光伏组件行业研究：大尺寸+N型+高功率为主旋律

文章来源：未来智库

作者：东亚前海证券（段小虎、柴梦婷）

图片来源：Pixabay

前 言   

随着全球碳中和进程不断加速，叠加光伏发电成本持续下行，经济性不断提升，光伏装机需求高增长确定性较强。我们将对光伏全产业链进行全面及深入的研究，旨在基于长期看好光伏产业链发展的情况下，作出深入研究并为投资者提供参考。

光伏产业链主要分为主产业链和辅材产业链，主产业链中主要包括硅料、硅片、电池片、组件及光伏电站环节，辅材产业链中根据不同生产环节分类，主要包括1）硅片生产环节：热场材料、金刚线；2）电池片生产环节：银浆；3）组件封装环节：光伏玻璃、胶膜、背板、边框、接线盒等等；4）电站发电环节：逆变器、支架、汇流箱、电缆等等。

本篇报告将聚焦于主产业链制造末端的组件环节。

光伏组件简介

2.1.定义：光伏发电系统的核心，兼具ToB和ToC属性

光伏组件是光伏发电系统的核心。光伏组件是能单独提供直流电输出且最小不可分割的，具有封装及内部联结的光伏电池组合装置，也是面向下游终端的直接载体。从光伏组件的必要性来看，1）由于单体电池片输出电压较低，远不能满足一般用电设备的电压要求，需要将一定数量的单体电池片经过串、并联的方式密封成光伏电池组件，才能作为电源使用；2）未封装的电池会受环境影响，在空气中电极容易被腐蚀且脱落，耐候性差且衰减迅速，将光伏电池片封装为光伏组件可以有效地避免电池电极和互连线受到腐蚀。从光伏组件的重要性来看，在硅片薄片化大趋势下电池片变得更易碎，组件封装可以有效避免电池碎裂，且更方便搬运和户外安装，因此组件封装质量的好坏将直接决定光伏电池的使用寿命及可靠性。

光伏组件加工由焊接、层叠、层压、装框、测试等工艺组成，工艺水平的高低直接影响组件质量和等级。从加工工艺来看，当前主流的光伏组件加工工艺包括电池片分选、机器焊接、层叠、层压、EL测试、装框、装接线盒、清洗、IV 测试、成品检验等多道工序。光伏组件加工环节各道工序环环相扣，工艺不当可能会使光伏组件出现电池片隐裂、EVA未溶、气泡、黑片/暗片、异物、间距不良、裂片、崩角/崩瓷、焊带偏移、虚焊/过焊、断栅、胶气泡等一系列问题。为了在恶劣的户外条件下也能长时间可靠运行，光伏组件的加工对工艺技术有着较高的要求，各道工序的工艺水平高低都会直接影响产品的质量和档次。从加工设备来看，组件设备与组件制备的各个工艺流程相对应，主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。

光伏组件兼具 ToB 和 ToC 属性，下游为光伏电站系统。光伏组件位于光伏产业链制造环节的末端，直接面向终端应用市场，下游为光伏电站系统。根据装机规模、入网电压等不同，光伏电站可划分为集中式（大型地面电站等）和分布式（工商业、户用等）。光伏组件的商业模式既具有普通 ToB 制造业的产品与成本属性，又具有ToC 行业的品牌与渠道属性，客户主要包括终端业主、EPC、经销商和安装商，其中业主和EPC采购的组件主要用在地面电站，下游是大型企业；经销商、安装商采购的组件主要用在分布式电站，下游包括普通家庭和中小企业。近年来随着户用分布式装机占比的提升，以及组件成本的持续降低，组件企业的终端客户种类正在分散化且规模逐步扩大，组件行业的 ToC 属性也在逐步增强。

2.2.结构：根据功能分为核心部件、电气连接装置、封装材料、封装辅材

根据不同功能，可以将光伏组件的结构分为核心部件、电气连接装置、封装材料、封装辅材四个部分：

1）核心部件——电池片：从功能来看，电池片是通过将硅片加工处理得到的可以将太阳的光能转化为电能的半导体薄片，决定了光伏系统的发电能力，原理是光生伏特效应和 PN 结。电池片的转换效率直接影响光伏系统的发电效率，电池片生产工艺的优良直接影响光伏系统使用寿命；从成本占比来看，电池片是光伏组件成本的核心，同时也是光伏组件降本的主要途径，根据华经产业研究院统计，2021 年电池片占组件成本的61.2%，同比-1.2pct，主要系受到上下游的双重压力影响导致电池片价格承压下行。

2）电气连接装置——焊带、接线盒：从功能来看，焊带分为用于串联电池片的互联焊带和用于连接电池串及接线盒的汇流焊带，用于收集电池片转化的电流，是组件中的核心电气连接部件，直接影响组件电流的收集效率和电池片的碎片率。接线盒能够将组件内产生的电流传输到外部线路，其结构中二极管的性能具备在组件故障时形成旁路通路保持正常工作（旁路二极管），以及低光照时防止电流回流（阻塞二极管）等作用；从成本占比来看，焊带环节多采用“原材料+加工费”定价模式，价格受原材料铜、锡价格波动较大，根据华经产业研究院统计，2021年焊带占组件成本的2.6%，同比-0.7pct；接线盒环节较为稳定，2021 占组件成本的2.6%，同比+0.1pct，成本变动较小。

3）封装材料——光伏玻璃、背板：从功能来看，光伏玻璃是能够利用太阳辐射发电并引出电流的特种玻璃，同时也是组件最外层的透光封装面板，主要起透光和保护作用，较传统玻璃具有含铁量低、透光率高、耐高温、耐氧化、耐腐蚀等优势，其质量直接影响组件发电效率和使用年限。背板是组件背部的封装材料，以有机高分子类材料为主，也有适用于双玻晶硅组件的无机物类材料（玻璃背板等）。背板能够保护光伏组件免受光、湿、热等外部环境的侵蚀，具备较高光反射率的背板也能提升组件整体的光电转换效率；从成本占比来看，根据华经产业研究院统计，受双玻组件渗透率提升影响，2021 年光伏玻璃占组件成本的7.1%，同比+1.0pct；2021年光伏背板的基础材料——PVDF 薄膜及其原材料氟树脂价格一路走高，背板价格也不断攀升，2021 年占组件成本的 5.2%，同比+2.1pct。

4）封装辅材——EVA 胶膜、铝边框：从功能来看，光伏胶膜具备优越的黏着力、耐久性和光学特性，主要将电池片与玻璃、背板粘接，起到保护电池片、隔绝空气的作用。由于粘接过程不可逆，所以胶膜的质量直接决定了组件的封装质量和使用寿命。铝边框作为组件最外层的封装结构，相较钢边框和橡胶件卡扣短边框具有更强的承载能力和耐腐蚀性，同时轻便性较好，完美契合了组件的特性需求，属于中短期内不可替代的刚需辅材；从成本占比来看，2021 年 EVA 市场受美国寒潮、光伏需求爆发等影响，价格屡创新高，根据华经产业研究院统计，2021 年EVA胶膜占组件成本比重为 8.4%，同比+1.1pct；铝边框环节 2021 年占组件成本的9.0%，同比-2.5pct，主要系大尺寸组件的边框单耗低于小尺寸组件，以及2021 年大尺寸组件渗透率提升所致。

2.3.分类：根据材料主要分为单玻晶硅组件、双玻晶硅组件和薄膜组件

从电池片材料来看，可将光伏组件分为晶硅组件和薄膜组件两类。晶硅组件由晶体硅光伏电池封装形成，具有单块组件发电功率高的优点，且设备投资较低，目前技术发展较为成熟，已占据光伏组件市场主导地位，根据 CPIA 数据，2021 年晶硅组件市场份额高达96.2%。薄膜组件使用非晶硅薄膜电池封装形成，发电功率虽较晶硅组件偏低，但具有弱光性好、成本低等优点，与 BIPV（光伏建筑一体化）领域相性较好。薄膜组件在上世纪 80 年代市场份额曾一度达到 30%左右，但发电功率一直无法突破瓶颈，在晶硅技术逐渐成熟并形成规模化优势后逐渐没落，2021 年市场占有率仅有 3.8%。

从背板材料来看，晶硅组件可以进一步分为单玻组件和双玻组件。单玻组件采用不透光的复合材料（TPT、TPE 等）作为背板，而双玻组件使用玻璃代替了复材背板，双面均采用玻璃封装。相比单玻组件，双玻组件的生命周期更长，耐候性和耐腐蚀性更强，衰减也低于普通组件；同时双玻组件具备更高的发电效率，正面背面均有发电能力，背面可接受周围环境的反射光、散射光转换为电能，根据不同地面环境双面组件能够提高10%-30%的发电量，因此双玻组件更适合用于居民住宅、化工厂、海边、水边、酸雨或者盐雾大的地区的光伏电站。根据CPIA数据，截至2021年双玻组件在光伏组件中的应用占比约为 35.6%。

2.4.特征：轻资产+高周转+低ROE，一体化企业更具优势

光伏组件行业较产业链其他环节具有轻资产+高周转+低ROE的特征。我们选取光伏产业链各环节的龙头代表公司与光伏组件龙头企业进行比较，具体来看：1）轻资产：从资产结构来看，光伏组件企业的流动资产占比较其他环节偏高，在 50%-65%的水平，但低于逆变器、胶膜环节，整体资产结构较轻；2）高周转：从资产周转率来看，相较于硅料、硅片、逆变器、光伏玻璃等其他环节，光伏组件企业整体具有较高的总资产周转率；3）低 ROE：从摊薄 ROE 来看，与硅料、胶膜、光伏玻璃等环节相比，光伏组件企业 2021 年 ROE 整体相对处于较低水平，近年来光伏产业链上游材料供应紧缺，光伏组件环节的利润空间相对承压。

需求端

3.1.碳中和背景+平价时代共同驱动光伏新增装机需求，全球装机量快速增长

全球碳中和进程加速，清洁能源为未来大势所趋。2015 年，联合国气候变化大会通过《巴黎协定》，提出各方将加强对气候变化威胁的全球应对，把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2 摄氏度之内，并为把升温控制在 1.5 摄氏度之内努力。《巴黎协定》的签署加速了全球碳中和进程，全球多个经济体已承诺在 2050 年前实现碳中和目标。中国是《巴黎协定》第 23 个缔约方，也是落实《巴黎协定》的积极践行者。中国领导人在联合国气候雄心峰会上宣布：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（2020 年比重在 15%左右），风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。在全球碳中和大主题下，发展新能源是大势所趋。光伏发电成本不断下降，经济性驱动新增装机需求。从全球范围内来看，根据国际可再生能源组织（IRENA）发布的《2021 年可再生能源发电成本报告》，全球光伏平准化度电成本（LCOE）由2010 年的0.417美元/千瓦时下降到 2021 年的 0.048 美元/千瓦时，降幅达88.49%，成本不断下降，经济性大幅提升。从横向对比来看，其他新能源发电方式如海上风电/陆上风电，2010-2021 年度电成本降幅分别为60.11%/67.65%，降本幅度较光伏具有较大差距。根据 IRENA 预测，2022 年全球光伏LCOE将降至0.04美元/千瓦时，将低于燃煤发电成本。从中国范围内来看，中国光伏平准化度电成本（LCOE）由 2010 年的 0.305 美元/千瓦时下降到2021 年的0.034美元/千瓦时，降幅达 88.85%，且中国光伏度电成本低于全球水平，性价比更优。

全球光伏装机量持续提升，预计 2025 年新增装机量达270-330GW。根据 IRENA 数据，在全球碳中和加速的背景下，叠加光伏发电成本持续下探，经济性不断提升，全球光伏新增装机量由2010 年的17.46GW提升至2021年的 132.81GW，CAGR 达到 20.26%。根据CPIA 预测，2025年全球光伏新增装机容量将达到 270-330GW。从全球装机量分布来看，去中心化趋势较为明显，已逐渐由欧洲主导演变成中国、巴西、印度、美国等市场共同崛起的局面，根据 IEA 数据，2021 年至少有20 个国家的新增光伏装机量超过了 1GW，15 个国家的累计装机容量超过10GW，5 个国家的累计装机容量超过 40GW。

3.2.能源转型扩大海外市场组件需求，政策引领国内分布式需求迅速提升

3.2.1.海外装机需求激增，欧洲成为组件出口最大市场

海外市场装机需求旺盛，国产组件迎出口机遇。受全球能源转型的大环境影响，海外市场装机需求激增，我国作为光伏组件第一大出口国，光伏组件出口规模持续扩大。根据 CPIA 数据，从出口量来看，2018年的出口量为 41.0GW，2021 年已经达到 98.5GW，2018-2021 年的CAGR为33.9%；2022H1 的组件出口量达到了 78.6GW，同比+74.3%。从出口额来看，2018年的出口额为 129.9 亿美元，2021 年达到246.1 亿美元，2018-2021年的CAGR 为 23.7%；2022H1 的组件出口额达到了220.2 亿美元，同比剧增116.1%。综合来看，2022H1 组件的出口额增速较出口量增速出现大幅提升，与上半年国内组件环节价格涨幅有限的形势相比，海外市场具有更高的价格接受度，需求受价格波动影响较小。

分出口地区来看，欧洲、印度、巴西为目前我国组件出口的三个最大市场。其中：

1）欧洲市场：作为在全球的能源转型浪潮中最积极布局再生能源的市场，今年以来俄乌冲突造成的化石能源供应危机加速了欧洲地区的能源转型。2022 年 5 月 18 日，欧盟执行委员会宣布了REPowerEU能源计划，计划2025年欧盟国家的光伏累计装机量达到 320GW，2030 年达到600GW，同时提议从 2026 年起对新建的公共和一般建筑物逐渐强制安装屋顶光伏。在地缘冲突下的能源危机和政府政策大力支持的双重刺激下，2022Q2开始欧洲市场对光伏组件的需求大幅提升。根据 CPIA 数据，我国2022H1共出口了78.6GW 的组件，其中对欧洲地区的出口额高达一半以上。部分欧洲国家没有出海口，出于物流成本考虑，地理位置优越、物流业高度发达的荷兰成为了进口组件转口贸易的首选，2022H1 仅荷兰进口的中国光伏组件金额占比就高达 25.8%，约 56.8 亿美元。目前欧洲已成为全球除中国外对光伏组件需求最强劲的地区，考虑到欧洲本土制造的高成本以及建立完整供应链需要较长时间，欧洲的组件来源仍大幅依赖中国进口，中短期内欧洲仍有望是中国组件厂商最大的出口市场；

2）印度市场：由于印度从 2022 年四月开始实施Basic Customs Duty(BCD)关税法案，对进口组件征 40%的关税，加上2021 年年底硅料价格的回落，印度市场从 2021 年年底开始了进口组件的囤货和光伏抢装，2022Q1的组件进口量已经接近 2021 年全年的组件用量。根据CPIA数据，印度2022H1进口中国组件金额约 25.5 亿美元，占比 11.6%；

3）巴西市场：巴西地区终年光照充足，年平均日照时间超过3000小时，且人口基数大，工业基础良好，整体环境高度匹配光伏项目建设。2021年巴西地区严重干旱造成的水电危机大幅影响了当地的能源生产，光伏装机需求大幅增加，2021 年新增装机量达到 8.53GW，同比+980%。此外，当地政策允许光伏系统所有者将剩余电力回售给电网，因此巴西小型光伏的需求也迅速增长。受惠于目前进口光伏产品免税的政策，巴西为中国的第三大组件出口市场，2022H1 巴西进口的中国组件金额达到24.4 亿美元，占比11.1%。

3.2.2.分布式光伏对组件价格接受度更高，国内占比赶超集中式

2022H1 国内新增光伏装机 30.88GW，同比+137.4%，分布式光伏占比赶超集中式光伏。“十四五”期间，“整县推进（分布式）”和“大基地（集中式）”是国家实现碳达峰、碳中和目标的光伏产业两大建设方向，在政策指引下国内光伏的需求开始加速释放，根据CPIA数据，2021年国内光伏新增装机 54.88GW，其中集中式电站25.60GW、分布式光伏29.28GW，分布式占比 53.4%，首次超过集中式。2022H1 国内光伏新增装机30.88GW，同比剧增 137.4%，在硅料紧张、组件涨价的背景下，部分地面电站装机需求延后，而分布式光伏因其价格敏感性稍弱，需求持续放量，占比提升至63.8%。

户用需求高速增长，户均新增装机量提升显著。户用光伏作为我国如期实现碳达峰、碳中和目标和落实乡村振兴战略的重要力量，近两年已成为分布式光伏新增装机量中至关重要的类型。根据CPIA数据，从新增规模来看，2021 年我国新增户用装机达 21.59GW，同比+113.34%，2016-2021年 CAGR 为 106.14%，占分布式新增量的73.74%，同比+8.4pct；从新增户数来看，2021 年户用光伏新增 87.30 万套，同比+83.40%，2016-2021年CAGR为 46.36%；具体到户均新增装机量来看，整县分布式的大力推广显著提升了每户的安装容量，2021 年平均每万户新增装机0.25GW，同比+16.32%，2016-2021 年 CAGR 为 40.85%。具体到 2021 年每个季度来看，一季度为光伏行业的传统淡季，且 2021 年光伏发电政策尚未下发，每月新增规模在1GW 以下；二季度开始，能源局、国家发改委先后出台有关光伏发电项目规模管理和度电补贴价格的政策征求意见稿，全国各地户用光伏市场在利好政策的带动下开始快速恢复，每月新增规模超过1GW；下半年全国户用光伏市场发展迅猛，单月新增装机规模陆续突破2GW，因2021年户用光伏项目并网补贴 12 月 31 日截止，12 月份抢装趋势明显，新增装机规模达到 5.09GW，创历史新高，2021H2 装机规模达到15.68GW，占全年规模总量的 73%。

3.3.市场空间测算：2022 年全球光伏组件市场规模将达521 亿美元，2021-2025 年CAGR为25.40%

我们假设：1）光伏新增装机容量：根据 CPIA 预测，在保守情况下2022/2023/2024/2025年全球光伏新增装机容量分别为 205/220/245/270GW，乐观情况下全球光伏新增装机容量分别为 250/275/300/330GW；2）组件容配比：从技术层面来看，根据古瑞瓦特公司，因为光照条件、安装角度、线路损耗等各种因素，组件效率无法100%输出，大部分时间只有70%额定功率左右，即便天气非常好时只能达到90%的额定功率，故组件容配比不宜为 1:1。科学提高容配比可以增加系统收益，降低LCOE，实现整体效益的最大化。从政策层面来看，2020 年10 月，国家能源局发布的《光伏发电系统效能标准》中全面放开了容配比规定，容配比限制提高到最高1.8:1。古瑞瓦特公司推荐 I/II/III 类地区分别按1.1:1/1.2:1/1.3:1配置，我们选取平均值 1.2:1；3）光伏组件平均价格：我们认为 2022 年硅料供给将持续紧张直至Q4会有小幅缓解，随着 2022H2 地面电站等大型集中式项目的陆续启动，集中式项目对组件涨价的接受度有望改善，组件价格有望小幅上行，基于2022年H1 的均价 0.207 美元/W，我们给予 2022H2 均价5%的增幅，2022全年预期均价为 0.212 美元/W；2023 年后，由于高单价的大尺寸组件以及N型组件市占率持续提升，且上游硅料供需缺口短期内仍难以填补，我们分别给予 2023/2024/2025 年组件均价 5%/4%/3%的年增速；根据以上假设测算可得：保守预期下，2022 年全球光伏组件市场规模将达 521 亿美元，同比+66.92%；至 2025 年，全球光伏组件市场规模将达771 亿美元，2021-2025 年 CAGR 为 25.40%。

3.4.需求结构：大尺寸+N 型+高效封装成为降本增效主流需求

光伏产业作为电力工业的主流发电技术之一，降本增效是贯穿行业技术发展的主旋律。作为光伏主产业链制造端的最后一个环节，光伏组件需求的发展趋势直接与产业链上游各环节发展趋势相关。当前光伏组件降本增效的核心点主要集中于硅片、电池片、组件封装/连接三大环节：

3.4.1.硅片环节：大尺寸薄片化降本提效优势显著，产业链各环节加快相关布局

硅片尺寸决定组件尺寸，182/210 尺寸迅速普及。在光伏产业链中，硅片作为连接上游硅料和下游电池片的重要一环，其主流尺寸的变化趋势直接影响下游电池片和组件的尺寸发展趋势。相同用料下，增大硅片尺寸可以有效减少拉晶和切片的次数，从而有效降低了单位生产成本；此外，大尺寸硅片与多主栅、半片等组件提效技术相兼容，为组件提供了探寻更高效率的可能性。2018 年后出现的 M6（166mm）硅片和G12（210mm）硅片相较于当时主流的 M2（156.75mm）硅片面积分别增加了12%和81%，近年来凭借其降本增效的优势快速得到普及。2020 年6 月隆基、晶科、晶澳等 7 家公司联合倡导建立了 M10（182mm)光伏硅片标准，182尺寸硅片在具有较大尺寸的同时，较 210 尺寸在包装运输、人工安装、载荷能力等方面具有优势，目前已成为大尺寸组件的主流选择之一。

多维度降本，大尺寸组件降本增效优势显著。成本方面，大尺寸组件能够从三大维度为组件及上下游企业提供降本价值：1）通量价值成本：硅片面积的变大带来了相应的产能提升，但无需增加设备、人力和管理成本，进而使得硅片、电池片、组件的单瓦成本降低；2）饺皮效应成本：在大尺寸组件生产过程中，焊带、边框、玻璃、背板、EVA等封装材料的用量增幅小于组件面积的增幅，从而为组件的封装、运输等BOS 成本带来了大幅的节约；3）块数相关成本：在组件生产及电站建设过程中，接线盒、灌封胶、汇流箱、直流电缆、安装施工成本等只与组件块数相关，与组件面积大小无直接关系，由于块数相关成本的“零”增加，大尺寸组件的生产成本及电站建设成本会明显下降。效率方面，由于采用更大尺寸的硅片及电池片，组件中电池间距减少，电池占组件面积增加，在电池片效率相同的情况下，组件功率得到进一步提升。根据中环股份测算，在电池片效率相同，且组件排列均为 72 半片版型的情况下，210mm组件较166mm组件在成本上可以节省 0.105 元/W，同比减少 14.46%；效率方面210mm组件较166mm 组件可提升 0.6%左右。

大尺寸需求快速增长，各环节加快相应产品布局。从硅片环节来看，166mm 尺寸硅片是现有电池产线可升级的最大尺寸方案，作为近2年的过渡尺寸，2021 年仍占市场主导。随着大尺寸在各环节成本优势凸显，主流硅片厂商也纷纷加快了大尺寸硅片的布局，根据CPIA数据，2021年182mm和 210mm 尺寸硅片的市场份额合计达到了45%，同比+40.5pct。各硅片厂商的大尺寸产能将于 2022 年陆续放量，且部分企业已将产线全部转为182mm、210mm 等大尺寸，2022 年将成为大尺寸硅片主流化元年，182mm和 210mm 尺寸硅片的市场份额合计有望达到75%左右，同比+30pct，并在之后持续提升。从电池片环节来看，2021 年兼容大尺寸的电池片产能迅速增长，达到 266GW，因设备兼容性，兼容至210mm尺寸电池的产能达到173GW。根据 PV InfoLink 预测，2022 年182mm 和210mm尺寸的电池产能将达到 431GW，同比+62.03%，且此后将延续递增趋势。从组件环节来看，大尺寸组件新增产能释放速度和大尺寸电池基本保持一致，2021年182mm 和 210mm 尺寸的组件产能增长至292GW，2022 年有望增长至445GW，同比+52.40%。

3.4.2.电池环节：N 型电池转化效率优势明显，将成为下一代组件技术方向

P 型电池接近转化效率极限，N 型电池片在多方面都具备优势。根据权威测试机构德国哈梅林太阳能研究所（ISFH）测算，P 型单晶硅PERC电池理论转化效率极限为 24.5%，2021 年 P 型PERC 单晶电池量产效率已达到 23.1%，同比提升 0.3pct，从效率方面来看，PERC 电池量产效率已逼近理论极限效率，很难再有大幅度的提升，并且未能彻底解决以P型硅片为基底的电池富有硼氧对所产生的光至衰减现象，这些因素使得P型晶体硅电池很难再取得进一步突破。与 P 型电池片相比，N型技术主要的优势在于：1）N 型硅片的少子寿命比 P 型更高，能极大提升电池的开路电压，电池转化效率更高；2）N 型电池片掺杂的元素为磷元素，晶体硅中硼含量极低，本质上削弱了硼氧对的影响，光致衰减效应接近于零；3）N型电池片工作温度低，红外透过率高，电流通道多，工作温度较常规单玻组件低3-9℃，减小因温度提高带来的功率下降；4）弱光响应好，在辐照强度低于400W/m2的阴雨天及早晚，仍可发电。

N 型组件具备更低的 BOS 成本和 LCOE。根据TÜV莱茵的数据，以澳大利亚昆士兰州某 100MW 光伏发电项目作为研究对象，采取晶科TigerNeo 系列 182N-605W 组件(下文用 182N 组件表示)以及市面上主流的其他同级别高效组件 210P-650W(下文用 210P 组件表示)进行对比：1）从发电量来看，由于 182N 组件具有更高的双面率（80%±5%），更低的线性衰减率（0.4%），更优的功率温度系数（-0.30%/°C），以及更低的光致衰减率（0.5%），其比 210P 组件在 25 年全生命周期内的总发电量多4.2%，发电增益更优；2）从度电成本来看，因预测发电量更高，182N组件较210P组件具有更低的度电成本，约减少了 3.6%；3）从土地利用率来看，在相同阵列间距情况下，182N 组件所需的支架横梁总长度比210P组件更低，以及更短的支架横梁与更高的 GCR 使 182N 组件的土地占用量较210P组件减少 7%，并且降低了相应的 BOS 成本；4）从初始投资成本来看，综合BOS成本，182N 组件项目投资总成本相比 210P 组件方案的初始投资成本减少约 0.4%。

未来随着生产成本的降低及良率的提升，N 型电池将会是组件电池技术的主要发展方向之一。根据 CPIA 预测，到2027 年，光伏电池技术市场会进一步被高效电池产能所替代，N 型电池将成为市场主流。具体来看，BSF 电池产线从 2015 年后开始陆续退出了电池厂商的新增产线中，预计未来市场占有率会进一步降低，最后被淘汰。转换效率更高的N型电池，包括 TOPCon 电池、HJT 电池和背接触电池，会在未来十年内陆续释放产能，随着技术进步和成本降低，最终取代目前PERC 电池的垄断地位。

3.4.3.封装环节：高功率组件需求旺盛，高效封装/连接为技术核心

组件封装/连接技术已进入高速发展期，是除了电池效率提升外组件功率提升的主要手段。好的封装/连接技术可以有效降低电/光学损耗，提升组件功率。目前的高效封装/连接技术主要有以下三个方向：1）电学优化：在组件的电流传输过程中会产生一定的电阻损失（发生于主栅、焊带、接线盒等环节），因此通过优化电池片内部的电流走势、电池间的连接结构等可以有效降低电流传输中的欧姆损耗从而提升组件的转换效率。目前主流的电学优化方式包括：

半片电池技术：根据坎德拉数据，由于晶硅电池电压与面积无关，而功率与面积成正比，通过激光将电池片一切为二，半片的电流会降为1/2，而内部电路电阻损耗仅为整片组件的1/4，封装效率从而得到了有效提升（常规组件封装损失>1.5%,，半片组件一般在0.2%-0.5%），一般可以提高 5-10W 的组件功率。此外，半片技术还具备降低热斑、工作温度低、减少遮挡时发电量损失、技术兼容性强等特点。随着硅片越做越大，内阻和耗费将逐渐增大，而半片投资成本及组件单耗相对较低，成本较全片可以降低 0.009-0.01 元/W；

多主栅技术：多主栅电池片通过增加电池片上主栅数量，大幅降低了主栅的宽度与银浆使用量，降低了对受光区域的遮挡，从而提升了受光面积，使电池片上电阻、电流分布更加均匀，阻抗损失降低，多主栅技术在电池端的转换效率可提升 0.2%左右，正面银浆耗量较5主栅电池片可以减少 25-35%。根据 CPIA、solarzoom数据，2021年多主栅技术已成为主流，市场占比达到 89%，2021 年PERC、N型TOPCon电池的正银消耗量分别约为 71.7、75.1mg/片，以正银价格4560元/kg，我们测算单片PERC、N型TOPCon电池成本可以分别节省0.436-0.503、0.457-0.527 元/片；以 72 片 540W 的组件规格为标准来看，使用多主栅技术的 PERC、N 型 TOPCon 电池成本分别可以节省0.058-0.067、0.061-0.070 元/W。

2）光学优化：光照过程中的光学损失是影响组件转换效率的一大重要因素，主要包括各类反射损失、漏光损失（电池片间）、以及光吸收损失，因此通过优化焊带结构，增加电池片的吸光率可以有效提升组件效率。目前常规的扁焊带因其表面扁平的结构会损失反射的阳光，其较宽的宽度也会减小有效受光面积。MBB（圆形）焊带主要应用于多主栅技术，其上方的射入光能够经过玻璃二次反射被电池片吸收利用，焊带区域的光学利用率较扁平焊带提升约 30-40%，于近年来被广泛使用。2021 年业内推出的新产品三角焊带可反射几乎所有的垂直入射光和斜射光，具备更高的吸光率，但因下游厂商配套技术尚未普及，目前仅有部分一线组件厂商有少量需求，因此短期内与半片电池技术相兼容的 MBB 焊带仍将是组件光学优化的主流选择。

3）结构优化：双玻组件采用玻璃替代了单玻组件的复材背板，两面均采用玻璃封装，具有发电效率高、使用年限长、综合发电成本低等优势。相较传统单玻组件，双玻组件的优点如下：1）从使用效率上看，双玻组件具备更高的光电转换效率（降低光伏效率的衰减0.16pct）、更强的散热性和更优良的机械性能，使用双玻组件系统的发电增益在5%-30%之间，能够较大程度降低光伏电池全生命周期成本；2）从使用周期上看，双面双玻质保期为 30 年，超过传统单玻 25 年的使用寿命，主要原因系单面组件的背板复合材料在紫外线照射下易黄变，水汽环境下也更易被腐蚀，而双面组件背板光伏玻璃的主要成分是二氧化硅，在耐候性、耐腐蚀性和耐磨性方面都强于复合材料；3）从综合发电成本来看，随着双面电池的技术提升，双面产品的经济效益提升，且因双面光伏组件正背两面工艺基本相同，可有效降低单面电池的硅片翘曲问题，利于硅片的薄片化从而进一步降低电池片的硅成本。根据卓创资讯数据，2021 年双面组件2.5mm和2.0mm的单瓦成本已经分别降至 1.22 元/W 和 1.20 元/W，低于3.2mm单面组件1.27元/W 的单瓦成本。

大功率组件招标量增幅明显，已成为市场主流需求。根据光伏资讯统计，2022H1 大功率组件的招标需求占比高达94.81%，较2021年占比提升21pct 左右：1）540W 以下组件方面：该类组件的市场份额逐步萎缩，较年初并无明显增长，166mm 等传统尺寸产品的市场份额逐步缩小，淘汰进程加速；2）540W+组件方面：作为主流招标版型，该类组件需求占比87.0%，增幅最为明显，成为终端主流需求产品，且545W、550W版型需求也开始迅速提高，加速了传统 PERC 电池提效进程；3）600W+组件方面：2021年几乎无明确 600W+招标要求，今年却有超过1GW明确需求，600W+组件成为超大型地面电站的新选择，市场份额逐渐提高。预计随着2022H2集中式电站大量启动，大功率组件的市场份额还将得到进一步提升。

供给端

4.1.发展历史：早期面临技术与设备难关，21世纪后组件技术稳步发展实现进口替代

早期难过技术设备难关，步入 21 世纪后国产技术稳步发展实现进口替代。回顾我国光伏组件行业的发展历史，一共历经了代工期、探索期、成熟期三个阶段：代工期：2000 年之前为光伏行业发展初期，组件设备国产化的起步颇为艰难，光伏组件的市场和技术都在德国、美国、日本等企业手中掌握，国内厂商需高额进口西方的技术和设备，再利用国内丰富的太阳能资源和廉价劳动力进行生产和加工，然后向外出口价值量较低的组件产品；探索期：2000 年-2010 年，国产组件设备开始替代进口设备，在解决光伏设备从无到有的问题后，2009-2010 年国内光伏组件的产量达到爆发式的增长，产量同比增长率分别达到 73%和 146.5%，与此同时国内的组件厂商开始积极寻求光伏产品的海外市场，但却难以赢得外国客户的认可；成熟期：2011 年全国能源工作会议明确提出把光伏产业培养成为中国先进的装备制造产业和新兴能源支柱产业，随着技术难关的攻克，国产组件设备在价格端具备更大的优势，交货周期更短，服务响应更为及时，国产光伏组件的市场份额持续扩大，产量也稳步提升。2018 年后，除功率测试设备，我国光伏组件设备基本已经实现进口替代，组件产量增速持续稳步提升。根据 CPIA 数据，2022 年 H1，国内组件产量已经高达123.6GW，同比+54.1%，接近 2020 年全年产量水平。

4.2.竞争格局：市场份额向头部集中，中国企业出货量领跑全球

国内组件产能全球领先，带动行业持续发展。随着我国对于光伏产业持续的政策支持和相关技术水平的不断进步，以及国内企业规模化生产能力增强，我国光伏组件厂商在国际市场中的竞争优势逐渐扩大，全球前20大产能厂商中除韩华均为国内厂商。具体到CR5 企业来看，据solarzoom统计及预测，2018-2021 年，全球 CR5 组件厂商产能约为46.4GW、68.4GW、116.1GW、223.9GW，占光伏组件总产能比重逐年增加，分别为36.5%、40.9%、48.7%、55.7%。CR5 组件厂商扩产的增速明显高于全行业扩产增速，预计2022 年 CR5 组件厂商产能将达到 292.0GW，占总产能比重将达到56.9%。

4.3.发展趋势：一体化布局优势显著，品牌+渠道为核心竞争力

4.3.1.一体化布局持续降本，供应链管理保驾护航

产业链上游价格受供需影响波动较大，成本压力传导至组件环节。硅料行业具有扩产建设周期较长的特点，扩建周期约为18 个月，其下游环节硅片/电池片/组件产能扩张较快，下游各环节全年产能大幅高于硅料产能。2021 年硅片、电池片的大量扩产造成了硅料的供不应求，硅料价格因此持续上涨。根据 PVinfolink 数据，以 2021 年初的各环节均价为基准（硅片/电池片/组件均价均以 182mm 尺寸产品为代表），2021 年1 月至2022年7月的硅片/电池片/组件环节均价涨势基本与硅料均价涨势正相关，但价格涨幅均小于硅料环节且呈大幅递减趋势（硅料>硅片>电池片>组件），主产业链的成本压力最终落在了组件环节，最终演变为组件与终端电站的价格博弈。2022 年 6 月以来主产业链硅料-硅片-电池价格传导顺利，组件价格传导在一定程度上遇阻，成本压力持续增长，部分组件企业也于2022年6月底陆续调整了短期开工率。

垂直一体化可将上游的生产利润留存到下游组件端，通过成本控制助力组件环节竞争。近两年拥有组件产能且有一定研发能力、资金实力的一线企业遂趋向于自建电池片产能，甚至向硅片、硅料环节布局，从而形成垂直一体化产能，以在产业链的利润分配上取得优势，同时平抑产业链价格波动对终端组件盈利能力造成的影响。从单瓦盈利能力来看，2021年一体化企业（隆基绿能、晶澳科技、晶科能源）的组件业务单瓦盈利能力在0.22-0.26 元/W，显著高于其他未一体化组件企业的水平。

4.3.2.品牌为组件企业提供多元价值，长期竞争优势看海外渠道

可融资性是品牌价值的主要表现形式，CR5 厂商可融资性保持高水平。可融资性是指组件品牌在被海外光伏电站项目选用时可使项目获得银行融资和无追索权贷款的能力。以最具公信力的第三方研究机构彭博新能源财经（BNEF）为代表，通过对来自世界各地的银行、技术顾问、工程总承包和独立电力生产商等全球重要光伏参与者的调查，同时通过对产品质量、长期可靠性、项目部署绩效和制造商财务实力等多方面因素的综合考量，最终给出全球各组件品牌的可融资性评估。根据BNEF 数据，2021年前五大组件厂商的可融资性均保持在 97%以上的高水平，在可融资性方面具备优势的组件企业有望在既有业绩的基础上触及更为广阔的市场，进一步扩大组件市场份额，形成“品牌-业绩-品牌”的正反馈，最终形成企业中长期的竞争壁垒，构建一线组件企业市场集中度逐步提升的竞争格局。

海外市场需求持续扩大，全球化销售渠道是形成竞争优势的必要条件。目前光伏发电已逐步在全世界范围内具备无补贴条件下的经济性，近两年海外市场在全球光伏装机需求中的占比已提升至60%以上，后续仍有望继续提升。作为光伏电站建设的直接上游，光伏组件企业进行销售渠道的全球化、当地化布局是贴近终端市场、保持对市场需求变化的敏感性的必然选择，从长期来看也是提升客户粘性、稳定海外市场销售规模与业绩、充分保有未来深入拓展能源相关业务的可能性，进而获取并稳固竞争优势的必要条件。

4.3.3.下游应用场景不断扩展变革，BIPV 业务前景广阔

随着下游应用技术的变革，BIPV 业务将为组件厂商带来新机遇。在组件技术不断进步的同时，光伏下游应用场景也在不断扩展，对组件产品的需求也呈现多样性。传统的组件下游需求主要是集中式地面电站和分布式屋顶，以 BIPV（光伏建筑一体化）为代表的新型下游应用产品，或将成为未来分布式市场上的一个重要竞争点。从使用者角度来看，BIPV是光伏与建筑行业高度融合的产物，与传统的 BAPV（安装式光伏）产品相比，无需额外加建其他设施，可以有效保护结构表面，不会对原有建筑造成漏雨等损伤，且维修保养简单，维护费用低，也会使建筑整体更加美观。从组件厂商角度来看，相对于常规组件，BIPV 价值量更大、且毛利率更高，是一个优秀的业绩增长点。目前头部企业中隆基已经全面布局屋顶、遮阳顶、采光顶和幕墙场景，晶科布局了工商业、公共建筑屋顶以及幕墙，产品推出时间较早，天合、东方日升等也均有相关产品推出，晶澳则以组件供应商角色与东方雨虹合作参与这一市场。

4.4.企业布局：各企业陆续推出N型新品，形成182mm和 210mm 尺寸两大阵营

我们统计了部分头部组件厂商现有的组件产品体系：从电池类型来看，PERC 电池技术较为成熟且为目前的行业主流，各组件企业均具备丰富的 P 型组件产品类别。N 型技术方面，随着TOPCon技术迈入产业化初期，各企业都陆续推出了自家的N 型TOPCon 组件，天合光能作为业内最早一批布局 N 型 TOPCon 技术的企业，早在2020 年1月便推出了 N 型 i-TOPCon 组件并实现大规模量产，目前公司的Vertex 至尊N型产品功率高达 690W+；隆基绿能于 2021 年6 月发布了首款N型TOPCon组件Hi-MO N；晶科能源于2021年11月推出了产品覆盖功率齐全的TigerNeo系列 N 型组件；晶澳科技也于 2022 年 5 月发布了最高功率可达到625W的新品 DeepBlue 4.0 X 系列 N 型组件；从组件尺寸来看，166mm 尺寸产品的市场份额近年来不断缩小，已逐渐被市场淘汰；166mm 尺寸的老产线可以兼容182mm 尺寸，隆基股份、晶科能源、晶澳科技等七家组件企业成立的“M10 联盟”倡导建立182mm的尺寸标准；而 210mm 尺寸无法通过改造现有166mm 尺寸产线实现生产，成为了部分行业新进入者的选择，天合光能、东方日升、中环股份等39家企业组建的“600W+光伏开放创新生态联盟”力推210mm尺寸。在182mm尺寸和 210mm 尺寸加速主流化的趋势下，为进一步抢占市场，部分企业也开始对另一尺寸进行布局，一部分倡导 182mm 标准的企业产能也能兼容210mm 尺寸，210mm 阵营的天合光能也于2022 年发布了兼容182mm尺寸的 210X182 组件产品；从组件结构来看，全片组件已基本被市场淘汰，目前各企业的组件产品基本以半片结构为主，天合光能有少量三分片版型的产品；随着与单面组件价差的迅速缩小，双面组件产品于近年来大规模推出，综合来看为适应不同使用环境和用户需求，目前各主流组件厂商均具备单/双面类别的组件产品。

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