光伏行业分析报告

LOGO 光伏行业分析报告光伏行业分析报告 一、光伏产业链分析 光伏产业光伏产业 光伏产业也称太阳能电池产业，即利用太阳能级半导体电子器 件吸收太阳光辐射能，并使之转换为电能的产业。 从基本方向上说，太阳能发电有光伏和光热发电两种路线。光 伏发电系统包括太阳能电池组件、蓄电池、控制器、逆变器等。 其中，太阳能电池是光伏发电系统中的核心部分，也是价值最 高的部分，可分为两大类：一类是晶体硅电池，包括单晶硅电池、多 晶硅电池和带硅电池；另一类是薄膜涂层电池，包括包括硅基薄膜电 池、CdTe电池、CIGS系列电池、III-V族系列叠层电池、燃料敏化电 池、有机化合物电池等。 晶体硅电池晶体硅电池 由于晶体硅在自然界中易于获取，冶炼技术与当代化工、电子工 业水平契合得较好，因此，晶体硅电池成为光伏电池市场的主流，一 般占光伏市场份额近90%。 其中，单晶硅电池开发的历史最长、技术最成熟、应用最广泛， 光电转换效率理论值为24-25%，实际产品为15-18%；多晶硅由单晶硅 颗粒聚集而成，光电转换效率理论值为20%，实际产品为12-14%。 虽然单晶硅电池的转换效率略高一筹，但由于耗能严重且炼制环 节需要成本极高的高纯石英坩锅，因此，1998年起多晶硅的使用量逐 渐超过单晶硅，在市场中占主导地位。 薄膜电池薄膜电池 薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅 量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又是一 种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。 在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为 国际光伏市场发展的新趋势和新热点。 目前已经能进行产业化大规 模生产的薄膜电池主要有3种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜 太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。 薄膜电池的优缺点薄膜电池的优缺点 优点： p成本低，根据Photon 的预测， 预计到2012 年下降到2.08 美元 /w；预计薄膜电池的平均价格能 够从现在的2.65 美元/w 降至 1.11 美元/w，与晶体硅相比优势 明显；而相关薄膜电池制造商的 预测更加乐观，这主要是由转化 率提高和规模化带来的。 p弱光性好 p适合与建筑结合的光伏发电组 件(BIPV)，不锈钢和聚合物衬底 的柔性薄膜太阳能电池适用于建 筑屋顶等，根据需要制作成不同 的透光率，代替玻璃幕墙。 缺点： p效率低，单晶硅太阳能电池， 单体效率为14%-17%(AMO)，而柔 性基体非晶硅太阳电池组件的效 率为10-12%，还存在一定差距。 p稳定性差，其不稳定性集中体 现在其能量转换效率随辐照时间 的延长而变化，直到数百或数千 小时后才稳定。这个问题一定程 度上影响了这种低成本太阳能电 池的应用。 p相同的输出电量所需太阳能电 池面积增加，与晶体硅电池相比， 每瓦的电池面积会增加约一倍， 在安装空间和光照面积有限的情 况下限制了它的应用。 光伏产业链的四个环节光伏产业链的四个环节 以现实中比较普遍的晶体硅电池为例，光 伏产业链主要包括四个环节： 一是材料制造，将硅料通过提纯和精炼加 工成晶体硅；二是硅片制造，将晶体硅熔铸拉 棒或成锭再切成片；三是电池片制造，硅片通 过半导体加工工艺变成电池片；四是组件制造 ，将电池片连接并封装形成组件，包括电池测 试、正面焊接、背面串接、层压敷设、修边装 框、焊接线盒、测试检验等工艺环节。在此基 础上，四个环节与光伏产品生产、光伏应用系 统构成一个完整的产业链。 其中，硅料、硅片环节为产业上游；电池 、组件环节为中游；应用系统环节为下游。 从全球范围来看，产业链5个环节所涉及 企业数量依次大幅增加，光伏市场产业链呈金 字塔形结构。 光伏行业产业链光伏行业产业链 光伏产业链各环节成本利润分布光伏产业链各环节成本利润分布 在光伏发电系统总成本中，太阳电池组件占60%以上；而在晶 体硅电池组件成本中，多晶硅原料占35%，硅锭占20%，硅片切割 占15%，电池片制造占10%，组件装配占20%。 从价值链角度看，由于世界范围内多晶硅产能缺口导致暴利 行情，使得产业链中几乎60%以上的利润来自多晶硅原料环节。据 国际相关机构估计，2005-2010年间，全球光伏产业的平均税前利 润率约为20%-25%，其中多晶硅提纯的税前利润率约为35%-50%， 远高于中下游环节10%-15%的税前利润率。 旧金山国际机场第3航站楼 产业链的垂直一体化趋势产业链的垂直一体化趋势 为充分发挥综合效应，在当前的光伏产业发展中，不断呈现 出产业链的垂直一体化整合趋势。在国外，多数光伏企业介入两个 以上环节，在国内，也有相当多的企业在这方面进行了实质性的努 力。比如，英利绿色能源自建多晶硅生产企业六九硅业；主打光伏 电池的晶澳太阳能开始增加光伏组件的产能。 国内和海外光伏企业的产业链分布国内和海外光伏企业的产业链分布 多晶硅多晶硅硅片硅片电池片电池片电池组件电池组件应用系统应用系统 江苏阳光 乐山电力 川投能源 岷江水电 特变电工 天威保变 海通集团 向日葵 南玻A 横店东磁 国内和海外光伏企业的产业链分布国内和海外光伏企业的产业链分布 多晶硅多晶硅硅片硅片电池片电池片电池组件电池组件应用系统应用系统 拓日新能 航天机电 孚日股份 无锡尚德 英利新能源 河北晶澳 天合光能 BP Solar Conergy Kyocera 国内和海外光伏企业的产业链分布国内和海外光伏企业的产业链分布 多晶硅多晶硅硅片硅片电池片电池片电池组件电池组件应用系统应用系统 MELCO Motech Q. Cells REC Sharp SolarWorld SunPower Suntech 二、全球光伏市场发展状况及趋势 太阳能代表了新能源利用方式太阳能代表了新能源利用方式 能源是人类社会运行和发展的基础物质条件，传统的能源一天天减 少，国际油价持续攀升，与此同时，全球化石能源的大量开采是造成生 态破坏的主要原因之一。因此，开发和利用可再生能源，推动可再生能 源新技术产业已成为各国保障能源安全和生态环境，实现可持续发展的 必由之路。 可再生能源包括太阳能、风能、生物质能、水能等，从本质而言， 大多数可再生能源均为太阳能的不同储存形式，而太阳能光伏发电技术 指的是无需通过热过程，太阳能电池直接将太阳辐射能转化为电能的发 电方式，代表了一种安全、清洁而高效的新能源利用方式，可以说取之 不尽用之不竭，是人类社会未来能源利用的发展趋势。 在此背景下，各国太阳能电池生产企业争相投入巨资，扩大生产， 以争一席之地，各国政府也不遗余力地实施“阳光计划”，出台各种扶 持补贴政策，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。 世界与我国传统能源使用年限示意图世界与我国传统能源使用年限示意图 全球光伏产业增长情况全球光伏产业增长情况 20世纪80 年代以来，各国纷纷立法，制定鼓励政策，提出发 展规划，大力扶持推广，促进了光伏产业飞速发展。作为未来能源 产业中的主导产业，全球光伏产业迅猛发展，产业规模急剧膨胀， 并正向普及应用的方向加快发展。太阳能光伏发电已成为可再生能 源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。 据权威商业研究机构Solarbuzz的最新数据显示，2010年，全 球光伏市场投资高涨，拉动需求上升，催生了整个产业的爆发性增 长，全年新增光伏装机容量达到16吉瓦左右，与2009年7.3吉瓦的 增量相比，增长率达到了120%。 2000-2010年间，全球光伏累计装 机容量年复合增长率超过30%，增长态势迅猛。 全球光伏市场分布与发展情况全球光伏市场分布与发展情况 欧洲是目前全球光伏产业最大的消费市场 ，虽然受到了债务危机的影响，但光伏产业 仍超预期发展。其中德国还是世界最大的光 伏市场，2010年累计安装量达到了8吉瓦，占 世界市场份额的50%；意大利、西班牙、希腊 、葡萄牙等的发展依然达到了市场预期。 其次，美国成为新兴市场的主力，2010年 美国光伏安装量或达800兆瓦，同比涨幅超 100%；韩国和日本的市场也有所增长。 再次，新兴市场虽有所发展，但不如预期 。 今后，随着世界整体宏观经济的复苏，尤 其在美国、中国和欧盟都高调宣传支持对可 再生能源的发展、对光伏项目的支持政策不 会改变的情况下，整个光伏市场仍会维持高 增长态势。 通讯基站 未来几年全球光伏市场发展趋势未来几年全球光伏市场发展趋势 根据Displaybank的最新预测，未来几年全球光伏市场容量和 增长速度均比先前预测的要低，但光伏产业作为未来能源产业发展 的主要趋势并未改变，2011年以后光伏市场增长幅度会加快，年复 合增长率超过60%，预计2015年将达到32GWp。其中德国、西班牙、 美国、意大利和日本的合计份额仍将保持在85%以上，仍是主要需求 地区。 全球光伏走势预测方案全球光伏走势预测方案 历史经验表明，光伏市场的发展在很大程度上取决于既定国家 的扶持政策。因为，这些扶持政策的采用、修改或废弃，可对光伏产 业有显著的影响。因此，对于光伏市场的预测，关键要取决于对政策 框架的深刻理解。 据此，2009年3月，欧洲光伏产业协会（EPIA）仔细检查了从光 伏产业代表项目、国家能源协会处收集到的资料，根据对资料的交叉 检查，对于将来的光伏产业发展，并提出了两个代表性方案：平稳（ 保守）方案是以现有的扶持政策不发生改变为基础而提出的假设；政 策驱动（加速发展）方案是以采用新的扶持政策而做出的推测。这两 种方案根据光伏市场的历史发展、现有扶持政策和当地行政措施预测 太阳能光伏的潜力及技术特征。 加州科学学院 未来几年光伏市场及技术发展预测未来几年光伏市场及技术发展预测 全球光伏产业之未来远景全球光伏产业之未来远景 据EPIA（2004）预测，全球太阳能发电市场的规模将从2005年 的110亿美元增长到2015年的510亿美元。到2020年，光伏发电在世 界电力生产中所占的比例将达1%，到2050年达25%左右，成为重要的 能源供应来源，到2100年，以光伏发电、生物发电等为代表的可再 生能源占据绝对主流。 三、我国光伏产业发展现状及趋势 中国光伏产业发展现状中国光伏产业发展现状 受欧盟等地区光伏市场的拉动，中国的光伏产业在2004年之后经 历了快速发展的过程，连续5年的年增长率超过100%。特别是，中国 太阳能电池行业从2007年开始呈现出爆发式增长，当年产量约1060MW ，高于以前历年产量之和，2008年产量约为2455MW，同比增长131%。 到2009年，产量达到4382MW，超过全球产量的40%。中国已经连续4年 光伏电池产量居世界首位。2010年，中国光伏电池产量已超过全球总 产量的50%。目前已有数十家光伏公司分别在海内外上市，据估算， 行业年产值超过3000亿元人民币。 中国光伏产业走上了快速发展之路，已经掌握了包括太阳能电池 制造、多晶硅生产等关键工艺技术，设备及主要原材料逐步实现国产 化，产业规模快速扩张，产业链不断完善，制造成本持续下降，具备 较强的国际竞争能力。 中国光伏装机总量及占全球比例中国光伏装机总量及占全球比例 尽管中国光伏市场近几年的增长速率很快，但从全球角度看，中国 的光伏装机量仍然相当小，2009年中国光伏安装量占全球总安装量 的份额约为2%，2010年上升约1个百分点，达3%。 国内光伏发电系统应用分类国内光伏发电系统应用分类 国内光伏发电系统份额国内光伏发电系统份额 中国光伏市场特征中国光伏市场特征 目前，中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局 上来看，国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成 各具特色的区域产业集群，并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天 威英利等一批知名企业。 中国光伏市场特征中国光伏市场特征 虽然目前中国太阳能光伏产业规模居全球第一，但产业链发展 不协调，且产业整体技术薄弱。在整个太阳能光伏产业链技术壁垒 最大的多晶硅的生产中，国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子 方法，而这在中国还是空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直 接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术，其成本高、耗能量 ，重复性建设严重，在整个国际竞争中处于劣势，这也是在2009年 初中国出现多晶硅产能过剩的主要原因。 乡村医疗和教育设施 中国光伏市场特征中国光伏市场特征 “两头在外”制约发展。一方面，国内光伏产品有九 成出口，而多晶硅等重要原材料却有超过五成要依赖进 口；另一方面，国内光伏发电的总装机量仅有全球装机 总量的1%，与国内光伏产业的强大产能差距甚远。 中国光伏市场特征中国光伏市场特征 产业发展呈现区域化、集群化，临近企业之间形成产业链互 补和经济合作，产业竞争力实现整体提高。从光伏企业的分布区 域看，目前已有江苏苏锡常、天津滨海新区、河北邢台-保定、 江西新余、四川乐山-成都等多个产业带。 中国光伏市场特征中国光伏市场特征 中国光伏产业的发展带来了光伏产品制造成本的快速下降，推 动了全球光伏应用的发展。随着原材料价格的下降，电池转换效率 的提高以及光伏发电在全球的推广应用力度逐步增强，光伏产品的 价格呈现快速下滑趋势。据统计，1978年，太阳能光伏组件的价格 为78美元/瓦，发展到2010年，已下降到2美元/瓦以下。全球范围内 ，光伏产业持续向低成本地区转移。中国企业在推动光伏制造产业 降低成本方面发挥了重要作用，原辅材料和光伏设备的国有化程度 不断提高。 道路警示和铁路指示装置 中国光伏产业未来发展趋势中国光伏产业未来发展趋势 全球不断增长的能源需求对每个国家提出了两个严峻挑战：气候 变化和能源安全。世界各国政府正在采取行动应对这些挑战。IEA（ 国际能源署）在世界能源展望2010预测：全球能源需求将持续增 长，但增长步伐将比近几十年放缓，化石燃料的份额将从2008年的 81%降至2035年的74%。这一预期是根据世界各国政府所宣布的范围广 泛的政策承诺做出的。 中国政府已宣布了其在哥本哈根协议下的承诺：至2020年全国单 位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40-45%，非化石能源占一 次能源消费的比重提高至15%左右。因此，考虑到中国当前人均能源 使用量较低，持续的经济增长趋势显著，IEA预计在今后的几十年内 ，中国的能源需求仍会保持强势增长趋势。SEMI PV Group和SEMI中 国光伏顾问委员会在其2009年发表的关于中国光伏市场的第一份白皮 书中，建议中国政府加快中国光伏市场的开发，提出了光伏安装路线 图及直至2020年的每年目标。 中国光伏安装量路线图中国光伏安装量路线图 中国光伏产业总况中国光伏产业总况 我国光伏产业经过最近几年发展，已经跃升至全球最大光伏 产业制造基地，产能占到全球的一半以上。然而，由于光伏产业严 重依赖国外市场，出口比例甚至高达90%，原材料也有一半来自国 外，给整个行业的健康发展带来了一些不确定因素。开发光伏产业 的国内应用市场已经是迫在眉睫。 鸟巢 四、光伏产业竞争格局分析 全球光伏产业竞争格局全球光伏产业竞争格局 在全球光伏产业中，欧盟、日本和美国是推动光伏发电系统 最有力的地区。欧盟在2010年安装8GW的光伏发电装置，希望 2030年增加到200GW左右；日本计划到2010年安装近5GW；美国预 计2020年光伏发电累计安装量达到36GW。在光伏电池方面，世界 光伏电池制造主要集中在日本、德国、美国、西班牙等发达国家 。近年来，中国大陆地区光伏产业快速发展，成为太阳能电池生 产大国。 索尼影视电影厂 2009年全球十大太阳能电池生产商排名年全球十大太阳能电池生产商排名 排名排名企业名称企业名称产能产能 1FirstSolar1.1GW 2无锡尚德704MW 3日本Sharp595MW 4德国Q_Cells586MW 5天威英利525.3MW 6河北晶澳520MW 7日本京瓷400MW 8天合光电399MW 9美国SunPower397MW 10台湾昱晶368MW 国内太阳能电池生产格局国内太阳能电池生产格局 目前，国内市场上从事太阳能电池组件生产的厂家约有300多 家，这使得太阳能电池组件市场成为光电产业价值链中最分散的一 个部分。并且由于较低的市场进入门槛及对该市场较高的预期，仍 有大量的市场新进入者进入太阳能电池组件生产市场。 随着竞争的加剧，太阳能电池组件市场的平均利润率已降低至 10%以下。Frost & Sullivan预计，组件市场激烈的竞争将在2010年 达到顶峰，之后市场将经历一次调整洗牌的过程，生产商之间的兼 并、联合将不可避免。 目前，主要的太阳能电池组件生产商按照年收入分为两大类： 以尚德太阳能电力、天威英利、林洋新能源为代表的大型生产商占 据了60%以上的市场份额；以云南天达光伏、上海太阳能科技、深圳 珈伟实业、江苏艾德太阳能、上海超日、宁波太阳能电源等为代表 的中小型生产商占据了其余30%多的份额。 2008年国内太阳能电池生产商排名年国内太阳能电池生产商排名 2008年国内太阳能电池生产商排名年国内太阳能电池生产商排名 2008年国内太阳能电池生产商排名年国内太阳能电池生产商排名 光伏扩张趋势光伏扩张趋势 尽管国内光伏产业“过剩论”一直存在，但是国内光伏巨头们 ，产能扩张的步伐丝毫不减。例如：国内光伏产业巨头英利集团在 滨海高新区注册成立子公司，计划在滨海高新区渤龙湖总部基地设 立区域总部，近期产能将达到300MW，而远期产能要达到1GW以上。 2010年8月，赛维LDK也走出江西，宣布在合肥建设1GW太阳能电池 生产基地；河北企业晶澳太阳能也在合肥建设3GW的太阳能电池生 产基地。光伏行业的领袖尚德电力，则已经在全国拥有无锡、上海 、青海和洛阳四大制造基地。 太阳能水泵系统 LOGO