光伏电池

Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 光伏电池头豹词条报告系列 罗 罗浩峰 2023-08-02未经平台授权，禁止转载版权有问题？点此投诉 电力、热力、燃气及水生产和供应业/电力、热力生产和供应业/电力生产/光伏 工业制品/工业制造 行业： 光伏电池 PERC HJT TOPCON IBC 关键词： 行业定义 光伏电池是通过光生伏特效应将光能转化成电能的一种半… AI访谈 行业分类 光伏电池根据半导体材料分类 AI访谈 行业特征 在中国光伏电池行业集中度不断提高的背景下，电池厂商… AI访谈 发展历程 光伏电池行业 目前已达到4个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 中国光伏装机规模持续保持高速增长，光伏电池行业需求… AI访谈数据图表 政策梳理 光伏电池行业相关政策4篇 AI访谈 竞争格局 光伏电池行业竞争格局相对光伏其他环节较为分散，行业… AI访谈数据图表 摘要目前光伏行业主流电池技术为PERC电池技术。然而，PERC电池量产效率已接近理论极限，无法适应行业未来，N型技术拐点已至。TOPCon凭借与PERC产线良好的兼容性，性价比优势相对突出，已率先进入量产模式。未来随着进一步的降本增效，HJT有望凭借更加出色的性能表现后来居上。IBC电池技术自带“平台型”属性，本身并不具备量产优势，更适合同TOPCon或HJT等电池技术结合形成转化效率更高的TBC或HBC等电池技术。 光伏电池行业定义 光伏电池是通过光生伏特效应将光能转化成电能的一种半导体薄片。光伏电池片，又称“太阳能电池板”，是通过对硅片进行加工处理，利用电池材料的光生伏特效应将光能转化为电能的半导体薄片。多个光伏电池片经过串联后与光伏玻璃封装形成光伏组件，再与逆变器等功率器件组成一套完整的光伏发电系统。 光伏电池发电原理的核心是半导体材料的PN结和光生电效应。光伏发电是利用P型半导体的空穴与N型半导体额外的一个自由电子的电位差来产生电流。当太阳光照射，PN结会产生光生电压，光子能量大于禁带宽度， 形成空穴电子对，进而改变载流子浓度。当接入外部电路时，非平衡的载流子在扩散作用和PN结内建电场的共同作用下按照特定的方向移动，形成电势差，从而产生电流。[1] [1]1：https://www.xianjichin…2：http://www.21spv.com…3：贤集网、阳光工匠光伏… 光伏电池行业分类[2] 光伏电池根据半导体材料分类 薄膜电池薄膜电池包括了非晶硅电池和化合物电池两种。而化合物电池又进而分为钙钛矿、CIGS、CdTe以及AsGa系 光伏电池分类 晶硅电池 晶硅电池根据用料的不同进一步分为单晶硅电池和多晶硅电池，其中单晶硅电池凭借优异的性价比占据主流。并且单晶硅电池因为硅片原材料和电池制备技术的不同又分为N型电池和P型电池。P型电池原材料是在硅材料上掺杂硼元素的P型硅片，主要的制备技术包括Al-BSF(铝背场)和现在主流的PERC技术。N型电池原材料是在硅材料上掺杂磷元素的N型硅片，主要的制备技术包括PERT、TOPCON、HJT和IBC。IBC作为平台型电池技术可以分别与TOPCON和HJT结合形成TBC以及HBC技术。此外，钙钛矿也可以同HJT和IBC叠加组成叠层电池。 [2]1：华西证券、平安证券、… 光伏电池行业特征 在中国光伏电池行业集中度不断提高的背景下，电池厂商不断扩产并推动行业产量迅速扩张，其中PERC电池以及大尺寸电池增长迅猛，成为行业主流[3] 1中国光伏电池片产能持续扩张，中国厂商占据主导地位 [4 2021年中国电池片产量为197.9GW，同比增长46.9%，占全球总产量的88.4%。全球前10位的电池片厂商中有9家都来自中国大陆，主导地位不言而喻。截至2022年第二季度，通威太阳能光伏电池全球累计出货量突破100GW，成为行业首家完成100GW电池出货体量的电池制造商。 2行业集中度逐渐提升，利润端仍受挤压 2018年“531新政”之后，光伏电池行业走向规模化发展道路，行业集中度不断提升。CR5厂商占比2018 年的29.5%提升到2021年的53.9%，行业集中度进入上升通道。然而从行业盈利水平来看，电池厂商盈利 表现较差。尤其是2020年以来硅片价格一路上涨，2021年光伏电池净利为0.01元/W，对比2019年的0.166元/W，降幅超过90%。 3PERC取代BSF电池成为主流 2021年第一代电池技术BSF电池市场占比进一步下跌至5%，较2020年下降3.8个百分点。第二代PERC电池技术市场占比进一步提升至91.2%。以TOPCon、HJT、以及IBC为代表的新型N型电池技术，还处在发展初期，工艺不够完善，生产成本较高，市场占比大约为3%，较2020年基本持平。 [3]1：https://baijiahao.baidu…2：https://solar.ofweek.c… 3：头豹研究院 [4]1：https://news.solarbe.c… 2：https://baijiahao.baidu…3：头豹研究院 光伏电池发展历程[5] 纵观硅基光伏电池发展历程，截至目前电池技术已发展到了第三代。BSF电池技术始于1973年，作为第一代大规模商用的光伏电池技术，凭借优异的性价比率先进入大规模量产模式。随后的几年时间里，PERC电池技术逐渐成熟，并从2017年开始逐步成为主流电池技术。然而，随着PERC电池技术慢慢逼近量产极限，以 TOPCon、HJT以及IBC电池技术为代表的新型电池技术开始逐步进入试产环节，为之后的大规模量产打下基础。 萌芽期1973~1981 BSF（AluminiumBackSurfaceField）铝背场电池技术被发明出来，理论极限效率20%；次年， HJT（HeterojunctionwithIntrinsicThin-Layer，即异质结）结构也首次被提及；1975年，背接触 式光伏电池概念出现，IBC技术概念首次提出； 第一代大规模商用的BSF光伏电池技术横空问世，同时HJT和IBC概念也开始陆续被提出，标志着光伏电池技术不断迭代的开始 启动期1982~2016 采用氧化铝局部钝化技术的PERC（PassivatedEmitterandRearContact，发射极钝化和背面接 触）技术被发明，钝化效果优于BSF技术，电池极限效率增长到23%；1997年，IBC电池技术由SunPower引领下初步迈入产业化发展；2003年，三洋研发的HJT实验室效率达到了21.3%，几乎垄断HJT行业；2013年，德国Frauhofer研究所提出TOPCon电池技术 第二代光伏电池技术被发明，凭借优于BSF电池技术的性能，步入萌芽时期。而IBC、HJT以及 TOPCon电池也开始慢慢导入量产 高速发展期2017~2020 2017年，常规电池的市场份额开始下降，PERC电池市场份额逐步上升，成为主流；IBC技术逐渐演 变形成三大分支路线，而晋能科技则成为了国内最早试生产HJT电池的厂商 PERC电池逐渐替代传统BSF电池成为市场主流。而中国厂商也逐渐开始布局HJT、TOPCon以及IBC等电池技术。 [5]1：https://view.inews.qq.… 2：https://baijiahao.baidu…3：全球光伏、广发证券、… 震荡期2021~至今 PERC电池占据大部分市场份额；TOPCon也成为首个大规模应用的新型电池技术； 光伏电池市场呈现百花齐放格局，各种新型电池技术不断刷新历史记录 [7 光伏电池产业链分析 光伏电池产业链上游主要为硅片和银浆等原材料厂商。其中中国硅片厂商占据全球行业主导地位，硅片价格受供需两端双重影响价格不断上涨。银浆行业国产率不断提升，但银浆核心原材料银粉仍严重依赖进口。中游主流电池厂商纷纷布局新型电池技术，然而为了推动新型电池技术大规模量产，电池厂商还需要围绕降本增效，不断进行技术攻关。此外，该环节由于行业集中度较低，议价能力较弱，受到集中度更高的上游硅片厂商以及下游 上 中 组件厂商两端挤压，行业毛利率处于整个光伏产业链末端。下游组件环节凭借最近几年的多方面提升，构筑行业壁垒，产业集中度不断上升，头部企业与其他中小企业逐渐拉开差距，行业准入门槛提高[6] 生产制造端 原料供应商 上游厂商 隆基绿能 中环 协鑫 查看全部 产业链上游说明 中国硅片厂商主导全球市场，行业呈现双寡头格局。2012年以来，中国硅片产量不断扩大，2021年产量为全球硅片总量的97.3%。全球硅片产能规模前十企业基本为中国企业，其中隆基绿能和中环股份在硅片市场的占有率合计超过60%，奠定“双寡头”地位；中国光伏银浆国产率不断提升，银粉严重依赖进口。中国光伏银浆行业起步较晚，以往主要由美国杜邦、德国贺利氏等海外企业主导。近年来，国产企业逐步崛起，中国光伏背面银浆已完全实现国产化，正面银浆国产化率超过60%，并处于不断上升趋势。光伏银粉是银浆的核心原材料，占银浆成本结构的97%以上，对银浆性能起决定性作用。然而，中国银粉市场几乎由国外厂商垄断，使得中国光伏银浆降本缓慢。 产业链上游 品牌端 光伏电池厂商 中游厂商 通威股份 爱旭股份 钧达股份 查看全部 产业链中游说明 主流电池厂商正纷纷布局新型电池技术。鉴于当下主流的PERC电池技术量产效率迫近理论极限的24.5%以及大尺寸PERC的降本空间逐渐减少，拉开了发展第三代电池技术的序幕。多家垂直一体化公司希望把握此次改革良机布局N型高效电池技术，从而实现对光伏电池老牌企业的弯道超车。隆基绿能作为光伏行业领军企业，一如既往地坚持持续不断地高研发，抢占技术制高点，建立技术壁垒。目前隆基绿能已经研发和储备了包括TOPCon，HJT在内的多种新型高效电池技术，并首次在 产业链中游 2022年半年报中提及了HPBC结构电池。而光伏的另外一个巨头通威股份，除了较早布局的HJT和TOPCon技术之外，还建立了IBC电池试验线，并于2022年7月下线了首片IBC电池。 渠道端及终端客户 光伏组件厂商 渠道端 隆基绿能 晶澳太阳能 东方日升 查看全部 产业链下游说明 龙头企业通过垂直一体化布局控制成本。双碳背景下，光伏产业链下游需求旺盛但上游供给不足，通过一体化布局，组件厂商可以保障自身供应，维持产能利用率。同时，受多种外部因素影响，光伏产业链价格波动较大，一体化布局可以提高公司抗风险能力，平滑收益。此外，一体化布局还可以提高企业技术敏感度，通过优先技术改革抢占新兴市场；龙头企业凭借多年海外布局渠道优势明显。排名较高的品牌意味着更易帮助项目开发商获得银行融资，利于绑定长期客户群体；另一方面说明该品牌逆变器在产品质量、运行表现、售后服务支持和长期可靠性方面表现突出，利于海外布局的拓展。显示出国内厂商在海外扩张业务的过程中，品牌价值得到提升，逐渐得到海外投资方的认可；成本属性发生改变，资本支出比例提高。以往组件环节技术壁垒较低，资本开支较小。相较产业链其他环节属于轻资产运营模式。企业主要聚焦于渠道和品牌管理，因而运营费用较高。随着一体化程度加深，新进玩家想要获得一定的竞争优势，除了布局组件环节之外，还得要布局硅片和电池环节，资本开支较以往有大幅增长。 [6]1：https://baijiahao.baidu…2：东亚前海证券、头豹研… [7]1：http://www.capwhale.… 2：CPIA、资鲸网、头豹研… 下 产业链下游 光伏电池行业规模[8] 中国光伏装机规模持续保持高速增长，光伏电池行业需求旺盛。2022年上半年，中国光伏新增装机量超过30GW，其中一季度更是呈现了淡季不淡的超预期表现。2022年7月，中国光伏行业协会更是上调了2022年光伏装机量预测，增幅约为11%。根据头豹研究院预测，2022至2030年，光伏电池新增需求将由12