中国光伏产业链行业分析报告版.docx
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中国光伏产业链行业分析报告版
2017年光伏产业链市场分析报告
2017年7月出版
1、光伏产业链概述
1.1、光伏行业及产业链分析
光伏产业链包括上游：
硅料的采集，硅片、硅棒、硅锭的生产；中游：
光伏
电池和组件的制作；下游：
光伏电站系统的集成与运营。
国内最初靠电池和组件
起家，由于进入门槛低，造成了大量企业涌入。
当时的特点可以概括为三头在外，即上游硅片、硅料靠进口，下游组件靠出口，关键的技术和设备也靠国外。
随着近几年国内光伏行业的快速发展，光伏产业链逐渐向两头延伸，现在我国已经形成了完整的光伏产业链。
目前，行业已到国内光伏企业引领全球技术进步的阶段：
由于光伏行业的核心是将太阳能转化为电能，所以如果要提高效率、降低成本，进而达到完全平价上网，就必须要在光伏电池和组件的产业链上实现技术革新，以达到提质增效的规模化应用。
图表1：
光伏行业产业链
表格1：
行业值得关注的技术或发展
表格2：
我国光伏行业主要企业情况
1.2、全球光伏市场发展情况
2016年全球光伏新增装机容量约为73GW，其中中国34.54GW，连续四年装机容量全球第一。
美国和日本排在第二和第三位，分别有14.1GW和8.6GW的增量，紧随其后的是印度，装机容量达到4GW。
可以看出欧洲和日本等传统市场的市场占比逐渐在向中国、美国、印度等市场转移。
印度规划到2022年太阳能装机规模突破100GW，截至2016年底，印度光伏累计装机容量已超过9GW；这预示着未来几年印度平均每年将至少有15GW的增量，我们预计印度光伏行业发展在未来几年将会提速，印度市场值得关注。
图表2：
全球光伏装机增量（单位：
GW）
图表3：
2015年全球各地区新增装机容量
图表4：
2016年全球各地区新增装机容量
1.3、国内光伏市场发展情况
光伏市场结构正在发生变化：
重心逐渐从地面电站向分布式电站转移。
2017
年第一季度我国光伏发电新增装机容量721万千瓦，与2016年同期基本持平。
累
计装机容量达到8463万千瓦。
其中，光伏电站累计装机容量7188万千瓦，分布式累计装机容量1275万千瓦。
2017年一季度光伏发电量214亿千瓦时，同比增加80%。
全国2017年一季度新增光伏发电装机中，中东部地区成为了主要增长区域，新增装机639万千瓦，占全国新增装机的89%，市场格局正在从西北部逐渐转移到中东部地区。
分布式光伏发电装机容量发展提速，2017年一季度分布式新增装机容量
243万千瓦，同比增长151%；主要集中于浙江、山东、安徽和江苏四省。
光伏市场空间仍很大，但增速将趋缓。
2016年，光伏全年发电量达到662亿
千瓦时，占总发电量的1.1%，比2015年增加0.43个百分点，比2013年增加0.95个百分点。
可见我国光伏发电比重在不断上升。
2013年-2016年，我国电力能源结构发生了较大的变化，火力发电量所占比重下降了7%。
根据《可再生能源发展“十三五”规划》，到2020年，非化石能源占一次能源消费比重的15%；到2030年，非化石能源占一次能源消费比重的20%。
为达成此目标，我们预计火力发电所占比例将进一步下降，太阳能等清洁能源发电所占比例将不断提高，这意味着中国光伏产业仍有较大的空间。
另一方面，2016年底，国家能源局发布了《太阳能发展十三五规划》，规划中指出了未来几年太阳能发展方向。
《规划》中提出了到2020年光伏发电电价水平在2015年基础上下降50%以上，在用电侧实现平价
上网的目标，这意味着光伏行业降本压力比较大。
目前光伏行业降本已进入关键
期，再加上弃光限电等问题急需解决，我们预计未来很难再出现装机容量爆发性增长的情况，增长速度将会趋于平缓。
图表5：
2014-2016全国光伏电站新增装机容量（单位：
万千瓦）
图表6：
2016年装机结构（累计量）
图表7：
2016年发电量占比
图表8：
2013-2016年发电量占比
1.4、光伏产业促进政策
光伏行业越来越趋于市场化驱动。
由于光伏度电成本较高，目前光伏电站还
需要政府补贴扶持，但是从近几年政府发布的政策来看，一方面不断下调标杆上
网电价，减少补贴，倒逼企业进行技术研究降低其发电成本，很多规模小、技术
水平低下、创新能力不足、融资能力差的公司将会被迫退出市场；另一方面鼓励
企业使用高效产品，如“领跑者”、“超跑者”计划，不断促进行业进行技术创新以提高发电效率。
可见光伏行业发展的长期逻辑已经从“补贴驱动”轮转到技术产品的创新与规模化应用所带来的“降本提效”推动。
表格3：
常规晶体硅电池平均转换效率不断进步
表格4：
光伏行业重点支持政策
降低度电成本是目前光伏产业的核心问题。
随着这几年光伏产业的快速发展，产业链各环节成本都在下降，电池转换效率不断提高，不断逼近平价上网水平，
但是离平价上网水平还有一段距离。
同时，目前政府对于光伏行业的思路已经转
变，不再一味地给予企业补贴以扩大产业规模，而是通过制定政策加大光伏行业企业间竞争，促使企业加大研发力度提高效率降低成本，最终促进光伏发电平价上网。
目前，位于产业链各环节的企业都在不断加大研发力度，希望能够找到进一步的降本空间。
对于多晶硅料生产环节，虽然改良西门子法占据了几乎所有的市场份额，其他制造工艺很难能够短时间内代替其地位，但是该方法的成本下降空间已经几乎被压榨完毕，因此这将使得一些厂商关注硅烷流化床法，以获得进一步的降本空间。
多晶硅料的下游环节是硅片的制作，早在2015年，金刚线切片技术就已在单晶领域实现全面应用，我们预计在2017年下半年，引入金刚线切片技术所生产出来的多晶组件有望投入市场。
另外，铸锭单晶也为处于该环节的厂商提供了另外一条降本的思路，值得关注。
电池与组件环节可谓是整个光伏产业降本提效的核心，目前市场上晶硅电池组件还占据着主流地位。
由于“领跑者”等政策的影响，单晶组件凭借其出色的转换效率逐渐侵蚀着多晶组件的市场份额，截止2016年底单晶组件市场份额已经达到了27%，EnergyTrend预测2017年单晶市场份额能达到35%。
2016年PERC电池产能不断增加，我们预计在2017年PERC电池将成为主流的高效电池之一，同时也是降本提效的主力军之一。
需要重点关注。
另外，双面组件已逐渐形成了一股新势力，特别是双面+N型单晶组件，业界首笔N型双面组件大型供应合约已落户中来股份，这预示着N型电池拥有很好的发展前景。
除此之外，长期看好的IBC电池也有所进展，中来股份10GW全球最大的N型IBC双面电池项目已于2017年4月落户衢州。
虽然单晶发展态势很好，但是目前多晶组件还是占据着大部分市场份额，
2017年主要应关注黑硅+金刚线切+多晶能否大量投入市场，目前看来黑硅多晶硅组件将于2017年下半年释放产能，届时单多晶拉锯战有望重现。
对于支架部分，目前我国跟踪支架在支架市场上的份额较欧美等国家还偏小，投资者主要考虑跟踪支架的可靠性以及成本两个因素，在当前度电成本下降遭遇瓶颈期的情况下，我们预计跟踪支架能成为打开降本空间的新钥匙。
逆变器市场集中度很高，龙头企业在市场上所占份额很大，随着国家政策向
2、多晶硅料行业发展情况分析
2.1、多晶硅产能扩张继续，进口替代空间大
我国多晶硅产业已具规模效应。
2016年全年，我国多晶硅有效产能约21万吨
/年，产量达到19.5万吨，同比大幅增长15.4%，较2014年更是大幅增加47.7%。
分季度产量数据来看：
1季度产量4.97万吨、2季度产量5.04万吨、3季度产量4.77万吨、4季度产量4.76万吨。
国内多晶硅产业的规模相对集中，2016年位居前三位的江苏中能、新特能源和洛阳中硅产量占全国总产量的55.6%，年有效产能在万吨以上的中能、新特、中硅、大全、永祥、亚硅、赛维等7家企业产量占全国总产量的80.7%，这几家企业在规模、技术、成本和质量等各方面均已接近或代表了国际先进水平。
图表9：
2013-2016分企业多晶硅产量
图表10：
2016年分月份企业多晶硅产量
图表11：
2016年全国多晶硅产能分布
多晶硅行业进口替代空间仍大。
相对于“硅片-电池-组件”产业链来说，国内多晶硅产业发展相对滞后，光伏行业发展前期，国内多晶硅产量在全世界的占比不超过10%，导致国内光伏企业长期受制于海外硅料企业。
后来，国内企业开始逐渐布局多晶硅产能，国内的多晶硅产量也不断提高，2016年，国内多晶硅产量为19.5万吨，在全世界多晶硅产量中占50.3%。
随着近几年国内光伏行业的快
速发展，中国多晶硅产量在世界总产量的份额在不断增加。
从2013年的34%已经
提升到了2016年的51%。
我们预计未来中国市场份额将会进一步提升，根据中国有色金属工业协会硅业分会统计，截止2017年2月底，国内在产多晶硅企业为17家，有效产能共计22万吨/年，较2016年底净增1万吨/年，主要来自新特能源、洛阳中硅等技术改造扩产和优化产能释放。
根据其他多晶硅生产企业的扩产进度来看，我们预计，截止2017年中，国内多晶硅年产能将达到25万吨/年左右。
虽然我国多晶硅产量不断增加，但是多晶硅进口量依旧居高不下。
据海关数据统计，2016年全年累计进口多晶硅达到141022吨，同比大幅增加20.6%。
月均进口量超过万吨，其中12月份多晶硅进口量创历史最高纪录，达到14449吨，环比增加6.4%，同比增长38.3%。
虽然国内多晶硅产量在国内多晶硅消费量中的占比逐渐提高，但是相对于光伏产业链上的其他环节，多晶硅的进口替代空间较大。
随着国内光伏行业的持续发展，国内多晶硅料生产企业与国外企业在技术上以及成本上的差距将会逐渐减小，未来多晶硅料的自给率将会不断提高。
图表12：
中国市场份额不断增加
图表13：
2017年中国多晶硅产量将达到22万吨
图表14：
：
2010-2016多晶硅产量/进口量（万吨）
图表15：
2010-2016多晶硅国内产量与进口量百分比
2.2、改良西门子法占主流，未来流化床法值得关注
目前生产多晶硅的主要方法是改良西门子法，原理是在1100℃左右的高纯硅
芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上。
改良西门子法，顾
名思义，就是在传统的西门子法上进行的改进，与传统的西门子法相比，改良西门子法在生产过程中能耗较少，减少污染，同时还可以回收利用生产过程中伴随产生的大量氢气、氯化氢、氯化硅等副产品。
改良西门子法是目前生产多晶硅最为成熟、最可靠、投产速度最快的工艺，其他工艺很难在短期内取代其地位。
图表16：
改良西门子法工艺简图
随着我国光伏行业的发展，生产多晶硅的成本在不断下降。
能耗指标是影响多晶硅成本的关键数据，2007年，我国采用改良西门子法生产多晶硅电耗为每公斤180多度，目前已经降到了60度以下，能耗降到了行业起步时的三分之一以下。
图表17：
2014/05-2017/04光伏级多晶硅价格趋势（单位：
美元/千克）
不过虽说目前改良西门子法占据了大部分的市场份额，但是该工艺已经几乎
将物耗、生产效率等方面的优化做到了极致，在没有突破性发展的前提下，生产成本的降低已经进入了瓶颈期。
面对这种局面，流化床法多晶硅制造工艺将会被各大企业所关注，希望能从新的方法上入手，寻求进一步的降本空间。
流化床法是以硅烷或氯硅烷作为硅源气、以氢气作为载气，通过化学气相沉积反应，在流化床反应器内预先放置的硅籽晶上进行生长；随着生产进行，从流化床底部不断排出长大的颗粒硅产品，同时从顶部添加适量的硅籽晶，单次持续运行时间可长达几千小时。
现有的工业实践表明，与改良西门子法相比，流化床反应器的生产能耗极低，床内大量运动颗粒提供的充足反应面积可以获得很高的沉积效率，能够连续化运行的生产模式对于提高生产效率十分有利，同时颗粒状产品利于下游使用，在多晶铸锭环节或单晶拉制环节中，相比于块状硅能够提高装料量30~40%，可以显著降低硅片制造成本。
图表18：
流化床法工艺简图
随着企业的关注与资金投入的不断增加，流化床法有望在未来占据一定的市
场份额。
根据2017年2月发布的《中国光伏产业发展路线图》预测，到2025年，
流化床法在多晶硅生产技术市场占比有望达到10%。
图表19：
2016-2025年多晶硅生产技术市场占比变化趋势
3、硅片行业发展情况分析
国内硅片在全球的影响力持续加大。
2016年，全球硅片产量为69GW，同比增长14.43%，我国硅片产量超过63GW，同比增长31%以上；我国硅片在全球的市场占有率进一步提升，从2015年的79.6%增长到2016年的91.3%。
硅片生产成本持续下降，每片加工成本下降至1.4元以下。
行业内代表性企业是隆基股份和保利协鑫，其中隆基股份的优势在单晶，保利协鑫的优势在于多晶。
图表20：
2015年和2016年全球、中国硅片产量（单位：
GW）
图表21：
2014/5-2017/4单多晶硅片价格变化趋势（单位：
美元/片）
3.1、单晶龙头通过金刚线切线等方式推动行业成本下降
金刚线切割技术相对于传统砂浆切割，具有切割速度快、单片耗损低、切割
液更环保等优点。
使用金刚线切片技术后，单位产能耗硅量将会减少，从而减少
了硅片的制作成本。
这也是金刚线切片技术代替砂浆切片最重要的驱动力。
在单晶硅片制造过程中运用金刚线切技术可以使成本快速下降。
隆基股份是单晶龙头企业，成立以来始终专注于单晶硅棒、硅片的研发、生产和销售，拥有很强的研发实力。
公司在2015年底实现了金刚线切技术在单晶硅片制造上的应用，引领了单晶硅片成本下降的趋势，这也使得近两年来单晶产品的性价比大幅度提高，单晶价值已被市场逐步发现和认可，单晶市场占有率提升显著。
公司通过金刚线切割工艺等先进技术的产业化应用，使得2016年硅片产品非硅成本已较2012年下降67%。
凭借其在单晶硅片环节上出色的研发能力以及技术积累，我们预计隆基股份将巩固其单晶硅片领导者的地位并继续推动单晶产品成本下降。
目前，金刚线切片技术在单晶硅片的制作上已经实现了全面应用。
但是对于多晶硅，运用此方法会让硅片过于光亮，使电池片外观产生线痕，也会因反射率过高而降低转化效率，故以金刚线切多晶硅时须再多加一道表面制绒的工艺处理，即“黑硅”技术。
黑硅除了能解决外观问题之外，还能形成纳米级的凹坑、增加
入射光的捕捉量，降低多晶电池片的光反射率以推升转换效率。
故金刚线切搭配
黑硅技术的工艺，能同时兼顾硅片端降低成本与电池片端提效两方面，我们预计
2017年下半年黑硅组件将会走向市场。
图表22：
金刚线切割多晶硅片存在的问题
3.2、铸锭单晶值得关注
光伏单晶在行业刚起步的时候是由半导体产业转换过来的，都是使用的直拉
技术。
由于晶格规整，单晶比多晶的转换效率高1%-2%，但是直拉法耗电量高、
消耗的时间也长，因此性价比有待提高。
而多晶使用的是铸锭法，生产效率比单晶所用的直拉法高很多，同时转换效率也在稳步提升，始终与单晶保持在1%-2%的差距，因此多晶凭借着其性价比的优势占据了大部分的市场份额。
对于单晶来说，目前有两种办法降本提效，提升性价比。
第一，不断研究新的电池与组件技术，提高组件转换效率。
近年来高效单晶电池技术发展较快，不断刷新着电池的转换效率，曾经看好的PERC电池也已经成为了如今主流的高效电池技术之一，我们看好未来N型、IBC电池的空间。
第二就是在生产方式上面寻找降本空间。
2015年金刚线切片技术在单晶领域实现了全面应用，该技术有效降低了单晶硅片的制造成本。
除了在切片技术上的改进以外，铸锭单晶也为降本提供了新的路径。
4、电池与组件→晶硅市场发展情况分析
4.1、单晶电池符合发展趋势，市场份额将不断增加
晶体硅电池分为单晶硅和多晶硅两种。
两者在成本和光能转换效率上各有优
劣。
单晶硅转换效率比多晶硅要高，但是制作成本也要比多晶硅高。
所以在光伏
电站爆发初期，厂家为了迅速扩大规模，满足电站的建设的需求，多晶硅占领了大部分市场份额。
图表23：
单晶硅与多晶硅发展进程
受益于2015年光伏“领跑者”计划，单晶硅在市场上的份额不断增加。
按照“领跑者”计划的要求，企业使用的多晶光伏电池组件和单晶光伏电池组件的光电转换效率要分别达到16.5%和17%以上，对应的电池效率分别为18.5%和19.6%以上。
在“领跑者”计划实施初期，已经有八成生产单晶光伏电池的企业达标，而生产多晶光伏电池的企业仅有二到三成达标。
由此可见，“领跑者”计划有淘汰落后多晶产能的趋势。
所谓多晶比单晶更具成本优势，主要侧重在建设光伏电站的初始投资层面，而考虑到光伏电站全生命周期的平均度电成本，单晶的性能优势更加突显。
料想到中国陆续有大型电站采用高效单晶的产品趋势来看，叠加多晶硅成本优势的丧失，从效率与成本角度讲，单晶的高效技术创新将是一个重要的价值走向。
我们预计2017年单晶将在领跑者、PERC等的推动下市占率持续攀升，虽黑硅
+金刚线切技术逐渐成熟并有望在2017年下半年投入市场，但单多晶性价比的再
度拉锯也要等下半年才会逐渐显现。
根据EnergyTrend的预测，2017年单晶在中国的市占比应能站上35%，2018年是否继续维持高成长，单晶与多晶硅片后续的降本空间将是关键。
4.2、PERC是短期内降本提效的主力军之一
目前，最成熟的高效电池技术为PERC技术。
PERC技术通过Al2O3膜钝化背表
面，可以有效的降低背表面复合，提高开路电压，增加背表面反射，提高短路电
流，从而提高电池效率。
其中在P型单晶硅上PERC可以实现1%的效率提升，多晶硅上可以实现0.6%的效率提升。
图表24：
常规AL-BSF电池
图表25：
PERC电池
PERC技术被看做是晶硅太阳能电池近年来最具性价比的效率提升手段，与常规电池产线兼容性高，并且产线改造投资成本低。
PERC只需在现有电池生产工艺基础上增加氧化铝镀膜和激光划线两道工艺，与其它高效电池工艺相比，技术难度较小，技改成本低（每条产线增加的成本不超过600万美元），生产成本增加少（0.04美元/W），效率提升显著。
PERC技术将是短期内降本提效的主力军之一。
图表26：
发射极及背表面钝化（PERC）高效电池工艺流程
PERC不仅相比常规电池提升效率，另外在低辐照度条件下PERC电池弱光响应优于常规电池，其温度系数也优于常规，相同条件下，系统具有更高的发电量。
图表27：
PERC弱光响应
图表28：
PERC温度系数
西安隆基硅材料股份有限公司是全球最大的单晶硅光伏产品制造商，“单晶光伏电池/组件”业务由旗下的乐叶光伏科技有限公司负责。
乐叶光伏一直专注于推广应用单晶。
在2017年的SNEC展会上，隆基乐叶发布了新品Hi-MO2。
Hi-MO2是基于单晶双面PERC技术开发的双面发电产品，72-cell组件功率达到360/365W，
60-cell组件功率达到300/305W。
电池正面的发电效率超过21%，与单面PERC电池
相当。
同时，背面采用了玻璃封装，实现了双面发电。
产品背面可带来最高25%
的发电量增益，可为投资者带来更高的收益。
Hi-MO2将PERC电池的优势延伸到背面，在不增加成本的基础上，具有更高功率，更高的发电量，这将促进度电成本下降。
4.3、N型电池：
双面+N型单晶→新势力正在崛起
单晶硅电池可以细分为P型和N型，目前P型晶硅电池占据晶硅电池市场的绝
对份额，主要是因为前期研究始于适用于航空研究的P型电池，即便后期涉及到
民用，仍然惯性地采用P型晶硅。
而N型单晶硅较常规的P型单晶硅具有少子寿命高、光致衰减小等优点，具有更大的效率提升空间；同时，N型单晶组件具有弱光响应好、温度系数低等优点。
因此，N型单晶系统具有发电量高和可靠性高的双重优势。
图表29：
N型电池与P型电池结构比较
P型电池的最大优势是扩散简单，只需要扩散一种杂质。
因此，P型电池成本较低，关键是看其效率能够提高多少。
N型电池的特点是高效率，关键是看其成本能够低到多少。
光伏行业发展最核心的竞争力是度电成本，归根结底就是技术创新。
一般影响光伏发电度电成本的因素主要有四个方面：
初始投资、发电量、系统效率和融资成本，除融资成本外，其他方面和技术发展水平息息相关，尤其
是光伏组件的技术水平，因为组件在系统中的初始投资比重最大，并直接影响发
电量和系统效率。
因此提高效率就意味着拥有更强的竞争力。
由于P型电池在提高效率上有瓶颈，N型电池在薄化的状况下能够维持甚至提高转换效率，且几乎没有LID和CTMloss的问题，组件端的输出瓦数表现较P型更好。
N型技术也可继续延伸出次世代的IBC、HJT电池，因此N型电池在未来更具发展前景，但是成本仍是N型电池现在最大的门槛。
现在有许多厂商将N型电池与双面技术结合制造出N型双面电池组件，已经有厂商进入了量产阶段。
双面电池主要是基于N型，至于P型也可以做，但是背面需要硼扩散，相对较麻烦。
N型结构主要区分为发射极钝化全背场扩散电池（N-PERT）、发射极钝化背部局部扩散（N-PERL）。
表格5：
N型双面组件与P型双面组件对比
PERT的结构特点是背表面扩散全覆盖以降低电池的背面接触电阻和复合速率。
其工艺方式主要有管式扩散、外延生长法、离子注入法等。
英利公司熊猫电池是采用双面受光型PERT结构，能够同时接受从正面和背面进入电池的光线从而实现双面发电的功能；正面采用细密栅线的设计，减少了遮光面积，提高了电池的短路电流。
与规模化生产的IBC、HIT等N型电池相比，其结构简单、制备成本低、工艺流程短，与现有的P型生产线相兼容，容易实现大规模量产。
图表30：
英利公司PANDA电池结构示意图
2016年12月28日，英利成为全球首家获得双面发电产品认证的企业。
新一代熊猫电池正面效率可达到21.5%，背面发电效率可达到正面的90%以上，领先行业同类技术。
采用新一代“熊猫”电池生产的PANDABifacial系列光伏组件（60片电池）在优化后的系统安装现场，组件背面可贡献10%—30%的正面发电量，实际发电功率超过380W，等效组件效率达到24.5%，可降低25%以上的系统成本，对加快实现太阳能光伏平价上网有着非常积极的推动作用。
2016年10月14日，由中来股份（300393）总投资16.5亿元的全球最大2.1GW高效N型单晶双面电池生产基地在泰州举行投产仪式。
据悉，该项目于2016年2月19日与泰州市姜堰区政府正式签约后，于5月2日正式开工，9月12日正式通线试车，10月14日正式开业投产，全程仅仅用了不到160天，创造了新的光伏产业投资速度。
中来双面单晶的核心技术为：
1）扩散工艺；2）前、背电场的制备，提升光生载流子收集能力；3）离子注入法磷扩散，简化工艺，提升效率；4）表面钝化工艺，降低表面缺陷减少载流子复合。
图表31：
中来股份的双面单晶电池的制备过程
中来的N型单晶双面电池采用低离子注入等技
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