光伏设备行业研究:光伏设备产业现状及前景分析
(报告出品方/作者:中信建投,吕娟,夏纾雨,籍星博)
核心观点:
太阳能电池主要分为晶硅电池与薄膜电池两大类,目前晶硅电池占比约95%,薄膜电池正在蓬勃发展。从设备角度来 看,下游扩产是需求的直接动力,终端装机量提升有望带来增量设备需求;同时,光伏行业持续进行技术创新与工艺 迭代,不仅有利於刺激新的扩产需求,还有望加速原有设备的更新替换。晶硅电池方面,受益於技术迭代以及海内外 扩产,整体设备需求保持高景气;薄膜电池方面,我们看好钙钛矿电池的发展,判断2023年钙钛矿行业处於从百兆瓦 中试线向GW级量产线快速推进的过程中,设备是新工艺导入量产的基础,在产业化初期的重要性凸显。展望未来, 当薄膜或叠层时代到来之时,挑战与机遇并存,我们对未来「竞争格局将如何演化?」进行了思考。
一、光伏电池分类及光伏设备行业概述
1.1、太阳能电池主要分为晶硅电池与薄膜电池两大类
太阳能电池的工作原理为光生伏特效应,太阳光照射半导体P-N结,P-N结两端产生电压,即光生电压。阳光照射到电 池表面,吸收具有能量的光子在内部产生非平衡状态的电子-空穴对。由於P-N结内建电场的作用,电子与空穴将分别 向N、P区移动,P-N结附近形成与内建电场方向相反的光生电场。抵消P-N结内生电场剩余部分使P、N区分别带有正 负电荷形成光生电动势,外接负载後电流将从P区流出,通过负载再从N区流入。
大类上看,太阳能电池由晶硅电池与薄膜电池构 成。现阶段,晶硅电池占比约95%,为绝对主流 的太阳能电池,以单晶硅电池为主;薄膜电池作 为太阳能电池发展的重要方向,包括非晶硅电池、 化合物电池,相较於晶硅电池具有理论转换效率 高、制造成本低、应用领域广等特点。
①晶硅电池:分为单晶硅电池、多晶硅电池,单 晶占绝对主流。2021年我国单晶矽片(P型 N型) 合计市占率94.5%,其中P型占比90.4%,N型占 比4.1%,预计单晶矽片市占率将进一步增大且N 型占比有望加速提升。另一方面,多晶矽片市场 份额由2020年的9.3%进一步下降至2021年的 5.2%,未来仍将呈现下降趋势。电池技术路线来 看,2021年PERC电池市占率达到91.2%,平均转 换效率23.1%,同比提升0.3pct;多晶黑硅电池平 均转换效率19.5%, 提升空间有限 。 2021 年 TOPCon、HJT电池市占率约3%,其中TOPCon电 池平均转换效率达到24%;HJT电池平均转换效 率24.2%;IBC电池平均转换效率24.1%。
1.2、装机规模提升 工艺技术迭代驱动光伏设备行业发展…