知识源于沉淀 【能人正在看，点击右上角添加‘关注’】
光伏产能快速扩张，各环节格局或出现分化。光伏产能快速扩张，各个环节的格局可能会出现分化。
硅料供需紧张局面有所缓解，价格利润仍可能处于高位。
龙头厂商短期受益于供需偏紧，利润水平和产能利用率有望保持高位，长期受益于能耗指标收紧带来的格局优化。由于硅料的扩张期约为硅片的2-3倍，硅料的供给与硅片的需求不匹配，硅料价格一路快速上涨。
根据现有规划硅产能和产能释放节点，预测2022年硅料供应仍将偏紧，主要产能释放将集中在下半年。此外，考虑到能耗双控的影响，硅材料的产能释放可能会有一定程度的延迟。
按照2022年全球光伏装机容量160GW/225GW，装机容量比为1:1.2计算，对应的硅料需求约为585/76.5万吨。预计2021/2022年硅材料有效产能为573/86万吨。根据终端需求测算，2022年供需缺口将较2021年有所减缓。但考虑到硅片产能远大于硅料供应，硅片厂商对硅料供应的竞争可能会持续。
与西门子法相比，颗粒硅的理论生产成本降低约20%-30%，且具有扩产时间短、节能等优点。但同时，颗粒硅也存在生产安全风险系数高的风险，生产过程中要使用的硅烷气体活泼易爆炸，氢、碳等杂质含量难以控制。在技术水平和生产控制上有一定难度。目前颗粒硅的杂质比例在拉晶过程中不进行，短期内从数量上对行业影响不大。我们认为新技术的利润溢价在硅材料价格较高时并不明显。随着颗粒硅技术的快速进步和硅料价格的降低，颗粒硅的利润溢价将逐渐显现。
硅片产能阶段性过剩，N型磁导率快速增加。
硅片产能阶段性过剩，盈利或持续承压。2021-2022年单晶硅片产能将分别达到348.4GW/445.5GW，单晶硅片产能供给远大于终端实际需求。预计在利润压力和竞争加剧的背景下，2022年部分晶圆新增产能将延迟。
今年硅料价格的大幅上涨，导致硅片生产的原材料成本大幅上涨，下半年硅片厂商的盈利能力明显下降。随着2021年第四季度末通威硅材新增产能投产，硅片龙头厂商硅材供应短缺将有所缓解，2022年硅片盈利将承压。在行业竞争加剧的背景下，在产品质量、成本控制、客户积累等方面更具优势的龙头厂商防御会更强，二三线硅片厂商会加速出清。
大尺寸硅片的渗透率快速提升，在成本优势下盈利能力强于小尺寸硅片。大型产品单位时间生产率更高，摊薄单位能耗和设备、人工成本优势明显。目前，硅片的大型化趋势正在加速。据预测，到2025年，小尺寸硅片将基本淘汰，大尺寸产品的盈利能力将更具韧性。
n型硅片具有很大的减薄潜力和更大的成本降低潜力。N型硅片的减薄潜力明显高于P型硅片，更符合行业快速降本的需求，磁导率有望快速提升。根据中环股份发布的《关于通过技术创新和产品规格创新降低硅料成本的建议书》，硅片厚度由175μm降至160μm，可覆盖多晶硅料8元/KG的涨价。例如，如果产业链中的全规格单晶硅片全部转化为160μm，预计可以节省6.8%的硅用量。此外，N型硅片比P型硅片对拉晶过程控制和电阻均匀性的要求更高。
电池芯片盈利有望恢复，N型技术将是关键突破口。
电池芯片盈利短期承压，2022年将迎来盈利恢复期。今年以来，电池芯片的盈利受到硅片和组件的挤压，处于历史低点。2022年将受益于硅片价格下降带来的成本降低。随着行业扩张放缓，供需格局改善，有望迎来盈利恢复期。
n型电池正在成为容量提升的主流。从目前的市场观察，垂直整合的企业主要布局N型TOPCon生产线，布局HJT的新企业大多是试点生产线。2022年，N型电池芯片GW级生产线有望迎来加速落地期。据统计，2021年，拓普康已建容量8.75GW，在建/在建容量86.5GW，HJT已建容量6.35GW，在建/在建容量141.9GW
n型拓普康电池转换效率极限高，与PERC电池生产线兼容性强。拓普康技术与工艺设备生产线兼容性高，便于企业基于现有PERC设备升级改造，延长现有PERC电池生产线寿命。增加的设备投资也只有6000-8000万元左右。根据能源趋势的统计，拓普康电池实验室的研发效率在企业布局中可以达到25.7%，目前量产效率可以逼近24%。
HJT的成本降低潜力和转换效率增加空。作为第三代电池，具有结构简单、工艺温度系数低、衰减率低、双面率高等优点，为光伏产业带来了继PERC电池之后的新一轮发展机遇。此外，HJT作为一种平台技术，可以兼容IBC和钙钛矿，成为进一步技术的基础平台。
(1)转换效率高，潜力更大:HJT电池的本征非晶硅层将N型衬底与两侧的掺杂非晶硅层完全隔离，实现了晶体硅/非晶硅界面态的有效钝化，带来比PERC更高的开路电压，从而实现更高的转换效率。目前HJT平均量产效率已经达到24%，实验室效率超过26%，未来还会有很大提升空。
(2)衰减率低:HJT电池的抗反射层采用导电ITO而不是绝缘氮化硅，所以电池表面不存在充电的可能，消除了PID的可能；采用n型硅片，没有硼氧复合中心，所以没有盖子；；HJT电池第一年衰减1-2%，之后每年衰减0.25%，远低于掺镓PERC电池(第一年衰减2%，之后每年衰减0.45%)。
(3)温升系数低:HJT电池得益于开路电压高，温度系数低。HJT电池的温升系数约为-0.25%/℃,比PERC电池的-0.38%/℃
(4)双面率高:HJT电池的晶圆基板两面都是绒面，而双面PERC电池的晶圆背面是抛光的。HJT的双面率明显高于双面PERC。实测数据显示，HJT的双面率高达93%-95%，双面PERC的双面率只有75%+。
(5)弱光效应:HJT电池使用N型单晶硅片，而PERC电池使用P型单晶硅片。在低于600W/m2的辐照强度下，N型单晶的发电性能比P型单晶高1-2%左右。
(6)支持切片:HJT电池完美的对称结构和低温工艺，非常适合切片。目前PERC电池使用的硅片主流厚度为170-180μm，HJT电池使用的硅片厚度已经降低到160微米以下，并且有更大的减薄空。
目前，HJT生产线的初期投资仍然较大，其生产成本将在2022年略低于PERC电池。数据显示，如果HJT生产线全部采用进口设备，单个GW的投资约为8-1亿元。如果全系采用国产设备，可以降低到4-4.5亿元左右。SOLARZOOM智库预测，随着设备投资、浆料消耗和晶圆减薄的减少，2022年HJT电池的生产成本将略低于PERC电池。如果考虑HJT电池在全生命周期的发电优势，那么HJT电池相比PERC电池将具有明显的经济效益。
组件格局不断优化，利润弹性更大。
零部件环节集中度快速提升，零部件龙头厂优势持续扩大。2019年，光伏组件行业集中度加速提升，组件行业市场份额继续向头部企业集中。根据2021年各组件厂商出货目标统计，2021年前五大组件厂商分别是隆基/天合/金高/晶科/阿特斯。头部元器件厂商在规模、成本、品牌渠道优势下，优势明显，行业结构进一步优化。
主辅材价格快速上涨，头部组件厂商利润优势凸显。光伏组件主要由电池芯片、框架、光伏玻璃、EVA等产品和材料组成，其中电池芯片成本占光伏组件成本的65%。今年以来，随着组件主材价格的上涨，组件厂商的盈利能力不断承压，集成头部组件厂商的盈利能力在成本压力下凸显。以隆基、金高、天合为代表的集成头部件厂商毛利率优势明显。
展望2022年，竞争格局将进一步优化，领先厂商的利润将首先得到修复。今年在上游原材料成本上涨的推动下，元器件价格逐渐上涨。四季度初竞价已经达到2.0元/W左右，最近有所下降。结合2021年下半年下游光伏平价项目对组件价格的接受程度，预计2022年组件价格在1.8元/W左右水平。展望2022年，随着主辅材料价格的下降，终端电站投资者接受率的提高，以及重叠行业竞争格局的优化，集成零部件厂商有望率先受益，利润将率先修复，零部件环节有望量价齐升。
在n型工艺趋势下，元器件末端对串联焊接和封装的要求更高。在PERC技术的产业转换效率和生产成本逐渐逼近理论上限的背景下，业界正在加大对新一代N型光伏电池技术的投入，N型组件技术的成熟也将成为下游应用快速增加的关键因素。n型电池通过多重主栅减少银的消耗，从而导致组件串联焊接精度的提高。HJT电池对水汽敏感，对组装包装材料的要求进一步提高。
胶膜供需紧平衡持续，行业寡头地位稳固。
预计2022年EVA胶膜的总需求量将达到21.38亿平方米，乙烯-醋酸乙烯共聚物的需求量将达到106.89万吨。假设体积比为1: 1.2，1GW模块的贴膜面积为1100万平方米。2022年，光伏EVA胶膜总需求量将达到21.38亿平方米，乙烯-醋酸乙烯共聚物需求量将达到106.89万吨。
头部企业盈利优势明显。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物价格的快速上涨给橡胶薄膜链今年的利润带来了压力。但龙头厂商凭借成本控制、产品良率、供应链管理等优势仍保持优势，格局进一步优化。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的大部分供应集中在海外，新的实质性生产能力有限。2021年国外EVA粒子进口量约为40万吨，主要来自韩华、杜邦、TPC、LG等企业。2021年国内EVA粒子产量仅为31万吨。光伏级乙烯-醋酸乙烯共聚物工艺难度大，装置建设周期3年左右，扩产及下游胶膜企业验证周期一般为1-2年，国内新进入者中短期内难以实现大规模新增产能。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的库存容量增加有限空。虽然EVA企业可以在一套生产设备上生产不同品牌的EVA产品，但不太可能大幅提高EVA颗粒的产量。由于光伏材料中MI和VA的比值较高，生产设备长期运行会产生结垢，导致生产设备年运行时间下降。考虑到其他EVA产品市场相对稳定，企业大幅调整生产结构的可能性不大。
预计2022年乙烯-醋酸乙烯共聚物的需求为102万吨，供需将保持紧平衡。据集邦咨询预测，22年乙烯-醋酸乙烯共聚物中光伏的供应量为102万吨，需求量为108万吨。全球供需仍将处于紧平衡状态，乙烯-醋酸乙烯共聚物价格将维持在高位。
n型电池双面模块更适合POE贴膜。n型硅片比P型硅片具有更高的双面系数和更高的背光转换能力。双玻璃模块对PID更敏感。根据北极星太阳能光伏网提供的实验数据，POE膜包的前衰减率控制在3%以内，后衰减率控制在7%以内。而EVA膜正面衰减率为5.17%，背面衰减率为30%，POE膜抗PID效果更强。
热点市场供不应求，龙头利润和规模优势突出。
大型硅片加速晶体硅热场碳基复合材料替代进口等静压石墨。我国晶体硅制造热场材料产业起步较晚，其热场系统的组件主要采用国外进口的高纯高强度等静压石墨。进口的石墨热场系统产品成本较高，供货周期较长，而且随着单晶硅矫直炉产能的扩大，等静压石墨作为石墨颗粒成型的脆性材料，在安全性和经济性上已经落后于碳基复合材料。
随着我国先进碳基复合材料制备技术的发展，先进碳基复合材料成为降低硅晶制备成本、提高晶体硅质量的最佳选择，并迅速形成晶体硅制造热场体系中石墨材料的升级换代。
碳/碳复合材料具有比重轻、热膨胀系数低、耐高温、耐腐蚀、摩擦系数稳定、导热导电性能好等优异性能。碳/碳复合材料主要是指以碳纤维为增强体，碳或碳化硅为基体，通过化学气相沉积或浸渍形成的复合材料，主要包括碳/碳复合材料制品(碳纤维增强基体碳)和碳/陶瓷复合材料制品(碳纤维增强碳化硅)。
金博，光伏热领域的领导者，积累了深厚的制备技术和设计能力。早在2005-2009年，金博股份就完成了碳纤维预制件的技术研发，通过编织、成网、准三维成型、复合针刺等技术形成碳纤维预制件。多年来，公司在预制件制备和设计方面不断取得进步和改进。
金博股份纯气相化学沉积缩短致密化周期。化学沉积致密化阶段是从碳纤维预制体到碳基复合材料生产过程中最重要的因素。公司招股书显示，前进博股份碳基复合材料大批量制备水平在300小时以内，主流水平在800-1000小时左右，部分优秀企业可以做到600小时左右。
公司自主研发了快速化学气相沉积关键技术，解决了大尺寸、各向异性碳基复合材料制品快速致密化的技术难题。公司采用定向流快速化学气相沉积技术，将沉积周期缩短至传统沉积周期的1/2以下，大大降低了功耗和生产制备成本。
金博股份的盈利能力远超竞争对手。2021年第三季度，金博股份毛利率为58.15%，分别比中天火箭和博云新材高出32.26%和29.69%。巨大的盈利能力差距主要来源于公司一体化产业链布局、差异化沉积技术、优秀的供应管理、原材料利用率高等综合优势。
2022年，头部硅片厂商扩产进度加快，开工率提高，热场供需将继续供不应求。随着硅材料新产能落地，供应瓶颈打开，头部硅片厂商扩产进度加快，开工率有望提升，从而增加热场耗材需求。根据各公司公告，从2022年行业新增产能来看，主要贡献来自金博股份定增项目。新进入者天一尚佳虽然规划产能较大，但实际有效产能还有待产业链进一步验证。
n型硅片对热场材料的纯度要求更高。对N型硅片热场差的需求主要体现在更严格的灰化要求和光伏P型单晶硅片的灰化要求。
N型电池片技术迭代，带动设备需求高增
自2015年中国启动光伏“领跑者”计划以来，太阳能电池技术不断完善。项目前电池的发展阶段:从常规铝背板BSF电池→PERC电池→PERC+电池(拓普康)→HJT电池→IBC电池。目前，第二代PERC电池已经成为主流技术。由于PERC电池的转换效率已经接近极限，出于降低成本、提高效率的目的，业界正在向转换效率更高的HJT电池和N-PERT/TOPCon迭代。每一次新技术迭代，光伏电池行业都会迎来新一轮2-3年的产能扩张周期，带动设备需求。
拓普康电池设备市场规模快速增长。
目前，TOPCon电池有四种不同的工业工艺，即:1)通过1)LPCVD结合传统的全扩散工艺制备多晶硅薄膜；2)通过2)LPCVD结合硼扩散和离子注入磷工艺制备多晶硅薄膜；3) PECVD制备多晶硅薄膜和原位掺杂工艺；4)多晶硅薄膜的PVD制备和原位掺杂工艺。
目前拓普康单GW新增设备投资约2.2亿元。由于PERC工艺与拓普康工艺相似，企业可将现有的PERC设备改造升级为拓普康设备，增加的设备投资约为6000万-8000万元。目前TOPCon的生产成本正在逐步降低，有望在未来2-3年内成为N型电池的主流技术。
基于2021年拓普康新建设备单位投资2.2亿元，以及PERC改造拓普康设备单位投资6000万元，我们预计拓普康新建设备单位投资每年将减少1亿元/GW。通过计算，拓普康设备2022年至2025年的市场总规模将分别为49.3亿元、58.7亿元、25.5亿元和12.4亿元。
HJT电池设备市场空稳步提升。
目前HJT电池的生产工艺包括:1)通过1)PEVCD制备双面非晶硅掺杂层，制备双面TCO作者PVD；2)制备双面非晶硅掺杂层，2)PEVCD结合RPD制备双面TCO；3)通过3)Cat-CVD和双面TCO制备双面非晶硅掺杂层；作者PVD；4)通过4)Cat-CVD结合RPD制备双面TCO来制备双面非晶硅掺杂层。
SOLARZOOM称，预计2022年至2023年单GW设备价格分别为4.07亿元和3.77亿元。假设2023年后每年投资下降3000万元，预计2022-2025年HJT新设备市场总额将分别达到34.9亿元、27.9亿元和26亿元。
文章来源:长城证券(全球光伏整理)
关于我们
TrendForce是一家全球高科技行业研究机构，横跨存储、集成电路和半导体、光电显示、LED、新能源、智能终端、5G和通信网络、汽车电子和人工智能等领域。公司在行业研究、政府产业发展规划、项目评估与可行性分析、企业咨询与战略规划、品牌营销等方面积累了多年的丰富经验。是政企客户在高科技领域进行产业分析、规划评估、咨询、品牌推广的优质合作伙伴。
上下滑动以查看
声明:以上内容转载自集邦新能源网，发布的内容不代表本平台立场。
国家能源信息平台电话:010-65367702，邮箱:hz@people-energy.com.cn，地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社。
