原标题：【民银研究丨行业报告】光伏设备制造产业链技术发展状况及竞争格局解析

  光伏设备制造产业链包括光伏组件制造以及光伏电站配套设备制造业。其中，光伏组件制造是光伏设备制造的核心，包括从硅料开采，至加工成为单晶光伏组件或多晶光伏组件的全部产业链环节（图1）；光伏电站配套设备制造由汇流箱、逆变器、变压器、支架、开关柜、电缆制造等环节构成，其中逆变器成本占比较高（图2）。

  经历了多年曲折的发展历史，当前我国光伏设备制造产业已具有全球领先的竞争力，新技术层出不穷，在硅片、电池片、组件和逆变器等细致划分领域诞生了一批全球有突出贡献的公司。具体来看：

  当前，全球主要多晶硅料生产商较为成熟的制硅工艺为改良西门子法，通威股份、保利协鑫、新特能源、新疆大全等主流厂商均采用改良西门子法制备多晶硅。

  近年来，以保利协鑫为代表的企业不断推进硅烷法生产颗粒状多晶硅（颗粒硅）的量化生产的基本工艺，并取得了突破性的进展。与改良西门子法制备的柱状多晶硅相比，颗粒硅具有生产所带来的成本较低、支持连续投料、可提升硅棒生产效率等优点。

  根据中国光伏行业协会统计，2020年采用改良西门子法生产出的棒状硅约占全国总产量的97.2%，并在未来一段时间仍将是硅料生产的主流工艺。预计在投产顺利的情况下，颗粒硅产能在2030年占比有望超过10%。

  目前，我国企业在全球硅料制造领域内占据绝对领头羊，市场占有率超过90%，其中行业内通威/永祥、保利协鑫、新疆大全、新特能源等有突出贡献的公司2020年硅料出货量CR5为87.5%。

  表1全球主要硅料生产企业2020年产能及2021年预测产能（单位：万吨）

  近期，硅料有突出贡献的公司不断推出硅料扩产计划，预计将逐步提升我国企业在硅料生产领域内的先进产能优势地位。

  通威/永祥云南保山4万吨产能和四川乐山3.5万吨产能分别计划于2021年10月底和2021年12月底投产；大全新能源新疆3.5万吨产能计划于2021年12月底投产；亚洲硅业青海3万吨产能计划于2022年6月底投产。

  2020年以来，保利协鑫颗粒硅规划产能10万吨，其中2020年9月开工项目5.4万吨，计划分两期建设，于2021年6月年产能扩至3万吨，至2021年底年产能扩至5.4万吨。

  根据中信证券测算，上述产能投产后，将提升我国多晶硅料供给量至71万吨左右，大约对应260GW光伏组件产能。

  硅片制造环节是通过将多晶硅棒通过拉晶、切割成单晶硅片或将多晶硅锭融化冷却、切割成多晶硅片的制造环节。随着单晶硅电池片制造成本不断下行，且具有光电转换效率更加高的优势，近年来单晶硅片慢慢的变成为硅片制造领域内的绝对主流技术路线mm硅片成为发展方向

  伴随着硅片制造环节技术水平的不断的提高，主流硅片尺寸在向着更大、更薄的方向持续不断的发展（图3）。

  据中国光伏行业协会数据，我国硅片主要以156.75mm和158.75mm硅片为主，2019年156.75mm硅片市场占有率为61%，其次为158.75mm，市场占有率为32%，大硅片已成发展趋势。

  2020年以来，行业内针对大尺寸硅片的发展，形成了两大尺寸182mm（M10）和210mm（G12）阵营。目前主推生产182mm硅片标准的厂商最重要的包含隆基、晶科、晶澳、阿特斯等，而主推210mm硅片标准的厂商最重要的包含中环、上机数控、天合光能、通威、阿特斯等。

  根据中国光伏行业协会的统计数据及预测，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%。随着下游对单晶产品的需求增大，单晶硅片市场占比也将进一步增大，且N型单晶硅片占比将持续提升。多晶硅片的市场占有率由2019年的32.5%下降至2020年的9.3%，未来呈逐步下降趋势。

  2020年受新型冠状病毒肺炎疫情全球蔓延影响，我国企业硅片出货量在全球总出货量占比大幅度的提高，其中我国硅片制造CR5占比约为88.1%，行业集中度极高，其中隆基与中环产能规模大幅领先于其他厂商。同时，2020年以来各硅片制造厂商加紧布局新建大尺寸硅片制造产能，预计将在2020年至2021年间相继投产，届时硅片制造端将不可避免面临结构性产能过剩。

  电池片制造环节是将硅片通过制绒、掺杂扩散、刻蚀、丝网印刷等工艺环节制备成具有高效光电转换效率与良好导电性能的光伏电池单体片工艺。

  当前，单晶硅电池以PERC电池作为主流技术路线。随技术慢慢的提升，未来N型TOPCon电池和异质结（HIT）电池是业内公认的最具潜力的替代PERC电池的新技术路线 PERC、N-TOPCon和HIT电池结构对比

  资料来源：双面PERC单晶硅太阳电池工艺研究，摩尔光伏，TaiyangNews，天风证券，中国民生银行

  根据中国光伏行业协会数据，2020年，电池片新建量产产线仍以PERC电池产线为主。随着PERC电池片新产能持续释放，PERC电池片市场占比逐步提升至86.4%。N型电池（最重要的包含异质结电池和TOPCon电池）相对成本比较高，量产规模仍较少，目前市场占比约为3.5%，较2019年小幅提升。根据天风证券测算，随着生产的基本工艺进步和设备成本的下降，至2023年HIT经济性开始领先，成本达到0.542元/W，低于PERC的0.546元/W和TOPCon的0.577元/W。因此，HIT技术有望成为2025年以后主流电池片技术。

  组件制造是通过对电池片来测试后进行正面焊接、背面串接，并将电池片、玻璃和切割好的EVA、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设层压（敷设层次：由下向上：钢化玻璃、EVA、电池片、EVA、背板），并将层压后的组件串装框，安装接线盒的制造工艺。

  片、MBB、叠片、叠瓦等技术提升功率效果明显。当前，组件封装技术不断迭代创新，半片、MBB、叠片、叠瓦等技术的应用可有效提升组件功率。从当前发展的新趋势来看，半片+MBB+叠片是相对而言性价比较优的技术路线，而叠瓦未来发展前途向好。根据中国光伏行业协会数据，2019年组件封装技术仍以全片为主，市场占比约77.1%。半片市场占有率有望逐渐扩大，预计2021年渗透率超过50%。

  双面组件迎来性价比质变。双面组件将组件背板改为透明材料（玻璃或透明背板）封装，在成本增量有限的情况下可使背板吸光发电，视光伏电站条件可使组件发电量提升5%-30%不等。

  2020我国组件主流厂商产能快速扩张，同时全球光伏装机需求量开始上涨使得光伏组件出货量大增（表5）。从出货量来看，全球光伏组件CR5占比为55.1%。

  光伏玻璃构成光伏组件最外层结构，起到保护电池片和透光的作用，保护机械强度较差的电池片破裂和易氧化生锈的电极，保证较高的透光率。光伏玻璃可大致分为盖板（面板）和背板（对应双面组件），是光伏组件最外层结构。

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