中国光伏产业技术路线图
最新版《中国光伏产业发展路线图》由工业和信息化部电子信息司指导、赛迪智库集成电路研究所、中国光伏行业协会组织行业内专家修订编制,内容涵盖光伏产业链上下游各环节,包括多晶硅、硅棒/ 硅锭/ 硅片、电池、组件、平衡部件、系统等各环节共 64 个关键指标。结合技术演进进程以及企业技改现状,预测了 2019、2020、2021、2023 和 2025 年的发展目标。这些指标体现了 产业、技术、市场等下一步发展方向和发展趋势,具有一定的前瞻性。以下为《中国光伏产业发展路线图》内容节选。
中国光伏产业发展简况
多晶硅方面,全国多晶硅年产能超过万吨的企业有 10 家,产能利用率保持在较高水平,产量超过 25 万吨。2019 年多晶硅产量预计达到 28 万吨。2010-2019 年全国多晶硅产量如下图所示。
硅片方面,全球前十大生产企业均位居中国大陆,预计 2019 年全国硅片产量达 120GW。2010-2019 年全国硅片产量如下图所示。
晶硅电池片方面,2018 年,全国电池片产量约为 87.2GW,同比增长 21.1%。电池片产量超过 2GW 的企业有 12 家,其产量占总产量的 53.4%,集中度进一步提高。预计 2019 年全国电池片产量超过 90GW 以上。2010-2019 年全国电池片产量如下图所示。
组件产量前 11 家占总产量的 62.3%,集中度进一步提高。预计 2019 年组件产量超过 90GW。2010-2019 年全国太阳能组件产量如下图所示。
产品效率方面,规模生产的单多晶电池基本采用高效技术,其中多晶电池全面应用黑硅技术,单晶领域则大规模普及 PERC 技术,预计 2-3 年内在多晶领域也将全部由 PERC 技术替代。大规模生产的单多晶电池平均转换效率也分别从 2010 年的 17.5%和 16.5%提升至 2018年的 21.8%和 19.2%。
产业链各环节关键指标
硅片环节
金刚线切割技术相对于传统砂浆切割,具有切割速度快、硅片品质高、成本低、切割液更环 保等优点。在单晶硅领域,2017 年已全面取代砂浆切片技术。金刚线切割在多晶领域的应用需 要解决铸锭过程中形成的碳化硅硬质点和电池工艺的制绒技术问题。2018 年多晶硅片切片也基本从砂浆切向金刚线切转换,2019 年基本全面被取代。下图给出了 2018-2025 年单、多晶金 刚线切片市场占比变化趋势。
硅片厚度
薄硅片有利于降低硅耗和电池成本,但也会降低电池的机械强度。硅片厚度与产品类型及下游电池片使用的技术有关。随着 P 型单晶双面 PERC 电池的推广,P 型单晶硅片厚度下降速度会加快;多晶硅片厚度下降速度则略慢,但总体厚度呈现下降趋势;N 型单晶硅片目前厚度基本与 P 型单晶硅片一致,部分定制产品的 N 型硅片厚度可达到 125μm,柔软可弯曲。随着异质结电池技术的应用扩大,厚度降幅将进一步加快。下图给出了 2018-2025 年硅片厚度变化趋势。
单多晶市场份额占比
随着光伏市场的不断发展,高效电池将成为市场主导,单晶硅电池市场份额逐步增大,随着异质结电池、N 型 PERT 电池的应用推广,N 型单晶硅片的市场份额,也将逐年提高。而多晶硅片的市场份额未来将逐步下降,铸锭单晶技术在 2018 年有了技术突破,其市场份额有望增加,本次统计中将铸锭单晶硅片合并在了多晶硅片中。下图给出了 2018-2025 年全国不同类型硅片出货量占比变化趋势。
电池片环节
各种电池技术平均转换效率
在《光伏制造行业规范条件》和“领跑者”计划推动下,各种晶硅电池生产技术进步迅速。2018年,规模化生产的多晶黑硅电池的平均转换效率达到 19.2%,使用 PERC 电池技术的单晶和多晶黑硅电池效率提升至 21.8%和 20.3%,较 2017 年分别提升 0.5 个百分点和 0.3 个百分点,N 型PERT 单晶电池平均转换效率已经达到 21.5%。双面 N 型 PERT 电池和异质结(HJT)电池已进入量产,并且会成为未来发展的主要方向之一。
各种电池技术市场占比
电池线投资成本
各种主栅市场份额占比
在不影响电池遮光面积及串联工艺的前提下,提高主栅数目有利于减少电池功率损失,提高 电池应力分布的均匀性以降低碎片率,提高导电性,同时银浆的使用可以降低 5%-10%。同样 60 片电池片的组件,多主栅(MBB)组件技术相对 5 主栅技术组件, 功率可以提高 2-3W,有利于成本下降。随着工艺技术的不断升级以及设备更新,4 主栅电池片 将逐渐退出市场,多主栅(MBB)电池市占率将快速增加。预计到 2021 年左右,多主栅(MBB) 电池将代替 5 主栅电池成为市场占比最大的光伏电池种类。下图给出了 2018-2025 年各种主栅 市场份额占比变化趋势。
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