光伏设备行业：光伏设备产业现状及前景分析

光伏设备产业现状及前景分析日期：2023年2月16日分析师：吕娟lyujuan@csc.com.cn021-68821610SAC 编号：S1440519080001SFC 编号：BOU764证券研究报告行业深度报告本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国（仅为本报告目的，不包括香港、澳门、台湾）提供。在遵守适用的法律法规情况下，本报告亦可能由中信建投（国际）证券有限公司在香港提供。同时请参阅最后一页的重要声明。分析师：夏纾雨xiashuyu@csc.com.cn13601688112SAC 编号：S1440521120002研究助理：籍星博jixingbo@csc.com.cn 仅供内部参考，请勿外传核心观点•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，不仅有利于刺激新的扩产需求，还有望加速原有设备的更新替换。晶硅电池方面，受益于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年钙钛矿行业处于从百兆瓦中试线向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。 仅供内部参考，请勿外传目录• 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1.2 装机规模提升+工艺技术迭代驱动光伏设备行业发展• 二、晶硅电池：受益技术迭代与国内外扩产，晶硅设备需求保持高景气• 三、薄膜电池：钙钛矿电池量产将实现0到1跨越• 四、随想：竞争格局将如何演化？• 五、投资建议• 六、风险提示 仅供内部参考，请勿外传图表：太阳能电池工作原理来源：光伏发电原理及发展现状，中信建投•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。由于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，外接负载后电流将从P区流出，通过负载再从N区流入。1.1 太阳能电池主要分为晶硅电池与薄膜电池两大类 仅供内部参考，请勿外传•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，相较于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年我国单晶硅片（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%，预计单晶硅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，多晶硅片市场份额由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%。图表：光伏电池技术路线图来源：研创材料，中信建投1.1 太阳能电池主要分为晶硅电池与薄膜电池两大类 仅供内部参考，请勿外传•②薄膜电池：分为非晶硅薄膜电池以及其他化合物电池。相较于晶硅电池，非晶硅薄膜电池具有较好的低温特性，同功率非晶硅电池产生更多的年发电量。化合物电池主要包括碲化镉（CdTe）、铜铟硒（CuInSe）、铜铟镓硒（CuInGaSe）、砷化镓（GaAs）、钙钛矿（perovskite）等。薄膜电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合（BIPV）等特点。碲化镉（CdTe）、铜铟硒（CuInSe）、砷化镓（GaAs）等已实现商品化。基于《中国光伏产业发展路线图（2021年版）》，碲化镉（CdTe）电池实验室效率22.1%，组件实验室效率19.5%，组 件 产 线 平 均 效 率 15~18% ； 铜 铟 镓 硒（CuInGaSe）电池实验室效率23.35%，组件实验室效率19.64%，组件产线平均效率15~17%；III-V族薄膜电池具有超高的转换效率与稳定性，但是成本较高；单结钙钛矿电池目前以实验室或中试线为主，正在向GW级产线快速发展。图表：光伏电池技术路线图来源：研创材料，中信建投1.1 太阳能电池主要分为晶硅电池与薄膜电池两大类 仅供内部参考，请勿外传1.2 装机规模提升+工艺技术迭代驱动光伏设备行业发展图表：预计2050年光伏装机量将超过14000GW•光伏发电前景广阔，2050年装机量将超过14000GW。世界各国积极推动能源转型，可再生能源发电大有可为。根据IRENA发布的《World Enegry Transitions Outlook 2022》，预计光伏发电量占全球总发电量比例将持续提升，有望在2030年、2050年分别达到19%、29%；与此同时，光伏装机量将节节攀升，预计2030年、2050年光伏装机量有望分别超过5200GW、14000GW。而根据IEA数据，截至2021年全球累计装机量达到942GW，据此判断未来近30年间，光伏行业仍具有巨大的发展潜力。来源：IRENA，中信建投 仅供内部参考，请勿外传1.2 装机规模提升+工艺技术迭代驱动光伏设备行业发展•光伏装机量持续攀升，带动光伏设备需求增长。双碳背景下光伏产业加速发展，根据国家能源局统计数据，2022年1-12月光伏新增装机87.41GW，同比增长59.3%。光伏设备直接需求来自于下游扩产，随着装机量的增长，光伏硅料、硅片、电池片、组件等需求持续增长，因而下游需要进行资本开支扩充产能满足装机需求，释放增量设备需求。•硅料降价，有望带动下游放量。2022年11月以来，上游硅料价格开始松动并迅速降价，根据PV Infolink数据，多晶硅致密料均价从2022年11月16日的303元/kg快速下降至2023年1月18日的150元/kg，近期价格有所反弹，但是整体而言，2023年硅料价格将同比显著下降，有望拉动终端装机需求提升，进而带动设备需求增长。来源：国家能源局，中信建投来源：PvInfolink，中信建投图表：2022年1-12月中国光伏新增装机87.41GW图表：2022年底以来硅料价格下滑05101520251-2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月20202021202