:"风电之家",每日获得互联网最前沿资讯,热点产品深度分析!
 
 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐风电资讯
点击排行