光伏行业根本原理及逻辑：1)根本原理：光照射在半导体上形成光生伏特现象。光电转换效率主要取决于开路电压、闭路电压及填充因子，光学损失及电学损失是影响光电转换效率的核心因素。2）驱动力：经济性与环保性。经济性由平均度电成本LCOE体现，内部因素主要为光伏系统成本与转换效率的平衡发展。环保性则主要受政策导向及未来碳税落地预期等因素的影响。3）外部影响因素：土地资源影响装机成本及装机空间，光照资源影响发电能力上限，其他能源价格变动影响相对经济性。此外短期内装机受电网消纳能力影响，多能互补、特高压等解决方案正在持续建设。
　　历史复盘：产能、需求及技术三重因素共振，光伏行业受周期性及成长性共同作用。全球光伏市场经历了三轮周期，在二十多年的发展过程中经历曲折，而我国光伏产业的角色也在这一过程中从追赶者成功转变为领头羊。
　　三重周期：1）需求端：装机需求由欧美日主导，发展到中国主导的全球装机全面启动；推动力上，由政府补贴刺激过渡到光伏平价经济性凸显；2）产能端：过去产能受需求影响，扩产滞后于需求周期，随着国内及海外贸易政策变动，行业存在一定大起大落的风险；3）技术端：降本增效是行业发展长期主旋律，技术迭代加速光伏行业洗牌。历史上单晶到多晶，BSF到PERC的复盘对目前的光伏产业链发展方向具有借鉴意义。
　　现状及预期：供需两端持续火热，产业链利润分配有望重塑。在经济性与环保性双重作用下，行业供需两旺。但受制于产业链瓶颈，硅料价格高企，对今年的集中式装机量产生了一定影响。预计随着年底硅料放量，价格有望回归较合理区间，预计23年装机意愿抬升下，新建产能将顺利放量。
　　行业供需整体呈现高景气，预计明年放量下景气度持续。1）政策端：国际社会碳中和共识及俄乌冲突助推政策端加速，国内双碳政策下集中式与分布式并举；2）产能端：光伏扩产进入放量期，国产产能占据光伏全产业链优势。国内硅料、硅片扩建产能今年起开始落地放量。电池片受技术路径分歧，短期构成产能瓶颈，盈利修复明显。组件N型扩产凶猛，年底及明年大量产能落地。国外本土主义仍处于萌芽期，周期错配与规模劣势将导致难以匹敌国产产能。3）需求端：2022-2025年全球光伏年均新增装机量有望达到233-286GW，国内光伏年均新增装机量有望达85-101GW。出口端当前受季节等因素，22H2有一定高位边际下降趋势，23H1有望继续放量。
　　产业链梳理及利润分配：目前硅片仍占据组件端最高成本，22H1硅料在产业链利润分配中的占比超过50%。随着硅料产能的释放，预计到2023年底硅料产量将会达到硅料需求的167%，供需关系的改善有望缓解下游的成本压力，终端压力减弱后将有望放量拉货。
　　投资建议：针对当下光伏产业链利润再分配及N型技术迭代稳步推进的大趋势，我们建议重点关注有望实现量利齐升的行业一体化组件龙头，核心逻辑包括：1）硅料价格下行，产业链整体利润分配回归较合理区间，预计一体化组件龙头将获得盈利修复；2）硅成本下降下，组件价格回归合理区间，预计2023年终端将顺利迎来放量，组件需求提振；3）N型迭代趋势下，组件同质化趋势减弱，技术先进的N型组件龙头有望获得溢价。
　　风险提示：全球宏观经济波动风险；国内疫情变化风险；国际贸易及新能源

研究报告全文：行业研究tablesubject2022年12月21日tableinvestTableNewTitle西照东升雄鸡一唱天下白标配行中国光伏行业深度复盘系列上业tablemain深证券分析师TableAuthors投资要点度周啸宇S0630519030001zhouxiaoylongonecomcn联系人光伏行业根本原理及逻辑1根本原理光照射在半导体上形成光生伏特现象光电转换效率主要取决于开路电压闭路电压及填充因子光学损失及电学损失是影响光电转王珏人电wjrlongonecomcn换效率的核心因素2驱动力经济性与环保性经济性由平均度电成本LCOE体现力内部因素主要为光伏系统成本与转换效率的平衡发展环保性则主要受政策导向及未来设碳税落地预期等因素的影响3外部影响因素土地资源影响装机成本及装机空间光备照资源影响发电能力上限其他能源价格变动影响相对经济性此外短期内装机受电网与消纳能力影响多能互补特高压等解决方案正在持续建设新能历史复盘产能需求及技术三重因素共振光伏行业受周期性及成长性共同作用全源球光伏市场经历了三轮周期在二十多年的发展过程中经历曲折而我国光伏产业的角色也在这一过程中从追赶者成功转变为领头羊三重周期1需求端装机需求由欧美日主导发展到中国主导的全球装机全面启动推动力上由政府补贴刺激过渡到光伏平价经济性凸显2产能端过去产能受需求影响扩产滞后于需求周期随着国内及海外贸易政策变动行业存在一定大起大落的风险3技术端降本增效是行业发展长期主旋律技术迭代加速光伏行业洗牌历史上单晶到多晶BSF到PERC的复盘对目前的光伏产业链发展方向具有借鉴意义相关研究tableproduct221201电新行业周报国产化关键一现状及预期供需两端持续火热产业链利润分配有望重塑在经济性与环保性双重作环关注风电轴承领域用下行业供需两旺但受制于产业链瓶颈硅料价格高企对今年的集中式装机量产221205电新行业周报钠离子电池从生了一定影响预计随着年底硅料放量价格有望回归较合理区间预计23年装机意愿零到一的突破抬升下新建产能将顺利放量221213电新行业周报液流电池电化学储能发展迎新机遇行业供需整体呈现高景气预计明年放量下景气度持续1政策端国际社会碳中和共识及俄乌冲突助推政策端加速国内双碳政策下集中式与分布式并举2产能端光伏扩产进入放量期国产产能占据光伏全产业链优势国内硅料硅片扩建产能今年起开始落地放量电池片受技术路径分歧短期构成产能瓶颈盈利修复明显组件N型扩产凶猛年底及明年大量产能落地国外本土主义仍处于萌芽期周期错配与规模劣势将导致难以匹敌国产产能3需求端2022-2025年全球光伏年均新增装机量有望达到233-286GW国内光伏年均新增装机量有望达85-101GW出口端当前受季节等因素22H2有一定高位边际下降趋势23H1有望继续放量产业链梳理及利润分配目前硅片仍占据组件端最高成本22H1硅料在产业链利润分配中的占比超过50随着硅料产能的释放预计到2023年底硅料产量将会达到硅料需求的167供需关系的改善有望缓解下游的成本压力终端压力减弱后将有望放量拉货投资建议针对当下光伏产业链利润再分配及N型技术迭代稳步推进的大趋势我们建议重点关注有望实现量利齐升的行业一体化组件龙头核心逻辑包括1硅料价格下行产业链整体利润分配回归较合理区间预计一体化组件龙头将获得盈利修复2硅成本下降下组件价格回归合理区间预计2023年终端将顺利迎来放量组件需求提振3N型迭代趋势下组件同质化趋势减弱技术先进的N型组件龙头有望获得溢价风险提示全球宏观经济波动风险国内疫情变化风险国际贸易及新能源政策风险等Tableprofits证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度推荐标的盈利预测简表公司名称净利润增速PE总市值亿元2022E2023E2024E2022E2023E2024E天合光能119161042880663073321814晶科能源137401381899983191512519晶澳科技132541296551852915281914隆基绿能33966616530542405231814证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN234请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度正文目录1光伏行业根本原理及逻辑711根本原理及影响因素7111根本原理光生伏特7112影响因素构成光伏增效方向812光伏发电竞争力模型8121驱动力光伏发电具有环保性8122驱动力光伏发电具备经济性9123核心逻辑持续性降本增效913光伏发展客观影响因素10131长期光照资源决定组件发电上限10132长期土地资源影响装机空间及装机成本11133短期电网消纳影响光伏发电收益及装机上限112历史复盘曲折中引领中国制造崛起12211839年-2000年从理论到商业化运用12211国外曲折中逐步发展12212中国艰难追赶1322光伏二十年周期性反复14221政策及经济性双重驱动下高成长14222政策周期下光伏周期波动2000年-2012年14223中国欧洲需求周期中的刹那烟花2000年-2012年15224中国政策周期启动2012年-2019年16225全球多元化需求周期2019-现在1723技术周期降本增效下技术迭代势不可挡17231技术是降本增效的关键18232硅片从多晶到单晶18233电池片从BSF到PERC193现状高景气赛道产业链利润有望重塑2031近阶段光伏政策支撑装机量上升20311国际社会碳中和共识助推政策端加速20312俄乌冲突背景下能源紧缺进一步推动光伏政策加码20313贸易摩擦难挡中国光伏产业高景气21314中国双碳政策下光伏政策不断深入2332需求供给端双重高增速下产业链高景气持续23321供给端国内扩产进入放量期23322国内全产业链覆盖国外本土化尚不构成威胁24证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN334请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度323需求端全球需求高速增长25324出口高位边际下滑明年刚需有望继续放量2633产业链梳理及利润分配27331产业链结构及产品结构27332产业链结构导致供需缺口28333硅成本仍为产业链主要成本28334拥硅为王产业链价格上涨29335硅料扩产价值链有望重新分配30336硅料价格下降下组件一体化厂商利润有望修复314投资建议325风险提示33证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN434请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图表目录图1光生伏特效应示意图7图2全球各能源历年LCOE变化MWh9图3能源LCOE低于化石燃料装机量及比例GW9图42022年1-11月中国能源发电结构9图5历年中国各能源新增装机量GW9图6LCOE公式及影响因素10图7一天中输出功率变化和对组件性能需求W10图8全球年均太阳能资源分布Wh平米10图92021年全国年水平总辐照量分布kWh平米10图102022年1-11月全国分区域用电量亿千瓦时11图112022年H1各省光伏装机及占比万千瓦11图12光伏发电出力不稳定下弃光现象万千瓦12图13鸭子曲线GW12图14国际范围内光伏发展历程13图15中国光伏发展历程13图16全球装机量及LCOE反映光伏周期MW美元千瓦时14图17装机量及增速下光伏分区域政策驱动周期MW15图182008年中国光伏产业微笑曲线16图19多晶硅产量价格吨美元千克16图20国内及部分重点省份弃光率16图212012-2019申万光伏设备指数变化16图222019全球GW级区域市场17图232021主要新增主要能源装机占比17图24技术革新下降本增效与装机放量同步预测kWhGW18图25单晶与多晶晶体品质差异及少子寿命比较19图26国内多晶单晶硅片市占率19图27PERC电池替代过程19图28各技术路线电池市占率19图29全球人均光伏装机量分布及部分国家政策瓦人20图30历年欧洲化石气体及光伏LCOE美元KWh21图312020年欧盟各项能源来源占比21图322021年主要光伏装机国家集中式光伏成本kW22图33美国历年各地区进口组件金额十亿美元22图34欧美光伏产能占全球历年比重22图35欧美及中国历年新增光伏装机量MW22图36大基地示意图及气候23图37整县推进示意图23图38硅料产能及预期20Q1-23Q424图39硅片产能及预期20Q1-23Q424图40电池片产能及预期20Q1-23Q424图41组件产能及预期20Q1-23Q424图422010年各国需求及产能占比25图432021年各国需求及产能占比25图44全球光伏新增装机预测GW26图45我国光伏新增装机预测GW26图46历年组件月度出口数量GW26证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN534请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图472022年1-9月各地区出口量GW26图48光伏产业结构图27图49电池片基本结构27图50组件基本结构27图51光伏行业各环节扩产周期28图52组件成本构成29图53单面单晶电池片成本构成29图54集中式光伏系统成本构成29图55工商业分布式光伏系统成本构成29图56产业链各环节价格增长百分比30图57光伏产业链利润分配30图58中性情况硅料降价下产业链利润变化元瓦31表12021年光伏节能减排测算8表2硅料供需测算30表3利润分配敏感性分析31表42023年底不同硅料组件价格下下游毛利预测元瓦32表5推荐标的及盈利预测表32证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN634请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度1光伏行业根本原理及逻辑太阳能直接或间接提供了人类所需的绝大部分能量太阳能由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤作为地球能源体系中举足轻重的可再生能源太阳能的应用成为人类新能源探索中的重要篇章目前太阳能的利用方式主要分为光热能及光伏两种其中又以光伏为主要形式11根本原理及影响因素111根本原理光生伏特光生伏特效应于1839年由法国科学家AE贝克勒尔发现光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差若用导线将不同部位连接起来即会产生电流输出1半导体本身的禁带宽度使其易于在外界因素影响下产生导电性将单一物质半导体掺杂其他物质形成杂质半导体后如果最外层有多余电子则称为N型半导体N表示带负电如果最外层电子相对于稳定的8个电子缺失一个即产生了一个空穴称之为P型半导体P表示空穴可以等效成带正电的微粒2电子游离形成自建电场常温下由于热能导致本征激发共价键断裂部分电子游离因此NP型半导体均存在空穴与自由电子空穴与自由电子相较数量较少的称为该型半导体少子较多的称为多子正负半导体结合后扩散作用下双方多子由于电性吸引互相结合交界处形成PN结失去电子的N型半导体显正电性失去空穴的P型半导体显负电性由于两端不同电性形成自建电场3光照下光生电场最终形成电流当光线照射半导体吸收光能之前成对的载流体由于能量迁跃分散在自建电场影响下形成相反的光生电场然后在此基础上外接回路并最终形成电流这就是光伏电池最基础的形态之后光伏产业在该理论基础上逐步发展图1光生伏特效应示意图资料来源百度百科海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN734请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度112影响因素构成光伏增效方向光电转换效率主要取决于开路电压闭路电压及填充因子光学损失及电学损失是影响光电转换效率的核心因素电学损失主要指由于载流子在未到达电极前复合复合速度越低电压越高减少复合率的主要方法包括1梯度掺杂浓度差引导载流子加速扩散2引入钝化膜隧穿膜等改变电池结构光学损失主要指光伏组件表面对光的反射损失主要降低方法包括1降低栅线宽度或使用XBC背接触式减少栅线对光遮挡2使用超白高透的压延光伏玻璃降低光伏玻璃表面反射3运用特殊化学药品在硅片表面制绒减少电池表面光反射4使用减反膜12光伏发电竞争力模型光伏发电的核心竞争力在于作为一项清洁能源符合全球双碳共识同时光伏平价上网已逐步实现其降本增效路径清晰明确因此近年来光伏在全球能源转型浪潮中脱颖而出实现了装机量的飙升121驱动力光伏发电具有环保性光伏作为清洁能源可实现发电端的节能减排以2021年中国太阳能发电量3270亿千瓦时为口径计算2021年仅国内光伏发电就节约了98591万吨标准煤减排约07万吨烟尘33万吨二氧化硫50万吨氮氧化物和270756万吨二氧化碳表12021年光伏节能减排测算每千瓦火电产生毫克节能减排量万吨标准耗煤301500985905烟尘2207194二氧化硫10133027氮氧化物15249704二氧化碳828000270756资料来源中国电力行业年度发展报告2022东海证券研究所环保要求推动政策端对光伏支持全球各国陆续出台大量政策及补贴方案鼓励光伏装机未来碳税等政策的落地也将进一步助力光伏装机量增长此外国内绿电交易已经提上日程2022年1月18日发改委发布关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见该意见将探索开展绿色电力交易单列于构建适应新型电力系统的市场机制项下为绿电交易市场赋予了碳中和时代的特殊意义11月国家能源局电力现货市场基本规则征求意见稿电力现货市场监管办法征求意见稿相继发布文件明确了电力现货市场建设主要任务也就市场成员市场构成与价格现货市场运营等作出细则性规定其中重点提出稳妥有序推动新能源参与电力市场推动储能分布式发电负荷聚合商虚拟电厂和新能源微电网等新兴市场主体参与交易等证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN834请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度122驱动力光伏发电具备经济性当前光伏相对于其他清洁能源的核心优势在于更高的经济性对比传统化石能源及其他可再生能源形成了竞争优势拥有更为清晰的有效降本路径与其他清洁能源相比光伏LCOE在2010-2021年从0417MWh下降到0048MWh下降了90以上降本带来的经济性在各可再生能源中排名位居前列与化石能源相比光伏2021年新增装机中平价装机占比74达到67GW低于G20最低价的化石燃料发电成本新增平价装机量在各清洁能源中排名第一在经济性清洁能源新增装机中占比428图2全球各能源历年LCOE变化MWh图3能源LCOE低于化石燃料装机量及比例GW资料来源IRENA东海证券研究所资料来源IEASPE东海证券研究所光伏经济性带动装机量激增当前全社会发电结构中光伏占比仍然较小存在着巨大的发展空间2022年1-11月全国发电结构中太阳能仅占比279但在光伏经济性趋势下其新增装机量近年来出现飙升21年国内光伏新增装机量为53GW仅略高于其他能源装机而在今年的1-11月光伏新增装机量遥遥领先9月起即追平去年全年装机量前11个月累计装机6571GW占到国内电力能源总装机量的5301图42022年1-11月中国能源发电结构图5历年中国各能源新增装机量GW资料来源Wind东海证券研究所资料来源Wind国家能源局东海证券研究所123核心逻辑持续性降本增效光伏发展的主要动力在于降本增效主要指标是平均度电成本LCOE从成本角度考虑光伏装机受到组件成本系统成本以及土地费用融资成本等因素的影响发电量上系统性能及客观环境均有着重大影响1环境因素中辐射强度时长直接决定发电量上限此外温度湿度极端天气等气候因素均会影响组件发电量使用寿命年度衰减量等性能2系统因素中组件性能是系统发电能力的基础正常情况下证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN934请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度组件转换效率决定发电量的输出而高温条件下组件转换效率容易降低同时早晨傍晚辐射较弱条件下转换效率也容易出现下降此外组件封装性能等因素同样会影响组件寿命及衰减3合理的系统设计可实现锦上添花的效果如使用跟踪支架调整合理入射角从而减少辐射损失又如合理的逆变器容配比可以减少电流损失等图6LCOE公式及影响因素图7一天中输出功率变化和对组件性能需求W资料来源天合光能阿特斯东海证券研究所资料来源隆基绿能东海证券研究所13光伏发展客观影响因素从客观角度来看短期内电网消纳能力影响装机上限及发电收益长期因素中土地资源及光照资源无法改变对光伏度电成本及装机空间产生了限制131长期光照资源决定组件发电上限光照资源决定了组件整体接收能量上限辐射强度决定了单位时间发电量辐射时长则影响有效利用小时数因此光照资源较好地区的电站收益要普遍高于资源较差地区光照时长强度差异一部分解释了各国装机启动时间及增量差异从全球地域条件来看北非中东地区美国西南部和墨西哥南欧澳大利亚南非南美洲东西海岸和中国西部地区等条件最好因此可以发现最早开启光伏浪潮的国家西班牙意大利均拥有丰富的光照资源而如澳大利亚印度北非各国巴西等也均是装机强国中国西北地区如西藏青海新疆宁夏甘肃内蒙古山西陕西中东部如辽宁河北山东河南吉林西南地区如云南广东福建海南台湾光照资源丰富这些地域也符合国家风光大基地七大陆上基地的地理分布图8全球年均太阳能资源分布Wh平米图92021年全国年水平总辐照量分布kWh平米证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1034请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度资料来源Vaisala东海证券研究所资料来源中国气象局风能太阳能中心东海证券研究所132长期土地资源影响装机空间及装机成本土地资源决定装机上限同时土地租金也是光伏总成本中的重要部分土地资源稀少的地区电站建设所需的土地成本较高同时发展集中式电站空间较少因此经济发达电力需求缺口较大地区普遍会呈现户用工商业分布式光伏高速发展的特点海外受土地资源束缚以德国荷兰为代表的西欧日本均呈现出分布式为主的特点而地价低廉的印度东南亚南美等地区光伏发展迅猛此外存在大量荒漠戈壁沙漠地区同时光照资源丰富的撒哈拉地区及澳大利亚在未来有着巨大的光伏发展潜力中国光照土地资源分布与用电需求存在区域间失调西部光照土地资源丰富地区的集中式装机量大幅上升国内风光大基地建设以荒漠戈壁沙漠地区为重点并通过高压输送至东部地区黄河中上游光照土地资源较好未来七大陆上能源基地建设有望拉动集中式装机量CPIA数据显示2022H1青海电力装机中光伏占比396位居国内各省中第一位甘肃宁夏等地光伏装机占比也达到20左右众多电力紧缺土地资源匮乏地区分布式装机增速较快国家能源局数据显示截止2021年底81的分布式装机集中在山东浙江河北江苏河南等9个省份图102022年1-11月全国分区域用电量亿千瓦时图112022年H1各省光伏装机及占比万千瓦资料来源中电联东海证券研究所资料来源CPIA东海证券研究所133短期电网消纳影响光伏发电收益及装机上限光伏发电由于日照变化存在全天出力不稳定的显著特征发电高峰与用电高峰形成一定的时间错配上午及傍晚辐照较弱光伏组件发电量较少中午及下午时段辐照强烈光伏组件发电量高而夜晚用电高峰期时光伏组件不出力在12点至15点间由于光伏发电量远超用电负荷易形成大量弃电光伏装机量大幅上升对电网管理提出了更高要求鸭子曲线由加州独立系统运营商发现指随着光伏装机量不断提升一天中常规电厂净负荷波动不断加大伴随着灵活调峰的工作压力明显增大电网管理难度直线上升此外光伏出力不稳定性增大导致对电网设备的容量要求进一步提高逆变器转换的高频开关则可能造成谐波效应降低电网质量易引发电网事故证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1134请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图12光伏发电出力不稳定下弃光现象万千瓦图13鸭子曲线GW资料来源Wind东海证券研究所资料来源CAISO东海证券研究所目前缓解光伏消纳问题主要存在多能互补特高压外送提升午间用电需求等形式1通过风光水火多能调峰互补减少光伏发电出力波动同时通过抽水储能或电化学储能等方式消纳高峰期弃电2特高压外送消纳光伏电力光伏装机增长下特高压建设加速根据国家电网规划十四五期间我国将建设特高压工程24交14直共计38条特高压线路总计投资额3800亿元2022年我国计划开工的13条特高压线路占十四五规划总数38条的近133提升午间用电同样是提升光伏发电利用率的重要途径2022年10月28日河北省印发了关于进一步完善河北南网工商业及其他用户分时电价政策的通知通过电价机制引导午间电力消纳在时段划分上本次调整充分考虑了河北南网新能源的大规模发展导致的峰谷时段变化将光伏发电高峰的12点-15点设为谷价峰谷电价浮动范围从原来的50提升至702历史复盘曲折中引领中国制造崛起光伏行业发展历程主要分为2000年之前的理论化发展及商业雏形阶段以及2000年之后的商业化大规模运用阶段因产能需求及技术三重因素共振光伏行业受周期性及成长性的共同作用截止到目前全球光伏市场共经历了三轮周期在20多年的发展过程中经历曲折我国光伏产业的角色也从曾经的追赶者变为当下的领头羊211839年-2000年从理论到商业化运用211国外曲折中逐步发展成本和技术两大因素制约下光伏行业在历史中曲折成长自光生伏特现象发现起光伏技术不断进步但1965-1973年左右受制于技术瓶颈成本居高不下的光伏行业无法匹敌常规能源发展停滞1973海湾战争爆发引发能源危机美日等政府出台相关政策掀起太阳能热1980年后石油价格大幅回落光伏产品降本增效无力研发经费削减行业再次衰退1992年以来随着环境问题日益突出光伏行业迎来新的增长机遇1992年联合国在巴西召开世界环境与发展大会会议通过了里约热内卢环境与发展宣言21世纪议程和联合国气候变化框架公约等一系列重要文件至此太阳能与环保紧密结合环保成为光伏发展新的动力源泉证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1234请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图14国际范围内光伏发展历程资料来源公开资料整理东海证券研究所212中国艰难追赶中国光伏产业起步较晚在21世纪之前主要处于对于国际光伏发展步伐的追随阶段1958年我国正式开始研发太阳能电池最初研发出的光伏电池主要应用于人造卫星七十年代国外光伏热传入国内1975年在河南安阳召开全国第一次太阳能利用工作经验交流大会同时宁波开封先后成立太阳电池厂光伏应用开始从太空转向地面80年代后受国际光伏研究低落影响中国研究工作也受到一定程度的削弱90年代后随着国际上将光伏与环保挂钩中国制定中国21世纪议程新能源和可再生能源发展纲要等鼓励光伏产业发展1998年在政府支持下国内第一套3MW多晶硅电池及应用系统示范项目获批现代化光伏产业雏形初现图15中国光伏发展历程19981975政府支持下第一套光伏项目获批太空转地面1968研发卫星太阳能电池1995制定新能源和可再生能源发展纲要1958研制出首块单晶硅资料来源公开资料整理东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1334请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度22光伏二十年周期性反复过去二十多年中光伏产业在多个层面上发生了翻天覆地的变化1装机量上由欧美日主导到全球装机全面启动2推动力上由政府补贴刺激到光伏实现平价上网后经济性凸显3产能上由欧美领导到中国占据全球整体产业链的主要地位4周期性上行业经历了三轮周期众多老玩家退场新玩家上马技术产能需求成为周期驱动的主要因素221政策及经济性双重驱动下高成长光伏产业在过去二十多年中依靠两大推动力政策端鼓励清洁能源使用和经济端持续降本增效持续实现行业的高景气增长光伏成长历程主要经历政策驱动期过渡期和经济驱动期三个主要过程初期主要由政策端发放补贴为主之后随着光伏度电成本下降补贴退坡向经济驱动过渡图16全球装机量及LCOE反映光伏周期MW美元千瓦时资料来源BPIRENA东海证券研究所222政策周期下光伏周期波动2000年-2012年光伏政策周期以国家立法或发布政策目标开始以补贴为主要推动力政策周期随着激励政策颁布而开启上升且存在着补贴退坡预期带来的抢装潮补贴的退坡过程则是一轮周期下滑的开始同时由于各国经济发展水平资源禀赋及政治环境理念上的差距各国开启光伏政策周期的时间并不一致因此光伏周期整体呈现此起彼伏相互叠加的特征2000年德国颁布可再生能源法将能源转型上升为国家战略重点确立新能源的优先权和上网电价补贴自此开启了以欧洲装机为主导的政策推动周期此后2004年西班牙启动皇家太阳能计划2005年意大利公布能源鼓励基金计划随着各国光伏政策的调整完善以欧洲为主线的光伏上升周期如火如荼上演证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1434请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度2008-2009年金融危机爆发影响欧洲制造业特别是西班牙装机量大幅下降光伏产业陷入衰退2009-2010年补贴退坡预期叠加成本下降欧洲以德国意大利为代表掀起了光伏抢装潮2011-2012年受欧债危机影响意大利西班牙等国家光伏补贴大幅削减欧洲装机量随之下滑图17装机量及增速下光伏分区域政策驱动周期MW资料来源BPWind东海证券研究所223中国欧洲需求周期中的刹那烟花2000年-2012年继1998年英利完成第一条中国多晶硅生产线后2001年在无锡政府支持下施正荣创办无锡尚德中国光伏企业开始涌现2004年随着以欧洲为代表的全球光伏产业全面爆发中国光伏企业开始飞速发展2004-2008年中国光伏野蛮生长以尚德英利为代表的中游企业迅速扩张尚德组件出口金额仅在2004年就翻了10倍并于2005年成为中国大陆首家登陆纽交所的民营企业此后英利赛维晶澳浙江昱辉阿特斯天合光能林洋能源等企业陆续完成了海外上市由于上游硅料扩产周期长且存在技术障碍多晶硅价格从40美元公斤一路飙升至500美元公斤在拥硅为王的共识下行业纷纷签署长协并开始在国内投资多晶硅项目2008-2009年金融危机导致中国光伏产品需求萎缩激进扩张的国内光伏企业备受压力据当时的数据统计这段时间国内有超过300余家光伏组件企业倒闭短短一年之内硅料价格从每公斤400美元跌至每公斤40美元签订了长协订单的企业纷纷亏损同时国内在硅料高位投产的多晶硅产能陆续释放让行业雪上加霜如尚德背后的亚洲硅业2008年底投产赛维的120亿马洪硅料厂2009年9月份投产英利旗下的六九硅业2010年才实现商业化生产2011年-2012年欧美国家纷纷掀起对中国光伏的双反调查从需求端彻底打压击垮了中国光伏产业至2012年上半年多晶硅价格降至每公斤24美元签订长协企业严重亏损叠加国内产能投产龙头尚德赛维陆续破产倒闭英利破产重组证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1534请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图182008年中国光伏产业微笑曲线图19多晶硅产量价格吨美元千克资料来源亿欧东海证券研究所资料来源wind东海证券研究所在全球光伏行业周期性与成长性共存的背景下中国光伏产业受到自身产能与需求的共振叠加技术变化最终呈现出更为明显的周期性特点短暂繁荣的背后原材料需求设备三头在外的格局注定了行业发展的脆弱性致使当时的中国光伏实际上沦为低廉的组装工厂缺乏战略指导的盲目扩张同时缺乏技术核心导致的产业脆弱性成为此轮周期中中国光伏企业迅速溃败的核心224中国政策周期启动2012年-2019年面对美欧双反压力中国政府在政策端发力支持中国光伏企业全球光伏产业逐步进入以中国为主导的需求周期2012年7月政府出台了太阳能发电发展十二五规划将2015及2020年装机目标进一步提升至21GW及50GW同年10月国家电网发布关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见开放分布式并网时间全面启动对分布式能源发电的支持此后的若干年中度电补贴光伏扶贫领跑者工程户用光伏绿证交易等政策纷至沓来2013年7月国务院发布关于促进光伏行业健康发展的若干意见强调扩大国内市场提高技术水平加快产业转型升级2013年8月27日国务院发布关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知首次出台了光伏分区上网电价政策和分布式光伏的度电补贴标准图20国内及部分重点省份弃光率图212012-2019申万光伏设备指数变化资料来源Wind国家能源局东海证券研究所资料来源Wind东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1634请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度然而依靠补贴驱动的光伏产业背后的危机逐渐显现首先在消纳方面盲目追求补贴而忽视消纳导致国内弃光现象一度非常严重2015年全国弃光率122016年弃光率112017年通过多方努力弃光率下降至6但甘肃新疆弃光率仍分别达到20和22行业产能过剩量大于质各类项目鱼龙混杂行业乱象丛生同时国内光伏补贴缺口持续扩大截至2017年底光伏补贴缺口达到455亿元占到可再生能源补贴的约40缺口逐年扩大严重制约了行业的健康发展531新政出台规正行业发展针对此类乱象国家发改委等三部委在2018年5月31日发布了关于2018年光伏发电有关事项的通知通知中提出合理把握发展节奏优化光伏发电新增建设规模发挥市场配置资源决定性作用加快光伏发电补贴退坡降低补贴强度531新政出台后国内光伏行业再次面临考验特别是高度依赖补贴维生的企业如海润等纷纷申请破产但是也有部分企业稳扎稳打通过提升核心竞争力在行业重新洗牌的大环境中脱颖而出带领中国光伏在全球光伏热潮中逐步走向全球领头羊的位置225全球多元化需求周期2019-现在2019年之后随着光伏平价上网逐步实现以及国际社会中碳税计划等提上日程光伏装机需求在各国逐渐展开全面带动光伏产业进入高景气发展阶段除传统装机强国外光伏装机全球兴起2019年时全球已经拥有17个GW级市场除中国美国分别占比23912以外亚太地区的印度日本和越南的光伏市场份额也达到5以上而东欧的乌克兰占比310南美的巴西墨西哥以及非洲的埃及均上榜预计2022年GW级市场达到22个左右同时光伏在新能源发电中优势凸显装机份额远超其余2021年全球光伏新增装机量达到168GW占主要能源装机量的56较2020年占比提升17排名第一图222019全球GW级区域市场图232021主要新增主要能源装机占比资料来源IRENASPE东海证券研究所资料来源IEASPE东海证券研究所23技术周期降本增效下技术迭代势不可挡在产能需求共振的同时技术周期以不可逆转的势态不断改变光伏行业竞争格局在技术迭代期原有头部企业的产能和推进中的扩产计划往往会成为调转方向的拖累非头部企业轻装上阵反而有机会实现弯道超车证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1734请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度231技术是降本增效的关键光伏系统降本增效对其LCOE有重要作用光伏系统的LCOE中组件及系统成本是终端主要成本组成部分而发电量则直接受组件转换效率及组件寿命组件衰减的影响技术迭代下的降本增效推动光伏放量技术变革是光伏行业降本增效的根本手段技术迭代才能不断提升光伏产品的竞争力根据NREL与隆基绿能数据显示技术进步成本下降与装机放量之间存在着一定的同步性2010到2020年之间各技术路线迭代下电池的转换效率由24向28逼近光伏发电的LCOE由0381kWh下降为0057kWh与此同时累计装机量由40GW一路攀升至773GW的高度图24技术革新下降本增效与装机放量同步预测kWhGW资料来源NREL隆基绿能东海证券研究所232硅片从多晶到单晶在2005年到2010年的光伏行业野蛮扩张时期虽然单晶硅片效率更高但是多晶硅片借助其成本更低技术简单的优势成为了市场主流此后随着光伏市场由粗放向精细化导向发展单晶硅片借由金刚线切割技术推广成功降低了生产成本比较优势逐步显现单晶硅片的物理特性决定其较多晶硅片更为优质单晶硅片晶体品质高晶格排列完整有序而多晶由众多位向不一致的小晶粒组成杂质缺陷晶界较多因此单晶硅片具备了以下几个优点1碎片率低易于切割2结构稳定机械性好而多晶在生产运输长期运营中更易形变碎裂隐裂3转换效率高光生伏特效应下少子扩散产生电流因此光电转换率很大程度上取决于少子寿命长短图25中蓝色代表少子寿命较高的区域红色代表寿命较低的区域可以看出单晶的少子寿命显著高于多晶的证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1834请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度图25单晶与多晶晶体品质差异及少子寿命比较图26国内多晶单晶硅片市占率资料来源IRENASPE东海证券研究所资料来源IEASPE东海证券研究所在政策和成本端刺激下单晶硅片成为主流2015年6月1日国家能源局等三部委提出领跑者计划强调扶持技术突出特别是高转换率的示范项目2019年多晶硅片与单晶硅片市场地位彻底颠覆市占率形成剪刀差2021年单晶硅片p型n型市场占比约945多晶硅片的市场份额由2014年的95下降至2021年的52隆基绿能的崛起就是抓住了这一次多晶向单晶迭代周期的趋势逐步奠定硅片领域全球龙头地位2019年隆基股份与协鑫科技在行业占有率中的排名交换与多晶单晶地位转换的时间相吻合233电池片从BSF到PERC电池片环节同样经历了周期性迭代对于行业格局变化造成重大影响2019年之前光伏电池以BSFAluminiumBackSurfaceField铝背场电池为主要技术路线该技术于1973年首次提出其特点是采用铝背场钝化技术理论转换效率上限约20铝背场是指在p-n结制备完成后在硅片背面沉积一层铝膜增加了一个pp-高低结形成较高的开路电压从而提高了电池的效率但由于背表面的金属铝膜层的复合速度高常规BSF电池光损失较高PERC电池PassivatedEmitterandRearCell发射极和背面钝化电池是在BSF电池的基础上改良形成的最大的区别在于背表面介质膜钝化采用局域金属接触大大降低了背表面复合速度同时提升了背表面的光反射CPIA数据显示2018-2020年国内传统BSF型电池占比将从600降低至300而PERC与N型电池占比则将从385快速提升至6572021年PERC电池的市场占比高达912其市场地位稳居第一而目前N型技术仍处于扩产期虽然存在路径分歧但P型地位逐渐松动图27PERC电池替代过程图28各技术路线电池市占率1989201520182019萌芽扩产爆发迭代技术出现量产开启后续新建产PERC首次实验室效率Perc电池量线已经基本市场占比超228产效率超过全部采用过50BSF瓶颈Perc技术资料来源Solarbe东海证券研究所资料来源CPIA东海证券研究所证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN1934请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明行业深度电池技术生命周期一般可分为四个阶段萌芽扩产爆发迭代PERC技术于1989年由新南威尔士大学首次提出2013年晶澳率先试产后2015年业内正式开启量产经过领跑者计划助推及规模化降本增效最终于2019年正式完成迭代PERC电池的出现推动了行业格局的重新洗牌在其他老牌电池厂商如晶澳天合阿特斯等纠结于产能改造替换时爱旭抓住窗口期押注PERC赛道实现了后来居上从2016年仅1GW电池片的出货到2018年PERC电池片出货量名列全球第一并且成功实现借壳上市从饲料起家的通威股份于2006年进入光伏行业2013年收购破产的赛维合肥工厂2015年把握PERC扩产机会最终实现了硅料电池片环节产能的双料第一3现状高景气赛道产业链利润有望重塑31近阶段光伏政策支撑装机量上升311国际社会碳中和共识助推政策端加速严峻的环境及能源问题引起全球广泛关注碳达峰碳中和成为国际社会重要议题继1992年的联合国气候变化框架公约之后2021年11月13日全球各国达成了巴黎协定实施细则光伏发电作为降本增效路径清晰的可再生能源碳中和共识催动全球光伏政策再度加速图29全球人均光伏装机量分布及部分国家政策瓦人资料来源IEAPVPS东海证券研究所312俄乌冲突背景下能源紧缺进一步推动光伏政策加码俄乌冲突将欧洲各国与俄罗斯地缘矛盾激化同时电价油价飙升导致欧洲通胀严重欧洲各国对俄罗斯能源安全问题成为焦点天然气方面2020年俄气占欧盟消费天然气总量411占进口量的45原油方面俄油占欧盟原油消费总量365占进口量的27煤炭方面俄煤占欧盟煤炭消费总量的193占进口量的46以2020年能源消费为口径估算欧盟约有244的能源依赖俄罗斯而部分能源政策较为激进的国家证券研究报告HTTPWWWLONGONECOMCN2034请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明