[研报PDF]光伏设备专题:光伏电池技术持续迭代

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  本周专题:(1)全球光伏产业发展向好,我国光伏产业规模全球领先。光伏发电是利用太阳能电池材料的光生伏特效应(光伏效应),将光能转变为电能的一种发电形式,而光伏发电已经成为国内外重要的可再生能源发电方式。光伏发电的技术路线包括晶体硅太阳能发电和薄膜太阳能发电等,晶体硅电池具有光电转换效率高、工艺成熟、原料储量丰富等优点,占有太阳能电池95%的市场。光伏行业“一波三折”,近年来实现快速发展。1938年法国科学家发现光伏现象,自此光伏开始登上历史舞台,此后光伏行业经历早期的发展热潮,也遭遇过20世纪80年代的行业低谷,近年来行业发展迅速,全球新增装机量从2008年的6.27GW增长到2020年的126.84GW,12年时间增长了近20倍。2013年~2020年期间,中国新增装机容量总和占亚洲市场的63.33%,占全球新增装机总量的40.60%,中国市场已经是全球最大的光伏市场。IRENA在2019年预测全球2030年光伏累计装机量可达到2840GW,而2021年全球累计装机量仅为942GW,还有两倍以上的成长空间。根据CPIA预测数据,2022至2030年,全球光伏年新增装机量仍将保持增长,预计2030年新增装机量为315GW(保守)~366GW(乐观),全球光伏行业仍具有广阔的空间。(2)光伏电池行业格局。光伏产业可以分别为硅料、硅片、电池、组件和光伏系统等环节,其中硅料与硅片环节为产业上游,电池片与光伏组件为行业中游,下游为发电系统,电池片是太阳能发电的核心部件。中国是全球最大的电池片生产基地,2019年中国电池片产能占全球总产能的77.7%,远高于马来西亚、韩国、中国台湾等全球其他地区。根据CPIA数据,2020年全球电池片产能和产量分别为249.40GW和163.40GW,中国占全球的比例分别为80.7%和82.5%。根据华经产业研究院数据,2021年我国电池片行业CR5为53.9%,CR5平均产量超过21GW,同比增长67.2%,国内产量5GW以上的企业为11家。从集中度来看,近年来CR5集中度逐渐提升,2021年略有放缓,集中度相对于组件、硅片等环节较低。根据PVInfolink统计数据,2021年全球前五大电池片制造商为通威、爱旭、润阳、中宇和潞安,与2020年相比,中宇和潞安的排名出现对调,行业前三比较稳定。(3)光伏电池片为降本关键,行业技术快速迭代。电池片是决定组件效率和成本的核心器件,对于光伏发电成本的下降具有关键性的作用。早期的光伏发电技术以BSF电池为主,随后PERC电池技术开始取代BSF技术,PERC电池技术经过优化形成了PERC+技术,以及现在正在快速发展的TOPCON技术。除此以外,HJT、IBC、碳化钙电池技术等也在不断研究发展,未来电池技术仍将不断演绎。技术的迭代也代表着相应设备的替换,光伏设备行业具备较强的技术导向,同时也拥有较好的发展前景。

  风险因素:全球疫情加速扩散;国内疫情控制不及预期;国内经济增长乏力。

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