1.4.2 中国光伏产业现状
我国光伏行业于2005年前后受欧洲市场需求拉动起步,十几年来实现了从无到有、从弱到强的跨越式大发展,建立了完整的市场环境和配套环境,已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业,也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。目前我国光伏产业在制造规模、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,并具备向智能光伏迈进的坚实基础。2021年我国多晶硅、硅片、电池、组件产量分别达到50.5万吨、227GW、198GW、182GW,分别同比增长 27.5%、40.6%、46.9%、46.1%。光伏制造端(四环节)产值突破 7500亿元,光伏产品(硅片、电池、组件)出口额超过280亿美元,同比增长43.9%,创历史新高,其中硅片、电池、组件出口额分别是24.5亿美元、13.7亿美元、246.1亿美元。
(1)多晶硅产业
如图1-14所示,中国多晶硅产量由2010年5.2万吨增至2021年50.5万吨,增速远高于传统行业,连续11年位居全球首位,成为全球绝对意义的多晶硅主产国。我国多晶硅产量主要分布在新疆、内蒙古、四川和江苏,截至2021年年底分别占比55%、14%、11%和9%,四省合计产量占比 89%,呈现生产地域较集中的特点,主要原因是当地电价较低,同时与其原料工业硅产地靠近。多晶硅企业集中度极强,从企业分布来看,产量排名前5的企业合计产量达国内总产量的86.7%,2021年产量达万吨级以上的企业有8家。
(2)硅片产业
2021年我国硅片产能400GW,硅片产量227GW,出口量为22.6GW,产量排名前5的企业合计产量达国内总产量的84%,2021年产量达5GW以上的企业有7家。我国硅片在全球范围内占据主导地位,2021年单晶硅片出口51071吨,进口5010吨,净出口46061吨;多晶硅片2021年市场占有率低于7%,占比较小。2018年以前多晶硅片生产成本相比单晶硅生产成本低,市场硅片主要以多晶硅片为主,占比50%以上。从2019年开始,随着单晶硅片生产成本不断下降,单晶硅太阳电池光电转换效率高于多晶硅太阳电池,因而单晶硅片市场份额占比不断提高,2010—2022年全国硅片产量情况如图1-15所示。预计2025年单晶硅片市场份额占比将到达97%,2030年单晶硅片市场份额占比有望提升至98%以上。
图1-14 2010—2022年全国多晶硅产量
图1-15 2010—2022年全国硅片产量情况
当前光伏硅片主流尺寸有166mm(M6)、182mm(M10)、210mm(G12)。光伏硅片尺寸变大,不仅能大幅降低硅材料的制造费用,也能够全面降低切片、电池、组件的单位面积制造成本,对减少硅片、电池的制造成本,提升产能、材料利用率和生产效率有重要意义。
硅片厚度对降低硅片含硅成本影响较大。目前,p型单晶硅片平均厚度为170~180μm,n型硅片平均厚度为140~150μm。硅片厚度每降低10μm,硅片成本降低约3%。随着电池技术的进步,硅片厚度还将进一步下降。
(3)太阳电池产业
如图1-16所示,2021年我国太阳电池产量达到198GW,同比增长46.9%,占全球总产量的82.2%,出口量约10.3GW。国内产量排名前5的企业合计产量达全国总产量的53.9%,2021年产量达5GW以上的企业有11家。
2021年,规模化生产的p型单晶太阳电池均采用PERC技术,平均转换效率达到23.1%,较2020年提高0.3个百分点;采用PERC技术的多晶黑硅太阳电池转换效率达到21.0%,较2020年提高0.2个百分点;常规多晶黑硅太阳电池转换效率提升动力不强,2021年转换效率约19.5%,仅提升0.1个百分点,未来提升空间有限;铸锭单晶(准单晶)PERC电池平均转换效率为22.4%,较单晶PERC电池低0.7个百分点;n型TOPCon电池平均转换效率达到24%,异质结电池平均转换效率达到24.2%,两者较2020年均有较大提升,IBC电池平均转换效率达到24.1%,今后随着技术发展,TBC、HBC 等电池技术也会不断提升。未来随着生产成本的降低及良率的提升,n型电池将会是电池技术的主要发展方向之一。
图1-16 2010—2022年中国太阳电池生产情况
(4)光伏组件产业
2010—2022年中国光伏组件生产情况如图1-17所示。2021年中国光伏组件产量达到182GW,同比增长46.1%,其中出口量为98.5GW。中国光伏组件产量已连续15年居全球首位。国内产量排名前5的企业合计产量达全国总产量的63.4%,2021年产量达5GW以上的企业有8家。
图1-17 2010—2022年中国光伏组件生产情况
2021年,常规多晶黑硅组件功率约为345W,PERC多晶黑硅组件功率约为420W。采用166mm、182mm尺寸PERC单晶电池的组件功率已分别达到455W、545W;采用210mm尺寸55片、66片的PERC单晶电池的组件功率分别达到550W和660W。采用166mm、182mm尺寸TOPCon单晶电池的组件功率分别达到465W、570W。采用166mm尺寸异质结电池的组件功率达到470W。采用166mm尺寸MWT单晶电池的组件72片、89.5片组件功率分别为465W和575W。采用210mm尺寸叠瓦TOPCon单晶电池组件功率为645W。
(5)光伏市场
2021年我国新增光伏装机量为54.88GW,连续9年居全球首位,其中分布式新增光伏装机量为29.28GW,占全部新增光伏装机量的53.4%;户用新增光伏装机量达21.6GW,创历史新高,约占我国新增光伏装机量的39.4%。2010—2022年全国光伏发电累计装机量如图1-18所示,2021年累计光伏装机量突破300GW,连续7年居全球首位。全年光伏发电量3259亿千瓦时,光伏发电利用率98%。2020年12月12日,习近平主席在领导人气候峰会上宣布,到2030年,中国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。为达此目标,“十四五”期间,我国年均新增光伏装机量或将超过75GW。
图1-18 2010—2022年全国光伏发电累计装机量