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一、光伏产业的发展历史、特征与产业链构成

(一) 光伏产业发展的五个阶段

1、光伏电池诞生

太阳能光伏发电的核心器件是太阳能电池 (光伏电池) 。1839年法国学者贝克勒尔发现光伏效应, 1954年美国贝尔实验室的三位科学家首次制成实用的单晶硅太阳电池。当时,太阳能电池的效率只有6%,只能勉强供给一个小型晶体管收音机用电。

空间技术的发展给太阳能电池提供了市场。1958年3月17日,美国发射的第一颗人造卫星先锋1号首先使用了太阳能电池电源,随之就成为六十年代崛起的通信卫星和宇航装置的主要供电设备。

2、光伏产业的雏形

自二十世纪七十年代三次世界石油和能源危机以来,欧美日等发达国家开始大力研发,将光伏作为一个高价的太空能源装备转为民间商业化试点。经过二十年的孕育,光伏产业开始初具雏形,光伏应用也开始从小规模试点步入规模试点甚或局部推广阶段。

1973年的石油危机爆发后,石油价格一下子飙升4倍到每桶近12美金,人们更迫切希望能够研发替代石油的新能源技术,光伏再次被寄予厚望。当年,美国空间站太空实验室由太阳能电池供电。

1974年,美国议会通过“太阳能研发和试点法案”,日后美国联邦政府拨款高达60亿美金来促进太阳能的研发和推广。同年,佛罗里达太阳能中心开始运作,日后成为世界闻名的美国国家可再生能源实验室(NREL)的重要部分,这成为日后美国太阳能及可再生能源发展的重要的研发和实验基地。J. Baldwin (J.鲍德温),在位于新墨西哥州的集成生命系统中,共同开发了世界上第一个只用太阳能和风力发电来加热或发电的建筑。太阳能电池列阵成本为80美元每瓦。日本由于能源奇缺,更是首当其冲提出阳光计划,试点居民屋顶安装太阳能。

1976年,David Carlson(大卫.卡尔森)和Christopher Wronski(克里斯托弗.隆斯基)在RCA(美国无线电公司)实验室创建首个非晶硅光伏电池,该电池具有1.1%的光电转换效率。

1977年,太阳能研究所成立于科罗拉多州戈尔登,也是美国国家可再生能源实验室的重要部分。世界光伏电池产量超过500千瓦。

1980年,美国支持下,伊拉克与伊朗的 “两伊战争”爆发,这次两伊战争长达近十年,直到1988年才停战。造成美国和世界的石油恐慌,石油价格暴涨。

1980年,在University of Delaware(特拉华大学)The Institute of Energy Conversion(能源转换研究所)开发出第一个薄膜太阳能电池,超过10%的效率,采用Cu2S/CdS(铜硒/镉硒)技术。

1983年,全球光伏产量超过21.3兆瓦,销售超过2.5亿美元。

1984年,单晶硅太阳能电池的最高转换效率已可达到19%以上,非晶硅太阳能电池的最高转换效率可达到11%以上,

硫化镉薄膜

电池的最高转换效率也可达到12.8%以上。太阳能电池年产量20万KW,

太阳能电池列阵成本为6-8美元每瓦。

1985年,

新南威尔士大学光伏工程中心成功研制出20%高效率的晶硅电池。

美国

太阳能电池列阵成本为5美元每瓦。

1985年11月初,油价最高达每桶31.75美元,但月底就暴跌了70%,最低到每桶10美元,部分波斯湾原油价格更跌到每桶仅6美元。石油价格暴跌使得1986年,高达127家太阳能公司破产或破产重组,光伏企业关停并转可谓十之八九。

1988年德国启动光伏应用科研试点,意大利国家能源计划中首次将太阳能应用列入。1991年,德国启动一千屋顶计划。高效的光电化学电池开发成功;同年,染料敏化太阳能电池被发明。乔治.H.W.布什总统下令美国能源部建立国家可再生能源实验室 (在此前1977年建立的太阳能研究所基础上升级)。1992年,美国南佛罗里达大学构造出一个高达15.89%的高效薄膜电池。

3、光伏产业进入第一次快速发展期,日本成为全球光伏主要生产地和市场地

1992年联合国地球环境与发展会议在巴西里约日内卢召开,会议提出到2000年将CO2排放量降低到1990年的水平。二十世纪九十年代世界第三次石油危机后,日本再次率先反应,加大光伏发电应用的试点、示范与推广,1992年推出新阳光计划,政府补贴50%-70%的光伏安装成本,居民发电自用,剩余并入电网,且可安电价卖电给电网。新阳光计划从1993年开始正式实施,日本光伏应用从此走上快速发展的新阳光时期。各国主要补贴是补贴初装投资成本,和上网电价的综合模式。初安装费补贴一般是国家、省州及城市分别给以一些如10%-40%的补贴,从而给以50%-80%的综合初装费补贴,然后以电价回购,从而确保太阳能安装的积极性。意大利给予当时最高远高于电价的上网补贴,最高补贴29Cent/kwh,期限8年,德国和瑞士也有适当的高于电价的上网补贴。1993年国际能源署成立光伏应用推广项目(PVPS)。1993年新增装机容量分别为:日本4兆瓦,增加近40%,位居榜首;意大利4兆瓦,增长50%,位居第二;德国3兆瓦,增长近60%,位居第三;美国2兆瓦,增长30%,位居第四;瑞士1兆瓦,增长20%,位居第五。

1993年多国政府已经制定了到2000年的发展规划,如美国和瑞士分别到2000年安装50兆瓦,意大利到1995年计划安装25兆瓦,韩国到2000年在岛屿上安装20兆瓦,荷兰计划到2010年安装250兆瓦的可再生能源(风电、光伏等),丹麦和日本则期望到2000年建筑光伏一体化(BIPV)具有可竞争性。

20世纪90年代世界各国的屋顶计划和补贴政策,带来光伏产业的第一个黄金十年,1990年世界太阳电池产量超过46.5 MWp;1991年超过55.3 MWp;1992年57.9 MWp;1993年60.1 MWp;1994年69.4 MWp;1995年77.7 MWp;1996年88.6 MWp;1997125.8 MWp;1998年151.7 MWp;1999年产量超过201.3 MWp。

光伏产业主要在日本、美国及德国等兴起。以1993年世界各主要国家光伏组件产量来排名,美国产出近21兆瓦,排名第一,贡献近40%,日本产出16兆瓦,排名第二,贡献近30%,德国位居第五,落后于第三的英国、第四的意大利。但由于西门子太阳能12.5兆瓦的产量,12兆瓦生产于美国,实际排名应该是日本第一,16兆瓦,德国第二,15兆瓦,美国第三9兆瓦。与此同时,一些当时的光伏巨头也顺势产生和壮大,世界有12家公司产量超过1兆瓦,1993年总产量达到近40兆瓦。

以1993年的组件产量排名,西门子太阳能工业部门(公司)以12.5兆瓦的产量,三分天下有其一,排名第一,且遥遥领先。美国Solarex以6.5兆瓦的产量位居第二,日本京瓷Kyocera 以4.8兆瓦的产量排名第三,BP Solar以4.5兆瓦位居第四,Eurosolare, ASE, Photowatt, Solec, NAPS分别以2.3兆瓦、1.9兆瓦、1.5兆瓦、1.3兆瓦、1.1兆瓦位居第五到第九。而夏普(sharp )和三洋(Sanyo)则以1兆瓦的产量并列第十,Showa Shell Sekiyu(如今的Solar Frontier)位居第十二。

1997年6月克林顿宣布启动美国百万屋顶计划,计划在2010年前为100万户居民每户安装3~5 kWp光伏电池。1997年11月欧盟通过决议,可再生能源比例从5.2%增长到2000年的12%,建议启动欧盟新百万光伏系统,欧盟安装50万,出口50万发展中国家。1997年意大利,ENEA与政府签署5年计划,安装1万屋顶,合计50兆瓦。1997年实施荷兰国家太阳能项目(NOZ-PV)示范项目,计划到2000年安装12.5兆瓦,2010年安装150兆瓦,2020年安装1500兆瓦,也即荷兰百万屋顶计划。德国与此同期推出“十万太阳能屋计划”, 日本提出“新阳光计划”, 目标为2010年在全国推广150万套太阳能屋顶;2002年悉尼成功举办奥运会, 共在国际奥运村安装665套1 kWp的屋顶光伏系统, 为目前世界最大光伏住宅小区。人类第一部限制各国温室气体排放的国际法案,全称是《联合国气候变化框架公约的京都议定书》,由联合国气候大会于1997年12月在日本京都通过。

1997年全球产出突破一百兆瓦大关。全球兆瓦级以上组件厂商达到22家以上。西门子产出增长20%到22兆瓦,继续保持第一,但份额下降到20%。日本军团再次跃进,京瓷产出增长2.5倍到15.4兆瓦,从第三跃居第二。夏普产出增长2.6倍到10.5兆瓦,从第六跃居第三。

1999年,

全球年度新增装机容量增长近50%,首次突破一百兆瓦大关。日本光伏年度新增安装量连续6年世界第一,首次突破50兆瓦历史大关,首次占据60%的全球份额。日本光伏年度产量连续多年高速增长,1999年突破80兆瓦大关,高达86兆瓦,首次占据全球50%份额。京瓷和夏普双双跨过30兆瓦大关,京瓷以30.2兆瓦位居第一,夏普第二。2家企业的产出占据全球市场124兆瓦的近一半。并网发电首次超过50%的比例,达到53%。离网发电比例则从80年代的90%以上一路下降到1999年的47%。

2000年日本光伏产业续写辉煌,年度新增光伏安装量继续增长50%以上,且占据世界新增安装量的一半,继1999年突破50兆瓦大关后,再次突破100兆瓦的历史大关。日本继续在各方面推进光伏的应用:市政公用设施、居民家庭屋顶、工业设施、各地应用、企业应用、对地方应用的扶持、生态学校项目等。

德国1999年通过的可再生能源法将于2000年生效,规定光伏电力回购价格高达0.51美元/千瓦时,以取代1991年制定的可再生能源法的电价(仅0.1美元/千瓦时),其目标是到2003年安装300兆瓦。其后又在2004年修法,其上网电价从此前0.1美元/千瓦时倍增5倍到0.5美元/千瓦时,这拉开了光伏增长和应用的新的德国模式,使得光伏进入春秋中兴时代。2000年德国年度新增装机从1999年15.6兆瓦增长近3倍到44兆瓦,2001年继续倍增到81兆瓦,德国步入光伏应用的快车道。美国继续低速增长,年度新增装机从1999年的17兆瓦,成为全球第三个跨过20兆瓦大关的光伏国家,继续保持第三。而其他经合组织国家多数保持在0.5-4兆瓦以下的年度安装规模。

2000年澳洲政府导入产品和服务税,且适用于光伏产品,此前光伏的税收减免取消,尽管新增偏远地区光伏应用补贴计划,总体来看依然打击了澳洲光伏产业。

2001年全球新增装机257兆瓦,增长率为35%。其中日本安装122兆瓦,继续占据半壁江山,2001年日本政府启动控制全球变暖的光伏支持项目,进一步完善和补充当时光伏支持项目,以进一步促进节能和新能源应用。2001年德国市场倍增到81兆瓦,三分天下。在德日及全球光伏市场快速增长的驱动下,光伏产出也继续增长,2001年首次突破300兆瓦大关,日本产出达到180兆瓦,冲刺200兆瓦大关,继续贡献60%的份额。

由于德国市场的快速发展,德国政府不断调高安装总目标,此前德国1999年出台新能源法时规划,2000到2003年未来三年总规划安装300兆瓦,在2001年则提高到350兆瓦,2002年更提高到新的未来三年总规划安装1000兆瓦,并且成立了专门的德国能源署(DENA)来推动可再生的出口。与日本基本纯粹家用屋顶市场不同,2001年受德国0.53美元/千瓦时的电价激励,大型电站(>1MW)开始兴起。相对德国日本的每年百兆瓦规模,意大利、荷兰等等光伏发电和光伏产业就显得相对发展滞后或者停滞不前了。

2001年底,全球累计安装光伏达到1000兆瓦的历史大关,1992年全球累计安装装机近100兆瓦,十年全球装机总量翻了十番。

2002年全球新增装机350兆瓦,日本继续增长50%,达到185兆瓦,贡献一半以上份额,作为老大继续遥遥领先。德国安装83兆瓦,仅比2001年81兆瓦多2兆瓦,原本预计2002年越过100兆瓦大关未能实现。美国新增装机增长50%,达到45兆瓦,保持第三。第四荷兰5.8兆瓦,第五澳大利亚5.5兆瓦。法国新增装机3.4兆瓦。

2002年世界光伏领袖还是日本军团,夏普以108兆瓦继续位居第一;京瓷以60兆瓦的产出继续位居第二;BP Solar以46兆瓦保持第三;MSK以31.5兆瓦的产出跃居第四;三洋增长近2倍到26兆瓦保持第五,三菱以24兆瓦落到第六。

2002年,施正荣创办的无锡尚德投产,单线产能10兆瓦线以上,是此前中国光伏产能总和,将中国光伏与世界的差距缩小了整整十年。

2002年,光伏日本光伏能源协会发布了30年光伏应用规划,提出了快速增长的光伏应用市场,政府补贴居民安装费用外,还有其他一系列支持政策,并且努力降低光伏发电成本。法国启动五年安装BIPV20兆瓦的规划,政府补贴高达80%的系统安装费用。

2002年挪威可再生能源公司(Renewable Energy Corporation AS,REC)与美国ASiMI LLC 成立合资公司Solar Grade Silicon LLC (SGS)在美国生产2000 吨级的太阳能硅料工厂,且进一步发展低成本的太阳能级硅料,REC由此成为全球第一家自身拥有太阳能硅料生产的光伏公司。世界领先的金属冶金硅公司ELKEM也开始启动太阳能级硅料的研发与生产,计划未来几年商业化生产。德意志光伏(Deutsche Solar,Solar World AG旗下的一部分) 和瓦克化学(Wacker Chemie)启动太阳能级硅料生产,丹麦Topsil 也计划启动太阳能级硅料生产。

硅片生产方面,英国Crystalox 2002年产能增长250%达到75兆瓦的产能。德国 Deutsche Solar 和RWE (此后的Schott Solar)具有87兆瓦的产能,前者并购了Bayer Solar,当时具有世界15%以上份额,产能高达32兆瓦,且计划2003年扩张到100兆瓦。挪威ScanWafer拥有硅片产能55兆瓦,且计划2003年扩张到80兆瓦,2004年扩张到140兆瓦。

2003年度全球新增装机冲刺500兆瓦历史大关。可再生能源配额比例(RPS,renewable portfolio standard)被越多越多的国家采用,成为强制推动可再生能源包含光伏的一支制度力量。日本的比重下降到不足50%。2003年中国产出仅占世界产出的1%。

2003年,夏普以180兆瓦继续遥遥领先。京瓷以72兆瓦保持第二,MSK以52兆瓦跃居第三。三菱以46兆瓦从第六跃居第四,BP 从第三跌落第五。三洋以34兆瓦位居第六,ISOFOTON以30兆瓦从第八跃居第七,Deutsche Cell以23兆瓦,Astropower以15兆瓦(破产,将被GE收购)分列第八、第九,日本KANEKA以13.5兆瓦(非晶硅薄膜)跃居第十。以电池排名,QCELL以28.2兆瓦的产出第八,中国台湾茂迪(MOTECH)以17兆瓦跃居前十。

4、上网电价法引入市场激励机制,德国超越日本位居全球第一

德国于2004年实施了《新可再生能源法》,即上网电价法(Feed-in tariff law),导入每年5%的递减以激励光伏成本下降,通过法规把市场经济的规律引入到可再生能源的发展中,又通过全网平摊法解决了上网电价法实施中的资金问题,让市场经济规律和市场行为发挥作用,避免了政府行为的种种弊端,从而使德国的可再生能源发展成为世界的一支独秀。但也导致业界对于光伏前景看法发生分歧,Solar World AG、RWE等认为前景看好,部分认为不确定,悲观。

2004年,全球年新增装机近800兆瓦,比2003年增长65%以上,全球光伏步入新的增长周期,且地面电站建设开始步入市场。德国暴增近3倍到363兆瓦,且一举超越日本,从而结束日本模式独霸天下的时代。2004年日本继续增长近30%到272兆瓦,跌到第二。美国增长40%多到90兆瓦,继续保持第三,而其他国家多数在5兆瓦以下。

2003年行业对德国市场的谨慎,推迟了2004年的产能扩张,德国需求却出现近3倍的暴增,使得光伏产业形成供不应求。德国光伏企业借助德国市场的倍增而快速增长,电池厂商QCELL以75兆瓦的产出跃居前四。但组件前三名,继续为日本光伏军团占据,夏普近乎倍增到325兆瓦,京瓷以105兆瓦占据第二,BP Solar第三(电池排名日本三菱第三)。中国产出占全球5%,位列第五。

美国Sun Power开始生产效率高达20%的高效电池,组件效率高达16.7%。而当时同行电池主流效率也仅16%左右。

2004年美国光伏硅料产量5100吨,500吨为电子硅料边角废料,主要来自海姆洛克。德国瓦克为世界第二大,2004生产了2800 吨太阳能硅料,比2003年增长800吨,且计划未来两年再增长1500吨。日本德山供应了约1000吨级太阳能。

2004年硅片环节也快速发展,PV Crystalox 170 MW(Germany, UK), ScanWafer 130 MW (Norway) 以及Deutsche Solar 120 MW (Germany) 为全球前三大太阳电池所用硅片生产商。

2005年全球新增装机继续增长近70%到1320兆瓦。其中,德国新增装机837兆瓦,日本近300兆瓦,除了日本、韩国外,澳大利亚和中国也进入年安装10兆瓦的光伏应用国家,位居光伏应用前十强国家。其中六成是离网遥远地区的光伏发电应用,四成为并网应用。

日本光伏军团产出达到850兆瓦,继续贡献全球50%以上的产出。

夏普产出475兆瓦,贡献日本60%的产出份额。德国QCELL德国上市,且产出排名跃居全球第二,打破了日本企业1999-2004垄断冠亚军的历史。

中国尚德首次跃居全球前十,到美国纽交所上市,成为光伏产业应用市场在德国、生产基地在中国、资本市场在美国、技术人才在澳洲、设备主要在德国、硅料主要在美国的市场要素大流动和全球一体化在光伏产业的体现的典范。中国占全球产出增长到10%,位列第三。

2005年,西班牙通过了修改版的2006年新的可再生能源法,意大利政府出台了可再生能源法,给予光伏系统0.445-0.490欧元/千瓦时的高额上网电价(与西班牙、德国等类似,基本是居民电价的两倍)。韩国学习日本和德国模式,制定了韩国的可再生能源法,开创了亚洲的韩国模式。韩国颁布实施的可再生能源法和2006-2012年安装1200兆瓦的国家光伏计划,实现10万家庭和7万建筑安装安装的庞大计划,给予3千瓦以下的家庭光伏系统70%的一次性安装补贴,自发自用,给予市政公用建筑50%-70%的补贴,给予30千瓦以上的上网电站667.8KRW/kwh (简化为0.7美元/千瓦时),15年的回报期,此上网电价是当时韩国居民、商业电价的七倍,工业电价的十倍。2005年日本

光伏补贴

削减到底,2006年不再享受光伏补贴。

2006年,法国政府修订了2002年颁布的可再生能源法,将补贴从原先的0.15欧元/千瓦时大幅提高到0.3欧元/千瓦时,和建筑光伏一体化(BIPV)类光伏系统享受更高的上网电价0.55欧元/千瓦时,法国海外地区则从原先的0.3欧元/千瓦时提高到0.4欧元/千瓦时。

2005年和2006年更多的欧洲国家修订可再生能源法,此后延伸到美洲的美国和加拿大,与之形成对比的就是日本政策的退出。

在2005年全球年度装机突破1300兆瓦,连续两年增长近70%,2006年全球光伏市场增长趋缓,增速放缓一半。除了日本、韩国外,澳大利亚和中国也进入年安装10兆瓦的光伏应用国家,位居光伏应用前十强国家。其中六成是离网遥远地区的光伏发电应用,四成为并网应用。

2006年,日本继续保持第一光伏生产大国的地位,产出高达920兆瓦,比2005年增长近一成,近三分之二出口。德国光伏产出增长七成达到500兆瓦以上。中国增长三倍突破500兆瓦历史大关,占全球产出的20%,保持第三。美国则继续保持第四,产出增长近三成突破200兆瓦。西班牙继续以75兆瓦的产出位居第五。

2006年,夏普继续保持世界第一和日本第一,但产出近比2005年产出428兆瓦微量增长2%到435兆瓦,出现增长乏力、后劲不足的瓶颈。德国Qcell产出比2005年166兆瓦增长一半到253兆瓦,保持第二。京瓷产出从2005年140兆瓦增长近三成到180兆瓦,继续保持第三。中国尚德并购了曾经产能高达200兆瓦跻身世界前四的日本光伏组件和系统老品牌MSK,产出增长2倍多到160兆瓦,跃居全球第四。

从整个光伏产业链来看,德国、西班牙及各国光伏市场的兴起,引发了光伏行业的供不应求,从组件、电池到硅片的产能大扩张,最大的瓶颈则是硅料环节,价格不断上涨使得光伏电池、组件和硅片企业,纷纷涌向硅料。

2007年全球太阳能新装容量达2826MWp, 其中德国约占47%, 西班牙约占23%, 日本约占8%, 美国约占8%。全球电池产出从2006年的2500兆瓦增长到2007的近3500兆瓦,增长四成。中国产出倍增到1000兆瓦,贡献全球三分之一的份额,三分天下有其一,且跃居世界第一生产大国,其中无锡尚德以360兆瓦的产出贡献中国三分之一,排名从2006年全球第四跃居第三,与夏普并驾齐驱。前十强拥有英利,前20强拥有晶澳、阿特斯、中电、林洋和天合等五小龙。

组件产出中国高达1200兆瓦,位居第一。欧洲以德国为主,产出增长到1190兆瓦,跃居第二,日本产出877兆瓦,相对停滞,跌到第三,美国产出增长到215兆瓦。

西班牙政府2006年修订提高上网电价时原本期望到2010年累计安装光伏400兆瓦,结果2007年一年就实现政府五年规划的目标,2007年装机增长八倍达到480兆瓦。这使得西班牙政界在2007年下半年热议2008年要大幅削减补贴,从而开始光伏业界和光伏利益相关集团的游说,这使得新的政策执制定和发布推迟到2008,执行则尽可能推迟到2009年,但是这带来了政策末班车效应。

2007年发生两房危机,美国经济虚拟化、IT、金融、房产泡沫破灭开始显现。

2008年西班牙光伏市场原先业界预测1200兆瓦,与2007年德国市场持平。但政策截止前的末班车效应,使得光伏产业从二季度开始出现狂奔,组件供不应求,硅料供不应求,站上散货500美元的巅峰。在光伏产业晶硅电池组件由于硅料价格飙升,组件成本从不足2美元跃居3美元的历史高位的同期,这也使得原先成本高达1.5-2美元/瓦的没有竞争力的薄膜电池显得很有竞争力。First Solar薄膜电池成本却成功实现从2美元下降到1美元/瓦以下,实现了光伏史上的最大的历史性突破,这使得其成为美国光伏产业技术派继SunPower之后的新代表。

2008年9月中旬,中国中秋时节,美国雷曼倒下,成为金融危机的导火索。光伏产业和市场的热潮从上半年的高潮进入短暂亢奋后的渐渐冷却,冷却,直至冷冻。

组件厂商中,英利老总苗连生军人素质关键时刻发挥作用,当机立断,启动应急机制,组件降价,直接从4美元,跌到2美元时代,2.98美元冲击市场保生存,求发展。其他公司随后跟进,光伏产业从此随之进入2美元时代。硅料价格也从巅峰的500美元,狂泻不止,450、400、350、300、250、200、180、150,卸去三分之二。

2008年中国光伏产业继续倍增,电池和组件产出跨越2000兆瓦历史大关,三分天下有其一,位居第一遥遥领先,而德国、美国、日本产出则保持在1000兆瓦左右,位居第二阵营,中国台湾地区则以总产出近500兆瓦,位居第三阵营。

太阳能光伏发电可以提供大量就业机会、稳定社会,同时带动相关产业如电子、交通、机械、电器、服务业的迅猛发展。当规模化生产线达2 MWp时, 就可解决800人左右的就业, 当产能达到10 MWp时, 即可解决4 000人左右就业。

日本政府2008年11月发布了“太阳能发电普及行动计划”, 确定太阳能发电量到2030年的发展目标是要达到2005年的40倍, 并在3~5年后将太阳能电池系统的价格降至目前的一半左右。2009年还专门安排30亿日元的补助金, 专项鼓励太阳能蓄电池的技术开发。2008年9月16日, 美国参议院通过了一揽子减税计划, 其中将光伏行业的减税政策 (ITC) 续延2~6年。

受金融危机影响,

2009 年西班牙补贴大幅退坡,装机骤减 99%,叠加金融危机爆发后各国财政收紧,全球光伏装机增速下滑至 30%。

2010-2011年,补贴阶梯式退坡导致意大利、德国市场爆发抢装潮,推动全球装机增速提高。2012 年,欧债危机下意大利大幅收紧补贴政策,导致装机下滑 62%,叠加德国新增装机增速放缓、欧美对华双反等因素,全球光伏产业陷入低谷。

2013年,全球光伏上市企业市值蒸发99%,产业链上破产的中国企业超过350家,11家头部企业总负债近1500亿,施正荣黯然离场,汉能李河君因股价暴跌半小时身家缩水1000亿,赛维彭小峰因大量债务未清偿出逃登上“红色通缉令”。

5、

中国光伏补贴政策确定,主导全球光伏装机需求

2013-2017 年,中国光伏装机大幅增长,至 2017 年占比达到 57.41%,引领全球装 机进入 100GW 量级,与此同时,全球光伏装机增速进入下降通道,2017 年相比 2016 年 下降 35 个百分点。

2018年全球光伏新增装机达到105GW,新增装机超过1GW的国家提升至11个。中国市场受到“531”

光伏发电电价退坡

新政扰动,新增装机44GW(同比-17.0%)。欧洲装机达到11.3GW,同比增长21%,其中欧盟28国的装机达到8.2GW,同比增长37%。2018年9月MIP政策取消后,欧洲市场组件价格向市场价下降靠拢,驱动欧洲市场装机快速增长。美国光伏201法案生效,在既有反倾销与反补贴税率基础之上执行30%组件与电池税率,因此2018年美国光伏装机平稳,装机10.6GW,与2017年持平。印度2018年8月起印度对光伏电池与组件征收保障性关税,首年税率25%,导致光伏建设成本提升,运营商招标积极性下降。2018年全年新增8.3GW,较2017年下降1.3GW。日本FIT(可再生能源固定价格收购制度),近年来收购价格不断下调,2018年光伏装机6.6GW。

2019年全球光伏装机值为114.9GW,累计装机达到了627GW。中国光伏市场出现了连续2年的下降,2019年为30.1GW。欧盟装机接近16GW,欧洲其余地区约为5GW。欧洲装机最大的几个光伏市场分别为:西班牙4.4GW,德国3.9GW,乌克兰3.5GW,荷兰2.4GW以及法国0.9GW。美国装机达到13.3GW,其中公共事业项目装机占比60%。巴西成为美洲第二大市场,装机容量约为2.0GW,其次是墨西哥,装机容量约为1.0GW。印度出现了轻微的下降,年度装机约为9.9GW,其中大约有1.1GW为分布式或离网项目。

2020年,至少有20个国家的新增光伏装机容量超过了1GW。有14个国家的累计装机容量超过10GW,有5个国家的累计装机容量超过40GW。其中,排名第一的中国累计光伏装机254.4GW,其次为欧盟27国,累计达151.3GW,美国排名第三93.2GW,以及日本排名第四71.4GW。

2020年新增光伏装机的前十个国家分别为:中国、美国、越南、日本、德国、印度、澳大利亚、韩国、巴西和荷兰。

6、光伏进入平价时代,

新能源市场前景明确

当前,大力发展清洁能源已经形成全球性共识。全球已经有130多个国家提出零碳、碳中和时间表,美国重返《巴黎协定》,欧盟也将2030年温室气体排放目标

由原来的40%提升到55%,日本也在加速形成相关措施;全球能源转型的方向就是清洁能源、低碳发展。

国际能源署(IEA)和国际可再生能源署(IRENA)对可再生能源发展的预期是,到2050年可再生能

源发电量占比将达90%,其中光伏和风电占比将达到63%,增长空间巨大。预测到2050年,全球光伏装机可能超过14000GW。

截至2021年6月底,全国可再生能源发电装机达到9.71亿千瓦。其中,水电装机3.78亿千瓦(其中抽水蓄能3214万千瓦)、风电装机2.92亿千瓦、光伏发电装机2.68亿千瓦、生物质发电装机3319万千瓦。

对于2021年全球市场新增装机规模,中国光伏行业协会认为是150GW~170GW,到2025年可达到270GW~330GW。中国光伏行业协会也对我国光伏市场规模进行了预测,并认为“十四五”年均增长70GW~90GW,预计今年全年新增55GW~65GW。户用光伏会延续上半年快速发展的态势,再创新高。

(二) 太阳能光伏产业特征

太阳能光伏发电的能源来源具有可持续性。随着大规模工业开采和不断增长的能源消费需求, 全世界都将面临着化石能源日益枯竭的巨大压力。太阳辐射能取之不尽, 在地球上分布广泛, 受地域影响较小(这一点优于风电), 且太阳能光伏发电所用的硅元素在地球中的含量也十分丰富, 为大力发展太阳能光伏发电提供了有利条件, 并从战略上为彻底改善能源结构提供了保障。

太阳能光伏发电能量回报率高。太阳能光伏发电的生产过程是直接从光子到电子的转换, 没有中间过程 (如热能到机械能、机械能到电磁能的转换等) 和机械运动, 根据热力学分析, 具有很高的理论发电效率, 最高可达80%以上, 技术开发潜力大, 与煤电方式相比, 具有较高的能量回报率。另外, 由于太阳能光伏发电站没有机械旋转部件, 不存在机械磨损(这一点优于风电), 可实现无人值守, 维护成本低, 能够在较长的时间内使用。

产业政策是光伏产业形成和发展的源动力。国际经验表明, 国家能源政策和发展战略的支持是光伏产业形成和发展的源动力。太阳能光伏产业发展比较好的德国和日本, 就是通过政府高价收购太阳能电, 或对使用太阳能电的用户给予补贴, 从而推广了太阳能光伏产业。各国太阳能光伏产业的发展历史表明了一条基本的政策路径, 即初期阶段, 通过补贴、信贷优惠和强行购电政策来引导太阳能光伏产业的快速发展, 完善产业链并合理疏导社会资本的流入, 通过生产规模扩张、技术创新推动光伏发电成本的下降, 推动真实的市场需求, 以完成最终取代化石能源的目的。

光伏成本下降是光伏行业高速增长的重要动力。自20世纪80年代以来, 光伏发电技术和研发的主要目标是降低电池制造的成本和提高电池转化效率。即向高效、低价方向发展, 成本竞争力的主要指标是每个单位 (峰值) 电能输出对应的光电池的价格。太阳电池的转换效率是电池电功率和入射光功率的比值, 由于材料只能最大限度吸收一定波长的太阳光辐射, 而太阳光谱却是一个宽连续谱, 以及在室温条件必然存在晶格热振动等散射机制, 太阳电池最高转换效率有其上限。根据经验公式,电池转换效率每提升1%,成本可下降7%。生产规模也是影响产品成本的重要因素。根据经验曲线法, 世界上多数产业生产规模每翻一番, 成本下降10%~30%。光伏产业的统计结果是20%。随着行业技术含量的不断提升,光伏电池组件的转换效率持续提升,光伏发电成本呈快速下降态势。

储能技术是太阳能光伏发电应用的关键。太阳能光伏发电是利用白天的太阳辐射能转变为电能, 而负荷系统是全天候用电, 因此, 如何达到白天和晚上发电的互补, 储能技术是光伏发电应用的关键。目前, 储能技术还不成熟或是由于成本过高未能达到实际应用, 只有当太阳能储能技术彻底解决了, 光伏产业迈进大型储能阶段, 实现白天、晚上发电的互补, 光伏产品才能在全国普及应用。

(三) 太阳能光伏系统构成

伏系统集成,就是根据光伏供电需求、项目规模、项目的建筑物情况、气象条件等综合设计和实施光伏发电系统。光伏安装施工的标准严格,技术性强,找专业的大型靠谱集成商才能保证整个系统的可靠和长期稳定的运行以及收益。

光伏系统成本由组件、逆变器、支架、施工及建设等成本构成,其中组件占比最高,占地面光伏系统初始成本的比例为40.7%。技术进步、原料降价等因素推动组件具有更大的成本下降速度和下降空间。质量好坏直接决定了系统的安全与否。质量差的配电箱,轻则可能引起短路跳闸,重则可能造成触电或起火,甚至带来人身伤害和财产损失。

光伏组件成本的构成是由硅成本即电池片成本和非硅成本组成,例如组件的非硅成本是指除了电池以外的其他成本,包括玻璃、EVA、背板、焊带、边框、接线盒等。随着多晶电池片价格的不断下跌,已经出现组件的封装成本高于电池成本。

在光伏系统的后期运维方面,逆变器出的售后问题占到了全部售后问题的一半左右,在光伏系统运维期间,逆变器需要投入最多的精力。优质的逆变器质保时间长,故障率低,运维方面可以省心;而便宜的逆变器往往质保时间短,甚至售后无保障,稳定性差,故障率高。

配电箱质量好坏直接决定了系统的安全与否。质量差的配电箱,轻则可能引起短路跳闸,重则可能造成触电或起火,甚至带来人身伤害和财产损失。

好的支架的厚度、机械强度等均符合标准要求,基本厚度大于等于2.2 mm,具有良好的耐腐蚀性和抗风性,能够保持25年的使用寿命。而便宜的支架可能厚度根本达不到2 mm,其稳定性和持久性自然较差;有的厂商甚至为了节省成本,在支架上采取现场切割和焊接的方法,造成极大的隐患。这样的便宜支架,常年在外风吹日晒,即便不遭遇极端天气,也可能腐蚀坏了,或是因为强度不够、风载不够,造成光伏组件坠落。即使组件没掉,也会造成倾角变化,减少发电量,造成收益受损。

光伏系统常年风吹日晒雨淋,因此其直流部分需要使用耐热、耐寒、耐紫外线、防老化的光伏专用直流线缆,这样才能保证使用寿命。

大多数大中型光伏发电系统,选用免维护式的铅酸蓄电池作为系统的储能装置,其价格昂贵,初期投资能够占到整个发电系统的25%~50%,而蓄电池在运维中是个薄弱环节,如果管理、使用不当,蓄电池将提前失效,此时则不得不重新购买,大大增加了整个系统的运营成本。

(四)光伏产业链各环节毛利率

光伏整个产业链,上游是晶体硅的原料和硅片的生产,中游为光伏电池生产和光伏组件组装,下游为光伏的发电系统+具体的应用,比如户用分布式光伏、渔光一体光伏电站。上游环节属于资金和技术密集型产业, 技术与工业水平要求较高, 具有较高的技术壁垒。中游环节有一定的资金和技术壁垒, 但规模效应更加重要, 随着产业规模的不断扩大、产业联盟的发展, 不仅能逐步降低投资, 而且能逐步改善产品的技术性能, 提高经济效益。产业链的终端环节, 即太阳能光伏发电系统的建立, 技术壁垒一般但对各种技术的综合运用能力要求较高。

上游多晶硅毛利率最高,平均为38%;中游电池毛利率第二,平均为23%;硅片毛利率平均为13%,组件只有部分企业能够经营盈利,毛利率平均为-1%。

二、中国光伏产业发展情况

我国地域辽阔、阳光充沛, 光伏并网发电具有先天优势。太阳能光伏发电可以节约宝贵土地资源, 我国人均耕地面积仅为世界平均水平的一半, 这些耕地大多集中在东部地区, 正随工业化和城市化的发展而迅速减少, 高山、沙漠、丘陵等难以利用的土地占据我国国土面积的30.68%, 这些土地大多分布在西部、北部, 而幅员广大的西部、北部又是气候干燥、雨量稀少、阳光普照的地区, 是太阳能、风能极为丰富的地区。在青臧高原, 每年平均日照时间在3 000 h以上, 在世界上名列前列。在西部、北部重点发展以太阳能为代表的绿色能源, 既有助西部人口就业, 有利于东部、西部的协调发展, 缩小东西部的差距, 又避免东部发展过程中的环境污染、占用耕地、大量居民搬迁等弊病。

我国于1958年开始研究太阳能电池, 1971年首次成功地将太阳能电池应用于我国发射的东方红二号卫星上。1973年开始将太阳能电池用于地面设施 (天津港航标灯) 。我国光伏工业在80年代以前尚处于雏形, 太阳能电池的年产量一直徘徊在10 kWp以下, 价格昂贵。由于受到价格和产量的限制, 市场的发展很缓慢, 除了作为卫星电源, 在地面上太阳能电池仅用于小功率电源系统, 如航标灯、铁路信号系统、高山气象站的仪器用电、电围栏、黑光灯和直流日光灯等, 功率一般在几瓦到几十瓦之间。在“六五” (1981~1985) 和“七五” (1986~1990) 期间, 国家开始对光伏工业和光伏市场的发展给以支持, 中央和地方政府在光伏领域投入了一定资金, 使太阳能电池工业得到了发展, 并在许多应用领域得到应用, 如微波中继站、部队通信系统、水闸和石油管道的阴极保护系统、农村载波电话系统、小型户用系统和村庄供电系统等。同时, 在“七五”期间, 国内先后从国外引进了多条太阳能电池生产线, 使得我国太阳能电池的生产能力猛增到4.5 MWp/a, 实际年销售量达到0.5 MWp, 售价也由“七五”初期的80元/Wp下降到40元/Wp左右, 这对于光伏市场的开拓起到了积极的推动作用。20世纪90年代初期, 光伏发电主要应用在通信和工业领域。

2000年到2010年,我国太阳能电池多数用于独立光伏发电系统。2002年, 原国家计委启动了“西部省区无电乡通电计划”, 即“送电到乡”工程, 通过光伏和小型风力发电的方式, 最终解决了西部7省区 (西藏、新疆、青海、甘肃、内蒙、陕西和四川) 近800个无电乡的用电问题, 光伏组件用量达到19.3 MWp, 风力发电机840 kWp。这一项目的启动大大刺激了光伏工业的发展, 国内建起了几条太阳能电池的封装线, 使我国太阳能电池组件的年生产能力迅速达到100 MWp (组件封装能力) , 2002年当年销售量为20 MWp。2003年我国太阳能电池产量仅为印度的52%, 2004年我国太阳能电池产量已超过印度, 为印度的152%, 年产量达到50 MWp以上。

中国太阳能光伏产业迅猛发展, 成为全球第一大太阳能电池生产国。与中国巨大的太阳能电池生产能力相比, 中国太阳能市场发展却极为缓慢, 且商业应用占半, 2007年累计装机容量仅有10万千兆, 不足全球的1%, 与其生产大国的地位相差甚远。于是中国太阳能电池产业形成了“两头在外”的发展模式, 即90%以上的硅材料依赖进口, 90%以上的产品依赖出口。

国家能源局在2009、2010年开展了两期特许权项目。2009年一期特许权2个10MW光伏项目获得了1.09元/kWh的上网电价。同时,给予同地区示范项目1.15元/kWh的上网电价,这个电价也成为中国第一个标杆电价。在分布式领域,2009年批复了111个光伏建筑项目,累计规模91MW;275个金太阳工程项目,累计规模632MW。

通过特许权项目摸底之后,2011年,国家能源局出台了第一份光伏项目的管理办法——光伏项目采用核准制管理。同时,出了1.15元/kWh的标杆电价。

2013年8月29日,国家能源局关于印发《光伏电站项目管理暂行办法》的通知出台,于2014年开始实施。

为了进一步规范管理,有效降低补贴需求,2016年,国家能源局下发了《关于完善光伏发电规模管理和实行竞争方式配置项目的指导意见》(发改能源[2016]1163号),开始开展“补贴指标拍卖”——省内竞争性配置。

2017年执行的政策与2016年基本相同。整个光伏行业出现蓬勃发展的态势,年新增装机大幅增长。

由于2017年光伏年新增装机量井喷,可再生能源附加基金已经远远无法覆盖可再生能源项目的补贴需求,会给未来行业发展带来隐患。为了控制发展节奏,2018年6月1日,国家发展改革委、财政部、国家能源局联合下发《关于2018年光伏发电有关事项的通知》(发改能源〔2018〕823号),

要求加快光伏发电电价退坡,尽早实现市场驱动,

被称为史上最严厉的光伏管理政策。

2019年1月9日,国家发改委 国家能源局联合下发《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》(发改能源〔2019〕19号) 文件。

2019年5月30日,国家能源局正式下发了《2019年光伏发电建设管理工作方案》,2020年完全沿用该管理方案。该政策在之前的省内竞价、领跑者竞价经验的基础上,为了在补贴限定的情况下,实现最大规模的装机量,保障行业的发展,实行了“全国性竞价”。

2013年以来,光伏产业在我国取得快速发展,产业链上游同步增长。2013年中国光伏累计装机量为1.94GW,2021年上半年达到26.8GW。今年上半年,我国在光伏制造业方面,多晶硅产量达到23.8万吨,同比増加16.1%;硅片产量105GW,同比增加40.0%;电池片产量92.4GW,同比增加56.6%;组件产量80.2GW,同比增加50.5%。多晶硅的增速远低于硅片、电池片和组件的增速,硅片产能远高于上游硅料和下游电池片、组件的产能。

长期以来,掣肘光伏产业发展的因素之一就是成本太高。1977年, 我国太阳能电池发电价格达200元/Wp, 20世纪80年代我国光伏工业开始起步, 发电价格降至40~45元/Wp, 到2000年底我国太阳能电池工业已初具规模, 单晶硅太阳能电池生产价格为42~47元/Wp、非晶硅太阳能电池生产价格为23~25元/Wp,受益于组件、逆变器等设备价格的下降,今年上半年我国光伏地面电站建设初始全投资成本已降至

每瓦4元

以下,较2019年下降约13%,为1990年的10%。

在光伏应用市场方面,今年上半年,我国光伏发电装机14.1GW,同比增长22.6%,其中,分布式新增装机同比增长97.5%,集中式新增装机同比下降24.2%。在整县推进政策的支持下,今年户用新增分布式装机首超集中式,占比最高达到42%,成为新增装机的主要来源。1—6月,户用装机容量超5861MW,同比增长280%,其中,山东、河北、河南户用新增装机规模排名前3位,合计超过全国户用光伏新增装机的80%。

2020年,中国光伏发电量为2,605亿千瓦时,同比增长16.1%; 平均利用小时数1,160小时,同比减少9小时。全国弃光电量52.6亿千瓦时,平均利用率98%,平均弃光率2%,与上年同期基本持平,消纳问题较为突出的西北地区弃光率降至4.8%,同比降低1.1个百分点,尤其是新疆、甘肃弃光率进一步下降,分别为4.6%和2.2%,同比分别降低2.8和2.0个百分点。

2020年中国风电新增并网装机71.67GW,同比增长178.44%,其中陆上风电新增装机68.61GW、海上风电新增装机3.06GW。截至2020年底,中国风电累计并网装机容量达到281GW。2020年,中国风电发电量为4,665亿千瓦时,同比增长约15%。电站平均利用小时数2,097小时,同比增加15小时;全国弃风电量约166亿千瓦时,平均利用率97%,较上年同期提高1个百分点;平均弃风率3%,较上年同期下降1个百分点,新疆、甘肃、蒙西弃风率下降尤为显著,分别为10.3%、 6.4%和7%,同比分别下降3.7、 1.3和1.9个百分点。

供应链价格波动是导致投资企业持观望态度明显、集中式电站建设缓慢。自2020年底以来,产业链上游硅料价格持续上升,涨幅超150%。截至目前,国内硅料价格仍然维持在20万元/吨左右,无明显回落迹象。为保持盈利水平,硅片、电池片、组件企业也相应提价,而在终端EPC企业不接受新报价的情况下,产业链上下游一直处于博弈状态。

目前我国光伏发电产能规模以及多项技术处于世界领先水平。从目前技术发展来看,光伏产能仍以单晶P型PERC电池为主流,不过电池效率已经逼近天花板,降本速度趋缓。目前1GW HJT产线的成本大概在4亿元左右,而1GW PERC产线的成本仅2亿元出头。但鉴于N型电池转换效率高,随着国产化设备成本不断降低,光伏电池将由P型向N型转变,而TOPCon以及HJT等典型的N型电池技术则有望取代PERC技术。

N型电池主要包括TOPCon、HJT和IBC等工艺技术。其中,由于TOPCon与现有PERC产线兼容度高,有望实现低成本迭代升级。目前,头部组件企业已率先推动TOPCon电池成本大幅下降,并推动规模化量产,如隆基股份、晶科能源等。通威HJT电池研发产线于2019年6月正式运行,目前HJT电池最高转换效率已达到25.18%;其TOPCon技术采用210尺寸PECVD隧穿氧化/多晶硅沉积设备和工艺,研发线平均电池效率达到24.10%。据悉,通威将建设1GW HJT及1GW TOPCon中试线。

2021年上海光伏展会前夕,隆基股份公布了N型TOPCon电池和P型TOPCon电池、HJT电池三项世界效率纪录,其中,N型TOPCon转换效率达25.21%,P型TOPCon效率达到25.02%,HJT电池效率达到25.26%。紧接着,在展会期间,隆基股份发布首款N型TOP-Con电池双面组件Hi-MON。

晶科能源首席技术官金浩表示,公司已明确选择N型TOPCon作为下一代产品研发的主流技术方向。到明年或后年,TOPCon电池的成本会低于PERC电池的成本,而异质结(HJT)还需要非常长时间去接近PERC。一旦HJT技术取得重大突破,实现规模化量产,这些PERC\TOP-Con产能包袱偏重的企业也会存在被颠覆的风险,掉头会比较难。7月12日,晶科能源宣布,继近期创造了大面积N型单晶硅单结电池25.25%的测试纪录之后,公司开发的高效组件最高转换效率达到23.53%,刷新了公司2021年1月创造的23.01%的组件效率纪录,该组件采用晶科先进的TOPCon电池技术和新型组件封装技术。

PV InfoLink的数据显示,光伏行业现有TOPCon电池量产产能8.29GW,小批量试产及下半年计划扩产产能8.36GW,预计2021年底TOPCon总产能将超过16.65GW。

安徽华晟异质结项目研发的166尺寸单晶HJT电池转换效率达到25.23%,而安徽华晟的目标是实现25.5%的HJT量产效率。今年4月,安徽华晟500MW异质结电池、组件项目正式投产,根据彼时的消息,华晟异质结电池的日均产量水平在2万片以上,平均效率可以达到24.12%;此外,华晟计划在今年启动二期2GW电池、组件项目建设,“十四五”期间,在宣城完成至少10GW的产能布局。

7月8日,总投资25亿元的中苏湖广实业有限公司年产5GW单晶HJT电池片项目落户江西玉山。据悉,该项目一期投资10亿元,用地100亩,将建设50000平米标准化厂房,4条行业领先的全自动生产线,争取在8个月内完成项目建设并实现满负荷生产。

但PERC电池现存产能规模庞大,技术路线的切换并非一朝一夕,电池厂商仍然在对PERC技术进行改进。通威集团发布消息称,7月,通过电池制程工艺创新,通威太阳能利用PERC量产设备,使得M6大尺寸全面积电池转化效率可达23.47%,创造了M6大尺寸全面积产业化PERC电池效率的世界纪录。

爱康集团也发布消息称,爱康iCell异质结电池单批次平均效率达到24.85%。记者注意到,相比之下,爱康在异质结电池上格外押宝,今年6月,爱康集团董事长邹承慧与各经营团队签订了任务书,涉及异质结电池研发、组件生产,以及异质结组件订单销售。具体来看,爱康异质结电池2021年底量产平均效率要达到24.7%,单瓦成本下降至0.33元,良品率超过99%;组件生产工厂年内生产1GW异质结组件,且电池自给率达到50%以上。此外,邹承慧要求2021年底实现1GW异质结组件销售任务。

(三)中国光伏产业链格局

近几年来, 中国太阳能光伏产业经历了爆发式增长, 已基本形成了涵盖多晶硅材料、铸锭、拉单晶、电池片、封装、平衡部件(蓄电池、太阳能电源控制器、逆变器) 、系统集成、光伏应用产品和专用设备制造的较完整产业链。产业链各个环节的专用设备和专用材料的国产化加快, 许多设备完全实现了国产化并有部分出口。

太阳能光伏产业伴随着产品内分工的日益细化, 整个产业链跨越不同的地理空间而日益垂直分离。由于不同环节的技术难度、生产规模、投资周期、要素密集程度不同, 致使进入壁垒不同, 从而使各环节表现出不同的市场结构。

2020年,

中国光伏行业协会提供的数据显示,多晶硅、硅片、电池片、组件四个环节,产量排名前五企业在国内总产量中的占比分别为87.5%、88.1%、53.2%和55.1%,同比均提升10个百分点以上。

在太阳能光伏产业链中, 不同环节的企业数目由上到下逐步增加, 呈“金字塔”结构, 从而各环节的市场竞争程度也表现为逐步增强。同时, 综合分析产业链各环节企业的区域分布, 可以发现“硅材料提炼”和“硅片生产”企业空间分布在欧、美、日等经济、技术发达国家, 而处于产业链中、下游的“电池片生产”和“电池组件”企业空间分布较广泛, 扩展到拉美、欧洲、非洲等欠发达地区, 产业链不同环节的企业区域分布从集中走向分散。

三、硅料提纯寡头垄断,通威股份成本占优

中国是硅料的全球第一生产大国。

硅料提纯处于太阳能光伏产业链的最上游, 具有技术门槛高、投资规模大、周期长、能耗大的特点。导致全球进入该产业链环节的企业数量非常有限, 其市场结构垄断程度最高, 可以近似的将其归纳为“寡头垄断”市场。

从产地国来看,中国近年来一直保持着全球第一的位置。

通威股份、保利协鑫、新特能源占据全球产能前三。

从产能来看,2021年,通威股份旗下永祥股份产能16.5万吨,保利协鑫产能10.5万吨,新特能源产能7.2万吨,分列全球前三。

通威、大全、协鑫、新特、东方希望五家产能市场占比70%以上。

通威有着绝对的成本优势。

通威每吨成本在4万元以下,其余4家生产成本均在6万元/吨以下。尽管目前硅料价格从最高点逐步下降,但仍然在20万元/吨以上,硅料环节维持150%以上的利润水平。

中国硅料供不应求,仍需依赖进口。

根据中国有色金属工业协会硅业分会统计数据,截至2020年底,全球多晶硅有效产能约56.3万吨,较上年同期减少约9.6万吨。 2020年全球多晶硅产量约52.5万吨,总需求量约54.3万吨;2020年中国多晶硅产量约39.6万吨,净进口量约10万吨,而总需求量约50.9万吨。

2020年下半年以来硅料价格大幅上涨。

2020年上半年,受全球新型冠状病毒肺炎疫情影响,光伏装机终端需求减少,多晶硅价格持续大幅下降并在5月创历史新低,单晶致密料和多晶免洗料价格分别仅为人民币5.84万元╱吨和人民币2.97万元╱吨。 2020年下半年,一方面多家多晶硅企业陆续进行大规模非计划检修,国内供应骤减;另一方面,中国推出的光伏利好政策,使业内预期未来光伏需求持续向好,加速推动硅片扩产释放进程,多晶硅需求持稳增长。在供需双重因素共同作用下,多晶硅价格创历史新低后快速上涨。2020年,太阳能级单晶致密料均价为人民币7.61万元╱吨,价格基本与上年同期持平,多晶免洗料均价为人民币4.80万元╱吨。2021年8月9日,多晶用料价格为 RMB9.8万元╱吨;单晶用料价格 RMB19.6万元╱吨。非中国区多晶硅料价格为US$2.74万美元╱吨。

市场景气,硅料企业产能被长单提前锁定。

通威、大全、协鑫、新特都有长单在手。2021年通威股份被锁定产能20.38万吨,

新特被锁定15.08万吨硅料产能,

大全被锁定8.78万吨硅料产能,均超出其实际产能

。保协鑫被锁定11.3万吨产能,东方日升被锁定5万吨产能。

2021七家主要硅料生产企业长单签订情况详情如下:

1、通威

通威股份有限公司由通威集团控股,是以农业、新能源双主业为核心的大型民营科技型上市公司,A股沪市主板上市。通威于2006年进军光伏新能源产业,历经10余年快速发展,已成为拥有从上游高纯晶硅生产、中游高效太阳能电池片生产、到终端光伏电站建设与运营的光伏企业,形成了完整的拥有自主知识产权的光伏新能源产业链条。2020年底,光伏营收225.02亿,毛利率23.19%;农业营收209.36亿,毛利率10.68%。

2020年9月25日,隆基股份发布《隆基股份关于与通威股份有限公司签订战略合作协议的进展公告》:双方以每年 10.18 万吨为多晶硅料供需合作基础目标,隆基优先采购通威;通威优先供应隆基。

2021年2月9日通威股份公布,拟与晶科能源签署《战略合作协议》,就共同投资年产4.5万吨高纯晶硅项目、年产15GW硅片项目,以及开展相应供应链合作达成共识。

天合光能与通威股份下属永祥多晶硅、永祥新能源、内蒙通威、云南通威就2021-2023年硅料购销事宜签订了《硅料战略合作框架协议》。合同约定,2021-2023年,天合光能向永祥多晶硅等四家公司 采购多晶硅合计约7.2万吨。

通威与中环股份签订购销合同:2018-2021 年中环向通威采购多晶硅约 7 万吨,其中 2018 年不低于 1400 吨, 2019-2021 年每年约 20000-25000 吨。2018-2021 年通威向中环采购硅片约 24.1 亿片,其中 2018 年约 2.5 亿片,2019-2021 年每年约 7.2 亿片。2018-2021 年中环向通威采购太阳能电池约1800MW ,其中 2018 年不低于 300MW,2019-2021 年约为 500MW/年。预计本次合同约定的多晶硅销售将产生的净利润为:2018 年 0.46 亿元、2019 年 6.75 亿元、2020 年 7.54 亿元、2021 年 8.33 亿元。

2、大全

大全新能源公司是国内领先的高纯度多晶硅专业生产企业之一,美股上市。公司从国外引进世界领先的设备和生产工艺,通过消化吸收、技术创新实现全自动、全循环的闭环式运行制造高纯多晶硅。生产过程物料利用率高、能耗低、绿色环保,各项技术指标达到国际先进水平。公司生产的高纯度多晶硅是太阳能光伏行业的主要原材料,用于生产硅片,并最终产出太阳能光伏电池组件。目前公司多晶硅的年产能为7万吨。2020年营收6.756亿美元。

2020年8月24日,大全宣布与上机数控签订长期高纯硅料供应合同。该合同有效期为2020年9月至2022年12月 。 协议供应总量为21,600-32,000吨 , 各期供应量分别为 : 2020年9-12月: 2,400~3,200吨 ; 2021全年:9,600~14,400吨 ; 2022全年:9,600~14,400吨 。 双方同意实际采购价格采取月度议价方式

隆基股份公告称,公司全资子公司银川隆基硅材料有限公司、宁夏隆基硅材料有限公司、保山隆基硅材料有限公司、丽江隆基硅材料有限公司、华坪隆基硅材料有限公司与新疆大全新能源股份有限公司(以下简称“新疆大全”)签订多晶硅料采购合同,预估合同总金额为76.46亿元(不含税)。2020年1月至2022年12月期间 合计采购数量11.28万吨。

2020年11月30日,大全新能源公司宣布已经和天合光能签订长期高纯硅料供应合同,该合同有效期为2020年11月至2023年12月, 协议供应总量为30,000-37,600吨,双方同意实际采购价格采取月度议价方式,天合光能将向大全新能源支付定金。

晶澳科技发布公告,公司下属全资子公司东海晶澳太阳能科技有限公司与新疆大全新能源股份有限公司于2020年12月23日签署《多晶硅采购合作协议》,东海晶澳拟于2021年1月至2023年12月期间向新疆大全采购太阳能级多晶硅特级免洗单晶用料,预计总采购量为3.24万-4.32万吨。

3、新特

新特能源股份有限公司是特变电工控股子公司,是专业从事光伏新能源产品研制及技术研发的高新技术企业,股票代码:1799.HK。在多晶硅产品制造领域,公司具备3万吨生产能力,产能位居中国第二,世界第四,同时配套建设2×350MW自备热电厂,整体技术水平达到国内领先、国际先进水平。10万吨多晶硅项目拟於2021年上半年动工,并预期於动工后的18–24个月后投产,多晶硅产品品质将全部达到电子级,可以批量满足N型硅片的生产需求。2020年营收135亿,

2020年12月14日晚间,隆基股份发布《关于签订重大采购合同的公告》,公告显示:隆基股份与新特能源股份有限公司签订五年期多晶硅料长单采购合同, 合同约定采购量不少于27万吨,具体订单价格月议,按当前市场价格预估,本合同总金额约 192.35亿元人民币。合同采取锁量不锁价、按月议价、分批采购的长单方式。

2020年9月15日特变电工公布,公司控股子公司新特能源股份有限公司与晶澳太阳能科技股份有限公司全资子公司东海晶澳太阳能科技有限公司签署了《战略合作买卖协议书》,东海晶澳太阳能科技有限公司及其所属集团公司下其他公司(东海晶澳公司)将于2020年10月至2025年12月期间向新特能源股份有限公司及其下属公司(新特能源公司)采购原生多晶硅9.72万吨,协议总金额预计约人民币91.37亿元。

2021年1月21日,上机数控公布,公司于2019年拓展单晶硅业务,产能逐步扩大,在生产过程中对原材料的需求也逐步增加。为充分保障原材料的供应,公司及下属全资子公司弘元新材与新特能源股份有限公司及新疆新特晶体硅高科技有限公司就“多晶硅料”的采购签订合同。该合同的标的为多晶硅料, 预计2021-2025年采购数量为7.035万吨。

2021年3月11日,特变电工披露,公司控股子公司新特能源与青海高景太阳能科技有限公司 签署15.24万吨的多晶硅采购合同,预计金额约150亿元。

4、协鑫

2021年2月2日,隆基股份发布公告称与协鑫签订多晶硅料采购协议!公告显示,此次合同约定采购量不少于9.14万吨,具体订单价格月议,按当前市场价格预估,本合同总金额约73.28 亿元人民币(不含税,本测算不构成价格承诺)。

2020年8月31日,无锡上机数控股份有限公司(以下简称“上机数控”)发布公告称,为充分保障原材料的供应,公司下属全资子公司弘元新材与江苏中能硅业科技发展有限公司及新疆协鑫新能源材料科技有限公司就“多晶硅料”的采购签订合同,根据公告,合同的标的为多晶硅料, 预计2020-2021年采购数量为1.67万吨,协议期限为2020年9月-2021年12月。

2020年2月2日,中环股份发布公告称:与江苏中能(江苏协鑫)、保利协鑫签署 35万吨硅料长单,执行时长分别为5年。

5、亚洲硅业

2021年4月24日晚间,晶澳科技发布《关于签订多晶硅采购合同的公告》,公告称,结合公司未来经营规划,充分保障原材料供应,在上述采购合同基础上,晶澳太阳能科技股份有限公司下属全资子公司东海晶澳太阳能科技有限公司与亚洲硅业(青海)股份有限公司于 2021 年 4 月 20 日签订了《多晶硅购销长单合同之补充协议》,追加多晶硅料采购数量、延长供货期间。按照已签署的《多晶硅购销长单合同》及补充协议约定,东海晶澳于 2020年9月至2025年8月期间向亚洲硅业采购多晶硅料,预计总采购量约7.5万吨,实际采购价格采取月度议价方式,具体数量和价格以每月达成的采购订单/合同为准。

2020 年 8 月 24 日,晶澳科技与亚洲硅业签署《多晶硅购销长单合同》,东海晶澳于 2020 年 9 月至 2023 年 8 月期间向亚洲硅业采购多晶硅料,预计总采购量约 1.98 万吨。

2020年8月18日,隆基股份发布公告,表示为保证多晶硅料的稳定供应,公司全资子公司银川隆基硅材料有限公司、宁夏隆基硅材料有限公司、银川隆基光伏科技有限公司与亚洲硅业(青海)股份有限公司于8月18日在西安签订了关于多晶硅料的长期采购协议。合同约定2020年9月1日至2025年8月31日 合计采购多晶硅料数量为12.48万吨,协议期间如遇乙方生产设备检修,乙方需提前备货,检修月不影响交付量。

6、OCI

2月8日,隆基公布了向海外多晶硅料巨头之一OCI的子公司采购 0.36万吨硅料,采购金额63.6亿元。

7、东方日升

东方日升主要从事光伏并网发电系统、光伏独立供电系统、太阳能电池片、组件等的研发、生产和销售,在创业板上市,2020年太阳能电池及组件营收117.78亿,毛利率9.11%;光伏电池封装胶膜(EVA等)17.84亿,毛利率19.27%。

2020年10月24日,东方日升旗下宁波梅山保税港区绿沺投资有限公司出资2亿元“拿下”聚光硅业,进军多晶硅领域,正式踏入行业上游领域。

4月12日,东方日升发布公告称,全资公司聚光硅业向上机数控全资子公司弘元新材销售50000吨多晶硅料,预计2021年4月至2024年12月采购数量为5万吨。其中2021年销售6500吨,2022年销售14500吨,2023年销售14500吨,2024年销售14500吨。预计销售金额约为64亿元。

2021年硅料企业净利润成倍增长。

大全、新特仅上半年净利润便已超过2020年全年,相关机构预测协鑫2021年将转亏为盈,全年有50亿的净利润。

通威股份利润预测

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