行研报告 光伏行业全产业链研究（上篇）

介绍

  根据国家能源局的统计，2019年中国光伏新增装机30.11GW，占当年全球光伏新增装机26%；年发电量2243亿kWh，占所有发电方式供应电力的3%；截止2019年底，累计装机204.3GW，占全球累计光伏装机的33%，占所有发电方式累计装机的10%。2020年，光伏新增装机48.2GW 创近三年新高。

  在光伏发电成本持续下降和新兴市场拉动等有利因素的推动下，全球光伏市场仍将保持增长。短期内，我国在未建成竞价项目、特高压项目，加上新增竞价项目、平价项目等拉动下，预计国内新增光伏市场将恢复性增长。根据CPIA的数据，2025年之前全球保持130-200GW的新增装机量，我国将保持35-80GW的年新增装机量。

  2011-2019年全球光伏年度新增装机规模及2020-2025年新增规模预测（GW）（来源：中国光伏行业协会）

  2011-2019年国内光伏年度新增装机规模及2020-2025年新增规模预测（GW）（来源：中国光伏行业协会）

  根据国家发改能源所的预测，到2050年光伏将成为国内第一大电源，总装机规模达到5000GW，占全国总装机的59%，全年发电量约为6万亿千瓦时，占当年全社会用电量的39%。

  光伏发电最先在电价较高的欧美国家兴起并发展，我国的爆发式发展起于2010年完善的光伏补贴政策发布之后，目前正从标杆电价时代向平价时代过渡。

  中国光伏行业主要为电池和组件的加工出口，每年自身新增装机规模小，在全国全部发电源装机中占比更是小于1%。

  由于金太阳示范工程政策的刺激，国内光伏发电行业开始步入市场化的进程，提升速度飞快，2012年新增装机容量就较2010年增加了7倍。

  由于光伏标杆电价补贴政策的支持，国内光伏每年新增装机容量大幅度提升，年均增速超过40%。中国每年光伏新增装机2013年起连续保持全球第一；光伏累计装机在全部发电源装机中占比从2013年的1.26%升至2017年的7.33%；光伏发电量在全部发电源中占比从2013年的0.16%提升到2017年的1.49%。

  2018年531新政（限规模、限指标、降补贴）后，光伏市场新增装机迅速萎缩，光伏补贴逐渐退出市场，平价上网慢慢的变成了市场趋势。

  光伏主原料链上游包括原料高纯度多晶硅材料的生产，单晶硅和多晶硅的制造，硅片的生产；中游包括光伏电池，光伏组件环节；下游是光伏发电的应用端，包括光伏电站和分布式发电。

  光伏行业属于产业集中度较高的行业，主原料链中产量产能位前列的企业上市公司较多，且多覆盖上、中、下游多个环节。

  光伏主原料链企业（2019年毛利率、净利率） （来源：中国光伏行业协会）

  光伏子产业链涉及诸多辅料、系统部件、设备等，其中辅料和系统部件中成本比较高的包括金刚线、银浆、铝浆、玻璃、背板、胶膜、逆变器等，设备种类非常之多且处于不断革新。

  多晶硅分为冶金级、太阳能级、电子级。太阳能级原生多晶硅料要求纯度在 6 个“9”以上，电子级要求更高8个9以上（超高纯9-11个9）。依据硅料的结构、表面致密程度和表面上的质量可将太阳能级多晶硅料分为致密料、菜花料、珊瑚料和颗粒料等。

  一般企业假如没有技术积累，很难生产出满足质量发展要求的多晶硅产品。影响硅料生产品质的重要的因素包括三方面：一是原料的纯度和质量、二是设备洁净度（比如油污、粉尘等的掺入会影响硅料晶型）、三是工艺方法（反应物的配比、温度控制等）。

  2009-2015年期间多晶硅行业竞争以技术为主导，而随技术进步与公开、装备大型化、单位投资大幅度降低，成本因素尤其是能耗成本成为当前行业的重要影响因素。

  目前国内领先的多晶硅生产企业，成本、技术等方面已达到或接近国际领先水平。

  当前多晶硅生产的工艺主要有改良西门子法（Siemens）、硅烷流化床法（FBR），产品形态分别对应棒状硅和颗粒硅。

  改良西门子法为目前的主流方法，2019年在我国占 97%的市场占有率。目前改良西门子法多晶硅生产的能耗、物耗和成本虽处在下降通道中，但下降幅度变小。根据 ITRPV 的预计，因硅烷流化床法在成本控制上的潜力，未来将逐步取代改良西门子法的份额。

  改良西门子法生产的基本工艺流程：最重要的包含三氯氢硅（TCS）合成、三氯氢硅提纯、三氯氢硅还原三步（来源：中国光伏行业协会）

  硅烷流化床法在原理上有很大的降低成本的潜力，它的化学反应转化率比较高，有利于减少循环次数；该方法是一个连续的生产的全部过程，而改良西门子法是一个非连续的生产的全部过程，前者能够降低能耗（流化床电耗仅为西门子法的10%-20%）。

  目前硅烷流化床法在生产稳定性、一致性、规模化及产品质量上尚存在一定问题，目前仅有少数企业如REC、保利协鑫已建立硅烷流化床法生产线实现量产。

  硅烷流化床法生产的基本工艺流程：一是制成三氯氢硅（以四氯化硅、氢气、冶金硅和氯化氢为原料），二是将三氯氢硅制成硅烷，三是将硅烷气体放入流化床反应炉内进行分解，得到多晶硅（来源：中国光伏行业协会）

  从硅料环节成本构成看，电费占比位于成本构成中第一位，例如国外产能成本高于国内的核心就在于电费。

  降低电力成本的方式，包括两类，一是在电价较低的地区建厂（新疆、内蒙古等），也是过去几年成本下降的核心路径，二是通过降低单位产出的电耗（还原炉大型化，提升单炉产量）。

  全球和国内多晶硅产量逐年提升，大型厂商产能利用率较高，根据CPIA预测，2020年我国多晶硅产量将提升至39万吨。

  2019年全球多晶硅有效产能为67.5万吨，同比增长7.5%；全球多晶硅产量50.8万吨，同比增长13.9%，我国产量占比67%。其中，太阳能级块状硅约为45.8万吨在多晶硅总产量中的占比为90.1%。

  多晶硅产业的规模相对集中，2019年全球前10家企业产量累计占比达83.5%，我国有7家企业进入前10。国内一线大厂积极扩张，海外产能和国内高成本产能陆续退出。

  全球前10多晶硅企业产能及产量（按2019年产量排名）（来源：中国光伏行业协会）

  我国前20多晶硅企业产能及产量（按2019年产量排名）（来源：中国光伏行业协会）

  到2019年底中国多晶硅产能大多分布在在新疆、内蒙、江苏、四川等地区，产能集中度达到88.7%，随着国内多晶硅骨干企业产能逐渐向资源优势地区转移，新疆、内蒙、四川地区多晶硅产能的规模优势将更加凸显，预期未来三大地区的产能超过国内多晶硅总产能的80%，多晶硅产业将继续向资源优势地区集中。（未完待续）