一天吃透一条产业链:NO.5 光伏产业 --知识铺
首先送上完整产业链:
上游产业链
Ø光伏产业是半导体技术与新能源需求相结合而衍生的产业,产业链上游是晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制作,中游是光伏电池片和光伏电池组件及配套设备的制造,下游是光伏电站系统的集成和运营。
硅料
Ø太阳能级多晶硅是光伏硅料,是灰黑色金属光泽的固体,是硅片和光伏系统的核心材料,被誉为产业链中的“黑金”。
Ø2022年,中国有14家多晶硅企业,有效产能116.6万吨/年,同比增长87.2%。增产主要来自通威、保利协鑫、新特能源、青海丽豪、亚洲硅业等企业新建产线和宜昌南玻、聚光硅业等企业的复产。由于市场需求旺盛、价格高位,企业努力提高产能利用率,导致有几家企业产量超过名义产能。
硅片
Ø太阳能电池片的中间产物是通过高纯多晶硅的拉制和切割得到的硅片。
Ø2022年,全国硅片产量约为357GW,同比增长57.5%。其中,排名前五的企业产量占国内硅片总产量的66%。
资料来源:中国光伏协会,国家工信安全中心,平安证券研究所
光伏银浆
Ø银浆是太阳能电池片金属电极的重要材料,以银粉为主要成分,通过玻璃氧化物、有机树脂和有机溶剂制备而成。其产品性能和制备工艺直接影响太阳能电池的光电转换效率,成本仅次于硅片,因为银粉含量高且价格昂贵。
Ø根据应用位置,银浆分为正面银浆和背面银浆。正面银浆用于正面电极,负责收集电流和导出光生载流子,主要用于P型电池片的受光面和N型电池片的双面。而背面银浆则应用于P型电池片的负面电极,起到焊接和粘连的作用,对导电性能的要求较低。
Ø根据技术路线,光伏银浆分为高温银浆和低温银浆。P型电池和N型TOPCon电池主要采用高温银浆,而HJT电池由于生产环节温度较低,主要采用低温导电银浆。银浆的优化和降低成本对HJT电池的经济性提升至关重要。
Ø根据中国光伏行业协会统计,国产正面银浆市占率从2021年的61%左右上升至2022年的85%以上,随着杜邦、三星浆料业务被国内企业收购,预计2023年有望进一步提高至95%以上。N型电池用正银国产化程度亦明显提升,2022年 TOPCon电池用正面银浆国产率达85%左右,国内主要由聚和、帝科、晶银、天盛、索特提供,国外主要有贺利氏、LG。
中游产业链
Ø中游是光伏电池片和光伏电池组件及配套设备的制造,其中的核心部件有如电池片、组件、光伏玻璃、逆变器等。
电池片
Ø光伏电池片是将硅片进行电路雕刻等加工处理后得到的可以将太阳的光能转化为电能的半导体薄片。电池片的转换效率直接影响光伏系统的发电效率,其生产工艺的优良直接影响光伏系统使用寿命。从成本占比来看,电池片是光伏组件成本的核心。
Ø根据半导体材料的不同,太阳能电池可分为晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。由于单晶硅片具备晶体结构,容易制备高品质的PN结,因此获得更高的光电转换效率,已经成为行业的首选。
Ø单晶电池根据硅片掺杂元素的不同分为P型电池和N型电池。传统的P型电池硅片基底掺杂硼,工艺简单但转换效率上限较低;而新型的N型电池硅片基底掺杂磷,通过扩散硼形成P+/N结构。
Ø根据中国光伏行业协会的数据,2022年全国电池片产量约为318GW,同比增长60.7%。排名前五的企业产量占比达到56.3%。预计到2023年,全国电池片产量将超过477GW。
胶膜
Ø光伏薄膜就是太阳能板里面的那个关键材料,有点像“保护伞”,不怕湿热、不怕晒、还能挡水汽。它把太阳能电池片包裹起来,好像是个保护神,放在光伏玻璃和背板之间。
Ø现在,这光伏薄膜的行当可谓是个“大家族”,有个“头目”叫福斯特,一直牢牢占了全球市场的一半左右。还有个“二当家”斯威克和海优新材,在全球市场上的份额也不小,大概有10-20%。这三伙的总占有率超过全球市场需求的70%。
Ø2022年,透明EVA薄膜的市场份额跌到了41.9%,不过POE和EPE薄膜的市场份额升到了34.9%。随着TOPCon组件和双玻组件市场份额的涨,预计到2030年,POE和EPE薄膜的份额会更大,估计能过半呢。
光伏玻璃
Ø光伏玻璃是一种能为光伏组件提供保护、透光的特种玻璃,是电池组件的重要封装辅材。根据玻璃封装的不同结构,组件可分为单玻组件和双玻组件,光伏玻璃占光伏组件总成本约7%。
组件
Ø光伏组件是一种设备,通过串联和并联连接多个单体电池片,利用胶膜、钢化玻璃等材料封装,并装有铝合金边框。这些组件能够吸收太阳能并将其转化为电能,提供电流输出,是太阳能发电系统中不可或缺的核心部分。
Ø根据中国光伏行业协会的数据,2022年全国组件产量达到288.7GW,同比增长58.8%。排名前五的企业产量占比达到61.4%。预计到2023年,国内组件产量将超过433GW。
逆变器
Ø光伏逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置,能将光伏组件产生的直流电转换成可并入电网或供负载使用的交流电,分为集中式逆变器、组串式逆变器、集散式逆变器和微型逆变器。2022年,光伏逆变器市场仍然以组串式逆变器和集中式逆变器为主,集散式逆变器占比较小。
下游产业链
Ø2023年一季度,国内光伏发电新增装机33.66GW,同比增长154.81%;其中集中式新增15.53GW,同比增长257.8%,分布式新增18.13GW,同比增长104.4%。截至2023年3月,我国光伏累计装机容量已达425.89GW,超越水电成为全国第二大电源类型。
Ø2023前五月我国新增光伏装机已达到61.21GW,超过去年前十个月的累积新增规模,预计2023年全年国内光伏新增装机量有望达到150GW,实现70%或以上的增长。
- 原文作者:知识铺
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