晶硅電池是一種利用晶體硅材料制成的太陽(yáng)能電池,是一種高效率、可再生能源的產(chǎn)品,廣泛應用于光伏發(fā)電領(lǐng)域。晶硅電池是將高純度的硅原料在高溫下熔融并制備成硅錠,隨后通過(guò)精確切割和加工形成薄片,再經(jīng)過(guò)多步驟的處理,如摻雜、光刻和電極制備,以確保其具備優(yōu)異的光電轉換性能。近年隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步,晶硅電池在生產(chǎn)過(guò)程中逐步引入先進(jìn)的工藝,如PERC、TOPCon等新技術(shù),以進(jìn)一步提高轉換效率和降低生產(chǎn)成本,使其在能源轉型中占據重要地位。
晶硅電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料供應環(huán)節,包括多晶硅、單晶硅、摻雜劑、導電漿料等;產(chǎn)業(yè)鏈中游為晶硅電池生產(chǎn)環(huán)節;產(chǎn)業(yè)鏈下游為晶硅電池應用環(huán)節,主要包括光伏發(fā)電、可再生能源系統和電力儲存等領(lǐng)域。
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一、行業(yè)上游情況
晶硅電池原材料包括多晶硅、單晶硅、摻雜劑、導電漿料、抗反射涂層材料、膠膜、玻璃、接線(xiàn)盒、鋁邊框和其他輔助材料。這些原材料與能耗占生產(chǎn)成本的比例很高,分別達到50%與30%。在原材料中,多晶硅的成本占比最高,達到60%,遠高于其他原材料的成本占比。此外,多晶硅也是電池制程中的關(guān)鍵材料。因此,多晶硅是電池制造成本的主要影響因素之一,其價(jià)格波動(dòng)會(huì )對電池制造成本產(chǎn)生重大影響。
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多晶硅是一種高純度的硅材料,是晶硅電池產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵原料。硅片原料主要在純度、摻雜均勻性及雜質(zhì)控制等方面影響晶硅電池性能。選用更高純度的硅材料以及更優(yōu)化的生產(chǎn)工藝,可有效提升電池的光電轉換效率。原材料中,將多晶硅純度控制在99.9999%以上,則電池的光電轉換效率可以顯著(zhù)提升。硅材料的摻雜均勻性從90%提高到99%時(shí),電池的轉換效率會(huì )提升3%-5%,其使用壽命也可能增加10%-15%。另一方面,當硅片的厚度控制在150-200μm范圍內時(shí),電池的生產(chǎn)效率可提高5%-10%,同時(shí)電池的電性能和機械強度會(huì )得到顯著(zhù)提升。這種厚度控制有助于降低材料消耗,提高生產(chǎn)良率,進(jìn)一步優(yōu)化制造成本。
我國是全球最大的多晶硅生產(chǎn)國,硅產(chǎn)能和產(chǎn)量均占據全球主導地位。近年來(lái),隨著(zhù)光伏和半導體行業(yè)的快速發(fā)展,我國多晶硅產(chǎn)量快速增長(cháng),這為晶硅電池提供了充足的原材料供應。而充足的多晶硅供應有助于降低原材料成本,從而降低晶硅電池的生產(chǎn)成本,提高市場(chǎng)競爭力。數據顯示,2023年我國在產(chǎn)多晶硅企業(yè)22家,有效產(chǎn)能230萬(wàn)噸,同比增加97.2%,產(chǎn)量約147.2萬(wàn)噸,同比增加71.8%。2024年上半年我國多晶硅產(chǎn)量達到106萬(wàn)噸,同比增長(cháng)74.9%。
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當前多晶硅生產(chǎn)主要有兩種技術(shù)路線(xiàn),一種是以改良西門(mén)子法生產(chǎn)的棒狀硅,一種是以硅烷流化床法生產(chǎn)的顆粒硅。目前市場(chǎng)棒狀硅仍占據主導地位。但伴隨著(zhù)多晶硅產(chǎn)業(yè)“內卷”加劇,硅料行業(yè)進(jìn)入品質(zhì)競爭時(shí)代,顆粒硅滲透率正逐漸提升,2022年滲透率約達7.5%。
二、行業(yè)中游情況
晶硅電池是光伏電池片的一種,且因光電轉換效率高、工藝成熟、原料儲量豐富等優(yōu)點(diǎn),在該市場(chǎng)中處于主導地位。近年隨著(zhù)全球對清潔能源的需求增加和技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng),對高效、可靠的晶硅電池的需求也在不斷提升。據統計,2021年我國晶硅電池需求量為60GW,截止至2023年需求量上漲至95GW,增長(cháng)率為58.33%。
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隨著(zhù)市場(chǎng)需求的增長(cháng),我國晶硅電池產(chǎn)量也隨之不斷增加。數據顯示,2023年,我國晶硅電池產(chǎn)量再創(chuàng )新高,達到了545GW,同比增長(cháng)64.9%。2024年1-4月我國晶硅電池產(chǎn)量240GW。
市場(chǎng)競爭方面:由于晶硅電池生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)壁壘高,目前市場(chǎng)集中度較高,部分企業(yè)的議價(jià)能力強。有相關(guān)數據顯示,2022年我國前五大晶硅電池制造企業(yè)的市場(chǎng)份額占比超過(guò)70%,其中隆基股份一家就占據了30%的市場(chǎng)份額。這些龍頭企業(yè)憑借其規模和技術(shù)優(yōu)勢,能夠在原材料采購和產(chǎn)品銷(xiāo)售中獲得更有利的價(jià)格條件,從而增強了其在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的議價(jià)能力。例如,隆基股份通過(guò)與多晶硅供應商的長(cháng)期戰略合作協(xié)議,能夠獲得穩定的原材料供應和較低的采購價(jià)格,進(jìn)一步鞏固了其市場(chǎng)領(lǐng)導地位。這種市場(chǎng)集中度和議價(jià)能力的提升,也促使其他企業(yè)在技術(shù)創(chuàng )新和成本控制方面進(jìn)行更積極的競爭。
三、行業(yè)下游情況
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國晶硅電池行業(yè)現狀深度研究與投資前景預測報告(2024-2031年)》顯示,晶硅電池在光伏發(fā)電、可再生能源系統和電力儲存等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛應用。其中光伏發(fā)電是晶硅電池目前最主要領(lǐng)域。
近年來(lái)隨著(zhù)環(huán)境形勢日益嚴峻,國家對環(huán)境保護的重視程度不斷提升。受此影響,光伏產(chǎn)業(yè)在國家政策的引導和技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下實(shí)現了快速發(fā)展。根據數據顯示,2023年,我國光伏新增裝機容量達到216.88GW,同比增長(cháng)148%,累計裝機容量達到609.5GW,同比增長(cháng)55.2%;創(chuàng )下歷史新高。預計隨著(zhù)國家“碳達峰、碳中和”工作的推行,以及光伏發(fā)電成本的進(jìn)一步降低,我國光伏行業(yè)仍將保持較快增長(cháng)。
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在光伏發(fā)電市場(chǎng)中,晶硅電池作為光伏電池片主要應用在光伏組件。據了解,光伏電池片約占光伏組件總成本的64%,是光伏組件成本構成中最重要的一環(huán)。
光伏組件又稱(chēng)太陽(yáng)能電池板,是光伏發(fā)電系統的核心部分之一,主要由光伏電池片、互聯(lián)條、匯流條、光伏玻璃、膠膜、背板、鋁邊框、接線(xiàn)盒等組成。
近年來(lái),得益于受益于光伏行業(yè)快速發(fā)展,我國光伏組件市場(chǎng)需求旺盛,帶動(dòng)出貨量持續增長(cháng),且在全球市場(chǎng)中的占比也在不斷提升。數據顯示,202年我國光伏組件出貨量154.8GW,相比2021年的88.8GW,增長(cháng)了74%;出貨量在全球市場(chǎng)中的占比由2018年的71.42%增長(cháng)至2022年的83.1%。
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隨著(zhù)市場(chǎng)需求不斷增長(cháng),我國光伏組件產(chǎn)量不斷增長(cháng)。數據顯示,從2019年到2023年我國光伏組件產(chǎn)量從98.6GW增長(cháng)到了499GW,連續五年為增長(cháng)趨勢。
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