技术更新迭代催化光伏设备空间上行.pdf

请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业深度 2021 年 03 月 10 日 机械设备 技术更新迭代催化 光伏 设备空间上行 随着平价时代的到来，国内外光伏装机有望进入上行空间 。 2020 年， 全 球和 我国光伏新增装机量达 130 和 48.2GW，同增 13.1%和 60.1%，其 中我国 集中式和分布式光伏电站新增装机量分别为 32.68 和 15.52GW。 2020 年，全球光伏新增装机中，美国依旧保持全球第二大装机市场，越 南则从第五名跃居成为全球第三大装机市场，印度市场受疫情影响下降明 显。 在乐观情况下， 预 计 2021 年 我国 和全球光伏 新增装机 需求 将达到 65 和 170GW。 大尺寸和薄片化为硅片带来了新的技术方向， 我们 预计 2021 年 全球单 晶硅片设备总空间为 203.98 亿元 。 随着金刚线切割技术的运用，单晶硅 片市场占比逐年提升，预计到 2022 年将达 80%。作为单晶硅片的双龙 头， 2020 年 以来 隆基股份和中环股份均有扩产规划，其中 隆基股份宣布 了 5 项单晶硅棒和硅片的扩产项目，总扩产规模达 70GW，而中环股份则 预计在今年 3 月中下旬开始 50GW 的 G12 单晶硅材料 智能 工厂的建设， 年底前开始投产。 未来硅片的发展方向为“提效降本”，其中 N 型硅助力 提效，大尺寸和薄片化利于降本。 根据 CPIA 分析，预计 2021 年 M10 和 G12合计市占率将占据半壁江山 ， 此后成为市场主流 。 我们 预计 2021- 2023 年全球硅片设备空间为 203.98、 232.21 和 310.61 亿元。 随着异质结降本增效的逐渐推进，电池片设备空间有望迎来进一步扩大， 我们 预计 2021 年 全球 电池片 设备空间为 194.67 亿元 。 电池片技术经 历了最初的铝背场，到当下主流的 PERC，未来的发展方向在于转换效率 更高的 TOPCon 和异质结。 目前 TOPCon 平均量产效率在 22.5%-23%， 最高量产效率和转换效率达 24.5%和 24.9%。已有隆基股份、晶澳科技、 中来股份等公司入局。 HJT 中试线平均量产效率普遍在 24%左右，最高 效率为 钧石 的 25.2%。 2020 年异质结设备各环节均已实现国产化，当前 单 GW 设备成本已降至 4.5 亿元。 随着多主栅及银包铜技术的推进，异 质结银浆耗量将得以进一步降低，综合成本有望在 2 年内达到 PERC 电池 片的水平。 我们 预 计 2021-2023 年全球电池片设备空间为 194.67、 197.35 和 239.44 亿元。 多主栅和半片技术的迅猛发展，推动了组件的降本和提效，而叠瓦技术则 需设备成本的进一步下降才可获得更高的市场份额。 我们 预计 2021- 2023 年全球组件设备空间 合计 为 194.03 亿元。 2020 年市场上以 9 主 栅及以上组件为主，占比达 66.2%。多主栅组件可通过降低银浆消耗和提 高受光面积来提升组件的性价比，预计 到 2030 年， 9 主栅及以上电池片 市场占有率将持续增加，从而带动了多主栅串焊机的市场份额。 2020 年 半片组件的市占率达 71%， 提升了 激光划片机和串焊机 的 设备需求。而 叠瓦组件则需设备成本的进一步下降才可获得更高的市场增量。 我们 预 计 2021-2023 年全球组件设备空间为 52.25、 62.66 和 79.12 亿元，合 计为 194.03 亿元 。 核心标的推荐 。 重点 推荐捷佳伟创 （光伏电池片设备龙头） 、 迈为股份 （光 伏丝网印刷设备龙头） 、晶盛机电 （单晶生长炉设备龙头） 、帝尔激光 （光 伏激光设备龙头） 以及金辰股份 （光伏组件设备龙头） 。 风险提示 ： 光伏装机量不及预期， HJT 设备产业化不及预期，设备厂商竞 争加剧。 增持 （ 维持 ） 行业 走势 作者 分析师 姚健 执业证书编号： S0680518040002 邮箱： 相关研究 1、机械设备：二线绝对低估值品种梳理 2021-03-07 2、机械设备：持续加大低估值二线龙头配置 2021- 02-28 3、机械设备：加配低估值中小市值细分龙头 2021- 02-22 -16% 0% 16% 32% 48% 2020-02 2020-06 2020-10 2021-02 通用机械 沪深 300 64% 通用机械 沪深 300 2021 年 03 月 10 日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、 光伏行业的历史及现状：从扶持中来到平价中去 . 5 1.1 太阳能光伏的发电原理：半导体 PN 结的 “光生伏特效应 ” . 5 1.2 21 世纪前光伏行业处于探索阶段 . 6 1.3 21 世纪以来光伏行业 的重要性逐渐凸显 . 7 1.3.1 发展初期（ 2000-2010）：装机量复合增速达 38.7%，主要发展地在欧洲 . 7 1.3.2 过渡期（ 2011-2013）：中国取代欧洲，逐步成为全球最大的光伏市场 . 7 1.3.3 成长期（ 2014-2018）：光伏发展动力由政策驱动逐步转向市场驱动 . 8 1.3.4 平价期（ 2019-2025）：各国制定碳排放目标，新能源市场蓬勃发展 . 8 二、成本下降叠加新兴市场拉动， 未来全球光伏装机需求将进入上行空间 . 9 2.1 我国光伏装机需求：平价上网到来，装机需求得以进一步增长 . 9 2.2 海外光伏装机需求：多数国家需求提升，越南表现亮眼 . 12 三、 太阳 能光伏产业链：各环节技术更新各显神通，催化设备投资空间高速发展 . 15 3.1 多晶硅料：降本和提纯提升厂商规模优势 . 16 3.1.1 多晶硅料的生产技术： 三氯氢硅西门子法为主流，未来 硅烷流化床法占比将提升 . 16 3.1.2 多晶硅料生产成本的构成：降本之路重在降能耗 . 17 3.2 硅片：大尺寸和薄片化带来技术升级， 2021 年市场空间有望迎来爆发 . 17 3.2.1 硅片的生产技术：直拉法和金刚线切割为长晶和切割环节的主流方法 . 18 3.2.2 单晶硅片双龙头：隆基盈利能力始终良好，中环毛利率水平有待提高 . 19 3.2.3 未来硅片的发展方向 以 “提效降本 ”为主： N 型硅助力提效，大尺寸和薄片化利于降本 . 22 3.2.4 硅片设备市场空间测算： 2021 年全球单晶硅片设备总空间为 203.98 亿元 . 24 3.3 电池片：异质结降本增效提升设备需求新空间 . 26 3.3.1 晶硅太阳电池演变历史： PERC 电池为当下主流，未来异质结电池将持续发力 . 29 3.3.2 异质结电池的降本之路：设备成本已降为 4.5 亿元 /GW，材料降本在于降银耗 . 34 3.3.3 光伏电池片设备市场空间测算： 2021 年全球电池片设备总空间为 194.67 亿元 . 40 3.4 组件：多主栅半片技术发展迅猛，叠瓦技术降本为主 . 41 3.4.1 组件制作流程：电学优化为降本主要方向 . 43 3.4.2 光伏组件设备领域的发展趋势：多主栅、半片和叠瓦组件份额将趋于上升 . 44 3.4.3 光伏组件设备市场空间测算： 2021-2023 年全球组件设备总空间为 194.03 亿元 . 47 四、 核心标的推荐 . 48 4.1 捷佳伟创：光伏电池片设备龙头， HJT 整线供应即将实现 . 48 4.2 迈为股份：光伏丝印设备龙头， HJT 设备布局领先 . 50 4.3 晶盛机电：单晶生长炉设备龙头，深度绑定中环股份 . 51 4.4 帝尔激光：光伏激光设备龙头，多点布局电池技术路径 . 52 4.5 金辰股份：光伏组件设备龙头，布局电池领域开拓成长空间 . 53 风险提示 . 54 图表目录 图表 1： N 型半导体的共价键结构 . 5 图表 2： P 型半导体的共价键结构 . 5 图表 3：光生电原理 . 6 图表 4： 2020 年全球和我国新增装机量达 130 和 48.2GW，同比增长 13.1%和 60.1%. 9 图表 5：全球各能源发电量（ TWh） . 10 2021 年 03 月 10 日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 图表 6： 2019 年全球光伏发电量占全球总发电量的比重达 2.68% . 10 图表 7： 2020 年我国光伏发电量占全国总发电量的比重达 3.50% . 10 图表 8： 2019 年我国光伏发电渗透率在世界排名中处于第 22 位 . 11 图表 9： 2020 年我国集中式电站新增装机量占比为 67.8%（ GW） . 11 图表 10： 2013-2020 年我国集中式和分布式光伏电站累计装机量（ GW） . 11 图表 11：我国 2021 年装机需求在乐观情况下将达到 65GW（ GW） . 12 图表 12： 2019 和 2020 年海外市场新增装机量情况（ GW） . 12 图表 13：美国进退巴黎协定时间表 . 13 图表 14： 2018 年中国光伏产品主要出口国家和地区出口额占比 . 13 图表 15： 2019 年中国光伏产品主要出口国家和地区出口额占比 . 13 图表 16：全球 2021 年装机需求在乐观情况下将达到 170GW（ GW） . 14 图表 17：光伏产业链图谱 . 15 图表 18：国内光伏产业链 CR5 占比变化 . 15 图表 19： 2020 年我国多晶硅产量为 39.2 万吨，同比提升 14.6% . 16 图表 20：不同生产工艺下全球多晶硅料的产量（万吨） . 17 图表 21：未来我 国硅烷流化床法生产出来的颗粒硅占比将提升 . 17 图表 22： 2020 年我国硅片产量为 161.3GW，同比增长 19.7% . 18 图表 23：硅片生产环节具体工艺介绍 . 18 图表 24： 2020-2030 年我国不同类型硅片市场占比 . 19 图表 25： 2019 年全球前十硅片企业产能及产量情况（ GW） . 20 图表 26： 2019 年全球前十大硅片厂商产能市占率情况 . 20 图表 27： 2020 年以来部分厂商硅片（硅棒）扩产情况 . 21 图表 28：隆基股份近年来盈利情况表现良好 . 22 图表 29：中环股份毛利率水平有一定的上升空间 . 22 图表 30：太阳能硅片尺寸发展历程 . 23 图表 31： 2020-2030 年不同尺寸硅片市场占比 . 23 图表 32：未来硅片的厚度将呈现下降的趋势（ m） . 24 图表 33：硅片设备环节及主要厂商 . 25 图表 34： 2020-2023 年单晶硅片设备空间预测 . 26 图表 35： 2020 年我国晶硅电池片产量为 134.8GW，同比增长 22.2% . 26 图表 36： 2019 年全球主要电池片企业产能产量情况（ GW） . 27 图表 37： 2019 年全球电池片生产布局情况（按产能） . 27 图表 38： 2019 年电池片主要出口区域占比情况 . 28 图表 39： 2019 年韩国为中国大陆主要的出口国家 . 28 图表 40：太阳能电池各细分种类 . 28 图表 41： 2020-2030 年各种电池技术市场占比变化趋势 . 29 图表 42： PERC 电池设备环节及主要厂商 . 31 图表 43：部分厂家 TOPCon 产能布局 . 33 图表 44： 2020 年我国已经实现 HJT 设备国产化 . 34 图表 45： RCA 清洗和臭氧清洗比较 . 35 图表 46：不同公司 TCO 薄膜沉积设备的量产情况 . 37 图表 47：异质结各环节国内外设备厂商 . 38 图表 48：光伏厂商在异质结各环节中的布局 . 39 图表 49： 2020-2030 年电池片正面金属电极技术市场占比变化趋势 . 40 图表 50： 2020-2023 年电池片设备空间预测 . 41 图表 51： 2020 年我国组件产量为 124.6GW，同比增长 26.4% . 41 2021 年 03 月 10 日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 图表 52： 2020 年我国光伏组件主要出口国家（十亿美元） . 42 图表 53： 2019 年我国光伏组件主要出口国家占比 . 42 图表 54： 2020 年我国光伏组件主要出口国家占比 . 42 图表 55： 2019 年部分企业组件产能和产量情况 . 43 图表 56： 5 主栅电池片和多主栅电池片外观比较 . 45 图表 57：不同厂家组件的功率和转换效率 . 45 图表 58： 2019-2030 年各主栅线组件市场份额占比 . 46 图表 59： 2019-2030 年全片、半片和叠瓦电池组件市场占比变化趋势 . 47 图表 60：叠瓦组件设备环节及主要厂商 . 47 图表 61： 2020-2023 年组件设备空间预测 . 48 图表 62：捷佳伟创客户包含众一线厂商 . 49 图表 63： 2015-2020Q3 捷佳伟创营业收入稳步增长 . 49 图表 64： 2015-2020Q3 捷佳伟创归母净利润稳步增长 . 49 图表 65：捷佳伟创募集资金使用计划（万元） . 50 图表 66： 2015-2020Q3 迈为股份营业收入稳步增长 . 50 图表 67： 2015-2020Q3 迈为股份归母净利润稳步增长 . 50 图表 68：晶盛机电公司客户覆盖主要的光伏及半导体厂商 . 51 图表 69： 2015-2020Q3 晶盛机电营业收入稳步增长 . 51 图表 70： 2015-2020Q3 晶盛机电归母净利润稳步增长 . 51 图表 71：晶盛机电与中环股份子公司近年所签订单 . 52 图表 72： 2015-2020Q3 帝尔激光营业收入 . 53 图表 73： 2015-2020Q3 帝尔激光归母净利润 . 53 图表 74： 2015-2020Q3 金辰股份营业收入 . 54 图表 75： 2015-2020Q3 金辰股份归母净利润 . 54 2021 年 03 月 10 日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 一 、 光伏 行业 的历史及 现状 ：从扶持中来到平价中去 1.1 太阳能 光伏 的 发电原理 ： 半导体 PN 结的“光生伏特效应” 世界上的物体如果以导电的性能来加以区分，有的很容易导电，有的则不容易导电。容 易导电的物体如金、银、铜、铝等金属，不容易导电的物体被称之为绝缘体，如塑料、 橡胶、玻璃、石 英 等。 而若导电性能介于这二者之间，则称之为半导体，常见的半导体 有硅、锗、砷化镓、硫化镉等，其中硅是各种半导体中 应用最广 的一种。 半导体内有少量的自由电子，在特定条件下 可 导电。 原子是由原子核及其周围的电子构 成的，当这些电子能脱离原子核的束缚自由运动时，则称之为自由电子。 金属之所以容 易导电，是因为金属体内有大量 的自由 电子，在电场的作用下，这些电子有规律地沿着 电场的相反方向流动，形成电流 。 自由电子的数量越多，或在电场的作用下有规律流动 的平均速度越快，则电流越大。 由于电子运动时运载的是电量，因此这种运载电量的粒 子，也被称为载流子。在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导 电性。而半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。 半导体的电阻率对温度 和光照 的变化 反应灵 敏 ， 可人为地控制其导电性能。 例如锗的温 度从 20C 升高到 30C，电阻率就要降低 约 一半，而金属的电阻率随温度的变化则较小。 且当金属中含有少量杂质时，电阻率 的 变化 将变得更小。然而， 在半导体中掺入微量的 杂质时，却可以引起电阻率 发生 很大的变化。例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的 电阻率就会从 214000cm 迅速 减小到 0.4cm，导电能力提高了 50 多万倍。 此外 ， 金属的电阻率不受光照影响，但半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变 化 ， 因此半导体的导电性能 更易通过人为操控。 目前 ， 以高纯度硅材料作为主 要原材料的晶体硅太阳能电池是主流产品 。 其中原因主要 包括： 1） 地球中硅元素的含量巨大，仅次于氧元素； 2）硅元素的性质稳定，可以轻易 制备出界面缺陷极少的硅 -氧化硅界面； 3）硅元素提纯技术成熟，制作成本低，如今硅 的提纯可以达到 99.999999999%； 4）氧化硅是无毒无害的物质，且不溶于水，也不溶 于大多数的酸，适用于印刷电路板的腐蚀印刷技术。 图表 1： N 型半导体的共价键结构 图表 2： P 型半导体的共价键结构 资料来源： 维库电子市场 网， 国盛证券研究所 资料来源： 维库电子市场 网， 国盛证券研究所 存在多余电子的被称之为 N 型硅，存在多余空穴的被称为 P 型硅，其中 N 型硅中 较多 掺杂磷原子， P 型硅中则较多掺杂硼原子 。 从硅的原子结构中可以知晓，硅原子是四价 2021 年 03 月 10 日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明 元素，每个原子的最外壳有 4 个电子，在硅晶体中每个硅原子有 4 个相邻原子，因此硅 原子会与周围的 4 个原子形成 4 组共价键，形成稳定的 8 电子壳层。但产生电流需要自 由电子，因此稳定的硅原子需要通过掺杂其他原子来产生自由电子。若往硅原子中掺杂 V 族元素（如锑、砷、磷），由于其最外层有 5 个电子，除与相邻的硅原子形成共价键外， 还多余 1 个电子，因此只要杂质原子得到很小的能量，就可以释放出电子形成自由电子。 而若往硅中掺杂 族元素（如硼、铝、镓），由于其最外层有 3 个电子，与硅原子形成完 整的共价键上缺少一个电子， 因此需 从相邻的硅原子中夺取一个价电子来形成完整的共 价键 ，而 被夺走的电子留下 了 一个空位，成为空穴。 该结合可用很小的 能量 加以 破坏， 从 而形成自由空穴。 因此 ， 存在多余电子的被称之为 N 型硅，存在多余空穴的被称为 P 型硅，其中 N 型硅中 较多 掺杂磷原子， P 型硅中则较多掺杂硼原子 。 在硅晶体中，当 N 型硅和 P 型硅紧接在一起时（通常在 N 型硅的表面掺硼或在 P 型硅 的表面掺磷），将它们的交界处称为 PN 结 。 由于结两边的电子和空穴 存在 浓度 差 ， 因此 电子 会 从 N 区向 P 区扩散， 而 空穴 则 从 P 区向 N 区扩散 ，其结果就是 N 区出现正电荷， P 区出现负电荷，这两种电荷层在半导体内部建立了一个内建电场，电场线的的指向是 从正电荷区指向负电荷区，而电子是逆着电场线的方向运动的。随着 N 区电子跑向 P 区 的越来越多，电场强度越来越大，最终电子从 N 区向 P 区转移的动力与电场所施加的阻 力相互抵消， PN 结达到了一个稳定的状态。 太阳电池能量转换的基础是结的光 生伏特效应，其中电流的产生来源于 “ 导体中自由电 荷在电场里的作用下做有规则的定向运动 ” 。 当光照射在 PN 结上时，产生 “ 电子 空 穴对 ” ，受内建电场的吸引，电子流入 N 区，空穴流入 P 区，结果使得 N 区储存了过剩 的电子， P 区 有过剩的空穴，它们在 PN 结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电 场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使 P 区带正电， N 区带负电，在 N 区和 P 区之间 的薄层就产生电动势，即光生伏特效应。此时，若在电池外接一根导线，则电子就会从 N 型硅沿着外部导线向 P 型硅跑去 ，从而就产生了电流。 图表 3： 光生电原理 资料来源： 太阳能光伏发电技术图解指南 ， 国盛证券研究所 1.2 21 世纪前光伏行业处于探索 阶段 自科学家发现“光生伏特效应”到现代硅太阳 电池时代 开启， 历经了 115 年 ，在此期间， 太阳电池的效率由最开始的 1%提升到了 6%。 1839 年，法国科学家 Alexandre Edmond Becqurel 发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，若用导线将不同部位 2021 年 03 月 10 日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明 连接起来，则有电流输出。这种现象后来被称 为“光生伏特效应”。 其后在 1876 年，科 学家在固态硒的系统中观察到了光伏效应，并开发出了 Se/CuO 光电池。 1883 年， Charles Fritts 发明了半导体硒太阳电池，但光电转换效率仅有 1%。此后， Russell Ohl 于 1941 年发现了硅中的 PN 结和光伏效应，从而促进了结晶体管和太阳能电池的发展。在此基 础上，美国贝尔实验室 D.M. Chapin， C.S. Fuller 和 G.L. Pearson 等人在 1954 年制出了 第一个无机单晶太阳能电池，其光电转化效率达到了 6%。现代硅太阳电池时代从此开 始。同年，韦克尔首次发现砷化镓具有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜制成了第 一块薄膜太阳能电池。硅太阳能电池于 1958 年首次在人造卫星上得以应用，从此开始 了研究 、利用太阳能发电的新阶段。随后在 1960 年，太阳能电池首次实现了并网运行。 20 世纪 70 年代的第一次石油危机促使发达国家增加了对包括太阳能在内的可再生能 源的政策支持和资金投入 ，光伏行业逐步走向公众视野。 美国于 1973 年制定了太阳能 发电计划，太阳能研究经费大幅增长，其不仅成立了太阳能开发银行，还促使了太阳能 产品的商业化，并于 1978 年建成了 1000kW 太阳能地面光伏电站。 1974 年日本政府公 布了 “ 阳光计划 ”， 对太阳能研究进行了大量投入，计划主要的研究项目包括太阳能电池 生产系统、分散型和大型光伏发电系统以及太 阳能热发电等。在 1980 年，单晶硅太阳能 电池效率达到 20%、砷化镓电池达 22.5%、多晶硅电池达 14.5%，而 硫化镉电池 效率则 达 9.15%。 1992 年，联合国召开了 “ 世界环境与发展大会 ” ，会议通过了里约热内卢 环境与发展宣言、 21 世纪议程和联合国气候变化框架公约等一系列文件，把环 境与发展纳入统一框架，确立了可持续发展的模式。 在 1993 年日本重新制定了 “ 阳光计 划 ” 。此后，在 1997 年美国推出 了“克林顿总统百万太阳能屋顶计划” 。 1.3 21 世纪以来光伏行业的重要性逐渐 凸显 进入本世纪以来，在全球气候变暖、生态环境恶化、常规能源资源日益短缺的形势下， 世界各国政府纷纷推出了再生能源补贴政策。此时光伏行业的发展可以分为四个阶段 。 1.3.1 发展初期（ 2000-2010）：装机量复合增速达 38.7%，主要发展地在 欧洲 2000 年以来，全球太阳能光伏产业进入了高速发展期，太阳能光伏年装机量得到了快 速增长，上游相关行业也 因此 得以迅猛发展 。 2000 年，德国颁布 了 可再生能源法， 为德国光伏产业的快速发展奠定了坚实的法律基础。 2004 年，德国对可再生能源法 进行首次修订，大幅提高了光伏 电站标杆电价的水平，收益率的突升使得资本大量涌入， 从而带动了德国光伏产业的快速发展。此后 ， 西班牙及意大利也相继通过法案 ， 对太阳 能光伏发电进行补贴。至此，太阳能作为清洁能源在全球范围内得到了越来越多的利用。 2008 年下半年以来，受全球金融危机的影响，太阳能光伏需求增速出现了下滑。然而， 自 2009 年下半年开始，经济景气度再次回升，光伏市场的需求重现快速增长的势头 ， 中国也掀起了光伏产业的投资热潮。 根据欧洲光伏工业协会 2011 年 5 月发布的 Global Market Outlook for Photovoltaics Until 2015，全球光伏累计装机量在 2000 年为 1.5GW， 到 2010 年提高到了 39.5GW，年均复合增长率高达 38.7%。自 2000 到 2010 年，以德 国、意大利、西班牙三国为代表的欧洲区域成为全球光伏装机需求的核心地区。而在 2009-2010 年期间，随着全球市场的回暖及中国 4 万亿元救市政策的刺激下，中国也掀 起了光伏产业的投资热潮 。 1.3.2 过渡期（ 2011-2013）：中国取代欧洲，逐步成为全球最大的光伏市场 全球 新增装机量增速放缓 叠加 严重的阶段性产能过剩 和 贸易保护主义兴起 ，中国 光伏产 业几乎陷入全行业亏损状态。 受 2011 年末欧债危机爆发的影响，以德国、意大利为代 表的欧盟各国迅速削减了对光伏产业的补贴，欧洲光伏需求迅速萎缩，从而导致了全球 光伏新增装机量增速放缓，光伏产业陷入了低谷。而上一阶段的投资热潮导致中国光伏 制造业产能增长过快，因此该阶段中国陷入了严重的阶段性产能过剩的困境中。另外， 2021 年 03 月 10 日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明 产品价格的大幅下滑，叠加直接贸易保护主义兴起，中国光伏企业遭受欧美 “双反” 调 查的双重挫折，导致中国光伏产业几乎陷入全行业亏损 的 状态。 中国光伏产业在 2013 年下半年开始回暖。主 要原因在于日本、中国在 2013 年相继出 台的产业扶持政策，以及中欧光伏产品贸易纠纷的缓解。至此中国再次掀起了光伏装机 热潮，带动了光伏产品价格的回升。 自 2013 年以来，中国、日本和美国三国代替了欧 洲，成为了全球光伏装机的主要增长区域，中国于 2013 年以来发布了以国务院关于促 进光伏产业健康发展的若干意见为代表的若干份支持光伏产业的政策文件，继续将国 内的装机热潮推向一个新高点。自此之后，中国逐步取代欧洲，开始成为全球最大的光 伏装机市场。 1.3.3 成长期（ 2014-2018）：光伏发展动力由政策驱动逐步转向 市场驱动 随着世界各国相继推出光伏补贴政策，及产业链各环节不断降本增效，光伏发展进入了 成长期，光伏发展动力由政策驱动逐步转向市场驱动 。 自 “十三五”以 来，我国接连出 台了多项支持政策，旨在提高绿色减排力度，提高可再生能源在所有能源消费中的占比。 在“十三五”规划 初期，根据 2016 年 12 月印发的 “十三五”能源规划， 在 2020 年 将非化石能源消费比重提高到 15%以上，天然气消费比重力争达到 10%，煤炭消费比 重降低到 58%以下。在同期发布的能源生产和消费革命战略（ 2016-2030）中则进一 步明确了能源革命的三个 阶段性战略目标： 1）到 2020 年，将能源消费总量控制在 50 亿 吨标准煤以内，非化石能源占能源总量比重达 15%； 2）在 2021-2030 年，能源消费总 量控制在 60 亿吨标准煤以内，非化石能源占能源总量比重达 20%左右，二氧化碳排放 在 2030 年左右达到峰值并争取尽早达峰； 3）在 2050 年，能源消费总量基本稳定，非 化石能源占比超过一半。实际上，在 2019 年我国非化石能源消费占比就已达到 15.3%， 提前完成了 15%的目标。 “ 531 新政 ”加速 光伏发电电价退坡 ，光伏发展动力 由政策驱动逐步转向市场驱动 。 2018 年 5 月 31 日，国家发展改革委、财政部和国家能源局三部委发布了关于 2018 年光伏 发电有关事项的通知，要求加快光伏发电电价退坡，尽早实现市场驱动。通知规定 “ 新投运的光伏电站标杆上网电价每千瓦时统一降低 0.05 元， I 类、 II 类、 III 类资源区 标杆上网电价分别调整为每千瓦时 0.5 元、 0.6 元、 0.7 元（含税）。 ” 与此同时，全球部 分光照资源较好的地区，如西班牙和意大利等，已率先实现了发电侧平价。 1.3.4 平价期（ 2019-2025）：各国制定碳排放目标，新能源市场蓬勃发展 随着 世界各国相继制定的碳排放目标 ，以及 光伏行业的技术进步和成本改善，当前光伏 发电已然成为不少国家具备价格优势的能源形式 ， 光伏开始进入全面平价期。 我国第一次在全球正式场合提出 的 碳中和计划时间表 （ “ 3060” 碳目标 ） ， 也 成为 了 我国 能源革命设定的总体时间表。 2020 年 9 月，习近平主席提出中国将提高国家自主贡献力 度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。 12 月，习近平主席在气候雄心峰会上再次强调，到 2030 年，中 国单位国内生产总值二氧化碳排放将比 2005 年 下降 65%以上，非化石能源占一次能源 消费比重将达到 25%左右，森林蓄积量将比 2005 年增加 60 亿立方米，风电、太阳能发 电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。习近平主席的一番言论进一步彰显了我国发展新 能源的决心。 同年， 欧盟和美国 也相继表明了各自的能源发展计划 ，欧盟提出预计在 2030 年温室气 体排放量降低 55%，美国则要实现 100%的 清洁 能源经济。 欧盟委员会在 2020 年 9 月正式发布了 2020 年气候目标计划及政策影响评估报告，报告提出 2030 年欧盟温 室气体排放量（以 1990 年为基数）预期将至少降低 55%，相较于此 前设定的 40%的降 低量，提高了 15 个百分点。当前，拜登团队胜选了美国选举，拜登团队在 2020 年 10 2021 年 03 月 10 日 P.9 请仔细阅读本报告末页声明 月发布的清洁能源革命和环境计划中，明确表明要确保美国实现 100%的清洁能源 经济，并在 2050 年前实现零碳排放。其中包括： 1）使用联邦政府的采购系统来实现能 源 100%的清洁和车辆零排放，该计划每年要花费 5000 亿美元； 2）在未来十年内投资 4000 亿美元用于新能源的创新及基础设施的建设； 3）拜登将在上任后的第一天宣布重 新加入巴黎协定 （ 拜登 已 于 美国 当地时间 2021 年 1 月 20 日下午在白宫签署行政令， 宣布美国将重新加入巴黎协定， 并于 2 月 19 日正式加入 ） ； 4）拜登将在上任后的第 一年削减国内的化石燃料补贴。 日本和韩国也提出 力争在 2050 年实现碳中和的目标 。 在 2020 年 10 月的日本临时国会 中，日本首相菅义伟发表了其上任后的首次施政演说，会中菅义伟强调应对气候变化不 再是经济发展的制约因素，而是推动产业结构升级和更强劲增长的重要举措，他提出日 本力争在 2050 年实现碳中和的目标。此前，日本的减排目标为承诺在 2030 年将碳排放 较 1990 年水平下降 15%。同月，韩国总统文在寅在国会发表演讲 时宣布，韩国将在 2050 年前实现碳中和。这是继中国和日本之后，亚洲第三个明确碳中和目标的国家。 此外，还有诸如英国、瑞士、南非、挪威、新西兰、智利、加拿大和不丹等国家公布了 碳中和目标，新能源已然成为未来全球发展的一大趋势 。 二 、 成本下降叠加新兴市场拉动， 未来 全球 光伏装机需求 将 进 入上行空间 2.1 我国 光伏 装机需求 ： 平价上网到来，装机需求得以进一步增长 自 2013 年 以来，我国光伏新增装机量连续 7 年位居全球第一，累计装机量自 2015 年 以来超越了德国成为世界第一。据 中国光伏业协会 数据， 2020 年， 全球和 我国光伏新 增装机量 分别达 130 和 48.2GW，同比增长 13.1%和 60.1%。 2020 年受疫情影响， 上半年电站装机规模较少，全年装机主要集中在下半年，尤其是 12 月，在抢装推动下， 单月新增光伏装机规模达到 29.5GW，创历史新高。 2020 年户用光伏装机超 10GW，占 全年光伏新增装机约 20%。 12 月 12 日，习近平主席在气候雄心峰会上宣布，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。为达到此目标，在 “ 十四五 ” 期间，我国光伏年均新增光伏装机或将在 70-90GW 之间。 图表 4： 2020 年 全球和 我国新增装机量达 130 和 48.2GW，同比增长 13.1%和 60.1% 资料来源： CPIA， 国家能源局， 国盛证券研究所 近年来，在 各 国 政策的支持及光伏发电成本不断下降的趋势下， 全球 光伏发电量及其占 全球 各 能源 总发电量的比重呈现不断上升的 态势 ，其中 我国的光伏发电量 占比 也呈现 了 上升的势头 。 2019 年， 全球 各能源发电总量为 27004.7TWh，其中煤炭发电占比 36.38%、 130 48.2 -100% 0% 100% 200% 300% 400% 500% 0 20 40 60 80 100 120 140 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 全球新增装机（ GW） 中国新增装机（ GW） 全球新增同比（右轴） 中国新增同比（右轴） 2021 年 03 月 10 日 P.10 请仔细阅读本报告末页声明 燃气发电占比 23.32%、 光伏发电占比 2.68%，同比增长 0.49 个百分点。 2019 年 我国 各能源总 发电量达 7503.4TWh，其中光伏发电为 224.3TWh，占比 2.99%，较 2018 年 提高 了 0.51 个百分点 。 全国弃光率从 2017 年的 6%下降到了 2019 年的 2%。 2020 年 我国光伏发电量更是达到 了 260.5TWh，占全国总发电量的比重提升到了 3.5%。 图表 5： 全球各能源发电量（ TWh） 资料来源： 国家统计局 ， IRENA， 国盛证券研究所 图表 6： 2019 年全球光伏发电量占全球总发电量的比重达 2.68% 图表 7： 2020 年我国光伏发电量占 全国 总发电量的比重达 3.50% 资料来源： Statistical Review of World Energy 2020 | 69th edition， 国盛证券研究所 资料来源： 国家统计局， IRENA， 国盛证券研究所 尽管我国的光伏发电占比略高于全球光伏发电占比，但与欧洲等国相比仍有不小的差距。 在 2019 年 ， 意大利、希腊和德国光伏发电占全国总发电的比重达到了 8.57%、 7.89% 和 7.76%，而 与我国 同为亚洲国家的日本也达到了了 7.26%。 2019 年 我国光伏发电量占 总发电量 的 比重 为 2.99%， 略高于全球光伏发电占比 2.68%， 在世界排名中处于第 22 位， 若我国以 2020 年 3.5%的光伏发电渗透率作为排序依据，则处于第 17 位， 仍有很 大的提升空间。 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 其他发电量 煤炭发电量 燃气发电量 石油发电量 地热能、生物质能和其他可再生资源发电量 风能发电量 太阳能发电量 水能发电量 核能发电量 0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% 0 100 200 300 400 500 600 700 800 2008 2010 2012 2014 2016 2018 全球光伏发电量（ TWh） 全球光伏发电渗透率 2.99% 3.50% 0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% 3.5% 4.0% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 全国光伏发电量（亿千瓦时） 全国光伏发电渗透率 2021 年 03 月 10 日 P.11 请仔细阅读本报告末页声明 图表 8： 2019 年 我国光伏发电 渗透率 在世界排名中处于第 22 位 资料来源： Statistical Review of World Energy 2020 | 69th edition， 国盛证券研究所 2020