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PERC、N型双面、黑硅—主流高效电池技术对比简析

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从容的小鸽子
2023-01-24 21:59:02

PERC、N型双面、黑硅—主流高效电池技术对比简析

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2026-05-10 17:02:41

2015年光伏领跑者计划推出,国家通过此项计划引导光伏行业有序升级,行业积极响应并顺势加快高效电池技术从研发走向量产的步伐。经过市场大浪淘沙,光伏行业主要选择的主要高效电池技术有:多晶黑硅电池技术、N型单晶双面电池技术以及P型单晶PERC电池技术。下面就电池工艺、组件功率、光致衰减、隐裂等方面探讨上述几种技术的优劣。

一、PERC单晶电池

1、PERC单晶单面电池

常规单晶电池主要效率区间为19.8-20%,对应的组件功率为280W。为了进一步提升单晶电池效率,在电池背面增加了钝化层。通过背面钝化层的作用,电池的表面复合速率显著降低,电池的效率提升到20.8-21%,对应的组件功率由280W提升到290W。

和常规单晶电池工艺相比,PERC单晶电池主要增加了背面钝化、背面SiNx膜沉积和激光打孔三道工艺。其中激光打孔工艺是利用一定脉冲宽度的激光在去除部分覆盖在电池背面的钝化层和SiNx覆盖层,以使丝网印刷的铝浆可以与电池背面的硅片形成有效接触,从而使光生电流可以通过Al层导出。因Al浆无法穿透SiNx层,其余未被激光去除的钝化层被覆盖在其上方的SiNx覆盖层保护,发挥降低表面复合速率,提升效率的作用。

通常背面的激光开孔面积约占电池片表面积的5-10%,如激光开孔面积过低,则光生电流在传输过程中电阻较大,从而产生较大的热损失,导致电流效率降低。如激光开孔面积过大,则钝化层无法有效发挥降低表面复合速率的作用,导致电池的效率无法有效提升。激光开孔工艺在电池片表面产生了5-10%的损伤。作为整片单一晶体,PERC单晶由于背面的完整晶体结构被破坏,有很大的隐裂或破碎的风险,晶体损伤可能导致硅片沿着此损伤整片碎裂。PERC单晶电池由于正反面金属结构不同所造成的2-5mm的翘曲,翘曲应力和激光损伤的联合作用下,PERC单晶电池的隐裂或破碎的风险将显著提高。

组件应用在光伏电站后,在整个生命周期内,组件都需要持续经受机械载荷或风载荷等考验。为了保证组件在光伏电站使用的可靠性,组件都需通过5400Pa机械载荷测试,行业标准是测试后组件功率的衰减量小于5%,因为激光开孔工艺造成的损伤导致硅片破碎几率增大,因此PERC单晶组件经过机械载荷测试后的衰减普遍大于5%,而常规单多晶组件的机械载荷测试功率衰减量普遍小于3%。可以看出PERC单晶组件的机械载荷衰减率明显高于其他组件产品。对光伏电站来说,在雪载荷和风载荷等的持续用下,PERC单晶组件从激光开孔点开始逐渐出现隐裂和破片,伴随的是组件功率的持续下降。PERC电池的高机械载荷衰减率PERC单晶组件的这一缺陷给光伏电站发电量带来了极大不确定性。为了缓解PERC单晶在机械载荷和隐裂方面的缺陷,行业采取在组件背面添加加固横梁的方式,并进行了采用加厚硅片来缓解隐裂的尝试,但这些方法均提高了组件的单瓦成本,与降低度电成本的大方向背道而驰。

光致衰减方面,多晶黑硅光衰约为1.5%,N型单晶基本没有光衰,而PERC单晶的光衰在2-10%之间,从而导致PERC单晶组件应用在光伏电站后很可能光电转换效率大幅下降,光伏电站发电量和收益率而随之大幅下降。

2、PERC单晶双面电池

PERC单晶单面电池的背面为全Al层,背面入射光线无法穿透该全Al层,因此PERC单晶单面电池只有正面可以吸收入射光进行光电转换。为了使PERC电池均有双面光电转换功能,行业改变了PERC电池的印刷工艺,将背面全Al层印刷工艺修改为背面局部Al层印刷工艺。该工艺是尽量保证背面Al浆印刷在激光开孔点处,以使光生电流仍然可以通过激光开孔点的Al层导出。

PERC单晶双面电池背面由全Al层改为局部Al层,因此背面的入射光可由未被Al层遮挡的区域进入电池,实现双面光电转换功能。由于激光开孔点仍然需要Al浆来疏导光生电流,因此背面的大部分区域任然覆盖了Al浆,因此和电池正面超过20%的光电转换效率相比,PERC单晶双面电池背面可吸收光线的区域有限,背面的光电转换效率预计在10-15%。同时由于背面由全Al层改为局部Al层,电池的正面效率可能会下降0.2-0.5%。

由于PERC单晶双面电池的工艺与PERC单晶单面电池的工艺并无明显区别,因此PERC单晶双面电池任然面临隐裂率高、机械载荷衰减率高、光致衰减率高等问题。对光伏电站来说,使用PERC单晶双面组件仍然有明显的可靠性风险,对保证电站收益率也是巨大的考验。

二、N型单晶双面电池

N型单晶双面电池在近年也逐步释放产能,从相关资料来看,国内若干主要企业均具有一定技术储备。这种电池的特点也是双面皆可吸收入射光线,从而提升电池和组件的发电量。目前有企业宣传该款电池的正面效率大于21%,背面效率大于19%。封装成组件后,正面功率接近300W,背面功率接近270W。结合各种应用场景,组件发电功率较高。和常规电池相比,该款电池主要增加了双面浆料印刷和硼元素掺杂(如旋涂、印刷高温推进和固态源扩散等)等工艺。目前国内主要企业储备的该产品技术基本都没有用到激光等工艺,因此整个电池制作工艺不对硅片造成额外损伤,组件可在各种使用条件下保持稳定性。此外,还具有无光致衰减、弱光响应好等特点。

P型单多晶电池正面印刷Ag栅线,背面整面印刷Al浆,因此电池正面和背面的金属结构和成分不对称,在丝网印刷烧结后电池片会产生2-5mm的翘曲,从而在电池内部产生应力,由于翘曲和应力的作用,P型单多晶电池的破片率明显提升。由此包括电池生产、组件生产和光伏电站组件中的电池破裂率均提升。N型单晶双面电池正背面均印刷Ag栅线且图形相近,因此N型单晶双面电池结构均有对称性,电池在丝网烧结印刷后不产生翘曲。此外,N型单晶双面电池的工艺流程中无激光等损伤,保持完整晶体结构。综合以上因素,N型单晶双面电池破片率更低。

由于N型单晶双面电池正背面均印刷银浆,因此该款银浆的耗量高于P型单多晶电池。在产能方面,N型电池与P型电池的相比还有差距。

三、多晶黑硅电池

多晶硅片中具有若干不同晶向的晶体,因此单晶广泛应用NaOH溶液各向异性制绒工艺并不适用于多晶制绒。目前通行的多晶硅制绒工艺主要是HF/HNO3混合溶液的缺陷腐蚀制绒法,此方法制绒后的硅片反射率约为18%,高于常规单晶制绒后11%的反射率,不利于多晶电池对入射光线的有效吸收。为了进一步降低多晶硅片制绒后的反射率,采用特殊制绒工艺在多晶硅片表面形成纳米结构,增加有效多晶硅片对入射光线的吸收。采用这种制绒工艺生产的多晶电池有更低的反射率,此方法制绒的多晶电池从肉眼来看比普通多晶电池更黑,因此这种工艺被称为黑硅制绒。

多晶黑硅制绒工艺主要有干法制绒和湿法制绒两种。干法黑硅制绒工艺为反应离子刻蚀法(Reactive Ion Etching,RIE),该方法是等离子体在电场作用下加速撞击硅片,在硅片表面形成纳米结构,从而降低多晶硅片的反射率。湿法黑硅制绒工艺为金属催化化学腐蚀法(Metal Catalyzed Chemical Etching,MCCE),该方法是在硅片表面附着金属,利用HF与强氧化剂混合溶液腐蚀硅片表面,附着在硅片表面的金属随着腐蚀过程而向下沉积,从而在硅片表面形成纳米结构,有效降低硅片表面的反射率。无论干法或是湿法黑硅制绒工艺,都可将多晶电池效率提升0.6%以上,采用多晶黑硅电池封装的组件功率也可从265W提升到275W。多晶黑硅电池的整个制作工艺简单,不对硅片造成额外的损伤,使多晶组件可在各种使用条件下保持可靠性,保证了多晶组件在光伏电站整个生命周期发电量的稳定。此外,多晶电池还具有光致衰减低的特点,多晶电池的光致衰减普遍低于1.5%,而PERC单晶电池的光致衰减为2-10%。可以看出,与PERC单晶电池相比,多晶黑硅的光致衰减率具有很好的优势。

在全球的晶体硅光伏产品中,多晶产品仍然占有50%以上的市场需求。多晶产品具有单瓦价格低、工艺成熟、组件可靠性高的特点,有效降低光伏电站风险,为光伏电站收益提供可靠保障。

结语

多晶黑硅电池和N型单晶双面电池在光致衰减率、破片率和机械载荷衰减率等方面均明显好于PERC单晶电池。因此相比于PERC单晶电池,多晶黑硅电池和N型单晶电池将为光伏电站带来更为稳定的发电量,光伏电站业主的投资回报也可以得到更好的保障。光伏电站作为预期运营25年、30年乃至更长时间的投资项目,除了组件初始功率外,还需要关注组件功率在整个电站生命周期的稳定性和衰减率,以保证稳定的投资回报。

最新回答
花痴的鸡翅
坚定的路灯
2026-05-10 17:02:41

P型和N型都可以做电池片。

在p型半导体材料上扩散磷元素,形成n+/p型结构的太阳电池即为P型硅片;

在N型半导体材料上注入硼元素,形成p+/n型结构的太阳电池即为n型硅片;

目前光伏行业主流产品是P型硅片,P型硅片制作工艺简单,成本较低,N型硅片通常少子寿命较大,电池效率可以做得更高,但是工艺更加复杂。N型硅片掺磷元素,磷与硅相溶性差,拉棒时磷分布不均,P型硅片掺硼元素,硼与硅分凝系数相当,分散均匀度容易控制。

机智的小猫咪
儒雅的项链
2026-05-10 17:02:41

光伏行业发展趋势是:

1、产业规模持续扩大:由于光伏发电技术革新不断涌现、光伏产品成本持续降低,平价上网在全球绝大多数国家和地区指日可待,光伏发电成为各国重要的能源结构改革方向,包括中国、印度、美国、欧盟主要国家和沙特等能源大国纷纷宣布了大规模的新能源规划。

2、产品性能持续提升:技术进步仍将是光伏产业发展主题。2019年底,产业化生产的主流高效多晶硅电池转换效率将超过20%,单晶硅电池有望达到22.5%-23%,主流组件产品功率将分别达到285W和320W。单晶连续投料生产工艺和大容量铸锭技术持续进步;多晶硅片金刚线切割应用范围将会进一步扩大到30%,单晶硅片将完成金刚线切割的替代。

3、分布式光伏快速发展:分布式光伏具有安装灵活、投入少、方便就近消纳的优点,有利于解决我国发电与负荷不一致的问题,同时大幅降低传输损失,减少对大电网的依赖,并缓解电网的投资压力。

4、单晶硅电池市场逐步增大:随着光伏市场的不断发展,高效电池将逐渐占据市场的主导地位。根据中国光伏行业协会的预测,未来几年单晶硅电池市场份额逐步增大,2018年单晶硅片市场份额已经超过40%,2019年将超过一半,其中N型单晶硅片的市场规模也将逐年提升。

5、平价上网加速到来:随着政策支持和技术进步,我国光伏发电产业成长迅速,成本下降和产品更新换代速度不断加快,目前,用电侧在部分地区已可以实现平价,2019年1月,国家发改委、国家能源局联合发布的《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》,推进风电、光伏发电平价上网项目和低价上网试点项目建设。

昏睡的咖啡
凶狠的发箍
2026-05-10 17:02:41

人们为什么往往会高估一年发生的变化,但低估五年发生的变化?我认为主要是人的思维容易被当前看到的和听到的“真相”所迷惑!

文 / NE-SALON新能荟 张真人

过去的2021年,刚刚实现平价上网“成人礼”的中国光伏产业迎来了多重挑战:硅料、IGBT、玻璃、EVA、金属、海运的轮番供应紧张和涨价。笔者认为,上述挑战主要是全球疫情、美联储货币超发造成的全球通胀等因素叠加造成的。下面笔者将就自己对中国光伏产业链的理解,逐个分析上中下游未来一年的行情和竞争态势,供读者诸君参考。

一、 上游(工业硅、多晶硅、有机硅)

光伏产业的真正源头不是多晶硅料,而是工业硅。工业硅,又称结晶硅或金属硅,是由石英砂矿(硅石)和碳质还原剂(焦炭等)在矿热炉内冶炼成的产品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年来,含Si量99.99%的也包含在金属硅内),其余杂质为铁、铝、钙等。金属硅有三大应用领域:1.特种钢冶炼的脱氧剂( 汽车 工业等行业应用);2.硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅(建筑、医疗、新能源等行业应用);3.进一步提纯为多晶硅(太阳能光伏和半导体芯片等行业应用)

由上可知,随着我国新能源 汽车 、半导体芯片、太阳能光伏、电力电子等产业的快速爆发,工业硅相关产业链将会持续井喷。

1.1 合盛硅业(SH603260): 目前有80万吨工业硅年产能,工业硅产能全球最大,拥有国内最完整的硅产业链条;

1.2 通威股份(SH600438): 通威股份旗下的永祥股份目前产能18万吨,2022年硅料总产能将达33万吨,是全球太阳能级多晶硅龙头企业;

1.3 硅宝 科技 (SZ300019): 硅宝 科技 的有机硅密封胶年产能达20万吨,是亚洲最大的有机硅密封胶生产企业,有望成为建筑和光伏两大领域有机硅密封胶双龙头。

二、 中游(硅片、电池组件、装备)

2022年全球硅片规划产能合计将超过450G,将远远超出下游装机需求。由于硅片领域的技术门槛不高,全球硅片产能将更加分散,因此硅片环节的高毛利时代即将结束,转入到比拼“精耕细作”能力的工业4.0时代。

2021年,由于硅料、玻璃、EVA等原料辅材轮番涨价,缺“料”的专业电池、组件企业生存艰难,毁约不断。但2022年随着硅料等原材料上游产能的释放,电池组件制造企业的盈利能力将得以逐步修复,可谓“利空放尽,苦尽甘来”。

随着近年来全球碳中和进程加速,带来了光伏行业整体景气度上升。再叠加大硅片、HJT/TOPCon等产业链技术快速升级迭代,因此行业领先企业纷纷抛出大规模的扩产计划,并都有垂直一体化产业链布局冲动。“在光伏制造这样一个没有明显护城河的产业,扩产可能是找死,不扩产必然是等死!为了不被上游原材料卡脖子,有时也不得不抢供应商的饭碗,进入自己不擅长的制造领域”,某知名光伏企业负责人向NE-SALON新能荟描述了光伏产业链的无序竞争现状:“行业内卷必然会造成全产业链大规模的产能过剩,但对光伏装备企业或是重大利好!”

2.1 中环股份(SZ002129): 单晶硅片总产能约88GW,210先进产能超75%,N型硅片全球市场占有率超60%,半导体区熔单晶硅片国内市占率超80%;行业率先导入工业4.0智能制造体系,以出色的成本控制能力拥有行业定价话语权,或将登顶2021年单晶硅片对外出货全球第一宝座。

2.2 爱旭股份(SH600732) : 2021年电池片产能约36GW,专注高效晶硅电池研发、制造与销售,大尺寸出货占比超70%,并创新性推出的双面电池“双面 双测 双分档”,推动双面技术发展。其新一代N型ABC电池平均效率高达25.5%,8.5GW新产能将于今年中期投产。

2.3 东方日升(SZ300118): 2021年电池产能13.5GW,组件产能达19.1GW,连续多年稳居全球一线组件品牌行列。东方日升作为异质结技术一线企业,在一年内三次刷新自己创造的HJT世界纪录,创新技术潜力值得期待。随着上游原材料供应紧张局面的逐步缓解,该公司2022年盈利能力大概率将强力反弹。

2.4 迈为股份(SZ300751): 公司主要产品包括全自动太阳能电池丝网印刷生产线、异质结高效电池制造整体解决方案、OLED柔性屏激光切割设备、Mini/Micro LED晶圆设备、半导体晶圆封装设备等,其中太阳能电池丝网印刷生产线自2018年起连续4年全球市占率第一。作为异质结电池产业化技术的主力军,迈为正向千亿市值高端装备企业迈进。

三、 下游(逆变器、电站 投资 、系统集成)

“硅料供应能力决定2022年国内户用光伏装机量的下线,而逆变器的IGBT供应能力则决定了其上线”,山东光伏行业协会秘书长张晓斌对NE-SALON新能荟说到。

受全球疫情、新能源车市场爆发等因素的影响,2021年下半年以来,光伏逆变器IGBT的供应开始出现极度紧张局面。很多逆变器厂商先是涨价,然后是惜售、毁约、断供,特别是IGBT用量特别大的户用光伏市场。据了解,部分光伏逆变器企业已经尝试在低功率产品上使用国产IGBT,而更多逆变器企业也正在马不停蹄对国产品牌IGBT进行测试,预计2022年将会逐步批量导入,逆变器“缺芯”问题或将在今年第二季度后逐步缓解。

前几年国内大型光伏电站投资由央国企主导,分布式光伏电站由民企主导。而在国家碳中和战略的推动下,更多央国企涌入分布式光伏投资领域,甚至是之前看不上的户用光伏市场。央国企携资金成本优势在分布式市场所向披靡,甚至有时为了完成新能源配额任务指标,不断突破投资财务模型底线,让参与竞争的民企投资商只能干瞪眼!而光伏“整县推进”的政策,更让本就热闹的分布式光伏市场掺入地方招商引资的利益诉求,最终在各地上演了一出出“暂停备案”的闹剧。2022年,分布式光伏市场“国进民退”的趋势无疑将愈演愈烈。

“在新能源领域,国进民退或许是一件好事。让大多数电站资产放在央国企手里,我们民营企业应该发挥自己的特长,做好前期开发、产品配套、工程实施、技术方案,以及售后运维等相关服务,这才是最明智的选择!” 某民营光伏企业负责人向NE-SALON说到。

3.1 斯达半导体(SH603290): 全球IGBT模块市场排名第六,是唯一一家进入全球前十的中国IGBT领军企业,目前其产品已在新能源车、光伏风电等领域规模化应用。

3.2 正泰电器(SH601877): 正泰电器旗下的正泰新能源公司,累计投建光伏电站达8GW,运维总量超7GW,是中国最大的民营光伏投资运营商。

3.3 天合光能(SH688599): 天合光能旗下的天合智慧分布式能源公司,行业首创“原装光伏系统”标准,拥有1000+县级经销商,15000+乡镇服务网点,是国内最大的分布式光伏系统集成品牌。

结语

全国能源信息平台联系电话: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

贪玩的机器猫
纯情的毛衣
2026-05-10 17:02:41
中国目前已成为全球太阳能光伏产品第一制造大国。然而,核心技术依赖进口,产品销售主要依靠出口。这种"两头在外"的产销模式,在一定程度上制约了我国太阳能光伏产业的进一步发展--- 在全球发展低碳、绿色经济的时代背景下,具有无污染、可持续、能源总量大等优点的太阳能光伏产业已逐渐登上世界能源舞台。尤其是近几年来,随着太阳能发电技术的日新月异,各种太阳能光伏产品犹如雨后春笋般冒出:从太阳能路灯到太阳能并网发电,从MP3播放器到太阳能汽车……太阳能光伏发电时代已经向我们走来。据相关预测,2030年,太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比将达到10%以上;到21世纪末,太阳能光伏发电所占比率将更高,预计会突破60%。这些数字足以描绘出太阳能光伏产业未来广阔的发展前景。面对时代机遇,世界各国纷纷制定光伏产业发展计划,我国的光伏产业也在国内外市场的推动下经历了爆发式的成长过程。2009年,我国光伏电池产量已占到全球总产量的40%,成为名副其实的光伏产品制造第一大国,并涌现出一些像尚德电力、赛维LDK等一批国际性的太阳能光伏产业巨头。同时,在知识产权方面,我国太阳能光伏产业也结出硕果:据统计,1990年至2009年,在太阳能光伏领域,我国共申请相关专利4400多件,仅次于日本,居全球第二位。然而,记者在深入采访中了解到,虽然我国专利申请总量较为可观,但光伏领域中的一些核心技术,大都集中在以佳能株式会社、精工爱普生株式会社、三洋电机株式会社为代表的国外企业手中。尤其是在多晶硅主流技术方面,我国仍与这些企业存在一定差距。核心技术依赖进口,产品销售都主要出口,这种“两头在外”的模式在一定程度上制约了我国光伏产业的进一步发展。对此,有专家建议,我国应在做好产业整体规划的同时,提高自主创新能力,充分发挥科研院校和企业的优势,围绕多晶硅提纯、晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等重大关键技术进行联合攻关,逐步突破技术壁垒,形成产业竞争优势,从而确保我国光伏产业的可持续发展。 现象 发展强劲,品牌崛起专家:中国已成全球太阳能光伏第一制造大国 “上世纪90年代后期,太阳能光伏发电应用受到各国的重视。先是美国、日本等国家纷纷制定本国太阳能光伏发展计划,之后德国、西班牙等国家也出台了一系列政策法规,在一定程度上刺激了太阳能光伏产品的需求,形成了广阔的市场空间。”中华新能源动力与储能委员会研究员李雷在接受中国知识产权报记者采访时说。在国内外市场需求的带动下,我国太阳能光伏产业开始迅速发展,尤其是近几年来,产业链日趋完善,规模产量日渐庞大。据业内人士介绍,2009年,我国光伏产量已达到4100兆瓦,稳居世界首位;其中,太阳能光伏电池的产量占到全球总产量的40%,远远超过日本、美国、欧洲等国家和地区。此外,多晶硅、硅片、太阳能电池组件的产能分别占全球总产能的25%、65%和61%。目前,我国已成为名副其实的全球太阳能光伏第一制造大国。据了解,太阳能光伏电池是光伏产业链中最重要的环节,目前世界上有90%以上的光伏电池是以单晶硅或多晶硅为原材料生产出来的。“白天具有太阳能电池功能的太阳能接受板收集太阳光,并把阳光辐射转化为电能储存起来,晚上或待需要时再释放电能供人们利用,这就是光伏发电的一个简单过程,其中太阳能电池起了至关重要的作用。”英利能源有限公司工作人员于洋告诉记者。在太阳能光伏产业的产能规模逐渐增长的同时,我国出台了一系列有利于光伏产业应用的政策,如《可再生能源法》和《可再生能源中长期规划》,从法律和战略层面对我国太阳能光伏产业的整体发展规划作出了明确的规定。在一系列利好政策的引导下,我国光伏产业的应用市场也开始迅速扩张。据统计,2009年,我国的装机容量已达到350兆瓦,2010年预计将超过500兆瓦。国内外市场需求的刺激,使我国越来越多的企业投身到光伏产业链中,并涌现出一批如尚德电力、赛维LDK、天威英利等在行业内知名度较高的太阳能光伏企业。据了解,目前在全球太阳能电池10强企业中,中国企业占据了4位。其中,仅尚德电力一家企业,2010年就为全球新增太阳能光伏产品1500兆瓦。

  发展 知识力量倍受重视,专利申请全面开花专家:自主知识产权为企业不断开拓市场保驾护航 “光伏产业巨大的发展前景吸引了我国众多企业的加入,但是随着市场的成熟、行业门槛标准的提高,如果企业缺乏自主知识产权、技术不过关,将难以在光伏领域长久发展。”赛维LDK技术研究院主任蒋荣华在接受中国知识产权报记者采访时如是说。事实上,我国很多光伏企业已经意识到了这一点,他们在发展壮大的同时,不断加强研发力度,提高自主创新能力,一些企业已成功积累了一批拥有自主知识产权的技术。尚德电力是我国较早进入光伏产业的企业之一,目前主要从事晶体硅太阳能电池、组件以及光伏发电系统等产品的研发、制造与销售。据尚德电力公关事务部张建敏介绍,尚德电力一直坚持崇尚科技、持续创新的理念,每年将销售收入的3%用于新技术、新材料、新装备的技术研发。截至2010年10月,尚德电力已在国内外申请专利240多件,其中多数为发明专利,涉及领域包括晶体硅太阳电池、太阳电池组件、光伏发电系统等多个核心技术领域。赛维LDK也是目前全世界规模最大的太阳能硅片生产企业,通过多年的自主研发,已在光伏产业多个技术领域填补了国内外技术空白。“截至2010年11月,赛维LDK已在中国申请专利62件,其中发明专利有43件;同时,在美国、欧洲、日本等国家和地区也通过《专利合作条约》递交了PCT专利申请。”蒋荣华告诉记者,专利不仅帮助企业更好地开拓了国内外市场,同时也加强了企业的核心竞争力。据北京知识立方科技有限公司专利分析服务中心(下称知立方专利中心)主任赵栋介绍,通过德温特世界专利索引数据库(DWPI)检索太阳能光伏领域相关专利后发现,1990年至2009年,我国光伏产业领域的企业共申请相关专利4400多件,仅次于日本,居全球第二位。比美国、德国分别高出了1%和5%。 问题 关键技术依赖进口,产品市场90%在国外专家:“两头在外”,中国仍处全球光伏产业价值链中端 近年来,虽然我国太阳能光伏技术和光伏产业发展迅猛,并积累了一定数量的专利,但核心技术专利较少。据了解,太阳能光伏核心技术领域涉及把辐射能转换为电能,通过辐射进行电能控制的半导体器件,专门用于制造、处理半导体器件的方法或设备等方面。记者从知立方专利中心提供的一份专利分析报告中了解到,截至2010年11月,在我国申请的H01L03专利权人排名中,佳能株式会社以141件专利申请遥遥领先,明显多于其他申请人;其次是夏普株式会社121件、三洋电机株式会社108件、半导体能源研究所株式会社89件、中国科学院上海技术物理研究所84件。在排名前10位的专利权人中,还有3位来自中国的专利权人:中国科学院半导体研究所、常州天合光能有限公司和南开大学,他们在该领域的专利申请量分别是75件、66件和60件。“国外企业在我国光伏技术核心专利领域具有明显的优势。”赵栋向记者坦言,虽然近年来我国科研院校和企业已加大在该领域的研发力度,但与国外企业仍存在一定差距;而且我国在该领域的专利大户多为科研院校,产业化水平相对较低。此外,国内企业还没有掌握太阳能电池所需要的多晶硅技术,尤其是多晶硅提纯技术方面,我国还存在一定差距。“多晶硅主流技术掌握在以德国瓦克公司为代表的国外企业手中,目前国内多数企业的多晶硅技术都是从俄罗斯引进的。”李雷告诉记者,目前美国、日本等国家垄断了全球多晶硅料的供应,中国企业从国外购买硅料后,在国内加工成硅片、太阳能电池,最后组件封装后再出口。“原料、核心技术依赖进口,产品市场销售90%又在国外,这种‘两头在外’的模式使国内一些光伏企业承担了多晶硅生产中高污染、高耗能的后端生产环节,导致企业抗风险能力较弱、生产太阳能光伏电池的成本很高,这都直接影响了我国光伏产业的生命力。”尚德电力董事长兼CEO施正荣博士在接受中国知识产权报记者采访时表示,中国企业尚处于全球光伏产业价值链的中端,离光伏产业强国还有一段路要走。 建议 做好产业发展规划,提升自主创新能力专家:联合攻关突破技术壁垒,提高专利申请的质量 核心专利的缺失在一定程度上制约了我国光伏产业的发展,因此突破技术瓶颈已成为各方共识。据了解,在我国即将出台的“十二五”规划中,太阳能发电被明确列为新兴产业中重点发展的新能源领域。而在我国的“973”、“863”科技支撑计划中也围绕光伏电池材料、光伏电池、并网光伏电站等关键领域部署了一系列重大项目,并进行重点支持。李雷认为,国家相关部门应整合力量,发挥科研院校和企业的优势,就多晶硅提纯、晶体太阳能电池、薄膜太阳能电池等重大关键技术进行联合攻关,逐步突破技术壁垒,形成产业竞争优势,从而确保整个产业健康发展。“企业应充分利用专利信息,通过专利申请趋势来分析太阳能光伏领域的技术发展方向。我国相关政府部门和企业也应积极采取措施,调整技术创新的重点和方向,从而加强相关领域技术研发力度,提高专利申请的质量。”赵栋告诉记者。同时,针对目前国内大多数多晶硅企业从国外引进技术的情况,李雷表示,一方面企业在引进技术的同时要做好消化、吸收和本土化再创新,以防企业发展命脉被别人所掌握。另一方面,国家相关部门也应就一些关键技术和产品参数出台相关标准,逐步加强我国标准体系建设。此外,针对我国光伏产业链发展不太平衡的状况,如多数企业集中在产业链中间环节,上游硅料生产缺乏核心技术,李雷认为,光伏产业需要一个科学的、符合产业发展现状和规律的规划。因此,国家相关部门应结合业内行业组织,开展较为全面的行业调查,并出台发展规划和激励政策,引导产业可持续发展。据了解,早在上世纪90年代,美国、日本、德国等国家就从政策、法律法规和战略方面对太阳能光伏产业给予扶持。其中,德国就通过立法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展。随后,西班牙、意大利等国家也纷纷制定了本国光伏产业发展计划,并出台相关政策对光伏电池进行补贴。对此,李雷建议,我国相关部门应联合推进光伏发电规模化应用,积极推进光伏发电示范工程的建设,加大示范工程的补贴力度,从而不断扩大我国光伏发电应用市场,并形成持续稳定的市场需求。

甜甜的热狗
无聊的戒指
2026-05-10 17:02:41
太阳能电池行业基本概况

光伏产业是指将硅料通过各类技术和工艺路线生产出太阳能电池片,并将太阳能电池经过串并联后进行封装保护形成大面积的太阳能电池组件,再配合功率控制器等,形成光伏发电装置的产业链。

1、单晶硅太阳能占比不断提升

根据半导体材料的不同,可以将太阳能电池分为晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。

目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、异质结、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。在太阳能电池市场上,多晶硅片经济型层一度领先单晶。但从2015-2016年开始,以隆基为首的单晶厂商实现技术突破,大幅降低了单晶硅片成本。由于单晶硅电池具备更高的转化效率,导致单晶硅片对应的单瓦成本实现反超,比多晶更低,后又出现以PERC电池为代表的高效单晶硅电池,进一步推动了单晶硅对多晶硅的替代,薄膜太阳能所占比重也逐年下降。

硅成本的下降主要依靠电池片成本和价格的下降。2016年以来,随着单多晶市场份额的逆转,电池价格在过去三年里下降了2/3,其驱动力一方面来自单晶硅片成本的快速下降,另一方面来自PERC技术渗透率提升大幅提高了电池转换效率。截至2019年,单晶产品市占率超过65%。

2、原材料在西部,应用端在东部

2019年我国光伏产品产能分布较为广泛,上游多晶硅和硅片的产能主要集中在电价更低的西部地区,尤其是新疆、四川、宁夏、云南等地。中下游电池片和组件主要集中在东部地区,如浙江和江苏,两者产能占全国产能比重超过60%。

3、太阳能电池仍存在较大的发展空间

我国的太阳能电池发展规模远小于欧美市场,以至于欧美市场对太阳能电池的补贴已经开始下滑,而我国的补贴力度仍然很大。在政府的补贴下,随着行业竞争的加剧,尤其是行业技术更新换代升级,小企业将因技术跟不上大规模企业,技术的落后导致众多企业逐年被市场淘汰。因此,总的结果是太阳能电池行业集中度逐年上升。

欣喜的草莓
柔弱的雪碧
2026-05-10 17:02:41

当然可以!只是现在无补贴了!但不能只考虑挣钱!毕竟不是做生意!要把它当成个家用电器!当前控制成本!经济计算自用电量,提高生活质量,安装合理的容量,供自己供冷,供暖,供热,智能家居上。

你好,光伏发电从环保的角度来看,是朝阳产业,也是发展的必然趋势,从我了解的得知,N年前国外就已经光伏下乡了,除了自发自用,同时能并网赚钱,光伏适合各领域,从成本,赚钱而言,过程有点长,这是过渡阶段,就好比手机,刚有手机那会,什么样,现在什么样?

如今,应对全球气候变化已成为人类 社会 最大的共识,已有120多个国家设立了“碳中和”目标。可预见的未来,碳交易权将成为能源领域的流通黄金,国家对新能源的重视会越发强烈。能源安全、清洁化转型将是未来我国经济发展的重要方向,可再生能源将迎来更大发展。

光伏作为可再生能源的主要电力方式,将在实现碳中和的各类领域和场景中扮演关键角色。

随着光伏行业技术不断进步和度电成本的下降,过去十年全球范围内的光伏度电成本降幅超过90%,与风电、天然气、煤电及核电相比,降幅最大,光伏发电全球最低中标电价已达到1.04美分/KWh,装机规模达到GW级的国家数量已由2010年的3个大幅增长至16个,预计未来范围还将进一步扩大, 全球光伏发电将逐渐进入“一毛钱一度电”的时代,并且光伏发电的成本随着技术的进本还会继续降低,大规模取代传统发电方式将是大势所趋 。本文主要讨论光伏领域头部企业隆基股份。

晶硅电池作为市场主流产品,长期存在着单晶硅和多晶硅技术路线的竞争,多晶产品凭借低成本的优势在过去较长时期内占据了主要市场份额,单晶价值未能得到充分体现。由于 单晶晶面取向相同、无晶界,本身在晶体品质、电学性能、机械性能等方面具备优异品质和更高的转换效率。

2015年以来,随着下游对单晶产品的需求增大,单晶产品市场份额快速提升,现已实现对多晶技术路线的替代。根据中国光伏行业协会(CPIA)公布的《中国光伏产业发展路线图》(2020年版), 2020年,单晶硅片(P型+N型)市场占比约90.2%, 其中P型单晶硅片市场占比由2019年的60%增长到86.9%,N型单晶硅片约3.3%。所以专注于单晶硅的隆基股份去年起飞了。

20年公司 营收增长66%,净利润增长62%,ROE27.23%。其中海外增速非常亮眼,全年海外收入214.61亿元,同比增长70%。 如此大的体量,现在仍然处于成长期,可以说未来可期。

阅读20年的财报,发现几个需要关注的点。

应收票据较高,达到43亿,不过全部都是都是银行承兑票据,确定性高。

公司的应付票据和应付款项之和高达两百多亿,说明公司的 议价能力非常强,体现其在光伏行业的强大竞争力。

应收账款几乎翻倍,达到72.7亿,占营业收入比值为13.31,和去年差距不大。其中主要为一年内账款,占比达到九成。

母公司资产负债表上的长期股权投资增加了91亿,增幅非常大,主要是由于去年对各子公司进行了增资。

投资收益增长较多,相比于19年的2.4亿,20年投资收益高达10.8亿,查看投资收益来源,发现主要的增长来自于处置长期股权投资产生的收益,不具有持续性。

固定资产增加了90亿,主要来源于机器设备的在建工程转入,这是一次性转入。再来看它的固定资产折旧率,处于合理区间。

总的来说,企业前景很美好,光伏行业已经发展了好多年,市场格局逐渐稳定,行业龙头企业凭借人才、资金、技术、规模、品牌、供应链管理等优势,始终能够保持较高的开工率和盈利水平,从而保障其具备持续研发投入和装备持续升级的能力,竞争优势和市场份额不断提升,人才虹吸效应明显,形成良性循环。

但是员工的待遇的确不高, 去年员工总数46631,人均工资10.5万,属于传统制造业工资水平。

研发岗还是可以的,去年薪酬支出为3.3亿, 研发人员823人,人均薪酬40万 。

顺便看一下人员学历,研究生和博士主要在研发岗,本科想进研发岗目前是越来越难了。

不过 对于想回老家的小伙伴可以试试,目前隆基在山西,陕西,宁夏,云南的工作岗位还是可以考虑的。

阳光家庭光伏可以安装在

任何有阳光照射的地方,

比如建筑屋顶、阳台、侧立面等位置,

把太阳能转化为电能,

最后并入用户侧供家庭使用特别适合别墅。

在别墅屋顶上安装光伏电站,

有很多好处:

1. 隔热保温屋顶上的组件可以很好的降低室内的温度,

特别是夏天,光伏板相当于隔热层,

室内温度可以降低到3-5度,

在冬天的时候也可以有效的保暖,

一定程度上也能节省空调电费开支;

2. 节约电费:自己家发电自己用,

节省每月电费,用电很划算;

3.节能环保:咱们就以河北省一个3KW的阳光电站为例,

年均发电量约4700度,相当于每年约了1574.5千克标准煤,

减排1278.4千克碳粉尘、

4685.9千克二氧化碳,

相当于多种植了2569棵树,环保效益大大滴。

发电分布式光伏发电的并网方式有;

自发自用、余电上网,

全部自用,全额上网三种。

每发一度电,就能拿到国家补贴;

发的电自己用,节省电费;

用不完的卖给电网,晒晒太阳就能赚钱!

太阳能发电现在已经是一个后期产业,我说的是对于企业或者公司效益来说,为什么,自从5.31政策出台后,补贴减少了,好多新能源公司转行,售卖电站,回笼资金,前期靠银行贷款和融资的行业都倒闭很多,但是毕竟太阳能属于新能源行业,比较环保,无污染,不用煤,只靠太阳光就能发电,但是对于整个电网来说新能源的电源属于垃圾电,谐波较大,不稳定,所以说光伏行业不能完全替代煤电,只能部分作为替补!

光伏发电还是不错的,系统成本不断降低,现在每瓦造价七元左右,系统回本期5-6年,发的电自用,用不完的可以卖给国家,每度电还有0.42元补贴,系统寿命25-30年左右,是一种稳定的投资项目。

晒一张之前做的项目

丰富的水杯
呆萌的水壶
2026-05-10 17:02:41

行业主要上市公司:隆基股份(601012)晶澳科技(002459)晶科能源(688223)通威股份(600438)天合光能(688599)等

本文核心数据:光伏发电板块上市公司研发费用光伏发电相关论文发表数量

全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar

photovoltaic”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

光伏发电行业技术概况

1、技术原理及类型

(1)光伏发电行业技术原理

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,其发电原理如下。

(2)光伏发电种类

光伏发电一般分为两类:集中式发电和分布式发电,集中式发电主要为大型地面光伏系统分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。

2、技术全景图:主要为光伏电池技术路线

光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成,其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同,光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。

晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。

薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池,以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。

叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。

光伏发电行业技术发展历程:电池技术路线演变拉动

光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的,从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池,如今光伏电池技术已发展至第三代,第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等,具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。

光伏发电行业技术政策背景:政策加持技术水平提升

近年来,我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策,通过政策指导,行业加快光伏发电技术的推广和革新,促进光伏发电产业的快速发展。

光伏发电行业技术发展现状

1、光伏发电行业技术科研投入现状

(1)国家重点研发计划项目

据已公开的国家重点研发计划项目,2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。

注:2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。

(2)A股上市企业研发费用

光伏发电行业经过多年发展,产品相对成熟,但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看,2017-2021年,我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。

2、光伏发电技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从光伏发电相关论文发表数量来看,2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。

注:统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词,其中,光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多,说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。

(3)专利聚焦领域

从光伏发电专利聚焦的领域看,目前光伏发电专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。

主要光伏电池技术对比分析

从技术水平来看,硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣,直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。

注:平均转换效率均只记正面效率。

光伏发电行业技术发展痛点及突破

1、光伏发电行业技术发展痛点

(1)硅基光伏电池:P型电池转换效率低

由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益,因此光伏电池的光电转换效率十分重要,光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段,晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题,尤其是P型电池。

据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH),PERC电池的理论极限效率为24.5%,PERC产线的量产效率已经达到23%,逐步逼近理论极限效率。

(2)薄膜电池量产转换效率低

薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点,但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题,性价比较低。

2、光伏发电行业技术发展突破

(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率

相较于P型电池,N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小,转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限,N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA),2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。

(2)钙钛矿电池可实现高转换效率

钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池,钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料,因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率,钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。

光伏发电行业技术发展方向及趋势:降本增效

2022年8月,工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》,提出通过5-8年时间,在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术,包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。

可见,未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展,一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率,因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向另一方面,光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏电站建设成本,并最终降低光伏发电成本的关键因素。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

阔达的鲜花
激昂的楼房
2026-05-10 17:02:41
在双碳政策刺激下,以光伏发电和风电为代表的新能源迎来了 历史 性发展机遇,将全面变革全球能源体系。而我国光伏产业链经过近二十年的跌宕起伏和曲折发展,已经实现了对欧美发达国家的追赶和超越,在绝大部分领域坐稳了全球行业龙头的位置,成为了引领产业创新发展的中坚力量。

展望2022年,随着掣肘光伏产业链发展的瓶颈制约逐步得以解决,预计我国光伏产业在装机规模、技术革新等方面都将迎来跨越式发展,具体将呈现以下八大发展趋势:

1.装机规模快速增长。2021年我国光伏装机受到硅料环节供给不足、价格暴涨影响,进度不及预期,虽然在12月份疯狂抢装下,勉强实现了市场普遍预期的50GW左右装机规模,但全年市场运行状况与“双碳”目标相去甚远。进入2022年,随着硅料扩产产能的释放,光伏产业链的供需矛盾局面将从结构性紧缺向全面过剩转变,经过一年大幅涨价的硅料、硅片等上游材料将进入降价阶段,光伏发电的LCOE将不断下降,将这对于生产制造企业来说不一定是好信号,但对国家能源体系变革和光伏装机来说,则是一个不折不扣的利好。叠加风光大基地建设、整县推进等政策促进,市场普遍预测,2022年光伏装机规模将达到70GW以上,乐观预估装机规模则超过100GW。

2.技术变革持续加速。光伏产业类似于半导体产业,在技术变革周期上基本符合摩尔定律,总体技术更新换代较为频繁。目前,光伏产业最主要的技术变革为P型电池向N型电池的升级,随着P型电池基本达到理论上的光电转换上限,预计2022年将加速向HJT和TOPCON技术变革,N型电池的占有率将呈现快速增长态势。至于HJT和TOPCON之间的技术路线之争,随着越来越多生产线较长期限实测数据的出炉,两种技术路线的优劣势对比将会有更多科学依据,路线之争将更趋明朗化。对我个人来说,我一直押注HJT技术。此外,在加快风光大基地建设的推动下,在集中式电站更具优势和经济性的跟踪支架技术将会得到普及,推升跟踪支架技术的市场占有率,逐步从目前较低的20%左右向欧美50%左右靠拢。与此同时,双面率也将快速提升,对光伏玻璃技术提出了更大、更薄、透光性更好的要求,有利于头部玻璃企业提升市场占有率。

从技术变革趋势可以看出,光伏产业链的技术变革主要聚焦于提升转换效率和降低生产成本,综合起来就是降低度电成本(LCOE)。总体来看,2022年将以电池技术、支架技术和双面技术等方面的技术变革为主,预计将大幅提升光电转换效率,降低度电成本。

3.“一大一小”成为中坚。相对于其他发电模式,光伏发电在清洁程度、降成本空间、技术成熟度等方面的优势很明显,但也具有占地空间大、对光照条件要求高等缺点。为了规避这一矛盾,未来光伏发电装机将向大基地这一“大”和分布式光伏这一“小”集中。在“大”的方面,国家和各省市在光照资源丰富的地方部署打造多个风光大基地,集中于大西北和山东、河南等北方区域,主要建设在沙漠、戈壁、荒漠等地广人稀的地理环境中。根据国网能源研究院新能源与统计所所长李琼慧预测,“十四五”期间,我国将新建14个大型风电、光伏基地项目,其中包括9个大型清洁能源基地项目和5个大型海上风电基地项目。另据统计,目前我国已开工建设的清洁能源大基地建设项目合计装机规模达到了100GW,将成为未来光伏新增装机的主力军。在“小”的方面,分布式光伏成为行业的焦点,特别是在整县安装政策刺激下,分布式光伏将迎来大发展阶段,包括工商业分布式光伏和户用分布式光伏,预计未来每年将带来至少二三十GW的装机增量。

4.大型企业抢占市场。光伏产业发展初期,我国光伏产业链企业主要以民营企业为主力军,包括早期的产业龙头尚德、赛维和现阶段的龙头正泰、隆基、通威,以及数量众多中小EPC和运营企业。但随着“双碳”上升为国策,光伏发电装机和发电规模成为了央企、大型国企能源集团的政治任务,导致光伏产业特别是光伏电站EPC和运营市场被大型企业大举蚕食,原先作为市场主力军的中小民营企业面临巨大的竞争压力,国进民退趋势非常明显。目前市场主流的商业模式为:大型国企EPC建设方或民营企业负责建设电站,建成后直接打包出售给央国企能源集团,赚取建设总成本和出售价格之间的差额收益,而央国企能源集团通过这一模式可以更快速完成新能源装机和发电规模的政治任务。

5.加装储能成为趋势。“光伏发电 储能”将成为新一代能源体系的黄金搭档,储能的调峰调频功能可以较好地缓解风光等新能源的波动性和间歇性缺陷,确保电力体系的稳定性。2022年,储能的装机主力将在发电侧,因为有政策强制加配的要求,同时随着电价改革的深化,峰谷价差将会持续拉大,发电侧储能的性价比也会逐步提升至具备经济性。此外,电网侧、用户侧的储能需求也会不断释放,推动储能产业进入规模化发展的新阶段。

6.特高压建设加速上马。与储能一样,特高压也是新一代能源体系必备的辅助型基础设施,其重要性不亚于储能。特别是清洁能源大基地主要分布于非负荷中心区的西北和华北,大基地发出的电必须通过特高压电网向东南沿海用电中心区输送,催生大规模的特高压建设需求。在特高压领域,我国的技术在全球处于遥遥领先的地位,是我国建设新一代能源体系的另一张王牌。

7.竞争格局发生剧变。在市场无形之手和政策有形之手的双重作用下,光伏产业链各环节的竞争形势和价格走势将发生显著变化。

硅料端——扩张产能将在2022年陆续释放,供不应求局面将逐步得到缓解,预计价格将从高位持续回落,但产能释放的节奏并不会太快,大量产能将在2022年下半年和2023年后落地,因此硅料价格在2022年总体还将在相对高位,市场预计将维持在150元/千克以上,虽然相对最高点的268元/千克有较大幅度下降,但较四五十元的成本来说依然有较大的利润空间。

硅片端——硅片是整个产业链中产能最为过剩的环节之一。据统计,2021年底全球产能达到390GW,2022年底将达到600GW,相较预计的210GW装机规模对应的260GW

硅片需求,过剩非常严重。在2021年,由于上游硅料的紧缺,导致硅片环节整体开工率仅60%左右,硅片龙头企业凭借产业链掌控优势,开工率相对更高,同时将成本向下传导的能力更强,这也是隆基、中环等硅片龙头2021年盈利较好的主要原因。但随着硅料产能的释放以及硅片产能的进一步过剩,预计今年硅片环节的市场竞争将会大幅提升,价格战将不可避免,龙头企业的超额利润将会抹平,整体产业形势不容乐观。

电池片、组件端——电池片和组件是上下受压的弱势环节,对上受到硅片价格上涨的冲击,对下受到强势EPC方和运营方的挤压,是2021年最悲惨的光伏细分产业。所谓否极泰来,在经历了一年的至暗时刻后,预计电池片和组件企业将在今年迎来涅槃重生,量价齐声叠加成本下降,盈利能力有望触底反弹。

光伏玻璃端——又一个产能严重过剩的环节,其产能过剩程度不亚于硅片端。这也印证了一句话:没有进入壁垒的热门产业必然引发严重过剩,硅片如此,光伏玻璃也是如此。随着2020年光伏玻璃在产能不足催动下出现一波大涨,大量光伏玻璃企业疯狂扩大产能,一批其他类型的玻璃企业也大举进入光伏玻璃领域,导致整个光伏玻璃产能今年将达到2000万吨,远超1300万吨的预计需求量。产能严重过剩必然导致恶性竞争和剧烈的价格战,光伏玻璃价格也将持续保持地低位,二三线光伏玻璃企业将面临生存压力。

8.多能互补将成趋势。当前能源形式越来越丰富,既有火电、水电等传统能源,又有光伏、风电、垃圾发电等新能源,各种能源形式之间具有较强的互补性,特别是新能源具有波动性的缺陷,需要与其他能源形式尤其是火电进行搭配,形成优势互补,构建动态稳定的能源闭关体系。如现在比较热门的“风光水火储一体化”项目,通过在大基地中建设风电、光伏发电、火电、水电等各类型电站,并相应配备一定的储能,从而实现多能源发电品种互相补充,提升能源利用效率和发展质量。此外,风光大基地建设也是一种很重要的能源建设形式,通过“风电 光伏”并行建设的形式,既可以提升土地利用效率,也可以形成能源互补,将成为未来新能源建设的重要方式之一。