光伏即光生伏特，是通过半导体材料实现的光电转化。以太阳能电池板为核心的光伏设施将太阳能直接转化为电能，释放光能这一清洁能源的应用价值。目前，光伏已在建筑、农业、交通、工业等多个领域得以应用，并有望向智慧城市各场景持续渗透，降低能源消耗、提升能源使用效率的同时助力各领域碳达峰碳中和目标的实现。发展光伏产业是促进我国能源结构转型、打造现代能源体系、培育发展新动能的重要举措。在“双碳”政策及技术创新等要素的综合影响下，我国光伏产业发展势头良好，已逐步形成较为完整的产业链，在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列。
01、发展环境
政策环境：积极拓宽光伏应用场景，鼓励发展分布式光伏发电
在全球关注环保问题及我国“双碳”目标确立的背景下，光伏发电凭借“三低”即低污染、低能耗及低成本优势，受到国家政策大力扶持。“十四五”期间，为平稳度过“碳达峰”关键期，国家密集出台系列光伏发电扶持政策，鼓励“光伏+”与建筑、交通、工业等场景的进一步融合，有序推进分布式光伏发电，并提升光伏发电的智能性与稳定性水平，助力产业加速发展。2021年1月 4日，工信部等五部委印发《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025年）》（工信部联电子〔2021〕226号），到2025 年，光伏产业智能化水平将显著提升，产业技术创新取得突破；支撑新型电力系统能力显著增强，智能光伏特色应用领域大幅拓展。2021年6月20日，国家能源局综合司下发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，将开展整县（市、区）屋顶分布式光伏建设，规划党政机关建筑屋顶总面积光伏可安装比例不低于50%，学校、医院等不低于40%，工商业分布式不低于30%，农村居民屋顶不低于20%。
（图1: 2022年以来中国光伏产业相关政策）
技术环境：单晶硅片技术迭代接近尾声，N型电池技术有望成为未来主流
光伏发电的关键元件是太阳能光伏电池。电池技术的迭代，持续提升光电效应转化率，为光伏发电应用场景的拓宽夯实基础。从电池硅片角度来看，伴随多次拉晶、增大装料量、快速生长以及金刚线切割、薄片化等技术的大规模产业化应用，和以PERC等为代表的高效电池技术对单晶产品转换效率的提升，单晶产品在度电成本方面相较多晶产品具备了更高的性价比，目前市场占有率已提升至90%以上，单晶替代多晶革命接近尾声，带来光电转化效率的改善。
与此同时，N型光伏电池渗透率逐渐上升，并有望成为主流应用。相比P型电池，N型电池具备高转换效率、低衰减和更低LCOE（平准化发电成本）的潜力，但同时制造工艺复杂、成本更高。过去四年是PERC技术制备P型电池快速扩张阶段，随着P型电池接近效率极限，N型电池技术有望将成为未来发展的主流方向，TOPCon、HJT、IBC三种技术路线的进一步结合与升级将有望形成下一代N型电池技术。
（图2: 光伏电池技术对比）
02、发展现状
产业链结构：由上游硅料和硅片、中游光伏电池和光伏组件、下游发电应用端三部分组成
（1）上游：包括高纯度多晶硅材料的生产和硅片的制造。其中，硅片按生产工艺不同，可分为单晶硅片和多晶硅片。多晶硅片成本较低，转换效率也较低（19%左右）；单晶硅片价格较高，光电转换效率也比较高（22%左右）。
（2）中游：包括电池加工与组件封装两部分。将硅片加工为电池片，是实现光电转换最为核心的步骤。光伏电池分为晶硅电池和薄膜电池，晶硅电池为目前市场主流；光伏组件环节属于光伏制造产业链最末端，通过物理封装工艺完成光伏发电单元的封装。晶硅光伏组件主要由电池片、EVA封装材料、玻璃、背板、边框和接线盒等部件构成。
（3）下游：光伏应用端包括集中式电站和分布式光伏两类，集中式电站依然是目前光伏发电的主流，但在政策引导下，分布式光伏占比在逐年提升。
（图3: 中国光伏产业链图谱）
市场规模：装机量和发电量不断提高，发电成本持续下降，光伏产业进入平价上网时代
根据国家能源局数据，2021年我国光伏发电新增装机量达5,300万千瓦，同比增长约10%；累计装机量3.06亿千瓦，同比增长20.94%；全年光伏发电量为3,259亿千瓦时，同比增长25.1%，占全年总发电量的4%。在政策与技术双轮驱动下，中国的光伏发电成本迅速下降，根据中国光伏行业协会测算，2021 年全投资模型下地面光伏电站在1800/1500/1200小时等效利用小时数的LCOE（平准发电成本）分别为 0.21、0.25、0.31元/千瓦时，分布式光伏发电系统的LCOE分别为0.19、0.22、0.28元/千瓦时，与全国各地区0.28-0.45元/千瓦时的燃煤发电上网电价相比，光伏发电经济性特征较为明显。2021年起，国家取消对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目的补贴，光伏平价上网时代正式到来。
（图4: 2013-2021年中国光伏累计装机容量及年增速）
（图5: 2013-2021年中国光伏发电量及年增速）
应用结构：分布式光伏爆发增长，已成为光伏产业“中流砥柱”
集中式和分布式是光伏发电的两种应用形式。与集中式光伏相比，分布式光伏具有收益率高、可开发资源多、就地消纳、造价成本低等优势。根据太阳能行业协会数据，以组件价格1.95元/W测算，集中式光伏电站单位投资成本为4.2元/W，分布式光伏电站单位投资成本为3.2元/W，在造价上经济性优势显著。成本优势叠加2021年“整县推进”政策影响，分布式光伏进入高速发展阶段。根据国家能源局数据，2021年我国分布式光伏新增容量首次超过集中式新增容量，占全年新增光伏发电装机的55%，分布式光伏有望成为光伏应用主力军。
（图6: 2013-2022Q1中国光伏应用结构及分布式光伏占比）
03、发展展望
全球光伏装机量扩容，为我国光伏产业带来发展利好
根据IRENA统计，2010-2020年间光伏发电成本下降85%以上。成本大幅下滑、碳中和目标下能源转型诉求及部分地区电价上涨等因素综合作用下，越来越多的国家和地区将目光投向光伏发电。根据彭博新能源财经预测数据，2022-2030年全球新增光伏装机量将保持稳定增长态势，2030年新增装机量达334GW，较2021年新增容量增长82.5%。中国作为全球光伏产业链各个环节的主要生产地，光伏制造市场规模有望进一步扩大。
（图7: 2022-2030全球光伏新增装机容量预测）
产业集中度或进一步提升，龙头企业以规模化和垂直化布局保持优势
受供需关系及上下游产能不均影响，我国光伏产业已由原来的卖方市场逐渐转为买方市场，产业链单一环节获取利润的稳定性受限，推动部分龙头企业完善光伏全产业链业务布局，加快产业链垂直一体化拓展，以拓宽利润来源，强化竞争壁垒，从而推动我国光伏产业集中度的上升。根据中国光伏行业协会的数据，截至2020年底，光伏产业链各环节CR5分别为：硅片88.1%、多晶硅料87.5%、组件55.1%、电池53.2%，较2019年分别上升15.3%、18.2%、12.3%和15.3%。未来，随着已具有先发优势的企业持续深耕全产业链规模化布局，光伏产业集中度有望不断上升，进一步挤压“长尾”企业利润空间。
（图8: 2019与2020年光伏产业链各环节CR5对比）
