太陽能光伏發(fā)電是太陽能發(fā)電的重要分支，主要是指利用太陽能電池直接將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，而太陽能電池通常是利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。

按照光伏電池片的材質(zhì)，太陽能電池大致可以分為兩類：一類是晶體硅太陽能電池，包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池；另一類是薄膜太陽能電池，主要包括非晶硅太陽能電池、碲化鎘太陽能電池以及銅銦鎵硒太陽能電池等。

晶硅電池相對于薄膜電池起步更早、效率更高。

隨兩輪多晶硅價格的大幅下行，多晶電池片成本快速下降，更便宜的多晶硅電池組件，大幅降低了度電成本，成為目前光伏市場絕對主流。

光伏產(chǎn)業(yè)鏈可分為硅料、硅片、光伏電池片、光伏組件、光伏系統(tǒng)五個環(huán)節(jié)。

上游包括原料高純度多晶硅材料的生產(chǎn)，單晶硅和多晶硅的制造，硅片的生產(chǎn)。

中游包括光伏電池，光伏組件（玻璃，支架等）以及逆變電器環(huán)節(jié)。

下游是光伏發(fā)電的應(yīng)用端，包括光伏電站和分布式發(fā)電。

圖表來源：天風(fēng)證券

▌光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游

原料高純度多晶硅材料

硅料作為產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)原材料，早期曾被國外封鎖，2013年后在光伏產(chǎn)業(yè)政策的持續(xù)驅(qū)動下，國內(nèi)多晶硅廠商技術(shù)突飛猛進(jìn)、生產(chǎn)成本大幅下降，我國多晶硅行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。

2019年，我國多晶硅有效產(chǎn)能達(dá)46.6萬噸，產(chǎn)量達(dá)34.2萬噸，占全球總產(chǎn)量的67.3%，同比提升了9.2個百分點(diǎn)。2008-2019年，我國多晶硅產(chǎn)能和產(chǎn)量年復(fù)合增長率分別為48.80%和36.67%，多晶硅原料的供應(yīng)已經(jīng)不再是光伏太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

硅料產(chǎn)能周期已過，且20年產(chǎn)業(yè)鏈價格大跌降低硅料廠商擴(kuò)產(chǎn)意愿，20年新增僅東方希望3萬噸，協(xié)鑫2萬噸，同時海外預(yù)計退出約10萬噸，21年擴(kuò)產(chǎn)除了通威8萬噸（年末投產(chǎn)，還需考慮爬坡，對當(dāng)年產(chǎn)量無貢獻(xiàn)），沒有其他新增產(chǎn)能。由于硅料環(huán)節(jié)擴(kuò)產(chǎn)需1-2年，故未來硅料產(chǎn)能確定性很強(qiáng)。

晶體硅可分為單晶硅和多晶硅，兩者都具有金剛石晶格，具有金屬光澤、可導(dǎo)電，并且具有半導(dǎo)體性質(zhì)。根據(jù)不同的硅原料，可制成不同類型的太陽能電池。

單晶硅電池具有高電池轉(zhuǎn)換率和良好的穩(wěn)定性，但其成本高，早在20年前，單晶硅電池就突破了20%以上光電轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)壁壘。

多晶硅電池成本低，但其轉(zhuǎn)換效率低于單晶硅太陽能電池。

圖表來源：公開資料

2019年，全球生產(chǎn)規(guī)模前十的硅片企業(yè)均為中國企業(yè)，總產(chǎn)能達(dá)到157.3GW，約占全球全年總產(chǎn)能的85.4％；產(chǎn)量為126.7GW，占全球總產(chǎn)量的91.6％，同比提升10.5個百分點(diǎn)。

圖表來源：上機(jī)數(shù)控招股書，天風(fēng)證券

▌光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游

光伏電池

太陽能電池主要包括晶硅電池和薄膜電池，靶材主要應(yīng)用于薄膜太陽能電池的背電極環(huán)節(jié)以及HIT（異質(zhì)結(jié)）電池的導(dǎo)體層。

晶體硅太陽能電池按照生產(chǎn)工藝不同可分為硅片涂覆型太陽能電池以及PVD工藝高轉(zhuǎn)化率硅片太陽能電池，其中硅片涂覆型太陽能電池的生產(chǎn)不使用濺射靶材。

目前靶材主要用于太陽能薄膜電池領(lǐng)域，而HIT作為PERC（鈍化發(fā)射極及背局域接觸電池）未來的替代技術(shù)，有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，從而帶動靶材需求。

根據(jù)Pvinfolink數(shù)據(jù)顯示，光伏電池產(chǎn)量全球市占率排名前五的分別是通威10.1%、愛旭股份5.1%、晶澳5.1%、晶科5.1%、韓華4.9%。通威是連續(xù)三年成為全球產(chǎn)能及出貨量第一的獨(dú)立第三方電池企業(yè)。

圖表來源：廣發(fā)證券

光伏組件 - 光伏玻璃

光伏玻璃位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游, 由于晶體硅電池片機(jī)械強(qiáng)度差，并且其電極很容易受到空氣中的水分和腐蝕性氣體的氧化和銹蝕，使得其在露天環(huán)境中的應(yīng)用受到極大限制，所以通常利用光伏玻璃與背板通過EVA膠膜將電池片密封在中間，這樣可以保護(hù)電池不受水分、氧氣等氣體的氧化和腐蝕。之后再安裝鋁邊框與接線盒，由此封裝成太陽能電池組件。

光伏玻璃可分為三種主要類型：超白壓花玻璃、超白加工浮法玻璃及透明導(dǎo)電氧化物鍍膜(TCO)玻璃。一般而言，晶體硅光伏組件使用超白壓花玻璃或超白加工浮法玻璃。

一方面可以對太陽能電池起到保護(hù)作用，增加光伏組件的使用壽命。另一方面，由于超白壓花玻璃及超白加工浮法玻璃的含鐵量相對較低，透光率更高，能夠提高光伏組件的發(fā)電效率。

光伏玻璃產(chǎn)業(yè)高度集中，福萊特與信義光能市場占比約為58%，是光伏玻璃的領(lǐng)域的寡頭，競爭優(yōu)勢明顯。

光伏玻璃市場份額：

圖表來源：Solarzoom

光伏組件--光伏支架：光伏電站新大腦，主要硬件國產(chǎn)化最后一步

光伏支架是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了支撐、固定、轉(zhuǎn)動光伏組件而設(shè)計安裝的特殊結(jié)構(gòu)件。

光伏支架需要在特定環(huán)境下長期使用。具備較強(qiáng)的抗風(fēng)壓、抗雪壓、抗震、抗腐蝕等機(jī)械性能，確保在風(fēng)沙、雨、雪、地震等各種惡劣環(huán)境下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且使用壽命一般要求達(dá)到25年以上。需要滿足項(xiàng)目地的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

光伏電站設(shè)計核心為結(jié)構(gòu)設(shè)計，整個光伏電站結(jié)構(gòu)設(shè)計主要通過光伏支架實(shí)現(xiàn)，光伏支架在光伏電站建設(shè)中具有重要地位。CPIA預(yù)測2020-2025年我國固定式光伏轉(zhuǎn)動區(qū)分為固定支架和跟蹤支架。

在全球來看，目前美洲地區(qū)依舊是光伏跟蹤支架的主要市場，占全球跟蹤支架需求的一半以上。但近年來很多新興光伏市場，特別是亞洲、澳大利亞及非洲，跟蹤支架的需求也快速提升。

根據(jù)Wood Mackenzie統(tǒng)計，全球前七大跟蹤支架廠家只有中信博和Nclave為中資企業(yè)，其他均為歐美企業(yè)，作為國際市場的先發(fā)企業(yè)，NEXTracker市場占有率分別為33%、30%及29%，技術(shù)方案已深入人心、形成了一定的用戶習(xí)慣。

相比之下，作為光伏主要硬件國產(chǎn)化最后一步，中國光伏支架企業(yè)企業(yè)仍有較大的成長空間（國內(nèi)跟蹤支架滲透率僅為10%（2019年）），市場潛能較大但也同樣需要一定時間。

光伏逆變器：全球市占率有望提升

目前國內(nèi)逆變器、跟蹤支架廠商在全球份額仍遠(yuǎn)不及光伏中游環(huán)節(jié)70-80%的市占率。

中長期看中國廠商具備產(chǎn)品更新迭代快，產(chǎn)業(yè)鏈、人工等優(yōu)勢，隨著中國廠商在海外的品牌力逐漸增強(qiáng)，全球市占率有望持續(xù)提升。

中國逆變器龍頭廠商持續(xù)降本增效，產(chǎn)品性價比優(yōu)勢凸顯并趕超海外企業(yè)，而海外部分廠商如Schneider（退出公用事業(yè)規(guī)模的逆變器業(yè)務(wù)）、ABB（向Fimer出售逆變器業(yè)務(wù)）等逐步退出市場，市場競爭格局改善。

2019年逆變器廠商海外市場規(guī)模份額TOP3分別是：華為市占率為17%、SMA市占率為11%、陽光電源市占率為10%。

▌下游：光伏發(fā)電的應(yīng)用端

過去幾年，我國以集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)為主，其主要原因是我國政策推動方面以國家主導(dǎo)為主，這種自上而下的政策和運(yùn)行方式，更容易迅速推動集中式光伏系統(tǒng)的建設(shè)，直接導(dǎo)致現(xiàn)有光伏裝機(jī)中，集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)占比較高。

中國分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)?；瘧?yīng)用起于2009年的“金太陽示范工程”和“光電建筑應(yīng)用”，分布式受到國家重視，除了它靈活多變的形式外，分布式光伏主要在用戶側(cè)的優(yōu)點(diǎn)越發(fā)凸顯。

光伏作為目前大力推廣發(fā)展的一種能源，在“雙循環(huán)”下將發(fā)揮重要的作用，迎來新的發(fā)展機(jī)遇。在內(nèi)循環(huán)中，光伏發(fā)電作為可循環(huán)能源，可以保障能源供給。在外循環(huán)中，不斷升級、完善的光伏制造產(chǎn)業(yè)鏈將增強(qiáng)我國在國際市場的競爭力，推動光伏企業(yè)加快布局。

“十四五”期間光伏新增裝機(jī)量將達(dá)到約358.4GW，年均約71.7GW， 比“十三五”期間年均裝機(jī)量增長約78%，光伏全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)如分布式光伏、BIPV、光儲一體化等項(xiàng)目將迎來加速發(fā)展期。

中央經(jīng)濟(jì)工作會議首提碳中和、能源局表態(tài)2021年風(fēng)、光裝機(jī)120Gw，均助推行業(yè)估值中樞進(jìn)一步抬升。