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一天吃透一条产业链:光伏产业
来源:ayx官网登陆    发布时间:2025-05-15 23:08:19

  光伏产业,作为半导体技术与新能源需求深层次地融合的产物,呈现出一条环环相扣的产业链条。

  其上游聚焦于晶体硅原料的精准采集以及硅棒、硅锭、硅片的精细加工流程;中游围绕光伏电池片、光伏电池组件及其配套设备展开匠心制造,锻造出一系列核心部件;下游则落脚于光伏电站系统的高效集成与稳健运营,实现从光能到电能的转化落地。

  太阳能级多晶硅,以其灰黑色金属光泽的固态外观,成为光伏硅料的典型代表,更是硅片及整个光伏系统无可争议的核心材料,在产业链中素有“黑金”之称。

  从产能数据分析来看,2022 年,中国境内活跃着 14 家多晶硅生产企业,它们共同构筑起 116.6 万吨/年的有效产能规模,相较于前一年,同比实现了高达 87.2%的惊人增长幅度。

  深入探究产能增长的驱动力,主要源于通威、保利协鑫、新特能源、青海丽豪、亚洲硅业等行业先锋企业积极投入新建产线,同时,宜昌南玻、聚光硅业等企业的复产也为产能提升注入了额外动力。

  在市场需求呈现旺盛态势且产品价格持续保持高位区间的双重刺激下,诸多企业纷纷致力于提高产能利用率,部分企业甚至突破名义产能上限,实现了产量的超额释放。

  硅片作为太阳能电池片的中间产物,其诞生源于对高纯多晶硅的精准拉制与精细切割工艺。这一看似简单的转化过程,实则蕴含着极高的技术精度要求,因为硅片质量直接关联后续光电转换效率。

  回顾 2022 年,全国硅片产量定格在约 357GW,与上一年度相比,实现了 57.5%的显著同比增长。进一步聚焦行业格局,排名前五的企业凭借其先进工艺与规模化优势,合力占据了国内硅片总产量的 66%份额,展现出强者恒强的产业集中度态势。

  光伏银浆,以银粉作为主要构成成分,通过与玻璃氧化物、有机树脂以及有机溶剂进行科学配伍、精细制备而成。在太阳能电池的运行体系中,光伏银浆扮演着举足轻重的角色,其产品性能表现以及制备工艺水准,直接与太阳能电池的光电转换效率紧密挂钩。从成本结构视角审视,由于银粉含量占比较高且银粉本身价格昂贵,光伏银浆成本仅次于硅片,成为影响电池成本的重要的条件之一。

  依据应用位置差异,光伏银浆可细分为正面银浆与背面银浆。其中,正面银浆部署于正面电极,肩负着收集电流以及高效导出光生载流子的关键使命,主要使用在场景涵盖 P 型电池片的受光面以及 N 型电池片的双面;与之相对,背面银浆则专注于 P 型电池片的负面电极,发挥焊接与粘连作用,鉴于其功能侧重不同,对导电性能的要求相较于正面银浆略低。再从技术路线维度区分,P 型电池和 N 型 TOPCon 电池在现阶段大多采用高温银浆,而 HJT 电池因生产环节温度特性,主要适配低温导电银浆。特别需要指出的是,针对 HJT 电池而言,光伏银浆的优化升级以及成本控制对于提升该电池的经济性具有至关重要的战略意义。

  根据中国光伏行业协会的权威统计数据,国产正面银浆的市场占有率呈现出迅猛攀升态势,从 2021 年的 61%左右强势上扬至 2022 年的 85%以上。伴随杜邦、三星等国际巨头的浆料业务相继被国内企业收购整合,市场格局进一步重塑,预计到 2023 年,国产正面银浆的市场占有率有望进一步高歌猛进,突破 95%大关。与此同时,N 型电池用正银的国产化进程亦成果斐然,2022 年 TOPCon 电池用正面银浆国产率已达 85%左右,在国内市场,聚和、帝科、晶银、天盛、索特等企业成为主要供应力量,而国外市场则仍有贺利氏、LG 等公司参与竞争。

  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。

  光伏电池片是以硅片为基础原材料,历经电路雕刻等一系列精细加工处理工序后,蜕变而成的能够将太阳的光能高效转化为电能的半导体薄片。在光伏系统的整体架构中,电池片的光电转换效率直接决定了总系统的发电效能,其生产的基本工艺的精湛程度更是与光伏系统的常规使用的寿命长短存在直接关联。从成本占比维度深入剖析,电池片无疑是光伏组件成本构成中的核心板块。

  依据半导体材料的本质差异,太阳能电池可明确划分为晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池两大类别。在实际应用场景中,由于单晶硅片具备高度有序的晶体结构,这种结构特性为制备高品质的 PN 结创造了得天独厚的条件,进而可以在一定程度上完成更高的光电转换效率,因此,单晶硅片在当前光伏产业高质量发展进程中已然成为行业主流首选材料。

  进一步细分,单晶电池依据硅片掺杂元素的不同,又可精准划分为 P 型电池和 N 型电池。传统的 P 型电池采用硅片基底掺杂硼元素的工艺路线,该工艺相对简洁,易于规模化生产,但其光电转换效率上限相比来说较低;与之形成鲜明对比的是,新型的 N 型电池选择硅片基底掺杂磷元素,并通过后续扩散硼元素形成 P + /N 结构,这种创新工艺架构使得 N 型电池在光电转换效率方面具备更大的提升潜力。

  援引中国光伏行业协会的详实数据,2022 年全国电池片产量约为 318GW,相较于上一年度,实现了 60.7%的强劲同比增长。聚焦行业头部企业,排名前五的企业产量合计占比达到 56.3%,展现出较高的产业集中度。

  光伏胶膜在光伏组件体系中扮演着类似“保护伞”的关键角色,其具备卓越的耐湿热、抗光照以及阻隔水汽的物理特性,紧密包裹于太阳能电池片四周,如同忠诚的卫士一般,置于光伏玻璃与背板之间,为电池片营造稳定运行的微环境。

  从市场竞争格局审视,当前全球光伏胶膜市场呈现出一定的集中度态势。其中,福斯特作为行业领军企业,长期占据全球市场占有率的一半左右,稳坐头把交椅;斯威克和海优新材作为行业第二梯队的佼佼者,在全球市场上也各自拥有 10 - 20%的市场占有率。综合看来,这三家企业的市场占有率总和超过全球市场需求的 70%,对市场走向具有非常明显的主导权。

  回顾 2022 年,透明 EVA 薄膜在市场占有率竞争中遭遇下滑,占比降至 41.9%,而与之相对的是,POE 和 EPE 薄膜凭借自身技术优势与适配性提升,市场占有率逆势上扬至 34.9%。展望未来,随着 TOPCon 组件以及双玻组件在市场中的应用份额逐步扩大,基于材料适配性与性能优越性,预计到 2030 年,POE 和 EPE 薄膜的市场占有率有望逐步扩大,非常有可能突破半数关口,成为市场主流。

  光伏玻璃作为一种专为光伏组件量身定做的特种玻璃,肩负着为光伏组件提供双重关键功能的重任,即一方面要确保对组件内部结构提供坚实可靠的物理保护,另一方面要保障光线能够以较高的透过率顺利穿透,为电池片接收光能创造有利条件,是电池组件封装环节不可或缺的重要辅助材料。依据玻璃封装结构的不同设计思路,光伏组件可细分为单玻组件和双玻组件两大类型。

  从成本构成比例来看,光伏玻璃约占光伏组件总成本的 7%,虽然占比看似不高,但因其功能关键,对组件整体性能与成本控制有着不可忽视的影响。

  光伏组件作为一种集成式设备,通过巧妙运用串联和并联的电路连接方式,将多个单体电池片有机整合在一起,并借助胶膜、钢化玻璃等关键材料来精细封装处理,同时配备铝合金边框以强化整体结构稳定性。如此精心打造的光伏组件,具备强大的太阳能吸收转化能力,能够将吸收的太阳能高效转化为电能,并稳定向外提供电流输出,是太阳能发电系统中当之无愧的核心组成部分。

  根据中国光伏行业协会所提供的权威数据,2022 年全国组件产量达到 288.7GW,相较于上一年度,实现了 58.8%的显著同比增长。聚焦行业头部企业,排名前五的企业产量合计占比达到 61.4%,再次凸显了产业头部集聚效应。基于当前产业高质量发展趋势与市场需求动态预测,到 2023 年,国内组件产量有望突破 433GW 这一重要量级。

  光伏逆变器作为一种由半导体器件精心构建而成的电力调整装置,在光伏系统的电能转换流程中扮演着至关重要的角色。其核心功能在于能够将光伏组件所产生的直流电精准、高效地转换成可顺利并入电网或直接供负载安全使用的交流电,以满足多种场景下的用电需求。

  从逆变器的类型细分来看,最重要的包含集中式逆变器、组串式逆变器、集散式逆变器和微型逆变器等多种类型。回顾 2022 年,光伏逆变器市场格局依然呈现出以组串式逆变器和集中式逆变器为主导的态势,二者合计占据了市场的绝大部分份额,而集散式逆变器在市场中的占比较小,尚处于发展阶段。

  进入 2023 年,国内光伏发电产业在新增装机容量方面展现出强劲的增长势头。仅在一季度,国内光伏发电新增装机量便达到 33.66GW,与去年同期相比,实现了令人瞩目的 154.81%的同比增长幅度。

  进一步拆解数据,其中集中式光伏发电新增装机量为 15.53GW,相较于去年同期,同比增长幅度更是高达 257.8%;分布式光伏发电新增装机量为 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然攀升至 425.89GW,这一里程碑式的数据标志着我国光伏发电装机容量正式超越水电,一跃成为全国第二大电源类型。

  持续追踪产业动态,截至 2023 年 5 月,我国前五月新增光伏装机规模已经累计达到 61.21GW,这一数据已然超过去年前十个月的累积新增规模,充分彰显出产业的高速发展形态趋势。基于当前的发展节奏与市场趋势预测,预计 2023 年全年国内光伏新增装机量有望冲击 150GW 这一量级,相较于上一年度,有望实现 70%或以上的高增长率,光伏产业正大步迈向新的发展高峰。

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