2022年光伏行业产业链全景发展战略规划指导研究及投资规模可行性预测评估

（1）光伏行业概览：

①光伏产业链情况：光伏产业链从上到下依次为：晶体硅料的生产和硅棒、硅锭、硅片的加工制作；光伏电池片的生产加工；光伏电池组件的制作；光伏应用（包括电站项目开发、电站系统的集成和运营），具体见下图：

光伏产业链分析

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国光伏行业市场深度调查及投资战略规划评估预测报告》

②光伏行业发展概况：2010年以来，全球太阳能光伏产业进入了高速发展期，太阳能光伏年装机容量快速增长，上游相关行业也得到迅速发展。2011年至2020年的10年间，全球年度光伏新增装机容量和累计装机容量大幅增长，其中，新增装机容量由2011年的32.2GW增加至2020年的126.84GW，增长约4倍。

根据《巴黎协定》制定的目标进行测算，从现在起至2050年，与能源有关的二氧化碳排放量需要每年减少3.5%左右，并在此后持续减少。因此，全球能源格局的深刻变革对于实现该协定的气候目标至关重要。随着清洁能源的使用和迅速发展，太阳能和风能将引领全球电力行业的转型，取代传统的化石燃料发电将成为可能。

截至2050年各类能源部门的装机情况预测（GW）

未来，风力发电将占总电力需求的三分之一以上，而太阳能光伏发电将紧随其后，占总电力需求的25%，这意味着在未来十年内，太阳能光伏发电的全球总容量将从2018年的480 GW，到2030年达到2,840 GW，到2050年达到8,519 GW。按年增长率计算，到2030年，太阳能光伏发电的年新增容量较2018年水平需要增加近3倍，达到270 GW/年，到2050年，需要增加4倍，达到372 GW/年。到2050年，太阳能光伏将有助于减少4.9Gt的二氧化碳年排放量，占实现巴黎气候目标所需能源部门总减排量的21%。

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我国太阳能光伏产业起步相对国外较晚，但受惠于全球光伏行业的高速发展，凭借国家政策的大力支持与人力资源、成本优势，发展极为迅速。截至2020年底，我国光伏发电装机量达253GW，同比增长48.2%，连续6年位居全球首位；2020年新增光伏发电装机48.2GW，增幅达60.1%，连续8年位居世界第一。2020年9月中国提出了“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的应对气候变化新目标。根据中国光伏行业协会预测，在“碳达峰、碳中和”目标下，“十四五”期间我国光伏市场将迎来市场化建设高峰，预计国内年均光伏装机新增规模在70-90GW。

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（2）太阳能电池片行业：

①太阳能电池片行业基本情况：太阳能电池片技术的发展对光伏设备技术提升和应用拓展有重要推动作用。从太阳能电池片的生产技术来看，近几年可分为三个阶段：第一个阶段是2015年以前，光伏电池市场主要采取多晶Al-BSF技术，单晶PERC电池处于技术验证阶段，以试验产能为主，增长迅速但总量较小，随着单晶PERC电池成功量产，其商业化的可行性得到确认；第二阶段是2015-2017年，单晶PERC电池投资吸引力凸显，国内厂商开始加码PERC电池生产，但从整个光伏电池市场来看，主要还是采取多晶Al-BSF技术，Al-BSF技术电池因性能稳定，生产成本较低，此阶段仍占据着市场主要份额；第三阶段是2018年至今，PERC电池产能实现爆发式增长，根据中国光伏行业协会的统计数据，继2019年后，2020年新建量产产线仍以PERC电池产线为主，PERC电池片市场占比进一步提升至86.4%。

太阳能电池片技术路线主要包括铝背场电池（Al-BSF）、PERC、TOP  Con、异质结（HJT）、背接触（IBC）及钙钛矿等。P型电池以P型硅片为原材料，技术路线包括传统的铝背场技术以及目前主流的PERC技术；N型电池以N型硅片为原材料，技术路线包括TOP  Con、HJT等，近年来已有厂商陆续开始布局，属于下一代高效电池技术路线的潜在方向，而IBC和钙钛矿为未来技术，尚处于实验和验证阶段。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国太阳能电池片市场分析及发展策略研究预测报告》

A、Al-BSF技术：Al-BSF电池是指在晶硅太阳能电池P-N结制备完成后，通过在硅片的背光面沉积一层铝膜，制备P+层，从而形成铝背场。其既可以减少少数载流子在背面复合的概率，同时也可以作为背面的金属电极，因此能够提升太阳能电池的转换效率。

B、PERC技术：PERC技术采用的是在现有Al-BSF工艺上增加背面介质钝化层然后用激光在背表面进行打孔或开槽露出硅基体。背面介质钝化层通过背面钝化工艺是在硅片背面沉积Al2O3和SiNX，Al2O3由于具备较高的负电荷密度，可以对P型表面提供良好的钝化，SiNX主要作用是保护背部钝化膜，并保证电池正面的光学性能。背面钝化可实现两点价值，一是显著降低背表面少数载流子的复合速度，从而提高少子的寿命，增加电池开路电压；二是在背表面形成良好的内反射机制，增加光吸收的几率，减少光损失。由于PERC电池具有结构简单、工艺流程短、设备成熟度高等有点，已经替代Al-BSF电池成为主流电池工艺。

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C、TOP  Con技术：TOP  Con是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触电池技术，与常规电池最大的不同在于，其在电池的背面采用了接触钝化技术，结构包括超薄二氧化硅隧穿层和掺杂多晶硅层（晶硅基底与掺杂多晶硅在背面形成异质结），二者共同形成了钝化接触结构，为电池的背面提供了优异的表面钝化。TOP  Con电池制备过程较PERC电池要复杂，但我国光伏企业在TOP  Con电池技术上已取得一定积累，很多量产工艺瓶颈和设备瓶颈也获得了突破，未来存在将TOP  Con技术与IBC技术相融合升级为TBC电池的可能性。目前布局TOP  Con电池的国内厂商包括通威太阳能、隆基股份、泰州中来、晶科能源及晶澳太阳能等，公司供应TOP  Con产线的设备已批量发货。

D、HJT技术：HJT技术即异质结太阳能电池，电池片中同时存在晶体和非晶体级别的硅，非晶硅的存在能够更好地实现钝化。HJT电池的制备工艺步骤简单，且工艺温度较低，可避免高温工艺对硅片的损伤，并有效降低排放，但是工艺难度大，且产线与传统电池技术不兼容，需要重新购置主要生产设备，产线投资规模较大。目前异质结电池市场渗透率相对较低，仅在部分企业中实现小规模量产。

E、IBC技术：IBC电池最大的特点是P-N结和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻从而提高填充因子，加上电池前表面场以及良好钝化作用带来的开路电压增益，使得这种正面无遮挡的电池就拥有了高转换效率。相比于PERC、TOP  Con和HJT，IBC电池的工艺流程和设备要复杂很多，并且投资较高，国内尚未实现大规模量产。

F、钙钛矿：钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿晶体为吸光材料的一种新型太阳能电池技术。与其它太阳能电池材料相比，有机无机杂化钙钛矿材料的吸光系数高、载流子传输距离长、缺陷容忍度高、带隙可调，非常适合制备高效太阳能电池。但由于电池本身受温度及湿度影响，化学键合作用弱，易形变，光致衰退明显，因此稳定性问题仍未解决，尚处于小规模试验阶段。

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②太阳能电池片行业发展情况：2011年至2020年，全球电池片产量持续增长，2020年全球电池片总产量为163.4GW，同比增长16.6%。2010年至2020年，我国太阳能电池片产量逐年上升，2020年我国电池片产量为134.8GW，较2019年同比增长约22.2%。我国电池片生产规模自2007年开始已连续13年居全球首位，全球电池片产业继续向我国集中。

从各类电池的市场占有率看，2018年传统的BSF电池依然占领半数市场，2019年PERC电池技术迅速反超BSF电池，占据了超过65%的市场份额，2020年，PERC电池片市场占比进一步提升至86.4%。

③太阳能电池片行业发展趋势：

A、短期内PERC电池仍是最主要的电池产品：TOP  Con和HJT是继PERC电池之后的主要新兴技术，TOP  Con电池升级迭代的最大优势在于其与PERC产线兼容度高，可从PERC产线改造升级，是目前初始投资成本最低的N型高效电池之一。HJT技术的核心优势是电池结构相对简单，然而目前设备成本依旧较高，经济性不足，在材料端和设备端均存在降本空间。

PERC、TOP  Con、HJT电池的对比分析

数据统计：中金企信国际咨询

虽然TOP  Con电池、HJT电池可以获得较高的电池光电转换效率，但因其各有的限制性因素的存在导致目前规模量产偏少。TOP  Con技术目前尚未取代PERC技术的主要原因为：（1）工艺步骤增加，导致技术成熟度和产品良率有待进一步提高；（2）工艺设备成本和双面银浆带来的成本上升。

HJT技术目前尚未取代PERC技术的主要原因为：（1）HJT电池产线的投资成本较高，是PERC电池产线投资的2-3倍以上；（2）HJT技术路线采用透明电极和低温银浆，技术成熟度不高，运营成本相对较高。

B、长期来看TOP  Con、HJT电池将成为未来产业化主流：我国光伏企业在TOP  Con、HJT等下一代高效晶硅电池生产技术的研发上先后取得突破，转换效率不断刷新世界记录，效率更高的N型TOP  Con电池、HJT电池等则最有望成为P型PERC电池后的产业化主流技术。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国光伏设备行业市场调查及投资战略预测报告》

（3）光伏设备行业：

①光伏设备行业发展情况：按照光伏电池产业链，可将光伏设备分为硅片设备、电池片设备、组件设备，其中硅片设备主要包括多晶铸锭炉、单晶炉、切片机、切断机、硅片检测分选设备等；电池片设备主要包括清洗制绒设备、扩散炉、刻蚀设备、镀膜设备、激光开槽设备、丝网印刷机等；组件设备主要包括划片机、自动串焊机、自动叠层设备、层压机、自动包装机等。

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我国光伏电池设备制造企业通过工艺与装备的创新融合，以提高设备产能、自动化程度及转换效率为目标，同时适应大硅片生产，已具备了成套工艺设备的供应能力，基本实现设备国产替代，并在国际竞争中处于优势地位。自2010年以来，中国一直是全球最大的光伏设备市场。

2018年，我国光伏设备产业规模达到了220亿元。2019年达到了250亿元，同比增长13.6%。2020年，虽然存在新冠疫情等客观不利因素，但我国主要光伏企业均发布了产能扩张计划，相关设备厂商订单不断增加，光伏设备产业规模超过280亿元，仍保持增长。在光伏行业“降本增效”的发展趋势推动下，新产品、新技术层出不穷，相应量产和扩产需求催生更多的生产设备需求，在国内巨大市场需求拉动下，光伏设备厂商收入快速增长。

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②光伏薄膜沉积设备应用情况：光伏薄膜沉积设备主要应用于太阳能晶硅电池片的制造环节，根据电池不同工艺和所需的薄膜性质，所采用的薄膜沉积设备会有所不同。2018年-2020年，我国新建产线已基本全部为PERC产线，针对目前已经大规模生产的PERC电池生产技术，生产设备基本实现国产化，其中薄膜沉积设备主要用于PERC电池的钝化和减反膜的制备。

对于新型高效电池来说，目前产业化前景最为明确的TOP  Con电池和HJT电池对于薄膜沉积的需求更高。TOP  Con电池生产线可以由PERC电池生产线升级改造实现，除原薄膜沉积需求外，还增加了隧穿层和掺杂多晶硅层镀膜需求。HJT电池整体结构变化较大，其制造环节只需4大类设备，分别是制绒清洗设备（投资占比10%）、非晶硅沉积设备（投资占比50%）、透明导电薄膜设备（投资占比25%）和印刷设备（投资占比15%），其中非晶硅沉积设备、透明导电薄膜设备均需要用到薄膜沉积设备。以PERC和TOP  Con电池为例，其工艺流程及各环节主要设备如下：

在TOP  Con电池关键工艺步骤隧穿层和多晶硅层的制备中，LPCVD为起步较早的技术路线，但市场推广进程较慢，主要因为其存在绕镀严重、成膜速率低、需二次掺杂过程繁琐、后期运营成本高等尚未解决的技术难题。而江苏微导纳米科技股份有限公司开发的PEALD二合一平台，集成了PEALD和PECVD两种工艺，分别用于制备隧穿层和多晶硅层，能够弥补LPCVD技术存在的不足。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国光伏薄膜沉积设备市场发展规划及投资战略可行性预测报告》

③光伏薄膜设备发展趋势：

A、技术创新催生更多设备需求：现阶段，下游光伏行业发展已经由过去的粗放式、外延式发展向精细化、内涵式发展转变，高效率、低成本的产品受到行业的青睐，产品升级需求进一步提高。光伏企业从传统重视规模效益、依赖补贴，逐步转向对高效率、高性能、高品质的光伏产品的追求。在市场化愈发重要的背景下，各种技术的创新，将会催生出更多的设备需求。

中金企信国际咨询公布的《光伏薄膜设备行业专项深度调研及“十四五”发展规划指导可行性预测报告（2022版）》

B、设备研制与新型工艺更紧密地结合：设备研制与新型工艺技术开发相结合成为趋势。以提高转换效率为目的采用新型工艺的电池片生产将采取设计、制造、工艺开发、设备开发与改进联合进行的方式，上下游紧密合作，既缩短设备的开发周期，同时促进先进工艺的应用，也能降低设备采购成本，进一步提高国内光伏企业的市场竞争力。

C、薄膜沉积在新一代光伏设备中投资比重增加：由于TOP  Con电池生产线可以由现有PECR电池生产线升级改造完成，而且目前TOP  Con电池生产线单位投资规模和运营成本明显低于HJT电池生产线，因此TOP  Con电池生产线在N型电池线建设中进展显著。

数据统计：中金企信国际咨询