在各類太陽(yáng)能電池中，晶硅太陽(yáng)能電池憑借光電轉(zhuǎn)換效率較高、工藝成熟、成本較低等優(yōu)勢(shì)，占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額。
晶硅太陽(yáng)能電池工作的基礎(chǔ)為 PN 結(jié)以及光生伏特效應(yīng)。
作為半導(dǎo)體材料，純凈的硅在室溫下電導(dǎo)率較小。通過在硅中摻雜其他元素，可以調(diào)整硅的導(dǎo)電性能。
例如，在硅晶體中摻入鎵元素可制成 P 型半導(dǎo)體，摻入磷元素可制成 N 型半導(dǎo)體。
在一塊完整的硅片上運(yùn)用摻雜工藝，可使兩種半導(dǎo)體交界面附近區(qū)域形成 PN 結(jié)，構(gòu)成電位差，形成內(nèi)建電場(chǎng)。
當(dāng)太陽(yáng)光照射電池表面時(shí)，能量超過硅材料禁帶寬度的光子會(huì)以本征吸收的方式被硅吸收，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。
在 PN 結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，電子向 N 區(qū)漂移，空穴向 P 區(qū)漂移，在電池的兩端產(chǎn)生電壓。
給電池連接負(fù)載后，外電路形成閉合電路，對(duì)外輸出能量。太陽(yáng)能電池通過這種工作模式，將光能量轉(zhuǎn)化成電能量。
從技術(shù)原理上，電池片效率提升主要圍繞光生伏特效應(yīng)的兩個(gè)方面來展開。首先是提升電池對(duì)太陽(yáng)光的吸收效率，其關(guān)鍵在于降低電池片表面對(duì)光的反射率，實(shí)踐中主要通過絨面制備、沉積減反射膜、細(xì)柵線印刷、激光 SE 等工藝步驟降低光學(xué)損失。
其次是提升電池對(duì)太陽(yáng)光的轉(zhuǎn)化效率，其關(guān)鍵在于減少內(nèi)部電能損耗，實(shí)踐中主要通過嵌入鈍化材料、選擇性摻雜、高密度柵線等技術(shù)手段來減少損耗，降低電學(xué)損失。
晶硅太陽(yáng)能電池的分類及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)?
晶硅電池片按照所用襯底材料晶體結(jié)構(gòu)的不同可分為單晶電池片和多晶電池片。
近年來，單晶硅片、電池片和組件生產(chǎn)制造技術(shù)不斷進(jìn)步。
相較于多晶產(chǎn)品，單晶組件轉(zhuǎn)換效率較高，在提升光伏電站發(fā)電量的同時(shí)有效降低度電成本，市場(chǎng)份額大幅提升。
大尺寸技術(shù)通過有效提升組件功率、降低物流成本和電站安裝成本，攤薄了單瓦生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝成本，進(jìn)而降低了終端度電成本。
根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，2022 年 182mm 及以上大尺寸硅片市場(chǎng)份額占比已達(dá)到 82.8%，預(yù)計(jì)這一比例將在 2023 年進(jìn)一步提升至 93.2%。
晶硅太陽(yáng)能電池按照襯底硅材料摻雜元素的不同，可分為 P 型電池(硅片摻鎵)和 N 型電池(硅片摻磷)。
P 型晶硅電池技術(shù)路線主要包括 BSF(常規(guī)鋁背場(chǎng))和 PERC(鈍化發(fā)射極和背接觸)。通過在背面附加鈍化層，PERC 電池有效減少光電損失并提升轉(zhuǎn)換效率，2018 年以來逐步替代 BSF 電池成為市場(chǎng)主流技術(shù)。
晶硅太陽(yáng)能電池在光照下會(huì)產(chǎn)生光生載流子，其中少數(shù)載流子的壽命是決定電池效率的關(guān)鍵所在，硅片中的缺陷、金屬雜質(zhì)等對(duì)少數(shù)載流子的壽命有較大的影響。
N 型硅片中的少數(shù)載流子是空穴，對(duì)金屬雜質(zhì)的敏感度相對(duì)比較低，因此與 P 型硅片相比，N 型硅片具有少數(shù)載流子壽命比較高的優(yōu)勢(shì)，也具有更好的抗光衰能力，由其制備而來的 N 型電池片具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率及長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
由此，N 型電池已成為電池技術(shù)的重要發(fā)展方向。
根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，隨著 2022 年下半年部分 N 型電池片產(chǎn)能陸續(xù)釋放，2022 年 N 型電池片市場(chǎng)占比上升至 9.1%。
N 型電池技術(shù)主要包括 TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)和 HJT(異質(zhì)結(jié))，TOPCon 技術(shù)已成為當(dāng)前 N 型技術(shù)主流路線。
除單一類型的電池片外，目前 IBC 電池技術(shù)作為平臺(tái)型技術(shù)也在穩(wěn)步發(fā)展，通過與 PERC、TOPCon 以及 HJT 技術(shù)疊加，可形成 PBC、TBC 以及 HBC 電池片，進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)化效率。
行業(yè)主要法律法規(guī)及產(chǎn)業(yè)政策情況
對(duì)光伏行業(yè)有重大影響的法律法規(guī)及產(chǎn)業(yè)政策情況如下表所示:
從歷史發(fā)展脈絡(luò)上看，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)先后經(jīng)歷了政策驅(qū)動(dòng)期、過渡期以及市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)期。
在光伏行業(yè)發(fā)展初期，受技術(shù)水平和制造成本影響，光伏行業(yè)依靠政府補(bǔ)貼支持，行業(yè)景氣度與補(bǔ)貼政策緊密相關(guān)。
2019 年以來，在中央財(cái)政取消對(duì)新備案集中式、工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)貼等一系列平價(jià)上網(wǎng)政策推動(dòng)下，光伏行業(yè)逐步完成由政策驅(qū)動(dòng)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)型，技術(shù)降本成為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
隨著技術(shù)水平的不斷提升以及產(chǎn)業(yè)成本的持續(xù)下降，光伏產(chǎn)業(yè)已逐漸擺脫對(duì)政府補(bǔ)貼政策的依賴，進(jìn)入健康、有序、可持續(xù)發(fā)展的階段。
近年來行業(yè)政策的影響主要包括推動(dòng)需求擴(kuò)容、結(jié)構(gòu)升級(jí)和各環(huán)節(jié)均衡發(fā)展，具體如下:
促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)容
2021 年是我國(guó)開啟碳中和計(jì)劃的元年。
隨著“十四五”規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要的發(fā)布，光伏利好政策密集出臺(tái)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)容。
2021-2022 年，“風(fēng)光大基地”政策推動(dòng)沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目，集中式光伏貢獻(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng);“整縣推進(jìn)”政策結(jié)合建筑光伏一體化發(fā)展，分布式光伏裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)步上升。
根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，2021 年、2022 年我國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)量分別達(dá)到54.88GW、87.41GW，同比增長(zhǎng)約 13.86%、59.27%；2022 年末我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)量達(dá)到 392.61GW，2022 年光伏發(fā)電量為 4,276 億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)30.76%，占全年總發(fā)電量的 4.9%。
推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)升級(jí)及均衡發(fā)展
2022 年以來，我國(guó)在光伏行業(yè)加快發(fā)展的同時(shí)，通過各項(xiàng)政策促進(jìn)行業(yè)加快技術(shù)創(chuàng)新突破進(jìn)程，并引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均衡發(fā)展，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)升級(jí)。
相關(guān)政策明確要積極有序發(fā)展先進(jìn)高效的光伏產(chǎn)品及技術(shù)，發(fā)展高純硅料、大尺寸硅片技術(shù)，支持高效低成本晶硅電池生產(chǎn)，推動(dòng) N 型高效電池、柔性薄膜電池、鈣鈦礦及疊層電池等先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，提升規(guī)?；慨a(chǎn)能力;推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈上下游協(xié)同發(fā)展，形成動(dòng)態(tài)平衡的良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)，引導(dǎo)太陽(yáng)能光伏、儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)品各環(huán)節(jié)均衡發(fā)展，避免產(chǎn)能過剩、惡性競(jìng)爭(zhēng)。
總體來看，國(guó)家政策法規(guī)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的積極引導(dǎo)推動(dòng)光伏行業(yè)快速發(fā)展和進(jìn)步。
我國(guó)光伏行業(yè)已進(jìn)入全面平價(jià)和市場(chǎng)化的新時(shí)代，形成良性競(jìng)爭(zhēng)、健康有序、融合發(fā)展、創(chuàng)新應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)格局。
光伏行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)
2006 年至 2011 年，光伏行業(yè)處于發(fā)展啟動(dòng)期，以德國(guó)為首的歐洲各國(guó)推出政府補(bǔ)貼政策促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)光伏發(fā)電在規(guī)模和技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)突破。
2012 年至 2021 年，光伏行業(yè)進(jìn)入發(fā)展過渡期，各國(guó)通過產(chǎn)業(yè)政策驅(qū)動(dòng)，疊加行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)降本增效，市場(chǎng)逐漸形成自發(fā)需求，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，光伏行業(yè)由政策驅(qū)動(dòng)逐步轉(zhuǎn)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。
2021 年至今，得益于光伏行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和成本改善，當(dāng)前全球大部分地區(qū)光伏發(fā)電成本已低于煤電價(jià)格，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)生經(jīng)濟(jì)性動(dòng)力顯著；在各國(guó)能源安全需求與碳中和目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，光伏發(fā)電成為不少國(guó)家具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的能源形式，光伏開始進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)新周期。
當(dāng)前，光伏行業(yè)多個(gè)環(huán)節(jié)集中度高，我國(guó)企業(yè)抓住戰(zhàn)略機(jī)遇，持續(xù)提升技術(shù)水平、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、擴(kuò)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，憑借技術(shù)與成本優(yōu)勢(shì)，2021 年各主要環(huán)節(jié)產(chǎn)量均占據(jù)全球市場(chǎng)主要份額，全球光伏產(chǎn)業(yè)重心進(jìn)一步向我國(guó)轉(zhuǎn)移。
A、技術(shù)進(jìn)步助力平價(jià)上網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性日益凸顯
隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，光伏發(fā)電成本持續(xù)降低，光伏行業(yè)逐步擺脫對(duì)補(bǔ)貼政策的依賴。
2021 年，光伏行業(yè)發(fā)電成本較十年前降幅約 90%，全球大部分地區(qū)光伏發(fā)電成本已與煤電基準(zhǔn)價(jià)相當(dāng)。
根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，2022 年全投資模型下地面光伏電站在 1,800 小時(shí)、1,500 小時(shí)、1,200 小時(shí)、1,000 小時(shí)等效利用小時(shí)數(shù)的平準(zhǔn)化度電成本分別為 0.18 元/度、0.22 元/度、0.28 元/度、0.34 元/度，即便在上述最低等效利用小時(shí)數(shù)的情況下，光伏平準(zhǔn)化度電成本也已低于 2022 年全國(guó)煤電基準(zhǔn)價(jià)平均值 0.38 元/度，光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性日益凸顯，市場(chǎng)需求持續(xù)增加。
2022 年第四季度以來，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展更趨成熟，隨著上游硅料產(chǎn)能釋放，硅料及硅片價(jià)格回調(diào)，疊加本環(huán)節(jié)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新升級(jí)，預(yù)計(jì)光伏發(fā)電成本仍有較大下行空間，經(jīng)濟(jì)性驅(qū)動(dòng)力持續(xù)增強(qiáng)，最終推動(dòng)光伏發(fā)電更大規(guī)模、更多場(chǎng)景應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。
B、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)和能源安全訴求迫切，提升光伏發(fā)電占比具有重要意義
近百年來，世界主要經(jīng)濟(jì)體二氧化碳排放迅速增長(zhǎng)，據(jù) Our World in Data 統(tǒng)計(jì)，2021 年，全球二氧化碳排放達(dá)到 371 億噸。
碳排放量的迅速增長(zhǎng)催生全球范圍內(nèi)對(duì)于新能源的需求。
全球邁向碳中和是氣候變暖背景下的必經(jīng)之路，也是地球可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
根據(jù) IRENA 統(tǒng)計(jì)，截至 2021 年 11 月，177 個(gè)國(guó)家(約占所有國(guó)家的 90%)表示正在考慮凈零目標(biāo)，凈零排放的主要途徑是發(fā)展可再生能源發(fā)電，其中光伏作為一種清潔、安全、高利用率、標(biāo)準(zhǔn)化可控化的能源，成為各國(guó)可再生能源中的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。
截至 2021 年末，全球發(fā)電仍然以燃煤與天然氣發(fā)電為主，且絕對(duì)規(guī)模呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
化石能源存在不可再生、分布不均衡等問題，將會(huì)對(duì)全球各國(guó)能源安全造成威脅，俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)引發(fā)歐洲乃至全球進(jìn)一步審視能源安全相關(guān)政策的適當(dāng)性及充分性。
2022 年初，受俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)影響，歐洲地區(qū)天然氣等化石能源供應(yīng)出現(xiàn)缺口，傳統(tǒng)能源價(jià)格水漲船高，2022 年 5 月歐盟 Re Power EU 計(jì)劃將“Fit for 55”計(jì)劃中的可再生能源目標(biāo)由 40%再次提升至 45%。
我國(guó)化石能源資源稟賦呈現(xiàn)“富煤貧油少氣”特點(diǎn)，煤炭使用受碳中和目標(biāo)約束，油氣資源的對(duì)外依存度較高，包括提升光伏發(fā)電占比在內(nèi)的電力綠色轉(zhuǎn)型成為重要解決方案。
C、光伏行業(yè)市場(chǎng)需求高速增長(zhǎng)，未來發(fā)展前景廣闊
在前述背景下，為促進(jìn)光伏行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展，光伏平價(jià)上網(wǎng)相關(guān)政策陸續(xù)推出。平價(jià)上網(wǎng)政策疊加技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)鏈加速降本增效，光伏發(fā)電市場(chǎng)需求持續(xù)增加。
根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，在主要經(jīng)濟(jì)體的帶動(dòng)下，2020-2022 年全球光伏新增裝機(jī)分別為 130GW、170GW 和 230GW，復(fù)合增長(zhǎng)率為 33.01%。
根據(jù)中金公司預(yù)測(cè)，2023 年仍為光伏增長(zhǎng)大年，光伏新增裝機(jī)復(fù)合增速將維持高位，保守情況下預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)裝機(jī) 130-140GW，海外裝機(jī) 170GW，全球需求同比增長(zhǎng) 30%到 300-310GW；樂觀情況下全球需求同比增速可能達(dá)到 40%-50%區(qū)間，全年新增裝機(jī)量接近 350GW。
為滿足巴黎氣候目標(biāo)，2030 年全球累計(jì)光伏裝機(jī)容量需達(dá)到 5,200GW，結(jié)合 2022 年全球新增裝機(jī) 230GW、2022 年末全球累計(jì)裝機(jī) 1,156GW 測(cè)算，2030 年全球新增光伏裝機(jī)量或?qū)⒊^ IEA 預(yù)計(jì)的 630GW。
由此可見，終端裝機(jī)市場(chǎng)未來需求持續(xù)旺盛，光伏行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
光伏電池片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、在產(chǎn)業(yè)鏈中的地位和作用
我國(guó)光伏企業(yè)在電池片環(huán)節(jié)具有突出優(yōu)勢(shì)，2021 年我國(guó)光伏電池片產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的比例達(dá)到 88.40%。
近年來，我國(guó)太陽(yáng)能電池片產(chǎn)量規(guī)模逐年提升，增長(zhǎng)率整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。
根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，2022 年我國(guó)電池片總產(chǎn)量約為 318GW，增長(zhǎng)率高達(dá) 60.69%。
從產(chǎn)業(yè)集中度上看，根據(jù) CPIA 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020 年以來我國(guó)電池片行業(yè)集中度不斷提高，行業(yè)頭部效應(yīng)明顯。
太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝復(fù)雜、投資規(guī)模大，屬于技術(shù)、資金密集行業(yè)，深厚技術(shù)底蘊(yùn)和豐富生產(chǎn)工藝經(jīng)驗(yàn)是電池廠商保持和加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。
2021 年產(chǎn)量位居前十位的廠商中，專業(yè)電池廠商市場(chǎng)份額呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，產(chǎn)量占當(dāng)年總產(chǎn)量的比例達(dá)到 40%，在行業(yè)內(nèi)占據(jù)重要地位。
電池片行業(yè)屬于技術(shù)、資金密集型行業(yè)。
電池片環(huán)節(jié)的技術(shù)升級(jí)創(chuàng)新和成本降低在全產(chǎn)業(yè)鏈中具有突出作用，是帶動(dòng)整體光伏行業(yè)不斷突破擴(kuò)容的重要驅(qū)動(dòng)因素。
由此，進(jìn)入光伏電池片行業(yè)的主要壁壘為技術(shù)壁壘、資金壁壘。
在技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模效應(yīng)的影響下，只有緊跟技術(shù)進(jìn)步趨勢(shì)，保持對(duì)新技術(shù)的研發(fā)儲(chǔ)備與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度跟蹤，才能選擇合適的時(shí)機(jī)，適時(shí)投建先進(jìn)產(chǎn)能；
同時(shí)，業(yè)內(nèi)企業(yè)需要擁有足夠的資金實(shí)力，從而擴(kuò)大先進(jìn)產(chǎn)能規(guī)模、發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，并通過量產(chǎn)線工藝改進(jìn)持續(xù)降本增效;最終憑借符合市場(chǎng)需求的先進(jìn)產(chǎn)品、優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量和具有競(jìng)爭(zhēng)力的成本，在行業(yè)內(nèi)建立起穩(wěn)固的市場(chǎng)口碑和客戶資源。
晶硅電池技術(shù)仍占據(jù)主流市場(chǎng)，N 型電池市場(chǎng)份額將陸續(xù)提升
在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面，因光伏發(fā)電價(jià)格需要與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，能夠大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的太陽(yáng)能電池通常都具有較高的性價(jià)比，晶硅電池仍是現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主流技術(shù)。
根據(jù) 2022 年實(shí)際市場(chǎng)份額及 2023-2024 年預(yù)測(cè)情況，P 型 PERC 電池是晶硅電池主要出貨類型。
由于 N 型硅片具有較高的少數(shù)載流子壽命和較低的效率衰減，相對(duì) P 型硅片制備的電池片而言轉(zhuǎn)換效率更容易得到提升，N 型電池片市場(chǎng)份額逐漸擴(kuò)大。
N 型電池片技術(shù)主要包括 TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)和 HJT(異質(zhì)結(jié))，TOPCon 技術(shù)已于 2022 年開始步入規(guī)?；慨a(chǎn)階段。
此外，IBC(交指式 背接觸電池技術(shù))將正負(fù)電極呈叉指狀排列在電池背光面，可分別疊加TOPCon、HJT 技術(shù)形成 TBC、HBC 電池片，進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)化效率。
當(dāng)前晶硅電池的主要技術(shù)路線優(yōu)劣勢(shì)以及未來發(fā)展趨勢(shì)如下:
如上表所示，目前 PERC 電池技術(shù)仍保持主流地位，N 型 TOPCon 電池技術(shù)取得突破，逐漸步入量產(chǎn)階段，受益于設(shè)備投資成本的下降以及 N 型硅片制備技術(shù)的進(jìn)步，N 型 TOPCon 電池在組件端和系統(tǒng)端逐漸表現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性，在 N 型電池技術(shù)中產(chǎn)業(yè)化發(fā)展相對(duì)迅速。
受各方面因素對(duì)量產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的影響，未來將出現(xiàn) PERC 與各類 N 型電池技術(shù)并行發(fā)展的局面，CPIA 預(yù)測(cè)各類技術(shù)市場(chǎng)份額如下圖所示:
上述各類技術(shù)保持并行發(fā)展的具體原因如下：
一是市場(chǎng)需求存在廣泛性，因光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝地在自然條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r以及項(xiàng)目地政策等多方面存在差異，各類組件的度電成本由此存在差異，使得不同安裝地點(diǎn)對(duì)組件類型的選擇有所不同，不同應(yīng)用場(chǎng)景也存在一定需求偏好；
二是新技術(shù)量產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性需要時(shí)間驗(yàn)證，光伏產(chǎn)業(yè)鏈在技術(shù)升級(jí)中存在一定的切換成本以及階段性供需失衡，既有技術(shù)也會(huì)快速調(diào)整以應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)格局的變化，技術(shù)切換通常存在較長(zhǎng)的過渡期間。
多舉措持續(xù)降本，推動(dòng)光伏發(fā)電的進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用
為適應(yīng)和推動(dòng)光伏發(fā)電的進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用，在不斷提升光電轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)，持續(xù)降低制備成本也是光伏電池片技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。
在硅片端，采用大尺寸硅片可以降低硅片和電池片單瓦人工及制造費(fèi)用，目前 182mm、210mm 已成為主流尺寸;應(yīng)用薄片化硅片可以有效降低單片硅片及電池片的制造成本，目前 P 型 PERC 電池、N 型 TOPCon 電池所使用硅片的主流厚度已分別降至 150μm、130μm。
在漿料端，通過推進(jìn)漿料國(guó)產(chǎn)化、優(yōu)化金屬化技術(shù)、探索銀包銅技術(shù)等各項(xiàng)措施，預(yù)期可降低銀漿成本。
除在上述材料端持續(xù)降本外，提高產(chǎn)線自動(dòng)化智能化水平、改進(jìn)工藝以提升單線產(chǎn)出等方式可有效降低人工及制造費(fèi)用。
下一代電池技術(shù)有助于進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)換效率，目前尚處于實(shí)驗(yàn)室和小試驗(yàn)證階段
由于本身結(jié)構(gòu)特性的限制，硅材料能吸收太陽(yáng)光譜的區(qū)間范圍有限，利用硅材料制備而成的電池(晶硅電池)存在光電轉(zhuǎn)換效率極限值，而越接近效率極限，所需要采用的新技術(shù)或工藝的難度越大，效率提升進(jìn)展相對(duì)越緩慢。
由此，業(yè)界也開始研究通過鈣鈦礦等新的材料體系或者通過鈣鈦礦/晶硅疊層電池結(jié)構(gòu)來提升轉(zhuǎn)換效率，尚處于實(shí)驗(yàn)室和小試驗(yàn)證階段。
A、碳中和目標(biāo)與能源危機(jī)驅(qū)動(dòng)下，光伏行業(yè)市場(chǎng)需求持續(xù)旺盛
隨著技術(shù)進(jìn)步和持續(xù)迭代，光伏行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代。
在經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ)上，碳中和目標(biāo)與能源危機(jī)共同驅(qū)動(dòng)光伏行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展軌道。
光伏作為一種清潔、安全、高利用率、標(biāo)準(zhǔn)化、可控化的能源，成為各國(guó)可再生能源重點(diǎn)發(fā)展方向。
基于全球新能源發(fā)展規(guī)劃、光伏發(fā)電成本以及各國(guó)政府的政策支持，光伏行業(yè)前景廣闊，存在巨大確定性需求。
根據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)2022 年 3 月發(fā)布的《世界能源轉(zhuǎn)型展望》報(bào)告，要實(shí)現(xiàn) 1.5°C巴黎氣候目標(biāo)，到 2030 年全球在運(yùn)太陽(yáng)能光伏容量需達(dá) 5,200GW，到 2050 年全球太陽(yáng)能光伏裝機(jī)總量需超 14,000GW。
據(jù) CPIA 與 IEA 統(tǒng)計(jì)，2022 年全球新增光伏裝機(jī)230GW、累計(jì)光伏裝機(jī)量 1,156GW，與 2030 年和 2050 年目標(biāo)相比存在較大缺口。
在長(zhǎng)期確定性需求的支撐下，光伏電池片行業(yè)面臨廣闊的市場(chǎng)空間。
B、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能稀缺及新技術(shù)更迭背景下，先進(jìn)大尺寸電池片產(chǎn)品供不應(yīng)求
在 2021 年開始的新一輪擴(kuò)產(chǎn)周期中，由于上游原料緊缺壓力，電池片環(huán)節(jié)擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模相對(duì)較小，使得 2022 年以來大尺寸電池供應(yīng)階段性偏緊，電池環(huán)節(jié)議價(jià)能力提升。
同時(shí)，電池片環(huán)節(jié)正處于新一輪技術(shù)更迭期，TOPCon 等新型技術(shù)不斷取得突破，光伏企業(yè)對(duì)技術(shù)路線的充分研判及試驗(yàn)是投建量產(chǎn)線的前提。
2022 年第四季度以來，硅料價(jià)格因產(chǎn)能逐漸釋放已步入下行軌道，硅片價(jià)格隨之下降，上游原材料價(jià)格水平更趨合理，促進(jìn)終端市場(chǎng)尤其是集中式地面電站裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)容，為電池、組件環(huán)節(jié)廠商提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。
在此背景下，掌握先進(jìn)電池技術(shù)及產(chǎn)能的廠商，憑借其規(guī)?；慨a(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)及成本競(jìng)爭(zhēng)力，議價(jià)能力及產(chǎn)品消納能力有望進(jìn)一步提升。
我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)頗具國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，各環(huán)節(jié)產(chǎn)品在滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)生產(chǎn)需求后用于外銷。
但近年來，美國(guó)、印度、歐盟等光伏產(chǎn)品重要市場(chǎng)頻頻出臺(tái)相關(guān)貿(mào)易保護(hù)政策，使我國(guó)光伏產(chǎn)品面臨國(guó)際貿(mào)易摩擦風(fēng)險(xiǎn)。
美國(guó)方面，受中美貿(mào)易摩擦影響，美國(guó)對(duì)我國(guó)光伏企業(yè)施加多項(xiàng)限制措施，如“201 關(guān)稅”、“301 關(guān)稅”、反傾銷關(guān)稅等，要求我國(guó)出口的太陽(yáng)能電池、組件等產(chǎn)品接受雙反調(diào)查和其他審查。
印度主要通過關(guān)稅保護(hù)本土制造廠商，自 2022 年 4 月起對(duì)我國(guó)進(jìn)口電池片、組件分別征收 25%、40%的基本關(guān)稅，以達(dá)到保護(hù)本土光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目的。
額外的關(guān)稅成本使得印度市場(chǎng)組件成本提升，一定程度上抑制了光伏終端裝機(jī)量。
歐盟于 2022 年 6 月及 9 月分別公布《反強(qiáng)迫勞動(dòng)海關(guān)措施決議》與《歐盟禁止強(qiáng)迫勞動(dòng)產(chǎn)品立法草案》，在此兩法案的影響下我國(guó)光伏出口企業(yè)將來可能面臨來自歐盟海關(guān)的審查合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，且海關(guān)擁有主動(dòng)扣留特定地區(qū)產(chǎn)品的權(quán)利，將使我國(guó)光伏企業(yè)出口的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)升高。
根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，2022 年美國(guó)、印度、歐洲光伏裝機(jī)容量分別約為18.6GW、14.0GW、41.4GW，合計(jì)約占全球光伏新增裝機(jī)容量的 32%，是光伏組件主要需求市場(chǎng)之一。
與此同時(shí)，其本土組件廠商的產(chǎn)能規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力相較我國(guó)廠商處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)。美國(guó)、印度、歐洲光伏組件產(chǎn)能與當(dāng)?shù)匮b機(jī)需求相比存在較大缺口，需要大量進(jìn)口組件產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)裝機(jī)需求。
綜上，主要海外市場(chǎng)的貿(mào)易壁壘一定程度上增大了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，提高了應(yīng)對(duì)成本；但考慮到目前歐美等主要需求市場(chǎng)新增光伏裝機(jī)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)容，而自身尚不具備光伏產(chǎn)品的充分供給能力，前述市場(chǎng)對(duì)我國(guó)企業(yè)制造的光伏產(chǎn)品仍有較大需求。
我國(guó)光伏電池片廠商占據(jù)全球領(lǐng)先地位，部分廠商同時(shí)布局電池片、組件環(huán)節(jié)，其生產(chǎn)的電池片主要用于自制組件，不外售或僅少量外售電池片;部分專業(yè)化電池片生產(chǎn)廠商則以電池片外售為主。
根據(jù) PV InfoLink 以外售出貨量為統(tǒng)計(jì)口徑的年度排名情況，中潤(rùn)光能與通威股份、愛旭股份、潤(rùn)陽(yáng)股份在報(bào)告期各期均位列全球前五名，同屬于第一梯隊(duì)專業(yè)電池片廠商。
近年來，電池片行業(yè)呈現(xiàn)出“強(qiáng)者恒強(qiáng)”的馬太效應(yīng)，產(chǎn)業(yè)集中度逐步提升，頭部企業(yè)市場(chǎng)份額持續(xù)擴(kuò)大。
根據(jù) CPIA、PV InfoLink 數(shù)據(jù)，行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)電池片產(chǎn)能、產(chǎn)量情況如下:
2020 年，受上半年全球海運(yùn)受阻、光伏電站投資及安裝工作難以開展影響，市場(chǎng)需求短期內(nèi)受到影響，6 月底太陽(yáng)能電池片價(jià)格較年初下跌近 20%。7 月份以來，隨著市場(chǎng)需求逐步釋放，太陽(yáng)能電池片價(jià)格企穩(wěn)回升。
2021 年，光伏產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)能錯(cuò)配造成硅料階段性短缺，受上游硅料價(jià)格上漲向下傳導(dǎo)的影響，太陽(yáng)能電池片市場(chǎng)價(jià)格整體呈上漲趨勢(shì)。
2022 年，全球光伏新增裝機(jī)規(guī)模延續(xù)高速增長(zhǎng)的良好態(tài)勢(shì)，受需求拉動(dòng)影響，下游組件廠商開工率顯著回升，電池片環(huán)節(jié)成本上漲壓力向下游傳導(dǎo)順暢，帶動(dòng)太陽(yáng)能電池片價(jià)格在高位運(yùn)行。
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦光伏網(wǎng)）：光伏電池的分類及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
