2021年光伏行业深度研究报告

2021年光伏行业深度研究报告

1、 全球长期增长空间开启

1.1 平价时代全面来临

光伏产业兴起于欧洲，后发动力在中国，平价市场在全球。光伏行业发展至今， 主要经历了4个阶段：

发展初期2004-2010年：新增装机量年复合增速达81.0%，主要发展地在欧洲各国。光伏发电大规模产业化兴起于2004年欧洲，以德国为首的欧洲各国推出政府补 贴政策，推动光伏产业大规模商业化发展。

整理期 2011-2013 年：新增装机量年复合增速达12.8%。欧债危机导致欧洲各国政 府开始大幅降低光伏补贴，光伏投资收益率下行导致下游需求减少，早期行业上游快速扩张进一步加剧供需失衡。与此同时，美国、欧洲在2011、2012年相继对中国光伏产业发起“双反”调查，致使光伏行业整体打击惨重，2012 年全球光伏新增装机量首次下滑。

成长期 2014-2018 年：新增装机量年复合增速达22.1%，主要发展地在中国。2012 年，中国为应对美、欧“双反”调查、加大光伏应用补贴力度，发布《太阳能发电发展十二五规划》，并于2013年7月正式发布《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，明确电价补贴标准和补贴年限。至此，中国接替主导光伏产业发展的接力棒，开启光伏产业的第二轮快速成长期。

平价期2019-2025 年：主要发展地在全球。伴随光伏工艺技术的不断进步和成本改

善，光伏发电在很多国家已成为清洁、低碳、同时具备价格优势的能源形式，光伏开始进入全面平价期，全球光伏市场开启新一轮增长。

装机成本持续下行，平价市场逐步打开。近年来，光伏技术进步使得装机成本不断下行，带动光伏发电性价比提升，全球平价市场正在逐步扩大。总结近期各地区光伏最低中标价格，2020年葡萄牙光伏项目最低中标电价已达1.32美分/kWh，再创光伏发电最低中标电价纪录，光伏发电已经成为越来越多国家成本最低的能源发电方式。

碳中和已成全球共识，激发光伏需求长期增长。随着光伏经济性的提升，以光伏为代表的清洁能源发展已成为全球共识。2020年以来，全球各大主要经济主体及地区，以逐渐形成 “ 绿色发展”为核心的发展理念，碳中和计划成为全球热词，以光伏为代表的清洁能源发展开始加速。

中国：2030年碳达峰，2060年碳中和，2030年非化石能源占比达 25%。

2020年9月22日，在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，提出中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。

2020年12月12日，在气候雄心峰会上强调，到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比 2005 年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。2020年12月18日，中央经济工作会议进一步将做好碳达峰、碳中和工作确定为重点工作目标。

欧盟：2030 减排目标提升至 55%。

2020年12月11日，欧盟 27 个成员国的领导人同意到2030 年，其温室气体净排放量将从此前设立的目标——比1990年的水平减排40%，提升到至少55%。此前，欧盟提出到2050年实现温室气体 \" 净零排放 \"。

美国：拜登获胜重返《巴黎协定》，ITC 政策有望延长。

拜登于7月时承诺在未来4年投资2万亿美元加强美国的清洁能源基础设施建设，减少对化石燃料的依赖，力争在2035年前实现无碳发电。

1.2 国内市场：“十四五”大幅增长，“双碳目标”打开长期巨大空间

“碳达峰 ”强化能源目标，光伏发展进入加速期。在气候雄心峰会上强调，到2030 年,我国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，结合此前关于2030 年“碳达峰”和 2060 年“碳中和”的重要讲话，标志着我国非化石能源尤其是以光伏、风电为代表的新能源将成为未来能源增长的中坚力量。

根据我们测算，中性预期下，“十四五”期间我国光伏和风电年均新增装机规模将达到 76.65GW和41.28GW；“十五五”期间光伏和风电年均新增装机规模将达到 122.37GW和65.89GW，新能源发展有望进入加速发展期。

国内项目具体实施来看，未来平价项目及户用项目是主要增长点。

平价项目快速增长，国内范围显著扩大。2020年平价项目有19省纳入平价项目超 33GW，相较2019年12省14.8GW大幅增长。随着光伏发电效率的快速提升和成本的

稳步下降，国内光伏平价范围显著扩大。2020 年两湖、广东地区脱硫煤电价高于 0.41 元/kWh，申报了众多百MW级渔光互补平价项目，凭借较低的土地租赁成本使得此类项目成本低于地面电站，具有较强的竞争优势。

户用市场发展迅猛，全年并网规模可观。户用市场近年来发展迅速，历年装机量屡创新高，光伏户用项目因其低成本高收益的特性进入千家万户，成为光伏应用重要场景。2020年光伏新政中，户用光伏补贴总额为5亿元，占总补贴比例从2019年的 25%提升至33.3%，2020年户用光伏项目实际装机规模达10.12GW，再创历年装机新高。

1.3 海外市场：欧洲持续向好，美国快速恢复，新兴市场攀升

不惧疫情影响，欧洲光伏需求高涨。得益于光伏成本的快速下行，光伏平价所带来的性价比迅速突显。虽受疫情影响有所扰动，2020年欧洲光伏市场继去年装机热潮之后再次实现正增长。2020年欧洲全年预计新增光伏装机18.2GW，同比增长11%。中性预期，2021年、2022年欧洲市场光伏新增装机有望迈上20GW台阶，分别达到 22.4GW和27.3GW，同比增速达23%、22%。

德国、荷兰增长稳健，西班牙抢装延续，波兰异军突起。2020 年欧洲新增光GW级以上国家分别为德国、荷兰、西班牙、波兰。德国光伏装机延续高增长态势，以 4.8GW 重回欧洲光伏装机首位，其友好的EEG草案及NECP政策框架为光伏市场提供增长温床。荷兰以2.8GW排名第二，屋顶市场继续为其增长主力。此外，西班牙预计2020年新增光伏装机2.8GW，项目主要来源于上一年度抢装项目延续及新项目开发；波兰新增装机2.2GW，继续延续2019年以来的高增速，增长主要动力是光伏平价带来的自用系统需求爆发。

美国：增长动力强劲，能源结构转型加速。根据SEIA和Wood Mackenzie发布的

《美国太阳能市场洞察力2020年第四季度》报告，到2020年第三季度，太阳能占所有新增发电能力增加量的43％，超过任何其他电源。预计2020年，新的太阳能装机容量将达到创纪录的19GW，比2019年同比增长43％。细分来看，户用市场受疫情影响较大，但三季度复苏态势明显；公共事业板块规模增长动力强劲。EIA预测，2021 年美国公共事业板块新增光伏装机有望达到15.4GW新高。

重返巴黎协定，ITC 预期延期，装机有望持续高增。美国光伏市场自2016年大幅新增装机 14.8GW 以来，近年来表现整体平稳，政策方面主要受到绿色基建投资计划和投资税收抵免影响。拜登当选总统推出的绿色基建计划，有望推动以光伏为代表的清洁能源成为主题。此外，自 2006 年开始实施的美国 ITC 政策作为光伏发电扶持重要一环，补贴项目最高可享受 30%的税收抵免优惠。该政策自2015年底延期五年后，计划从2019年逐步下降。通过 ITC 延期政策有助于美国光伏市场继续保持火热需求，装机有望持续高增。由于上述政策变动，美国市场未来装机有望大幅超过前期BNEF等机构的预测数据。我们预计2021年美国市场超21GW。

光储结合模式兴起，发展前景广阔。受光伏发电时间性和波动性影响，光伏+储能这一最优结合模式开始在美国兴起。光储结合一方面可平滑光伏发电波动性对电网系统的冲击，一方面可以将发电余量自用。此外，投资税收抵免政策也从侧面支持了该模式发展。彭博新能源财经数据，当前光储一体化项中，电池部分约24GWh，前十大开发商占比约 31%。Wood Mackenzie 预测，到2025年，美国大约30％的非住宅光伏发电容量将来自社区太阳能，并且预计每四个非住宅太阳能系统中将有一个安装储能。

疫情短期构成扰动，中长期看需求预期乐观：传统市场增长强劲，新兴市场贡献增量明显。疫情对于全球光伏行业短期扰动，但行业中长期增长趋势不变。预期中国、欧洲以及美国市场增长动力强劲，南美、中东、北非等新兴市场贡献增量明显，整体看光伏需求

将继续保持高速增长。综合来看，中长期光伏市场整体预期仍乐观，2021 年新增装机量有望超过160GW。

中长期发展来看，全球光伏行业发展前景广阔。受全球疫情影响，光伏行业短期或受些许波动，但是从长期发展趋势来看，“光伏平价+碳中和”所带来的全球能源格局转型之大势已定。根据各国清洁能源未来占比路线图以及多家能源研究机构预测，未来 10年、20年、30年，全球光伏渗透率将达到15%、20%、40%，较2019年的 2.7%，光伏行业的发展速度和发展空间将大幅提升。光伏行业的发展终将一往无前。全球长期增长空间已开启。

2、 中国制造引领行业发展，龙头不断完善产业布局

2.1 多晶硅：行业集中度进一步提升，景气度持续上行

多晶硅是光伏行业的重要上游环节。光伏产业链大致可分为上游多晶硅、硅片，中游电池片、组件，以及下游光伏发电系统三大环节。其中，多晶硅作为光伏产品制造的基础原材料，具有产能投资金额大、技术工艺复杂、投产周期长等特点，且具备较高的进入壁垒，行业附加值较高。

我国多晶硅产业现已占据全球领先地位，大致经历了6个阶段：萌芽摸索期 （1957-1997 年）；产业化起步期（1997-2005 年）；蓬勃发展期（2005-2009 年）；市 场调整期（2009-2013 年）；奋起直追期（2013-2016）；领先全球期（2016 年至今）。

目前国内先进产能综合现金成本在 3 万元/吨，生产成本在 4 万元/吨，综合成本在 5 万元/吨。国内厂商凭借低成本电力资源，以及对工艺的持续改进与精细化管理，产品竞

争力不断增强，与海外企业相比具有较为明显的成本优势。目前，国内先进多晶硅产能综合现金成本在3万元/吨左右，生产成本在4万元/吨左右，综合成本在 5 万元/吨左右。

供给端：海外高成本产能退出，国内新增产能有限。

全球多晶硅产能根据产能规模和成本，可大致分为三大梯队：

第一梯队：低成本产能，包括东方希望、大全新能源、通威股份、新特能源、新疆协鑫 5 家厂商，预计现金成本在7美元/千克以内，2020年总产能约为35万吨， 有效产能约为30万吨左右。

第二梯队：中成本产能，包括徐州协鑫（颗粒料产能顺利达产后将进入第一梯队成本前列）、亚洲硅业、天宏瑞科、马来西亚OCI和美国瓦克等，现金成本在8-13美元/千克之间，有效总产能约为30万吨左右。

第三梯队：高成本落后产能，主要包括国内规模较小的产能和海外高成本产能， 现金成本在13美元/千克以上，正陆续停产或退出市场。

海外高成本产能退出，国内新增产能有限。2018-2019 年多晶硅价格持续下跌， 且国内多晶硅企业的产能逐步扩大，在价格和市场份额的双重挤压下，海外高成本多晶硅加速退出。2020年初，德国瓦克对多晶硅业务计提7.6亿欧元资产减值， 并计划将美国2万吨多晶硅产线改电子级产线。韩国市场方面，韩华决定退出多晶硅料市场，OCI计划关停韩国光伏多晶硅产线，仅保留马来西亚2.7万吨产能。

国内产能方面，硅料行业C5格局渐稳固。2020年年底国内在产多晶硅企业数量减少

至 11 家，合计产能约为 42 万吨，前5家企业产能占提升至86%。由于新建产能释放周期较长， 2021 年国内计划新增产能约 17.3 万吨，实际贡献产量约仅为5万吨左右，叠加海外多晶硅进口预计规模 9-10 万吨，全年合计多晶硅供应量约为58万吨。

需求端：下游单晶硅片企业持续扩张。2019 年起单晶硅片企业开始新一轮快速扩 张，2020 年年底单晶硅片产能在205GW左右，预计2021年将继续大幅增长 100GW 左右。本轮新扩产的硅片都是单晶产能，单晶占比将进一步提升，且新扩产能多于2021 年下半年集中释放，预计对单晶用料的需求将大幅上涨，单晶硅料市场 处于紧平衡的状态。

供需匹配：阶段性供需紧平衡，高品质硅料稀缺。2021年硅料供需仍将维持紧平衡状态，光伏装机需求乐观，下游硅片积极扩产，单晶占比的不断抬升，高品质硅料需求提升，多晶硅供需仍将维持紧平衡态势。且随着下半年装机需求开始强烈，而硅料新增产能释放较缓，阶段性硅料供应紧张预计仍将出现。而且由于硅片产能大幅高于实际需求，硅料相对紧缺，抢到硅料就是抢到硅片市场份额，故即使硅料供需基本匹配需求，由于抢现货硅料生产甚至囤货的因素，2021年硅料价格将上涨并维持高位。

长单锁定需求，具有成本优势的多晶硅龙头企业，有望迎来量利齐升的高增长。 下游硅片厂商基于产业需求研判和供应链管理需要，纷纷对多晶硅产能签订长单框架协议，已基本锁定多晶硅主流企业产能。此外，随着龙头厂商多晶硅新产能持续爬坡优化，生产成本优势将进一步得到提升。一方面受益于新疆，内蒙古，四川等地区新产能所在地的低电价，使得多晶硅主要生产成本电力成本大幅下降；另一方面，龙头企业设备制造和生产工艺持续优化，成本管控能力不断提升。随着多晶硅价格持续高位，具有成本优势的龙头企业有望持续受益。

2.2 硅片：单晶一统天下，大尺寸、薄片化、N 型三大未来趋势

单晶硅片渗透率持续提升

双寡头垄断格局依旧，行业扩产快速启动。当前光伏单晶硅片环节呈双寡头垄断格局，从产能角度来看，2020年隆基（80GW）和中环（50GW）约占我国单晶硅片65%产能。伴随下游硅片需求向好，国内厂商纷纷启动新一轮扩产计划，同时通威、美科等厂商开始布局硅片业务。预计到2021年，隆基和中环产能规划将分别达到100GW和65GW，行业总产能有望超过300GW。

当前硅片市场多尺寸并存，M2占据主流，大尺寸化趋势明显。目前市场上并存的有M2、G1、M4、M6和M12等多种不同尺寸规格的单晶硅片，其中M2硅片最早由隆基和中环联合行业其他多家厂商于2013年推出，并于2017年开始占据行业主流地位。2018年晶科首次推出G1尺寸产品，并获得晶澳、天合、通威等厂商积极响应；海外厂家LG、韩华Q Cell选择站队M4尺寸；2019年6月，隆基推出M6尺寸 (166mm)大硅片；同年8月，中环推出M12尺寸（210mm）大硅片。

硅片尺寸的提升可有效降低光伏系统度电成本，主要体现在以下两点：

1） 生产成本方面，在电池、组件生产速率基本固定情况下，通过提升硅片尺寸 可以使单位时间产出的电池、组件功率提升，从而降低分摊至单瓦的设备、人工及其他生产成本；

2） 电站系统方面，在组件串联数一定的情况下，通过单体支架组件的功率提升， 降低分摊至单瓦的支架、逆变器及搬运人工成本等。

下游厂商积极响应，联动扩建产能兼容M6与M12。硅片尺寸的扩大有可能导致薄

片化良率降低，因此在硅片生产环节需要进行必要的调整。此外，也关系到下游 电池片、组件产线的调整，尤其是电池片制造中，硅片尺寸的扩大可能会使电池片在制绒、镀膜过程中产生不均匀的状况。因此大硅片的推广需要下游产业链整 体协同。

截至目前， 已有多家下游电池、组件厂商形成联动，已相继宣布支持M6和M12型硅片，2021年隆基主推的M6硅片占比将显著提升，中环股份方面，随着新产能的不断释放，中环主推的M12硅片出货量也将不断提高。

2021年大尺寸硅片渗透率将不断提升，由于多晶硅料相对供应紧张、价格较高，后续在硅片薄片化方面，厂家也将持续跟进，大尺寸虽然会降低薄片化良品率，但是通过生产环节的配合调整以及半片等技术应用，薄片化未来趋势也可期，这将进一步提升大尺寸特别是M12的经济性。同时N型在效率上占有优势，N型单晶也是光伏行业技术降本重要趋势方向。

2.3 电池片：PERC 产能快速上量，HJT 有望成为下一竞争热点

政策抬高门槛，行业集中度加速提升，专业化厂商迅速崛起。工信部公布2020年光伏制造行业规范，提高新建产能转换效率最低标准。中小企业研发生产成本高昂，依赖政府补贴，技改难度较大，新政下难以维持，行业加速出清。

2020年以来，头部电池片厂商扩产加速，通威、爱旭、隆基、晶澳、天合前5家电池片产能均有显著提升。其中通威与爱旭作为专业化电池片厂商，2020年底产能已达约 30、36GW，2021 年有望进一步提升至 42、40GW，位列全球第一、二位，专业化电池片厂商龙头地位进一步稳固。

“平价上网”加速推进，高效电池需求猛增。“平价上网”时代加速到来，进一步加大了对高效电池的需求。目前，市场上 PERC、N-PERT、TOPCon、HJT、IBC等高效电池技术突飞猛进。2020 年，单晶 PERC 电池行业平均转换效率达到22.8%， 较 2019 年提高 0.5pct。N-PERT/TOPCon 电池平均转换效率为23.5%，异质结电池平均转换效率为 23.8%，但成本高昂。从未来技术发展趋势来看，多晶电池提升空间不大，PERC、异质结电池仍有较大空间。而单晶PERC电池在成本和转换效率方面均优于普通单、多晶电池，是目前性价比最高的电池片产品。

PERC产能快速上量，成为市场主流。2020年新建产能均采用PERC技术，并且部分电池企业对旧电池产线进行技改，使得PERC产能实现快速提升，市占率提升至86.4%。N型电池相对成本较高，市占率为3.5%，较去年小幅提升。

大尺寸电池发展已成为大势所趋。大尺寸电池可以有效提高组件发电功率，降低光伏发电系统成本。当电池片面积增加时，每块电池的输出功率也随之增加。166mm电池比常规的156.75mm电池面积增加12.21%，210mm电池比156.75mm电池面积增加80.5%。通过使用更大面积的电池，可以降低光伏发电的系统成本，获得更高的光伏发电项目投资回报率。

上下游厂商积极联动，大尺寸产能加速扩张。硅片及电池尺寸的扩大有可能导致硅片薄片化良率降低，因此在硅片生产环节需要进行必要的调整。此外，也关系到电池片、组件产线的调整。因此大尺寸的推广需要上下游产业链整体协同。受光伏全球平价需求爆发影响，光伏市场景气度持续向好，各大龙头厂商纷纷布局产能扩张。截至目前，产业链已有多家上下游厂商形成联动，相继宣布支持M6、 M10和G12版型，预计180-210mm等大尺寸型电池将在未来1-2年内迅速推广，组件进入500W、600W时代

电池片价格企稳盈利回升，大尺寸电池片利润空间更佳。2020 年上半年受疫情影响光伏需求有所延后，叠加单晶PERC电池产能前期扩产产能释放，电池片价格快速下滑，较年初价格下降幅度达20%，触及多家电池厂商成本线。2020 年四季度开始随着光伏需求回暖，电池片价格企稳回升，盈利能力显著修复。预计随着光伏需求的进一步修复以及上游硅片新建产能逐步释放，单晶 PERC 电池盈利能力有望继续修复。

大尺寸电池定价当前采取跟随策略，定价基本与主流尺寸电池片相同，但由于下游终端对大尺寸组件需求持续上升，而受产能释放限制，大尺寸电池片目前处于供不应求状态，有望迎来提价。同时，由于大尺寸电池片在生产端可有效降低非硅成本，进一步降低生产成本。因此，大尺寸电池片龙头企业有望享受超额收益。

高效率低衰减双面发电，HJT异质结有望成为电池片环节下一竞争热点。光伏电池的核心部件为半导体PN结，异质结则是指由两种不同半导体材料制成的PN结。相较当前行业主流的PERC电池，HJT电池具有高转换效率、无光衰、双面发电、温度特性好等优势，有望成为下一代主流高效光伏电池技术。由于HJT开路电压高的特性，理论转换效率可达27%以上。目前HJT效率世界纪录已达26.7%，国内最高纪录为汉能的25.1%，其他企业研发效率也均已达到24%以上。此外，HJT电池衰减率显著低于PERC电池，低温度系数和高双面率亦可有效提升其发电效率。

虽然HJT制造工艺与PERC不同，需要重新投资新设备及新辅材，但随着设备及辅材国产化不断突破，未来HJT降本空间巨大。目前主流的异质结电池采用晶硅衬底和非晶硅薄膜构成，主要工艺是先将N型硅片清洗制绒作为衬底，经过非晶硅薄膜沉积与TCO导电膜沉积，并通过丝网印刷制备银电极，最后烧结退火制成。从成本端看，HJT与PERC在制造工艺与生产设备最大不同之处在于非晶硅薄膜沉积与导电膜沉积环节。非晶硅薄膜沉积所需设备PECVD目前主要依靠进口，单GW设备投资额在5亿元左右，国内设备厂商

钧石、理想已有相应产品推出，迈为股份与捷佳伟创也在积极研发。设备国产化有望显著降低HJT产线的投资成本。此外，HJT制作原料所需的低温银浆和靶材国产化研发顺利，低温工艺还为硅片薄片化提供可能，出片率提升可有效降低硅料成本。

异质结投资提速，产业化加速。目前全球实现HJT量产的企业已有20余家，实际投运产能约4GW，规划产能超30GW。国内较早布局HJT产能的主要有钧石、中智、 汉能等企业，投运产能多以中试线为主，量产效率均在23%以上。自2019年下半年以来，国内HJT产能投资呈明显加速态势，山煤国际、东方日升、通威股份、爱康科技、晋能等相继宣布异质结电池扩产计划。设备端，捷佳伟创、迈为股份等企业也正加快HJT相关设备研发。随着设备端与原材料国产化带来的成本下行，HJT投资经济性逐步显现。随着规划产能逐步投放，2021年有望迎来新一轮异质结光伏投资热潮。

2.4 组件：集中度提升，头部竞争激烈，布局产业链多环节

组件行业集中度持续提升，头部市场竞争激烈。组件作为光伏制造产业链最后一 环，主要完成光伏发电单元的封装及销售给终端客户，实现整个光伏制造环节利润的最终兑现。2020年全球光伏组件出货量约为130GW，测算行业CR5和CR10分别达 62.8%和88.1%，较2019年大幅提升。随着海外需求的兴起以及行业龙头产能的快速提速，预计未来组件行业集中度将会继续提升。

光伏平价打开市场空间，行业扩产加速。2020年以来，受光伏全球平价需求爆发影响，光伏市场持续火热，各大组件厂商纷纷布局产能扩张。由于单一组件生产环节难以获取利润，组件厂商多采取金字塔型向上布局全产业链。通过全产业链布局的方式，企业一方面可以参与光伏技术的研发进程，提高技术敏感性，提升技术路径话语权；另一方面，保证上下游原材料之间供应顺畅，获取多环节利润，发挥好终端市场渠道优势，有量更要有利

润。

组件使用周期长，品牌综合实力是海外客户考虑重点。组件使用期一般为 20-30 年，电站投资周期测算一般在15年以上，因而对于组件企业的经营寿命需要有更多的考量。并且，海内外大型的能源机构更倾向于绑定大型供应商签订订单，以保证产品的质量和后续服务。因而，终端客户在选择组件时更看重组件厂商的品牌，相应的具备优质品牌的组件厂商有望获得较高的产品溢价与客户青睐。组件厂商近年来也愈发重视如 PV Tech、BNEF等国际评估机构可融资性评级，以期打造国际品牌优势，提升核心竞争力。所以组件环节看似壁垒不高，其实渠道覆盖、产品口碑的长期积累也能形成护城河。

龙头厂商出口业务占比高，海外渠道构筑优势显著。观察国内龙头组件厂商出口业务占比，晶科、天合、晶澳、阿特斯、东方日升等出口业务占比均在 60%以上。从出口均价看，龙头企业出口均价都高于平均出口价格，显示龙头企业整体海外渠道构筑优势显著，且享有一定的品牌溢价。