2021年，中國光伏太陽能板行業(yè)進入平價時代，標志著光伏太陽能板行業(yè)進入可持續(xù)發(fā)展階段。在“峰值碳和中性碳”的目標下，以光伏為主導的太陽能產(chǎn)業(yè)被賦予了高增長、高繁榮，將成為未來幾十年的產(chǎn)業(yè)出路。
一、光伏太陽能板產(chǎn)業(yè)鏈投資布局
中國光伏太陽能板行業(yè)前期受益于海外市場，國內(nèi)光伏市場從2013年開始進入快速發(fā)展階段，經(jīng)歷了固定基準上網(wǎng)電價期、競價期和平價期。2018年后，在降低光伏裝機成本的過程中，補貼政策加速下滑，光伏產(chǎn)業(yè)鏈利潤構(gòu)成由“政策+資金+技術(shù)”向“資金+技術(shù)”轉(zhuǎn)變，技術(shù)的主導作用日益突出。以PERC技術(shù)為例，PERC電池技術(shù)的市場滲透率在2017年僅為15%，2018年上升到33%，2019年進一步上升到65%，大大提高了光伏電池的性價比。
1.光伏太陽能板主要技術(shù)路線的發(fā)展
光伏太陽能板主要包括晶體硅電池和薄膜電池。目前，我國晶體硅電池占據(jù)大部分市場份額，占近90%；薄膜電池是近年來發(fā)展起來的技術(shù)，市場份額相對較小，但發(fā)展勢頭良好，未來市場前景巨大。
晶硅電池分為多晶硅和單晶硅兩種。單晶硅和多晶硅各有優(yōu)勢。多晶硅片的優(yōu)點是鑄錠工藝更簡單，一次投入的硅材料更多，對硅材料的要求相對較低，導致多晶硅片的生產(chǎn)成本更低。單晶硅片的優(yōu)點是晶片表面缺陷和雜質(zhì)少，光電轉(zhuǎn)換效率比多晶硅高。
單晶硅和多晶硅一度占據(jù)主導地位，2011年至2015年單晶硅市場份額僅占30%左右。后來，由于單晶金剛石線切割技術(shù)的應用，單晶與多晶之間的成本差距迅速縮小，使其份額持續(xù)快速增長。近年來，隨著PERC電池技術(shù)的推廣應用，單晶產(chǎn)品的市場滲透率加快。單晶比例從2017年的24.5%上升到2018年的45%，2019年單晶市場份額達到65%，將逐步完成多晶的替代。選擇性發(fā)射極(SE)、高性能導電膠、高電阻密集柵極、先進的陷光技術(shù)、高質(zhì)量硅片和MBB技術(shù)的應用，推動了PERC電池效率的不斷提高。2020年5月，工信部發(fā)布光伏行業(yè)標準，要求新建單晶電池效率不低于23%。目前，HIT電池(晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池)技術(shù)和182、210大尺寸硅片電池技術(shù)已成為高轉(zhuǎn)換效率硅基太陽能電池的熱點。
2.光伏太陽能板的主導產(chǎn)業(yè)鏈主要集中在中國
中國是世界的光伏組件生產(chǎn)國，海外市場份額約為70%。全球晶硅電池產(chǎn)業(yè)鏈有明顯的集聚趨勢，前五名企業(yè)的市場份額不斷增加，中國形成了優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈。2019年，中國硅材料、硅片、電池和元器件產(chǎn)量分別達到34.3萬噸、135千兆瓦、110千兆瓦和100千兆瓦，分別占全球總量的66.9%、97.8%、82.7%和76.9%。
從晶體硅電池產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的盈利能力來看，硅材料環(huán)節(jié)毛利率下降，光伏電池環(huán)節(jié)毛利率下降，光伏組件環(huán)節(jié)毛利率明顯上升。得益于該模塊環(huán)節(jié)利潤分配比例的大幅提高，光伏模塊在2019年獲得了產(chǎn)業(yè)鏈毛利的42%。
近年來，由于光伏需求增長的推動，中國企業(yè)在零部件環(huán)節(jié)的投資和技術(shù)創(chuàng)新不斷增加，生產(chǎn)成本不斷下降，自動化和數(shù)字化不斷提高。據(jù)中國光伏協(xié)會統(tǒng)計，2019年全國組件產(chǎn)量達到93GW，前10家企業(yè)產(chǎn)量占總產(chǎn)量的62.3%，集中度進一步提高。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈除了光伏太陽能板，還包括逆變器、變壓器、電纜等配套設(shè)備，以及光伏工程中的EPC企業(yè)和運營商。光伏逆變器是主要的光伏組件，技術(shù)上分為三種:集中式逆變器、串聯(lián)式逆變器和微型逆變器。隨著串聯(lián)逆變器在集中式電站和分布式領(lǐng)域的快速滲透，已經(jīng)成為市場的大勢所趨，國內(nèi)幾乎所有廠家都布置了串聯(lián)逆變器。2019年，中國串聯(lián)逆變器的比例為60.2%，預計未來將增加到75%以上。
3.光伏設(shè)備企業(yè)保持快速發(fā)展
近年來，由于國內(nèi)政策調(diào)整的影響，國內(nèi)光伏太陽能板市場增長放緩。但由于單晶硅棒/晶圓企業(yè)的大規(guī)模擴張，PERC電池生產(chǎn)線的技術(shù)改造，新的生產(chǎn)線以及相應的元器件的擴張，光伏設(shè)備廠商的銷售收入不但沒有下降，反而有所增加。2019年，全球光伏設(shè)備行業(yè)銷售收入增長至50億美元，同比增長4.2%；中國光伏設(shè)備市場規(guī)模達到250億元，同比增長13.6%，占全球市場規(guī)模的71.4%。
中國光伏設(shè)備行業(yè)已基本具備太陽能電池制造設(shè)備的全線設(shè)備能力，包括硅材料生產(chǎn)、硅材料加工、硅片加工、太陽能電池芯片生產(chǎn)及相應的純水制備、環(huán)保處理、凈化工程建設(shè)。主要企業(yè)有杰佳偉創(chuàng)、麥威、京生機電、數(shù)控、智能、鹿激光、機械、京山輕工機械、金晨等。光伏技術(shù)的發(fā)展造就了光伏設(shè)備的升級。目前，杰家偉創(chuàng)、麥威、金晨等企業(yè)已轉(zhuǎn)向HIT電池設(shè)備研發(fā)。
第二、三類光伏太陽能板產(chǎn)業(yè)鏈
光伏太陽能產(chǎn)業(yè)是指參與太陽能資源開發(fā)應用等一系列流程活動的企事業(yè)單位的集合體，主要包括太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈、太陽能家電產(chǎn)業(yè)鏈、太陽能利用和建筑產(chǎn)業(yè)鏈三個產(chǎn)業(yè)鏈。
從太陽能發(fā)電來看，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟，光伏技術(shù)不斷完善，裝機規(guī)?？焖僭鲩L；光熱發(fā)電技術(shù)剛剛起步，電能質(zhì)量比光伏電站好，但目前電費還是高；未來，太陽能發(fā)電行業(yè)將迎來光伏發(fā)電和光熱發(fā)電時代。
從太陽能電器的角度來看，隨著中高溫太陽能熱水器的發(fā)展，太陽能熱水器的應用領(lǐng)域不再局限于提供熱水，而是逐漸向供熱、制冷、干燥和工業(yè)應用方向擴展。工業(yè)太陽能熱水器用于工業(yè)，可以在釀造發(fā)酵、產(chǎn)品干燥、生產(chǎn)預熱、加熱等多個領(lǐng)域提供熱水。
從太陽能應用的角度來看，太陽能與建筑的一體化技術(shù)越來越完善，主動被動太陽房、太陽能制冷等技術(shù)發(fā)展迅速，形成了不同規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈。中國開始大力發(fā)展分布式光伏發(fā)電，推動分布式光伏發(fā)電與儲能微電網(wǎng)融合，鼓勵建設(shè)和發(fā)展與建筑融合的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。
三、光伏太陽能板的未來應用場景
2020年，全球新增光伏裝機容量達到134千瓦，比2019年增長22%。截至2020年底，全球累計光伏裝機容量為760.4千瓦，自2013年以來，中國每年新增光伏裝機容量連續(xù)位居首位。到2020年底，中國累計光伏裝機容量為48.2千瓦。
在中國，光伏的應用仍然集中在傳統(tǒng)的光伏電站，對分布式光伏的支持政策越來越多。展望未來，適應各種需求和應用場景的光伏產(chǎn)品將會出現(xiàn)。除了大型并網(wǎng)光伏電站和分布式光伏發(fā)電，光伏建筑與建筑的一體化前景廣闊，光伏+儲能、光伏+制氫、光伏+海水淡化、光伏+電動汽車的一體化應用前景值得期待。
1.光伏建筑一體化市場巨大
光伏建筑一體化(BIPV)是光伏建筑的最終進化形式。現(xiàn)有的家庭光伏電站大多屬于BAPV，即在現(xiàn)有的傳統(tǒng)建筑上安裝光伏設(shè)備，在現(xiàn)有建筑的屋頂上安裝太陽能電池板，仍然存在建設(shè)成本高、外觀不美觀等多種因素。隨著光伏轉(zhuǎn)換效率的提高和成本的快速降低，光伏建筑一體化開始受到重視和推廣。
在碳峰化和碳中和的背景下，光伏建筑一體化將成為企業(yè)、園區(qū)和城市實現(xiàn)碳峰化和碳中和的基本要求。世界各國紛紛出臺相關(guān)政策支持綠色建筑和近零能耗建筑，光伏建筑一體化產(chǎn)品將迎來市場爆炸期。目前，中國每年建成建筑面積約40億平方米，其中5%使用BIPV產(chǎn)品可達到近20GW的裝機容量。
國內(nèi)的光伏公司龍基公司發(fā)布了組裝BIPV產(chǎn)品“丁龍”，主要面向工商屋頂用戶，定位為組裝BIPV產(chǎn)品。由龍基股份有限公司在無錫連城科克斯實施的BIPV光伏發(fā)電項目，裝機容量1600千瓦，每年可產(chǎn)生160多萬千瓦時的清潔電力，不僅能為企業(yè)綠色低碳發(fā)展提供強大動力，還能減少碳排放1600噸左右。
2.“光伏+”應用場景的市場拓展
“十四五”期間，我國將推進一期示范工程建設(shè)，推動光伏+儲能、光伏+防砂、光伏+制氫、光伏+海水淡化、光伏+充電樁等新興產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)的成熟。，推動光伏發(fā)電更加蓬勃發(fā)展。
光伏+儲能:光伏+儲能是整個電力探索的主線。通過增加光伏電站和儲能電站，可以進一步提高光伏發(fā)電的供電質(zhì)量，更換電力系統(tǒng)中更有價值的電力部件。光伏和儲能預計在2030年達到電網(wǎng)平價水平，分布式光伏預計最早在2022年或2023年實現(xiàn)平價。
光伏+家庭使用:目前，山東、陜西、福建、廣東、江西等地已經(jīng)開展了家庭光伏試點工作。未來，家用光伏將從單純的能源消費者轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉瓷a(chǎn)者和消費者。結(jié)合家用儲能系統(tǒng)和電動汽車充電樁，家用也可以實現(xiàn)能源獨立。
光伏+制氫:光伏制氫是未來光伏大規(guī)模發(fā)展的出路，可以通過DC/DC轉(zhuǎn)換，由光伏直流電直接制氫。特別是光伏電站可以實現(xiàn)離網(wǎng)制氫，可以擺脫用電和輸電的限制，在日照好但電網(wǎng)條件有限的地區(qū)制氫。