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2018年中国 光伏产业发展现状分析及未来发展前景预测

日期:2018年11月14日 10:30

1、行业概况

  能源与 环境问题是制约世界经济和社会可持续发展的两个突出问题。工业革命以来,石油、天然气 和煤碳等化石能源的消费剧增,生态环 境保护压力日趋增大,迫使世 界各国必须认真考虑并采取有效的应对措施。、绿色发展、开发利 用各种可再生能源已成为世界各国的发展战略。

  (1)全球产 业呈现爆发性增长

  属于可 再生能源的一种,具有储量大、永久性、清洁无污染、可再生、就地可取等特点,因此成 为目前人类所知可利用的最佳能源选择。自上世 纪五十年代美国贝尔实验室三位科学家研制成功单晶硅电池以来,光伏电 池技术经过不断改进与发展,目前已 经形成一套完整而成熟的技术。随着全 球可持续发展战略的实施,该技术 得到了许多国家政府的大力支持,在全球 范围内广泛使用。尤其在二十一世纪,光伏产 业以令世人惊叹的速度向前发展。2000年至2016年间,全球累计装机容量自1,250MW增至304,300MW,年复合增长率高达40.98%。

  (2)光伏产 业的格局从欧洲一枝独秀发展为全球百家齐放

  2000年,德国颁布《可再生能源法》(EEG),为德国 光伏产业的快速发展奠定了坚实的法律基础。2004年,德国对《可再生能源法》进行首次修订,大幅提 高了光伏电站标杆电价的水平,收益率 的突升使得资本涌入,带动了 德国光伏产业快速发展,并引领 了全球光伏数十年。2000年至2012年,以德国、意大利、西班牙 三国为代表的欧洲区域成为全球光伏装机需求的核心地区。

  受2011年末欧 债危机爆发的影响,以德国、意大利 为代表的欧盟各国迅速削减补贴,欧洲需求迅速萎缩,全球光 伏发电新增装机容量增速放缓,光伏产业陷入低谷。2013年,中国以国务院24号文为 代表的光伏产业支持政策密集出台,配套措施迅速落实,中国因 此掀起光伏装机热潮。日本也于2013年出台 力度空前的光伏发电补贴政策,全球光 伏市场迅速升温,光伏产 业从依赖欧洲市场向全球化迈进。自2013年以后,中国、日本、美国三 国接过了欧洲的接力棒,成为全 球光伏装机的主要增长区域,市场份额持续攀升。

  2016年,全球光 伏新增装机容量约73GW,其中中国34.54GW、美国14.1GW、日本8.6GW、欧洲6.9GW、印度4GW。欧洲等 传统市场的份额逐步向中国、美国、印度等市场转移,一批新兴市场,如印度、南非、智利正在加速发展。海外新兴市场的崛起使得光伏产 业从依赖欧洲市场向全球化迈进。

  (3)中国光 伏产业几经曲折,目前已 经形成成熟且有竞争力的光伏产业链,在国际 上处于领先地位中国光伏制造业在欧洲光伏装机量快速增长的背景下,迅速形成规模。

  2003年至2007年间,我国光 伏产业的平均增长率达到190%。2007年中国 超越日本成为全球最大的光伏发电设备生产国。中国光 伏产业产能巨大,但“两头在外”即太阳 能级高纯度多晶硅原料依赖国外市场供应,而生产 的太阳能电池及组件产品严重依赖国外消费市场的状况为行业快速发展埋下了巨大的隐患。

  2008年,全球金融危机爆发,光伏电站融资困难,欧洲需求减退,中国的 光伏制造业遭到重挫,产品价格迅速下跌。2009~2010年期间,在全球 市场回暖及国家4万亿元 救市政策的刺激下,中国掀 起了新一轮光伏产业投资热潮。2011年末受 欧债危机爆发影响,欧洲需求迅速萎缩,全球光 伏发电新增装机容量增速放缓。而上一 阶段的投资热潮导致我国光伏制造业产能增长过快,中国光 伏制造业陷入严重的阶段性产能过剩,产品价格大幅下滑,世界贸 易保护主义兴起,我国光 伏企业遭受欧美“双反”调查。中国光 伏制造业再次经历挫折,几乎陷入全行业亏损。中国光伏产业自2011年下半 年开始陷入低谷。2013年,受益于日本、中国相 继出台的产业扶持政策,以及中 欧光伏产品贸易纠纷的缓解,中国掀 起光伏装机热潮,带动光 伏产品价格开始回升,光伏产业在2013年下半年开始回暖。2013年至2016年,中国连 续四年光伏发电新增装机容量世界排名第一,2016年新增装机容量34.54GW,同比增长126.31%,占全球 新增装机总量市场份额由2008年的0.60%增长到2016年的45.65%,累计装机容量在2016年末达到77.42GW,继2015年超越 德国之后继续保持世界第一。

  中国光 伏产业经过市场洗牌,产业升级,产业格 局发生了深刻的变化。2016年,中国光 伏产业总产值达到3,360亿元,同比增长27%,整体运行状况良好,产业规模持续扩大。2016年,我国多晶硅产量19.4万吨,占全球总产量37万吨的52.43%;产量63GW,占全球总产量69GW的91.30%;太阳能电池产量49GW,占全球总产量69GW的71.01%;电池组件产量达到53GW,占全球总产量72GW的73.61%,产业链 各环节生产规模全球占比均超过50%,继续位居全球首位。2016年,我国多晶硅进口约13.6万吨1,多晶硅自给率已超过50%;光伏电池组件出口约21.3GW2,国内新 增光伏装机容量约34.54GW3,光伏电 池组件产量的自我消化率已经超过50%,中国光伏“两头在外”的局面 得到大幅度的改善。中国光 伏制造的大部分关键设备已实现本土化并逐步推行智能制造,在世界 上处于领先水平。

  同时,中国光 伏产品出口面对的国际光伏市场格局也发生了重大变化,中国光 伏的国际市场已从发达国家延伸到发展中国家,中国光 伏产品出口市场的多元化发展态势明显增强,市场范 围已经遍及亚洲、欧洲、美洲和非洲,其中中国、日本、印度、韩国、泰国、菲律宾、巴基斯坦、土耳其、东南亚、拉丁美洲、中东和 北美均出现了较快增长;全球光 伏应用市场的重心已从欧洲市场转移至中、美、日等市场,中、美、日、英市场 合计已占据了全球市场的70%左右;新兴市场如印度、拉丁美 洲诸国及中东地区则亮点纷呈。欧洲市 场已从十年前占中国出口市场的70%以上,下降到2015年的20%以下,亚洲市 场快速成长并在2016年占比超过了50%。中国光 伏产业历经曲折,在各项 政府扶持政策的推动下,通过不断的技术创新,产业结构调整,产品持续升级,重新发掘国内外市场,建立了完整的产业链,产业化水平不断提高,国际竞 争力继续巩固和增强,确立了全球领先地位。

  2、光伏产业发展前景

  (1)全球能 源转型为太阳能提供了广阔的市场空间

  世界经 济和社会的发展离不开能源。在能源发展过程中,人类不 断寻找更多种类的能源,保障能源供应,满足经 济社会发展对能源的需求,但不同 发展阶段的主导能源不同。随着需 求的变化和技术的发展,主导能源不断升级。全球能 源发展经历了从薪柴时代到煤炭时代,再到油气时代、电气时代的演变过程。20世纪至今,世界能 源供应以化石能源为主。在2015年世界 能源消费结构中,石油、天然气、煤碳、、水电、可再生 能源占全球一次能源消费的比重分别为32.94%、23.85%、29.21%、4.44%、6.79%与2.78%。

  但化石 能源在有力支撑经济社会快速发展的同时,也带来 了全球性能源环境问题,主要表现为酸雨、臭氧层破坏、温室气体排放等。此外,随着化 石能源储量的逐步降低,全球能 源危机也日益逼近。为了人 类社会的健康可持续发展,有必要采取行动,在满足 不断增长的全球能源需求的情况下,减少化石能源的消耗,减少碳排放。因此,调整和 改善能源的消费结构,增加清洁能源(低碳或无碳)的应用,实施能 源的优化与替代是世界各国都要面对的一项紧迫而重要的工作。巴黎第21届联合 国气候变化大会上,各缔约 方一致同意通过《巴黎协定》,各方将以“自主贡献”的方式 参与全球应对气候变化行动,共同促 进温室气体排放的减缓,支持可持续发展。美国计划于2025年实现在2005年基础上减排26%-28%的全经 济范围减排目标并将努力减排28%;中国计划到2030年非化 石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。

  全球能 源体系正加快向低碳化转型,可再生 能源规模化利用与常规能源的清洁低碳化将是能源发展的基本趋势,加快发 展可再生能源已成为全球能源转型的主流方向。未来能 源需求将随着世界经济的发展而增长,化石能 源仍将是为世界经济提供动力的主要能量来源,但能源 结构将发生转变。可再生能源增长迅速,可再生能源将以年均6.6%的增长 速度致使其在全球一次能源消费中的比重由2015年的2.78%升至2035年的9%。

一次能源的占比

各类能 源每年需求的增长

  (2)光伏发 电成本快速下降为光伏市场推广成为可能光伏能否获得持续发展、大规模 发展的关键因素,就在于 能否尽早平价上网,产生与 其他类型电力相竞争的市场化竞争力。光伏发 电系统的价格和发电效率是决定发电成本的关键因素。

  ①在技术的推动下,光伏电 池效率持续提升

  系统发 电效率影响因素包括了光伏电池组本身的转化效率、系统使 用效率和并入系统电网前的中间损失等等,其中,光伏电 池组本身的转化效率起着基础性的作用,而决定 光伏电池组转换效率的是太阳能电池的光电转换效率。近年来,中国太 阳能电池与组件规模迅速扩大,光伏电 池制造技术进步不断加快,产品质 量位居世界前列,商业化 产品效率平均每年提升约0.3%~0.4%。2015年我国 单晶硅和多晶硅太阳能电池转换效率4平均分别达到19.5%和18.3%。国家能源局在2016年12月30日公布的《能源技术创新“十三五”规划》中提出将推动高效、低成本 晶体硅电池商业化关键技术之研发与应用,要在2020年前将 晶硅太阳能电池效率提高到23%以上。

  ②光伏发 电系统单位建设成本持续下降

  光伏电 站初始投资大致可分为光伏组件、并网逆变器、配电设备及电缆、电站建设安装等成本,其中光 伏组件投资成本占初始投资的50%~60%。因此,光伏电 池组件效率的提升、制造工 艺的进步以及原材料价格下降等因素都会导致光伏发电成本的下降。组件是 光伏系统最大的成本,而组件 的价格变化取决于硅片价格,硅片价 格又取决于其上游原料多晶硅,多晶硅 价格变动对组件乃至光伏系统的价格变动有着决定性的影响。2000年以前,多晶硅 价格基本保持在25美元/公斤的水平,随着光伏市场的扩容,在2006年后价格一度飙升到400美元/公斤,这导致 了全球上马了大量的多晶硅产能。2011年后,多晶硅价格泡沫破裂,近年来维持在14-17美元/公斤左右。目前国 内多晶硅先进生产企业的生产成本降至10美元/公斤5以下,随着硅 烷流化床技术的应用,多晶硅 生产成本还将进一步降低。

  此外,在光伏 产品生产过程中,随着单炉产出的提升、金钢线 切割等技术的推广应用,非硅成 本也在不断下降。因此,近几年 来太阳能电池组件的成本大幅下降。2010~2015年,世界光 伏组件价格累计下降了75%~80%6。2016年,我国晶 硅太阳能电池组件生产成本已下降至2.5元/瓦7以下。伴随着 太阳能电池效率的持续提升和组件成本的大幅下降,再加上 光伏发电装机快速增加产生的规模化效应和光伏发电产业链的逐渐完善等因素,不仅光 伏组件价格下降,逆变器 价格也大幅下滑,光伏电 站系统成本降至7元/瓦8左右,光伏发电成本在“十二五”期间总体降幅超过60%9。2016年,我国资 源较好的地区的光伏发电成本已下降至0.65元/度10水平,不断逼进平价上网。按照《太阳能“十三五”规划》,到2020年,中国光 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。可以预见,随着太 阳能光伏发电成本的不断下降,太阳能 光伏发电将在能源消费中占据重要的席位,不但能 替代部分常规能源,而且有 望发展成为能源供应的主体。

  (3)光伏发电应用多元化、多样化 进一步拓展了光伏市场的空间

  目前,我国大 型地面电站占据光伏装机总量的80%以上,但近年来,我国政 策在鼓励建设光伏电站的同时,积极促 进光伏应用不断向其他产业渗透,光伏发 电的应用模式因此开始多样化。现阶段,我国光 伏电站开发呈现与农业、养殖业、矿业、生态治 理相融合的多元化发展趋势,开辟了 各种与光伏行业结合应用的新模式。光伏水泵、光伏路灯、光伏树 及光伏消费品等光伏应用产品型态逐步多样化。2016年12月16日,国家能源局发布《太阳能发展“十三五”规划》,“十三五”期间,我国将按照“创新驱动、产业升级、降低成本、扩大市场、完善体系”的总体思路,大力推 动光伏发电多元化应用。

  ①大力推 进屋顶分布式光伏发电

  “十三五”期间,国家将 继续开展分布式光伏发电应用示范区建设,到2020年建成100个分布 式光伏应用示范区,园区内80%的新建建筑屋顶、50%的已有 建筑屋顶安装光伏发电。在具备 开发条件的工业园区、经济开发区、大型工 矿企业以及商场学校医院等公共建筑,采取“政府引导、企业自愿、金融支持、社会参与”的方式,统一规 划并组织实施屋顶光伏工程。在太阳能资源优良、电网接 入消纳条件好的农村地区和小城镇,推进居 民屋顶光伏工程,结合新型城镇化建设、旧城镇改造、新农村建设、易地搬 迁等统一规划建设屋顶光伏工程,形成若干光伏小镇、光伏新村。

  ②拓展“光伏+”综合利用工程

  国家鼓 励结合荒山荒地和沿海滩涂综合利用、采煤沉 陷区等废弃土地治理、设施农业、渔业养殖等方式,因地制宜开展各类“光伏+”应用工程,促进光 伏发电与其他产业有机融合,通过光 伏发电为土地增值利用开拓新途径。探索各 类提升农业效益的光伏农业融合发展模式,鼓励结 合现代高效农业设施建设光伏电站;在水产 养殖条件好的地区,鼓励利 用坑塘水面建设渔光一体光伏电站;在符合 林业管理规范的前提下,在宜林地、灌木林、稀疏林 地合理布局林光互补光伏电站;结合中药材种植、植被保护、生态治理工程,合理配建光伏电站。

  ③创新分 布式光伏应用模式

  国家将 结合电力体制改革开展分布式光伏发电市场化交易,鼓励光 伏发电项目靠近电力负荷建设,接入中 低压配电网实现电力就近消纳。各类配 电网企业将为分布式光伏发电接入电网运行提供服务,优先消 纳分布式光伏发电量,建设分 布式发电并网运行技术支撑系统并组织分布式电力交易。推行分 布式光伏发电项目向电力用户市场化售电模式,向电网 企业缴纳的输配电价按照促进分布式光伏就近消纳的原则合理确定。因此,太阳能 光伏市场应用将呈现宽领域、多样化的趋势,适应各 种需求的光伏产品将不断问世,除了大 型并网光伏电站外,与建筑 相结合的光伏发电系统、小型光伏系统、离网光 伏系统等也将快速兴起。光伏发 电具有广阔的前景并将最终占据重要的战略地位。

  (4)国内外市场需求情况

  ①中国市场:仍有巨大发展空间

  在国家政策的扶持下,中国光 伏行业发展迅速。2013年至2016年,中国连 续四年光伏发电新增装机容量世界排名第一,2016年新增装机容量34.54GW,同比增长126.31%,占全球 新增装机总量市场份额由2008年的0.60%增长到2016年的45.65%,累计装机容量在2016年末达到77.42GW,继2015年超越 德国之后继续保持世界第一。尽管近年来,为实现 光伏发电平价上网,对光伏 企业形成降本增效、降低光 伏产品价格的倒逼机制,国家根 据光伏发电发展规模、发电成 本变化情况等因素,逐步调 减光伏电站标杆上网电价。但在分布式光伏、“领跑者”计划以 及光伏扶贫项目的推动下,中国光 伏仍有巨大的发展空间。2017年前三季度,全国光 伏发电新增装机达到42GW,同比增加近60%,超过2016年全年34.54GW的装机量,其中,分布式 光伏的装机量约15GW,占新增装机量的37.50%,同比增长幅度在300%以上。

2017年1-9月份全 国新增装机情况

  ②美国市场:需求持续旺盛

  美国过 去几年光伏装机量的大爆发得益于政府、公共事业的需求拉动。尽管进入2017年美国 市场进入补贴收缩期,而在下半年“201条款”出台的 背景下势必导致美国本土光伏价格走高,业界普 遍的预期是美国光伏市场会经历一个两到三年的供需低潮期。但是根据测算,从2018年至2020年美国约52GW的新装 机需求仍然存在,美国市 场在中长期看仍有很大的潜在发展空间。

  ③日本市场:趋于稳定

  福岛核 灾难后大多数核电站的关闭导致电力需求量高涨,而日本 政府出台的政策及规划对光伏产业支持力度极大,同时日 本银行利息较低、国民环保意识较高,这一系 列因素共同推动日本光伏市场高速发展。截至2016年末,日本以42.8GW的规模 已超越德国成为全球第二大太阳能市场,仅次于中国大陆。但由于并网限制与FIT的调降的影响,可以预 期日本光伏市场将进入萎缩调整期。人口稠密、土地资 源紧张等诸多因素,综合导 致成本较高的光伏可再生能源在缺失政策支持的情况下在市场需求端回归理性。

  ④传统欧洲市场:增长乏力

  由于传 统欧洲市场出于补贴资金等方面的考虑,欧洲各 国的上网电价补贴下调较为严厉,传统欧 洲市场逐渐萎缩,欧洲市 场的主导地位不复存在。传统欧 洲市场的新增装机量由2012年的16GW下降至2016年的6.9GW左右,其在全 球市场的占比也从55%下降至9.2%左右。

  ⑤新兴市场:新兴市场小而多,印度市场快速崛起

  目前新兴市场中,装机规模超过1GW的国家和地区有24个,超过10MW规模的国家和地区有112个,已经制 定光伏政策目标的国家有176个。光伏系 统装机成本快速下降,越来越 多的国家和地区有条件开发光伏发电,新兴市 场将是接下来全球光伏新增装机的主要动力之一。新兴市场中,印度市场快速崛起。为了改 善严峻的电力短缺形势,缓解来 自国际社会的节能减排的压力和治理国内严重的空气污染,大力发展、提高清洁能源比重,印度的 太阳能市场的需求潜力非常巨大。印度的 光伏累积装机量在2016年底已正式超过9GW。位于印 度目前世界单体最大的光伏电站Rewa Ultra Mega Solar Project也通过竞标并预计在2018年开始运转。考虑未 来一到两年内美国政策不利于光伏快速发展、日本FIT持续下 调对日本本土光伏需求的抑制作用,都让需 求强劲成长中的印度有望取代日本成为需求第三大国。综上分析可见,全球光 伏市场正在去中心化,一个市 场的波动或许对光伏产业链造成一些波动,但已经 远不能造成寒冬式的冲击,越来越 多的新兴市场开始投资光伏,行业正 在逐渐摆脱补贴,依靠市场驱动力增长。预计到2020年,中国、美国、印度以 及全球新增装机将达到75GW、22GW、25GW、151GW;国内复合增长率达到21.43%,全球复合增长率达到18.42%。

2017-2020年全球光伏装机预测(GW)

  (5)“抢装潮”之后光伏装机情况

  发展改革委员会于2016年12月发布《关于调 整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知》(发改价格〔2016〕2729号),明确分 资源区降低光伏电站标杆上网电价,三类资 源区标杆电价下调0.13-0.15元/KWh不等,而分布 式光伏发电补贴标准则不作调整,维持0.42元/KWh的标准,具体情况如下:

  2016年“630抢装潮”之后,虽然下 游市场装机需求有所放缓,但由于分布式在电价、补贴和 弃光率相比地面式电站具有突出优势,很多企 业都把分布式作为未来的战略重点,特别是 在光伏地方补贴力度大的中东部地区,企业抢 占屋顶资源布局分布式光伏电站。2016年8月后,分布式 电站的装机占比开始加速扩大。2016年,我国光 伏发电新增装机容量34.54GW,同比增长128%,其中,分布式装机容量10.32GW,同比增长204%。2016年12月,国家下 调光伏电站的标杆上网电价,但在“领跑者”计划、光伏扶 贫项目以及分布式光伏电站的带动下,我国光 伏市场下游需求并没有下滑,反而装机热情高涨。2017年1-9月,国内光 伏新增装机量达到43GW,同比增长65%,其中,集中式光伏电站27.70GW,同比增长3%;分布式光伏电站15.30GW,同比增长400%。

  预计2017年全年 光伏装机有望达到50GW的新高度,其中集中式光伏电站30GW,分布式光伏电站20GW。光伏系 统装机成本快速下降,越来越 多的国家和地区有条件开发光伏发电,因此,不仅国 内光伏发电投资热情高涨,在美国、印度以 及光伏新兴市场,下游装 机市场需求也同样火爆。预计2017年美国、印度将达到18GW、8GW装机量。而全球 新兴光伏市场的增速亦不容小觑,目前新兴市场中,装机规模超过1GW的国家和地区有24个,超过10MW规模的国家和地区有112个,已经制 定光伏政策目标的国家有176个。

  新兴市 场将是接下来全球光伏新增装机的主要动力。由上可见,尽管目 前主流的光伏成熟国家,如中国、德国、美国、日本都 不约而同的降低了光伏发电的补贴力度,但其目 的是为了促进技术进步、降低成本,提高光 伏发电市场竞争力,各国政 府对光伏发电仍持扶持的态度,并出台 不同的激励计划。

  而新兴 市场的光伏产业则因为处于发展初期,装机容量较小,国家为 推动光伏发展制定了优厚的政策扶持。因此,一方面,国内光伏市场在“领跑者”计划、光伏扶 贫项目以及分布式光伏发电的拉动下,下游装 机需求依然强劲,加上印度、南非等 新兴光伏市场的兴起,一个“去中心化”,成熟稳健、快速增长、新兴潜 力结合的多元化全球光伏市场正在形成;另一方面,随着我 国光伏发电技术的进步,我国光 伏产品不断提效降本,我国光 伏行业的核心竞争力不断增强,我国光 伏产业受光伏政策驱动以及贸易摩擦导致的大起大落减少,开始真 正向高成长性行业切换。未来,随着光伏技术的进步,光伏产 品成本的进一步下降,光伏发 电对度电补贴的依赖越来越小,受政策、指标的约束越来越小,直至光 伏发电能够实现平价上网,光伏发电不但能 替代部分常规能源,而且有 望发展成为能源供应的主体,光伏市场容量将不可估量。综上,光伏行业不存在已发生或者将发生对发行人持续盈利能力及成长性构成重大不利影响的变化。

  3、太阳能光伏行业产业链及上下游关系

  (1)太阳能光伏行业产业链

  光伏行业隶属于太阳能行业,其细分子行业中又分为光伏电池及组件行业、光伏专用设备制造行业和光伏配件行业。其中最重要的一个子行业就是光伏电池及组件行业,是光伏行业中的主体部分,该子行业所形成的产业链也叫作光伏原料产业链,也是狭义意义上统称的光伏产业链。

光伏行业分类

  光伏产业链的上游是晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制作,产业链的中游是光伏电池和光伏电池组件的制作,产业链的下游是光伏应用,包括电站系统的集成和运营。经过多年的发展,中国光伏行业产业链完整,制造能力和市场需求全球第一。公司主要从事晶硅太阳能电池的研发、生产与销售以及分布式太阳能光伏发电站的建设与运营、太阳能组件销售业务,处于该产业链的中下游。

光伏产业链

  (2)行业的上下游关系

  ①晶体硅料原料

  产业链最上游是太阳能晶硅制造,这个环节技术门槛高,具有一定垄断性。多晶硅生产的核心技术长期掌握在美、德、日、韩等外国企业手中,包括德国Wacker、韩国OCI、挪威REC、美国Hemlock、SunEdison、日本Tokuyama等,形成寡头垄断的格局。我国多晶硅产业基本上是2005年以来在我国光伏产业发展的推动下才逐步发展起来的,一路经过产能过剩、淘汰兼并,实现了落后产能的淘汰,行业集中度不断提高。截至2016年底,全球多晶硅产能45.5万吨/年,国内多晶硅产能20.8万吨/年,其中万吨级多晶硅企业达到7家,分别为江苏中能(由协鑫集团控制)、特变电工、洛阳中硅、四川永祥(由通威股份控制)、大全新能源,亚洲硅业,赛维LDK,其产能为16.1万吨/年,占国内多晶硅总产能的77.4%。近年来,在强劲光伏市场需求拉动下,国内多晶硅企业有序推进技术改进,高负荷保持生产,不断优化工艺技术水平,多数企业掌握冷氢化、万吨级生产线集成技术等,生产能力不断提高,综合能耗和还原电耗不断下降,生产成本快速下降,部分先进企业的生产成本已达全球领先水平,产品质量多数在太阳能级一级品水平,基本满足光伏市场需求。2016年,全球多晶硅产量为37万吨,同比增长8.82%,其中中国多晶硅产量为19.4万吨,占全球多晶硅产量的比例首次超过一半达到52.43%,我国多晶硅原料依赖国外市场供应的局面大幅改善。未来,随着硅烷流化床法的运用与推广,多晶硅生产成本将进一步降低。

  ②硅片

  硅片为多晶硅的下游工序,该环节为资本密集型,产品工艺与投入设备相关,可分为单晶硅片和多晶硅片。单晶硅片与多晶硅片在生产工艺方面存在明显差异,单晶硅片是在对多晶硅料进行拉棒形成硅棒后切割而成;多晶硅片是在对多晶硅料进行铸锭形成硅锭后切割而成。与多晶硅产品相比,单晶硅产品具有转换效率高、工作温度低、弱光性强等优点,但多晶硅产品凭借成本优势在过去几年中发展成为光伏应用市场的主流。然而,自2016年2月份起这一状况发生了改变。得益于单炉产出的提升,以及金钢线切工艺的引进,单晶产品成本实现了大规模的下降,压缩了多晶硅产品的成本优势。从下图中可以看出,多晶硅片价格仍维持每片0.82-0.83美元左右,但单晶硅片已从每片1.16美元大幅降至每片0.89美元,使单、多晶硅片每片价差从30美分缩减至6美分。考虑到单晶电池较高的转换效率,在发电成本上单晶电池已取得优势地位。同时,中国为了推动光伏行业的产品升级,推出了光伏“领跑者”计划,“领跑者”计划设立了组件转换效率准入门槛,明确支持高效率、高性价比产品的快速推广和应用。在单晶产品成本持续下降及领跑者计划的促进下,单晶产品的市场占有率持续提升。2015年全球单晶市场份额约为18%,2016年大幅提升至24%左右,2017年有望进一步提升至30%以上。目前单晶组件的产能受限于上游单晶硅片的供应量,然而单、多晶硅片在生产工艺、技术及设备方面均具有较大的差异性,硅片生产企业难以通过适当转换设备快速切换产品,从而导致市场上单晶硅片供不应求,其供给的增加只能依靠投资扩产。

  我国是硅片制造大国。2016年,全球硅片产量约69GW,我国硅片产量约63GW,国内产量占全球产量的91.30%。我国硅片环节产业集中度较高,前十家硅片企业产量占比77%,前五家占比达到58%。在全球硅片产量前十的企业中,我国共占8家。其中,多晶硅片一线企业主要包括保利协鑫(由协鑫集团控制)、晶科能源、赛维LDK、宇峻等;单晶硅片企业主要为隆基股份、中环股份、卡姆丹克、晶龙集团和阳光能源五家企业。随着单晶产品市场占有率的提高,硅片生产企业纷纷进行单晶硅产能扩张。全球最大的多晶硅片制造商保利协鑫已于2015年5月在宁夏中卫投资建设10GW单晶硅项目,其中1GW项目已于2016年三季度投产。全球最大的单晶硅片制造商隆基股份单晶硅片产能从2015年末的5GW,提升至2016年末的7.5GW,未来拟投资建设的项目包括马来西亚古晋年产300MW单晶硅棒、1GW单晶硅片项目,以及银川隆基年产5GW单晶硅棒和5GW单晶硅片项目、保山隆基年产5GW单晶硅棒项目,预计2017年末单晶硅片产能将达到12GW等。中环股份称,旗下子公司内蒙古中环光伏材料有限公司拟新增8GW单晶硅材料、单晶硅片项目。

  ③太阳能电池

  将硅片加工为太阳能电池,是实现光电转换最为核心的步骤。太阳能电池制造环节是资本和技术双密集型行业,要求企业及时跟进最新的电池制造技术以提升电池效率,太阳能电池的转换效率越高,生产成本越低,越有利于太阳能发电

系统的应用。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为三大类:第一类为晶体硅太阳能电池,包括单晶硅和多晶硅;第二类为薄膜太阳能电池,包括硅基薄膜、化合物类以及有机类;第三类为新型太阳能电池,包括叠层太阳能电池、多带隙太阳能电池以及热载流子太阳能电池等。由于化合物类、有机类薄膜太阳能电池存在原材料稀缺或者有毒以及转换效率低、稳定性差等,而第三代太阳能电池技术上尚未成熟,因此目前应用较多的太阳能电池主要包括单晶硅、多晶硅以及非晶硅薄膜太阳能电池。

太阳能电池分类

  从各类太阳能电池市场份额的变化来看,多晶硅的高性价比使其保持了良好的市场占有率,尤其在2014年、2015年占比提升十分显著,而单晶硅和薄膜太阳能电池的市场份额占比有所下降。但这一状况在2016年2月份发生了改变。受益于单晶硅产品成本的下降与国家“领跑者计划”的推动,单晶硅电池在国内的市场占有率持续提升。2015年全球单晶市场份额约为18%,2016年大幅提升至24%左右,2017年有望进一步提升至30%以上。光伏电池的转换效率为电池企业的核心竞争力。在“十二”五期间,我国光伏电池制造业技术进步不断加快,产品质 量位居世界前列,商业化 产品效率平均每年提升约0.3~0.4%。截至2017年7月,我国规模化的单晶硅和多晶硅太阳能电池转换效率11平均分别达到19.8%和18.5%。未来光电转换效率的提升主要依靠制备技术的更新换代。在过去十年中,丝网印刷全铝背场太阳能电池(Al-BSF)占据着光伏电池技术市场。

  这种技术由于性能良好,生产成本较低,直到2020年将保持其领先地位。然而,随着制备技术的进步,其他高效电池会对其带来竞争压力。目前,具备大规模生产应用基础的高效电池技术包括PERC(Passivated Emitterand Rear Contact,钝化发射极及背接触电池)、PERT(Passivated Emitterand Rear Totally-DiffusedCell,钝化发射极背面全扩散电池)、HIT(Hetero-junction with Intrinsic Thin-layer,本征薄膜异质结电池)、IBC(Interdigitated Back Contact,指叉型背接触电池)等。目前,最成熟的高效电池技术为PERC技术。PERC电池仅需在现有全铝背场太阳能电池生产线上增加两道工艺,相较于其他高效太阳能电池,最容易在现有太阳能电池生产线基础上升级改造,潜在综合成本最低,较容易实现产业化。截至2017年7月,采用PERC电池技术的单、多晶电池的光电转换效率12能够分别提升至20.5%和19%。目前,晶科能源、阿特斯、天合光能、晶澳太阳能、乐叶光伏及SolarWorld、韩华QCells等都陆续增加PERC产能。此外,HIT、IBC等电池技术也代表了高效电池的发展方向。我国已经成功超越欧洲、日本,成为世界太阳能电池生产第一大国。2016年,我国太阳能电池产量超过49GW,同比增长19.5%以上,占世界太阳能电池产量的71.01%,生产技术不断进步,生产成本持续下降。

  ④组件

  组件生产较太阳能电池相比技术含量稍低。由于组件制造投资少、建设周期短、技术和资金门槛低、最接近市场等特点,组件生产吸引了大批企业进入,是光伏产业链中发展最快的环节之一。2016年我国太阳能组件产量约为53GW,同比增幅达到15.7%以上,占全球太阳能组件产量约73.6%,连续10年世界第一。我国组件生产技术不断进步,生产成本持续下降,自动化、数字化、网络化程度不断提升。为应对欧美的“双反”,多家企业开始在海外设厂,生产布局全球化趋势明显。日本、美国仍是我国主要出口区域,但新兴市场如印度、巴西、洪都拉斯、智利等规模也在快速扩大。新兴市场的兴起一定程度上优化了我国组件的出口结构,减少对欧美国家的依赖。我国组件企业在全球占绝对优势。作为光伏第一大国,我国光伏产品的质量被不断认可,我国光伏组件价格低于全球水平,2015年中国晶硅组件平均价格为0.599美元/瓦,世界光伏组件平均价格为0.611美元/瓦。只有夏普(日本)、FirstSolar(美国)等少数企业在成本上可与中国公司竞争。

  ⑤应用系统

  光伏的终端应用主要为小型分布式电站和大型地面电站。光伏电站开发运营投资大,回款慢,企业核心竞争优势在于资金实力。近年来,我国光伏发电产业在《可再生能源法》及配套政策的支持下快速成长。目前,我国已建立了基础设施及工艺技术都相对成熟的光伏产品制造产业,光伏产业链多个环节的产品产能、产量均已越居全球首位,光伏产品成本不断下降,在国际市场上形成了较大的竞争优势,使得我国具备了大规模建设光伏电站的条件。我国是近年全球光伏装机的绝对龙头,已连续四年新增装机排名第一。2015年超越德国,成为全球累计装机第一的国家。目前,我国大 型地面电站占据光伏装机总量的80%以上。在弃光限电以及上网电价下调的影响下,我国加快建设分布式光伏发电应用示范区,光伏产业投资逐渐向分布式项目转移,重点发展以大型工业园区、经济开发区、公共设施、居民住宅等为主要依托的屋顶分布式光伏发电系统。2016年底,我国光 伏发电新增装机容量34.54GW,同比增速128%,其中,分布式光伏装机容量10.32GW,同比增速204%,分布式光伏发展步伐明显加快。预计到2020年,分布式光伏发累计电装机容量将达到70GW。

  (3)光伏产能变动情况

  目前光伏制造已经全产业链实现国产化,并且引领全球的新技术与总产能,硅片、电池、组件国内产能已经占据全球产能一大半。截至2016年末,多晶硅、硅片、、组件产能分别占全球产能48.5%、86.6%、66%、74.1%,只有多晶硅料环节产能不足全球产能一半。

  ①多晶硅

  截至2016年底,全球多晶硅产能最大的是德国瓦克,其在德国拥有产能5.6万吨,美国2万吨产能;其次是韩国OCI,产能在韩国本土5.2万吨,马来西亚0.8万吨;国内产能最大的是江苏中能(由协鑫集团控制),产能达到7万吨。目前全球最大的三家多晶硅企业为瓦克、OCI、江苏中能。

主要多晶硅产地产能分布及产能利用率(单位:万吨)

  由于国内硅料下游——硅片产能超过全球产能的80%,导致国内多晶硅依然依赖进口。为了满足国内多晶硅市场的需求,国内厂商纷纷在新疆、四川、内蒙古等电价低的地区扩张产能。

  ②硅片

  国内硅片产能分布呈现“一超多强”的格局。截至2016年底,保利协鑫以18.5GW的硅片产能独自领跑第一集团;以隆基股份、晶科能源、晶澳太阳能、中环股份为代表的第二集团共计14家企业与保利协鑫共同覆盖国内硅片总产能约83%的份额。随着连续拉棒、金刚线切割等技术的持续应用,单晶生产成本加速下降,单晶的性价比逐步提升,而国内“领跑者”计划以及分布式光伏发电的发展加速了单晶替代多晶的步伐,深耕单晶的企业大规模扩产,巩固成本优势;原来做多晶硅片的企业,受市场需求引导,也开始扩张单晶产能。2017年,硅片行业主要扩产在单晶硅片领域,到2017年底单晶硅片产能将达到38GW:A、隆基、中环将分别达到15GW、8GW,双寡头格局正在形成;B、晶科、阿特斯、晶澳积极布局单晶硅片领域,各2-3GW的体量;C、保利协鑫转型单晶的决心存疑,现仅有单晶硅片产能1GW。作为竞争格局最好的一环,硅片环节集中度最高,由隆基股份、中环股份、协鑫集团寡头垄断。同时,以隆基为首的中国硅片已经将制造成本不断降低,已经实现全球化供给,因此,国内硅片环节的产能利用率逐步提升。

  ③太阳能电池

  中国为主要光伏电池生产基地,全球产能集中于亚洲。2016年全球太阳能电池产量75GW,其中,中国太阳能电池产量51GW,全球占比68%。截至2016年底,全球太阳能电池产能95GW,中国产能占比66%,台湾占比11%,全球主要光伏电池产地基本坐落于亚洲。全球排名前十的厂家主要分布在中国大陆和台湾。其中,大陆主要为电池、组件一体化企业居多,台湾以茂迪、新日光等独立电池企业为主。太阳能电池环节在光伏产业链中集中度相对较低,竞争较为激烈,且太阳能电池环节为全产业链毛利率最低环节,因此光伏龙头企业或新进的投资者在太阳能电池环节扩充产能的意愿较低,近两年来随着单晶替代多晶进程的加快,以及太阳能电池技术的发展,太阳能电池的产能扩张主要以高效单晶以及PERC、黑硅、N型电池技术产业化为主。如通威股份于2015年仅拥有2.4GW的多晶硅太阳能电池产能,2016年建成1GW高效单晶硅太阳能电池产能,于2017年建成2GW高效单晶硅太阳能电池产能。到2017年底,通威股份具备5.4GW的太阳能电池产能,其中多晶硅太阳能电池产能2.4GW,单晶硅太阳能电池产能3GW。2017年11月7日,通威股份公告拟在当前规模基础上,在合肥、成都各添加10GW高效光伏电池产能,项目已于2017年11月8日启动,在未来3-5年内逐步建成投产合计20GW。而公司于2015年仅拥有218MW的多晶硅太阳能电池产能,于2016年开始建设年产700MW的高效单晶硅太阳能电池产能,并于2017年建成达产。随着落后产能的淘汰,以及装机需求同电池产能之间的差距的缩小,电池产能供需趋于平衡。

电池产能供需平衡预计

  ④太阳能电池组件

  近两年来,光伏组件产能也在不断扩张,主要基于两点原因:一是国家能源局对光伏装机容量的规划不断大幅提升,2017年7月中国能源局发布的《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》对2017-2020年的光伏电站装机容量规划共计86.5GW(每年21.6GW),对比2016年12月发布的《太阳能发展“十三五”规划》对2016-2020年的规划共计67GW(每年13.4GW),装机容量规划提升61%,未来行业产能有望迎来扩张;二是光伏技术进入快速迭代期,组件方面也出现了很多新技术的应用,如半片技术、叠片技术、双玻组件等。综上分析,本轮我国光伏产能扩张主要系受全球市场持续增长带动,以及技术进步驱动下的高端产能扩张。太阳能电池产线扩张主要是单晶硅太阳能电池产能建设,以及PERC、黑硅、N型电池技术的产业化。而发行人已于2015年预判到单晶硅太阳能产品的市场前景,提前布局单晶硅太阳能电池产能,并于2017年7月建成年产700MW的单晶硅太阳能电池产能并全部达产,使得公司在单晶硅太阳能电池市场获得了一定的先发优势。同时,发行人拟通过本次公开发行股票并募集资金投资建设年产714MW的高效单晶硅太阳能电池项目(含PERC太阳能电池产能294MW)。因此,本轮光伏技术迭代,产能升级未对发行人的生产经营产生重大不利影响。

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