2017年中国晶体硅太阳能光伏设备制造行业发展现状及未来发展趋势分析

　　晶体硅太阳能光伏设备制造业包含硅料生产设备、硅片生产设备、电池和组件生产设备、专用材料（铝浆、封装玻璃等）生产设备、光伏系统支持部件生产设备等一系列设备的制造。晶体硅太阳能光伏产业及其设备支撑行业的关系如下图所示：

　　除此之外，晶体硅太阳能电池生产过程中还涉及自动化设备及其他非关键工艺设备，如自动化装卸片机和自动化上下片机、硅片清洗设备、石英管清洗机、石墨舟清洗机、甩干机、化学品供应系统、检测设备等。

　　2、晶体硅太阳能行业介绍

　　太阳能光伏发电是太阳能发电的重要分支，主要是指利用太阳能电池直接将太阳光能转化为电能，而太阳能电池通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换，按照光伏电池片的材质，太阳能电池大致可以分为两类，一类是晶体硅太阳能电池，包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池；另一类是薄膜太阳能电池，主要包括非晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池以及铜铟镓二硒太阳能电池等。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。

　　晶体硅太阳能光伏产业链的上游是晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制作；产业链的中游是光伏电池和光伏电池组件的制作，包括电池片、封装EVA胶膜、玻璃、背板、接线盒、太阳能边框及其组合而成的太阳能电池组件、安装系统支架，目前晶体硅电池分为单晶硅和多晶硅两种；产业链的下游是光伏电站系统的集成和运营。

　　2007年至2016年的10年间，全球年度新增装机容量持续增长，由2007年的2.8GW增加至2016年的70GW，增长25倍，2016年全球新增装机达到70GW，同比增长率为24%，市场需求增长主要来自于中国、美国以及印度、东南亚和南美等新兴市场。

　　2015~2020年太阳能发电增速将超过风电增速，2015~2020年全球太阳能发电新增装机容量369GW，2020年全球太阳能发电累计装机容量617GW。全球光伏市场仍有巨大潜力，其预计在2015年-2019年期间，将有11个国家或地区的年均光伏新增装机容量需求超过1GW。巨大的市场潜力成为全球光伏市场稳定发展的重要支撑力量。

　　2013年之前，我国光伏行业呈如下特点：①光伏产业一体化程度低，对国际市场依存度较高，缺乏技术优势的非光伏产业资金较多，行业竞争格局相对分散，且缺少具有品牌优势和技术领先的企业。我国光伏产业存在“中间大，两头小”的畸形产业结构，原料靠进口和成品靠出口这种两头在外的生产格局过分依赖国际市场，同时因对技术缺乏深入的理解，产能属于简单的复制，生产管理未适应产业的特点。一旦国际市场有变，我国企业就会受到较大冲击，缺乏应对危机的主动性。在多晶硅的供应方面，2005年我国多晶硅国内供应占总需求比率5%左右，绝大部分的多晶硅需求要依靠进口，2010年，多晶硅进口需求比率降低到60%左右，进口需求仍占总需求的大部分。在太阳能电池及组件供需方面,由于我国光伏系统安装量小，绝大部分的光伏组件都出口国外，2011年我国光伏组件出口量占产量的92.42%，严重依赖国际市场。在光伏系统安装方面，光伏发电市场主要集中在欧洲，其光伏系统装机量占全球比例接近80%。从产业链上的企业分布来看，我国光伏企业主要集中在产业链的中下游环节，多晶硅生产、硅锭铸造和光伏系统安装环节企业较少。越往下游竞争越激烈，这主要是由于下游组件制造产品生产投资少、建设周期短、技术和资金门槛低、最接近市场，因此吸引了大批并不具备生产技术与条件的企业进入到了光伏行业。但是这种缺乏核心技术的竞争，并不能促进产业的健康发展。②低水平的产能规划过剩，产业发展不平衡。虽然我国太阳电池生产的年增长率远远超过世界水平，然而我国光伏市场却大大落后于世界光伏市场的发展。相比中国光伏制造业早在2007年就已经跃居全球第一，中国光伏装机量的增长却相对缓慢。2009年底，中国的光伏累计装机量仅仅为0.3GW。内需不足使中国庞大的光伏制造业除了依赖补贴，还严重依赖外部市场，从而面临双重的风险③产业发展受国际市场波动影响严重。受欧债危机的影响，欧洲各国纷纷削减光伏补贴，原本占据世界光伏装机70%以上的欧洲市场需求大幅下降。2011年，世界光伏市场安装量预计同比增长仅20%，需求大幅萎缩导致了光伏产品价格的急速下滑。多晶硅产品从2011年最高90美元/公斤，跌到34.5美元/公斤；硅棒价格变化为800元/公斤跌到近400元/公斤。2012年3月德国大幅削减光伏补贴，使得欧洲光伏市场大幅萎缩。由于此前2010年的产业初期低水平爆发式增长再加上对国际市场的严重依赖，我国光伏产业在2011年以及2012年初面临了极大的困境，多晶硅产业中80%以上的企业亏损，一大批低技术水平的中小光伏企业倒闭。④技术创新能力不强。光伏产业初期主要以简单的产能规模的复制扩张为主，大部分技术和生产设备主要为国外简单引进。光伏产业投资的随意性，导致核心技术的缺乏，专业人才的严重不足，使得中国的光伏产业缺乏自我更新能力，导致已经投入的大量设备因效率低下及生产成本偏高而不能开工，因此形成了相对过剩而无效的产能。

　　从2013年开始，在国家光伏产业支持政策的支持下，我国光伏产业迎来转机，在光伏寒冬后，大量缺乏规模效应的非专业的光伏资本退出产业，而以天合集团、晶科能源、阿特斯、晶澳太阳能等为代表的深耕光伏产业的制造商，加大了工艺技术研发力度，生产工艺水平和转换效率得到提升，生产管理逐步适应光伏电池的特点，大幅降低了光伏发电成本，凸显了光伏产业资金密集和技术密集的产特点，行业品牌集中度上升，并发展成为行业发展的最主要的力量。

　　2013年至今，我国光伏行业发展的具体特点如下：

　　①我国太阳能光伏累计装机量持续增长，新增装机呈现稳定上升

　　我国已成为全球光伏发电装机容量和电池组件产能最大的国家近年来，随着我国加快能源结构的优化调整，以及我国光伏产业相关政策的驱动下，截至2015年末和2016年末，我国光伏总装机量分别达到了43.18GW和77.42GW，新增装机容量分别为15.18GW和34.24GW，连续两年成为全球光伏发电装机容量最大的国家。根据国家能源局的规划，到2020年，光伏发电累计装机容量将达到105.00GW，十三五期间年均增长率将达到19.45%。我国光伏发电装机容量的持续增长、光伏行业技术进步以及明显的成本优势，对我国整个光伏产业链都带来了直接的拉动效应。2015年以来，我国太阳能电池片和电池组件生产规模也不断扩大，并成为全球最大最具竞争力的太阳能电池片和电池组件的生产制造基地，此外，高效低成本的光伏产品已成为了行业发展的趋势。

　　②光伏行业的集中度加速提升

　　经历2011年至2012年行业的急剧波动，2012年我国光伏企业数由年初的262家下降到112家，半数以上企业出局。从结构上看，挤出产能多为高成本的中小企业，而存活下来的企业多为具有人才、成本和规模优势的龙头企业，资金相对充裕的企业甚至展开兼并重组，延伸产业链，行业的集中度得到提升。2016年全球前十大电池片厂商中，中国企业包揽全部位置，其中中国台湾厂商占据两个位置，全年总产能达到39GW，总产量达到33.2GW。从国内情况来看，我国电池片行业的产业集中度较高，前十家企业2016年产能达到30.7GW，约占全国总产能62.65%。此外，部分企业在2016年加速在电池片领域布局，如隆基（乐叶）、江苏中来、协鑫集成等，大量投产的新型高效率电池产线，进一步促进光伏产业向有序优胜劣汰的健康方向发展，低效高成本的落后产能面临改造或淘汰。光伏产业是一个技术快速更新迭代的产业，为了保持先进性，需要有足够的资金实力和足够的技术储备取得最先进的技术和布局最先进的产能，因此光伏行业的集中度呈加速提升的趋势，迎合终端需求的高效低成本产线逐步成为了市场发展的主流。光伏行业发展至今，在整个光伏产业链上，电池生产工艺设备作为其工艺流程中的关键核心环节，对提高光电转换效率和降低光伏发电成本具有不可替代的作用，并且经过初创阶段的爆发式增长和2011年和2012两年的适应性调整，在经历了初创阶段的暴利和整理后，利润趋于合理，产业向着成熟和理性的方向发展，行业内企业的品牌效应凸显，强者愈强，具有核心技术优势和一定市场领先地位的企业获得了更大的市场空间。

　　③技术进步成为加速光伏行业发展的重要推动力

　　光伏电池行业本质上一个技术密集型的产业，作为战略性新兴行业，科技发展是光伏行业发展的根本；此外，技术创新是太阳能发电提升效率、降低成本、更广泛利用的关键；技术创新也是光伏最终成为主导能源，成为推动能源转型的中坚力量的依托。自2015年我国启动光伏“领跑者”计划以来，通过鼓励建设先进光伏发电技术示范基地、新技术应用示范工程等，促进先进光伏技术和产品的应用，为推动光伏产业技术进步、成本下降和产业转型升级等起到了积极作用。近年来，随着我国光伏产业迅速发展，技术加快进步，多家企业通过自主研发和创新，不断刷新光伏转换效率世界纪录。2017年7月，国家能源局、工信部以及国家认监委三部门联合发布《关于提高主要光伏产品技术指标并加强监管工作的通知》（简称《通知》），自2018年1月1日起，提高光伏组件的市场准入门槛和“领跑者”技术指标，自2018年1月1日起，多晶硅电池组件和单晶硅电池组件的光电转换效率市场准入门槛分别提高至16%和16.8%，“领跑者”技术指标分别提高到17%和17.8%。同时，多晶组件一年内衰减率不高于2.5%，单晶组件不高于3%。国家此次适当提高光伏技术标准，将有助于支持先进技术产品扩大市场，有利于进一步淘汰过剩、效率低的落后产能，促进“领跑者”计划的实施，推动光伏技术进步和产业升级。

　　④成本持续下降、产能释放，技术发展呈现多样化

　　我国的销售电价分为三类：工商业电价，一般在1元/kWh左右；大工业电价，一般在0.6~0.9元/kWh之间；居民和农业售电电价，由于享受国家的交叉补贴，价格较低。近年来，在技术进步和规模效应的驱动下，目前，集中式光伏为0.65~0.85元/kWh，分布式光伏0.7~0.9元/kWh左右，低于大多数电力售价，初步具备供给侧平价上网的条件（即光伏上网电价与工商业用电和居民用电价格一致）。预计2030年，光伏发电成本可以达到0.2元/度，从而实现发电侧平价上网（即光伏发电成本与火电发电成本相当）。产业技术方面，在“领跑者计划”和产业转型升级的推动下，先进晶体硅电池技术发展呈现多样化，黑硅制绒、背面钝化（PERC）、N型双面、非晶硅/晶体硅异质结（HIT）等一批高效晶硅电池工艺技术产业化加速，已建成产能超过10GW，单晶和多晶电池平均转换效率达到20.5%和19.1%。组件方面，半片组件、叠瓦组件、MBB等技术不断涌现，先进科研成果的产业化进程也在明显加快。此外，光伏制造业逐步向智能制造发展，产线自动化程度不断提升，电池转换效率持续提高，预计2025年每条电池线的人均产出率将比2016年水平提高一倍以上。

　　⑤新兴市场的不断涌现，我国光伏行业“走出去”步伐明显加快

　　随着全球光伏市场的发展，新兴市场的不断涌现，我国光伏行业“走出去”步伐明显加快。来自国家能源局的数据显示，2015年我国光伏电池及组件出口量达到2500万千瓦以上，出口额达到144亿美元，出口国家数量累计约200个。除此之外，国内光伏制造企业陆续开始在马来西亚、泰国、越南、土耳其、印度、巴西等新兴市场新建工厂，以规避“双反”和靠近终端市场。根据国家能源局数据，2015年中国光伏制造企业在海外已投产电池产能达320万千瓦，电池组件产能380万千瓦；在建电池产能220万千瓦，电池组件产能200万千瓦；计划投资电池产能110万千瓦，电池组件产能近500万千瓦。

　　综上，现阶段，我国光伏行业无序竞争的局面已发生本质上的变化，光伏行业竞争回归到转换效率提升和生产成本的降低，光伏中大型企业均积极加快产业结构升级和提高技术水平，并已形成了从高纯硅材料、铸锭/硅片、电池片/组件和系统集成完整的产业链，太阳能光伏产业成为我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业，行业逐渐步入平稳健康发展阶段。同时，我国光伏产业的崛起也有效推动了光伏产业的技术进步，从而降低了产业链的整体制造成本，加快了光伏产业应用的步伐。

　　（2）太阳能光伏设备制造行业发展概况

　　近年来，我国光伏行业持续增长为我国光伏设备市场发展营造了良好的市场环境，光伏设备行业发展迅速，“十二五”期间，光伏电池生产设备国产化率达到70%。2015年我国主要晶硅太阳能电池设备制造商销售收入15.44亿元；2016年销售收入22.84亿元，同比增长47.93%。根据太阳能“十三五规划”，到2020年，中国“十三五”期间平均每年的光伏设备需求量将超过12GW；此外，晶体硅太阳能电池设备按7年折旧考虑，多数生产设备存在高排放、高耗能、工艺技术水平相对偏低的问题，生产线设备的更新换代还将带来每年10GW的市场需求。同时，在政策支持力度的增强、国内市场不断拓展的情况下，光伏电池生产设备和辅助材料国产化率预计在2020年将达到90%，光伏设备制造行业继续向高效化和精细化发展，并逐步实现光伏生产装备国产化、智能化和全产工艺一体化，高效设备具备产业化的生产能力。光伏行业发展至今，电池生产设备作为其工艺流程中的关键环节，对提高光电转换效率和降低光伏发电成本具有不可替代的作用，并且经过初创阶段的爆发式增长和2011年和2012两年的调整徘徊，在经历了初创阶段的暴利和波折后，利润趋于合理，产业向着成熟和理性的方向发展，行业内企业的品牌效应凸显，强者愈强，具有核心技术优势和一定市场领先地位的企业将获得更大的市场空间。

　　与此同时，光伏行业的大幅调整和波动给光伏设备行业带来了发展机会：

　　第一，由于材料、组件价格的下跌，市场竞争激烈，高效的电池和组件的需求将呈爆发式增长。薄膜和高效晶体硅组件的供应量将从2014年的5.3GW增至2018年的14.5GW，其中高效的晶体硅电池预计将占据更大的市场份额，2015年后，高效晶体硅组件供应商市场规模预计将增长200%，到2018年达到7.6GW。市场对高效产品的需求增加带动了对先进的设备的需求，以提高质量，降低成本。光伏设备的技术升级和自动化领域将具有较大的市场前景。

第二，光伏设备除了增量市场，还有存量市场。由于大型企业使用光伏设备较长时间后，设备的效率会降低，性能差距也会给企业带来损失，这就需要对原有设备进行改装和升级，增加了光伏设备改造和替换的需求。整体来说，中国光伏设备企业的市场需求来源于国内光伏生产厂商需求和出口需求。首先，国内需求方面，国内光伏生产厂商已在全球占据最大的市场份额，基于光伏设备价格、运输和售后服务便利程度等考虑，其使用的设备主要来源为国内光伏设备企业。其次，出口需求方面，随着国内光伏设备企业技术水平的不断提高，国际光伏生产厂商也开始逐渐采用国内光伏设备厂商的产品，而受到国际贸易壁垒等因素的影响，国内的光伏生产厂商开始不断在海外尤其是东南亚地区建立生产基地，由于国内的光伏生产厂商长期与国内光伏设备厂商合作，其海外的组件工厂也较多地采用了国内光伏设备厂商的产品，拉动了光伏设备厂商的出口需求。

　　因此，预计未来几年对于光伏设备的国内需求和出口需求都会不断增长，虽然有可能存在周期性的反复，但整体而言属于在曲折中前进的局面，光伏设备行业的市场需求仍具有广阔的前景。近年来，随着光伏应用行业的波动，落后产能的逐步淘汰，太阳能光伏设备行业发展呈现以下趋势：

　　第一，产品定制化程度逐步提高

　　随着光伏行业的发展，光伏产品的种类越来越趋向于多元化，对于设备产品定制化的要求也越来越高。定制化的产品，要求设备生产厂商具备有良好的生产线，能够快速组织生产，同时产品适用性强。

　　第二，技术水平提高，产品从低端产品向高端产品发展

　　随着光伏行业复苏，设备厂商为迎接新一轮的行业快速增长做技术储备、人才储备。有竞争力的人才力量成为光伏设备行业竞争的关键，研发人员技术水平需与对光伏行业整体技术需求保持同步发展，从而制造出高效率国际领先的设备产品，满足光伏产品厂商不断增长的技术需求。进而，随着光伏技术的提升，低端设备将逐渐被淘汰出市场，高端设备市场将有效促进光伏产品制造行业新一轮的生产效率的提升，为整个光伏行业快速发展做技术铺垫。

　　第三，太阳能设备逐步实现了国产化，对自动化设备需求不断增加

　　我国的光伏设备企业伴随着中国光伏产业的发展而成长，随着技术的不断提升，我国光伏设备已实现了70%的国产化率。国产光伏装备主要集中在晶体硅太阳能电池领域，其中硅材料加工、电池和组件制造环节的设备所占比例最高。国产单晶炉、硅棒切断机、硅片清洗机、甩干机、扩散炉等主要设备已完全替代进口。近年来随着下游组件的技术进步和发展，进一步发展适合大尺寸、薄硅片的工艺技术设备，节约硅材料，降低成本成为了光伏设备行业的发展趋势；其次，提高单机智能化水平、增加批次装片量，以提高单机生产效率和产能、降低使用成本和维护成本，也成为光伏设备发展趋势之一。虽然，近年来国产太阳能电池制造设备已完全具备了整线交钥匙工程的装备能力，实现了电池生产线全工序设备的本土化，但整体技术水平同国际一流厂商相比仍有差距，成套生产线自动化程度低。因此，设备高效化和智能化将成为国内光伏设备生产厂商的重要发展方向。

　　第四，光伏高效路线迎来设备行业的发展机遇技术进步是加速光伏行业发展的重要推动力， 2015年多晶及单晶电池产业化效率分别达到18.3%和19.5%；2016年多晶硅产业化效率可达到18.6%-19%，单晶产业化效率可达到20.5%-21.2%，技术进步显著。以单晶路线为例，2016年以来，随着光伏硅片和组件整体价格的大幅下降，单晶硅片与多晶硅片价差以及单晶组件与多晶组件价差不断收窄，单晶路线的性价比优势开始显现，单晶渗透率2016年底的27%预计在2017年将提升接近35%。本公司的单晶槽式制绒设备、扩散炉、刻蚀设备、PECVD设备、自动化设备等已应用于单晶电池的生产线中。