2023光伏产业链供需分析报告.pdf

光伏产业链供需分析报告1、方法论/研究模型木桶原理以木桶原理为研究模型，论证2023年光伏供需格局。一只木桶盛水的多少，并不取决于桶壁上最高的那块木块，而恰恰取决于桶壁上最短的那块2、短板竞争石英坩埚400-420GW400GWPOE粒子380-429GWIGBT378-400GW光伏辅料的最小有效产能将限制光伏的产出上限；石英坩埚、POE粒子、IGBT辅料短板将限制光伏产出上限在400GW左右。中环+隆基2023年硅片产能346GW；中环与隆基各锁量与锁价进口砂总量比例40%与35%其市场占有率在其市场占有率在2023年年将因此大幅提升（垄断）将因此大幅提升（垄断）3、长板竞争多晶硅803GW硅片835GW电池片899GW组件873GW217万吨800GW从规划产能来看，光伏制造端的硅料、硅片、电池片、组件四个环节产能均超过800GW。产能大的环节竞争最激烈，即长板竞争。4、板内竞争：集中度2023年TOP5产能多晶硅冠军理论组件硅片电池片2023年光伏前五大企业规划产能即能满足400GW组件需求，新进入者竞争加剧。冠军企业的盈利能力超过行业企业的总体水平。5、板间竞争：一体化定位理论通威、隆基、晶科、晶澳、天合、阿特斯、日升、正泰、韩华、润阳的电池片、组件一体化产能500GW为了保障供应链安全、减少制造端中间环节成本、提升盈利水平、扩大市场份额，越来越多的光伏企业加大了一体化布局。电池组件一体化成为趋势，保证盈利的稳定性和盈利的成长性，增强联动，穿越市场周期。一体化战略有利于提高经营效率，实现规模经济，提升控制力或获得某种程度的垄断，保证盈利的稳定性和盈利的成长性，增强联动。但也存在企业各环节产生惰性、各阶段产生能力不平衡，不利于技术和产品研发风险。第一部分 太阳能革命未来四十年：太阳能革命愿景从能源革命发展历史、太阳能发展现状与趋势出发，对未来能源进行基本量化分析，对“太阳能革命”的发展方向、趋势、机遇、关键问题进行展望。1、太阳能革命太阳能资源无限如果以现有光伏技术条件下进行转化，完全可以解决永续的能源提供，几乎能够满足人类的能源消费需求能源消费电力化电气化水平不断提升，现有的光伏技术经历了二十年左右的系统化、规模化发展，能够支撑对化石能源的替代，并且未来还可能有巨大发展空间电力生产清洁化随着新能源产业的快速发展，电力化、清洁化的能源时代正在到来，由于成本下降，以及便利性、清洁性等优势，以光伏、风电为代表的新能源将成为未来电力领域的主宰，将为我国推进绿色发展提供可靠支撑。电力将加速增长能源消费达峰后，随着电气化水平提高，电力需求仍将持续增长，电力行业不仅要承接交通、建筑、工业、AI算力等领域转移的能源消耗和排放，还要对存量化石能源电源进行清洁替代。在实现双碳目标的过程中，以光伏、风能为代表的可再生能源将是主力军，推动全球能源转型加速实现。在过十多年来，光伏发电成本下降了90%以上，成为全球最经济的发电方式。相较于传统的煤炭、燃气等化石燃料，全球不同地区的集中式光伏发电项目的LCOE已具有竞争优势。并且受俄乌冲突影响，传统能源的价格不断上涨，倒逼全球能源转型和新能源产业发展的进程加快。为降低对化石燃料等传统能源的依赖，光伏发电在越来越多国家成为最具竞争力的电力形式，发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识。国外多个国家均提高了本国光伏发电装机容量的需求目标，光伏产业在全球范围内加速发展。2、发电成本2022年全球不同地区不同类型能源发电的LCOE预估2.5748120246810121420212060（低）2060（中）2025（高）太阳能革命：中国人均能源消费量目标（吨标油当量）2021年中国人均能源消费量为2.57吨油当量，未来能源消费水平将突破现有发达国家的能源消费水平，甚至达到或超越美国、加拿大，实现高标准的能源消费水平。2060年中国以及全球将实现人均4-12吨油当量的能源消费。3、人均能耗2.585.733.727.079.554.83.655.194.913.6612.4302468101214世界OECD中国G7美国日本英国德国法国 意大利 加拿大2021年中国与世界国家人均能源消费量对比（吨标煤）参考其他产业发展，生命周期特征光伏生命周期曲线成长期成熟期时间光伏累计装机增速2040年2022年2050年预计通过30-40年的发展，中国基本完成太阳能革命，彻底解决能源可持续的根本任务，2060年建立太阳能提供的能源量将占到能源消费量的70%左右的能源体系，中国人均能源消耗达到4-12吨标油的获得量，实现一个基本完美与理想的太阳能未来。太阳能,70%风能，10%-20%其他能源,10%2050年太阳能提供的能源占能源消费总量比例2030年初创期太阳能革命：中国太阳能光伏装机情况预测假设2030204020502060参考情景中国人均消费（吨标油当量）3-3.64累计装机年均复合增长率16.4%2031-2040：14.58%2041-2050：8.49%1.05%快速发展情景一中国人均消费（吨标油当量）3-7.28累计装机年均复合增长率25.72%2031-2040：16.81%2041-2050：6.45%1.06%快速发展情景二中国人均消费（吨标油当量）3-10.812累计装机年均复合增长率25.72%2031-2040：19.85%2041-2050：8.04%1.06%2060年16.4%-25.72%14.58%-19.85%6.45%-8.49%1.06%4、未来光伏发展空间根据太阳能革命的预测，到 2040 年中国伏新增装机规模大约需要达到 1100GW-2000GW，并且必须连续安装 30 年才能对全球能源转型形成有效支撑，未来全球光伏装机新增容量至少还有 10 倍以上的增长空间。5、光伏装机量-4,0001,0006,00011,00016,00021,00026,00031,00036,00005001,0001,5002,0002,500202020222024202620282030203220342036203820402042204420462048205020522054205620582060参考情景：中国光伏装机量(GW)年均装机累计装机-4,0001,0006,00011,00016,00021,00026,00031,00036,00005001,0001,5002,0002,500202020222024202620282030203220342036203820402042204420462048205020522054205620582060快速发展情景一：中国光伏装机量(GW)年均装机累计装机-4,0001,0006,00011,00016,00021,00026,00031,00036,00005001,0001,5002,0002,50020202021202220232024202520262027202820292030203120322033203420352036203720382039204020412042204320442045204620472048204920502051205220532054205520562057205820592060快速发展情景二：中国光伏装机量(GW)年均装机累计装机年均新增装机峰值：2044年，763GW年均新增装机峰值：2041年，1100GW年均新增装机峰值：2041年，2000GW第二部分 短板（辅材）石英坩埚的上游是高纯石英砂，下游应用广泛，主要包括光伏、半导体、光纤、通信、照明等市场，其中光伏市场需求增长较为迅猛。石英坩埚的上游是高纯石英砂，高纯石英砂主要来源于天然矿物，提纯工艺复杂。根据上市公司欧晶科技招股说明书及中金测算，高纯石英砂占石英坩埚成本的62%，是最重要的成本组成部分。辅材、人工、设备折旧、水电分别占比成本的6%、6%、2%、7%。1、辅材-石英坩埚上游石英制品下游应用2012-2019年全球高纯石英砂下游市场消费结构石英坩埚是硅片生产环节中的关键耗材，其质量对直拉单晶硅片影响重大。石英坩埚是单晶炉内用于装放高温硅熔液的器皿，每拉制一炉硅棒即需更换一个石英坩埚，因此其是直拉法制造单晶硅片的重要耗材。石英坩埚具有双层结构：内层与硅溶液直接接触，其品质影响最终的硅片产量和质量，内层对原材料纯度要求较高，一般采用进口石英砂；外层主要用于散热，一般采用国产石英砂。1、辅材-石英坩埚石英坩埚具有透明层（内层）、涂层（中层）和不透明层（外层）三层结构，内层与硅溶液直接接触，对高纯石英砂的高纯、低铝、低碱、抗析晶的要求比较高，主要依赖进口高纯石英砂；外层主要用于散热，虽不直接与硅溶液接触，但对石英砂的质量也有一定要求，如果外层杂质比较多，在300-400小时的拉晶过程中，杂质有足够的时间迁移到内层，与硅溶液接触，进而影响长晶和硅棒质量。在当前高纯石英砂紧缺的情况下，中外层一般使用国产高纯石英砂，有的企业甚至会在内层掺杂一定比例的国产高纯石英砂。2022年石英坩埚需求量约62.04万个。石英坩埚在下游产业中的应用石英坩埚生产硅片示意图随着坩埚制作工艺、拉棒技术的不断优化，为了满足多次加料工艺，石英坩埚的尺寸从原有的16英寸发展到32英寸及以上，根据CPIA，2021年拉棒单炉投料量（一只坩埚用于多次拉棒生产的总投料量）从2020年的1,900kg已上升至2,800kg。目前，长寿命石英坩埚使用寿命已经可达300400小时。石英坩埚结构高纯石英原料矿现被海内外龙头占据市场，由于高提纯技术壁垒和矿石来源的稀缺性，龙头高纯石英砂供应商占据较多市场份额，海外供应商主要为美国尤尼明、挪威TQC公司、日本的石英砂公司等，国内代表供应商为石英股份。随着新兴战略行业的不断发展，市场对高纯石英的需求量逐渐增多，高纯石英原料存储量呈现下滑的趋势。2014年以来，高纯石英原料的存储量从9,494万吨下降至2019年的7,287万吨。对于尤尼明、TQC等海外龙头而言，石英坩埚所需的石英砂属于产品中的一个品类，更高等级的石英砂可用于半导体领域，用于制作石英坩埚的石英砂也可用于制作石英管和石英棒，因此产能供给相对紧张，此外，考虑到矿产资源的稀缺，龙头厂商的扩产意愿相对较低。1、辅材-石英坩埚全球高纯石英原料矿床分布美国斯普鲁斯派恩(Spruce Pine)矿的高纯石英原料资源规模最大，提供全球90%的高纯石英砂。储量结构方面，巴西是高纯石英砂全球第一大资源量国，2019年存储量2,111万吨，占比28.97%，矿石类型主要为天然水晶，但由于巴西基础设施的落后和矿石质量变化大，出口量较小；美国是第二大资源量国，2019年资源量为1,822万吨，在全球占比25.0%，矿石类型主要为花岗伟晶岩；加拿大位列全球第三，2019年资源量为1,000万吨，占比13.72%，矿石类型主要为脉石英。根据现有资料，全球高纯石英原料矿床分布于美国、挪威、澳大利亚、俄罗斯、毛里塔尼亚、中国、加拿大等7个国家。除中国外，共有14处矿床，其中,有生产矿山的7处,尚未开采生产的7处。我国高纯石英资源匮乏，还存在原料评价和勘探技术不足等，目前需求绝大部分依赖进口。随着技术的提升，已经有部分国内石英砂可用于生产光伏硅片的石英坩埚外层，但是部分需要进行后道提纯加工后才可满足使用要求。我国用于制备高纯石英原料主要为天然水晶和脉石英，根据美国地质调查局2019年的数据统计，我国的脉石英和水晶2019年资源量为685万吨。高纯石英砂的扩产周期较长，新增1万吨石英砂产能大约需要1.5-2年的建设周期，短期内石英砂产能难以大幅提升。1、辅材-石英坩埚国内石英砂矿石原料经过加工后可制成高纯石英砂矿石原料 加工过程 成品纯度31.854.188.9166.2215.7334.5345.53.59.47.311.67.86.78.30501001502002503003504002015201620172018201920202021中国石英砂高度依赖于进口中国石英砂进口量（万吨）中国石英砂出口量（万吨）石英坩埚的供给扩大受到上游原材料高纯石英砂的限制，叠加下游光伏景气度旺盛，现处于供应紧缺状态。石英坩埚供应紧张在一定程度上影响硅片新产能充分释放，有助于缓解硅片竞争压力。石英坩埚主要的海外供应商为MPM、Heraeus Holding，国内主要供应商为晶盛机电、欧晶科技、江阴龙源等，目前国内光伏石英坩埚国产化率已较高。在大尺寸升级加快、行业技术及成本曲线趋于扁平化的情况下，2022 年 单晶硅片环节迎来加速扩产潮，预计 2022/23 年底硅片总产能或超 640/870GW。针对高纯石英砂供不应求的问题，行业头部厂商凭借供应链优势，提前做好相关产品配套布局；而部分中小厂商也在通过提升坩埚国产砂用量比例来应对，但在坩埚寿命、更换频率等方面也会造成负面影响。据悉，中环、隆基已签订80%的进口砂。1、辅材-石英坩埚石英坩埚生产工艺国内外石英坩埚生产企业内蒙古欧晶科技股份有限公司江阴龙源石英制品有限公司宁夏晶隆石英有限公司南通路博石英材料股份有限公司阳光硅谷电子科技有限公司锦州佑鑫电子材料有限公司宁夏富乐徳石英材料有限公司锦州亿仕达石英新材料有限公司江西中昱新材料科技有限公司Momentive Performance MaterialsHeraeus Holding1、辅材-石英坩埚10.6光伏用石英坩埚及石英砂市场需求测算光伏用石英坩埚及石英砂市场需求测算供给端：内层砂需求以进口砂为主，进口砂扩产弹性有限，假设供给不变。外层砂以国产供给为主，石英砂厂商有意愿扩产，但考虑到产能建设周期，我们预计2021年开始建设的新产能，例如菲利华等产能将于2023年以后释放，主要产能增长来自于石英股份。需求端：23年全球光伏新增装机量350GW，对应硅片产量损耗系数为1.3，光伏硅片产量为455GW。预计23年，全球光伏用高纯石英砂需求为9.7万吨。由于石英坩埚在硅片总成本中占比较低（石英坩埚约占硅片生产成本的2%），下游厂商对石英坩埚价格变动相对不敏感。而对供给和质量有更高的要求。根据中金的测算，高纯石英砂价格每相较于基准价格上涨100%，在保持毛利率水平相对稳定的情况下，每只石英坩埚的单价约上涨7,700元，传导至硅片生产成本变动约0.015元/W。2023E2023E光伏胶膜是光伏组件封装辅材之一，主要用于粘结电池片及前后盖板。目前组件封装胶膜以 EVA、POE 和 EPE（共挤型 POE）为主，三者各有优劣。2023年光伏装机增长及N型电池渗透率提升双重驱动下，POE胶膜需求量有望快速增长。EVA作为最主流的光伏组件封装材料，具有较好的光学性能、粘结性、流动性和性价 比优势，适配绝大多数 P 型组件，目前仍占市场主要份额；POE胶膜理化性能更优，更加适配N 型电池/组件。在 P 型双玻和 N 型组件中 面临 PID 衰减问题；POE 胶膜具有更强的阻水和抗老化性能，可大幅改善组件 PID 衰减 等问题，但成本较高且原材料供应受限；EPE 由 EVA+POE+EVA 三层复合并采用共挤出 工艺制造而成，性能介于 EVA 与 POE 胶膜之间，兼具两者部分优势并提升性价比。2、辅材-光伏胶膜组件示意图组件示意图胶膜类型：胶膜类型：EVA、POE、EPEEVA处于化工产业链偏中下游位置，直接原料为乙烯和醋酸乙烯，随着EVA产能的快速扩张，对乙烯法醋酸乙烯需求大幅增长，而乙烯法醋酸乙烯在近5年未有有效扩能，供需矛盾日渐突出。EVA有4种生产工艺：溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和高压本体连续聚合法。当前工业化生产均为高压本体连续聚合法，其可分为管式法或釜式法。巴塞尔的管式技术和ExxonMobil的釜式技术是当前生产光伏料的主流，相对而言巴塞尔管式法由于配备脉冲阀，反应过程中可以冲刷反应器内壁，减轻聚合物粘结，减少晶点的形成，可以持续、高比例的产出光伏料。而釜式法由于未配备脉冲阀，在超高压状态下，EVA溶于乙烯和VA，并在管壁上遇冷析出，造成粘壁，时间越长析出越多，最终脱落形成晶点，因此釜式法在生产光伏料时需频繁对反应器进行清洗，光伏料比例偏低。2、辅材-光伏胶膜EVA胶膜产业链胶膜产业链EVA胶膜主要生产工艺胶膜主要生产工艺EVA国产化率已逐步提升。我国光伏胶膜行业集中度较高，呈现头部主导、终端高增的格局。EVA扩产的核心问题在于设备供应，由于反应器压力特别高，全球仅有1-2家海外企业能够生产，进口和新生产设备的供货周期在两年以上。购买转让技术包过程涉及到谈判与系统设计，需要约半年时间，设备的安装与调试根据进度一般也需要半年到一年半时间。另外，产能投产后，需要半年到一年时间先生产LDPE再转产EVA。之后还需约半年时间交付下游胶膜厂家试用，导致EVA光伏料产能的扩产周期延长至4-5年。2021年产能多为2015-2017年规划。2022年我国光伏胶膜行业市占率排名前四的企业分别为福斯特、斯威克、海优新材和赛伍技术，市占率合计达86%。其中福斯特市占率最高，达50%，其次为斯威克和海优新材，市占率分别为17%和13%。2、辅材-光伏胶膜全球全球EVA粒子供给测算（万吨）粒子供给测算（万吨）2025年前我国年前我国EVA在建拟建情况在建拟建情况种类企业设计产能(万吨/年)光伏级企业设计产能(万吨/年)光伏级20212022 2023E2024E20212022 2023E2024EEVA杨子巴斯夫200.512台湾聚和1810999扬子石化104444韩国乐天142.52.52.52.5燕山石化200.2555韩华道达尔1615141515联泓新科156.2810.512韩华化学202222宁波台塑7.23466LG化学1443.544斯尔邦3022222424现代&乐天3051818斯尔邦253新加坡TPC86666延长榆林30152020泰国TPI163333中化泉州10344日本东曹7.81.21.21.21.2浙石化30222525古雷石化30312新疆天利207.2宁夏宝丰255EVA产能合计(万吨)272.235.483.5102.5129.2EVA产能合计(万吨)143.843.746.260.760.7具备较高的生产壁垒，上游核原材料包括-烯烃和茂金属催化剂。全球仅有少数国家掌握POE催化剂技术，国内目前无量产企业，产能全部集中在海外企业。-烯烃是POE合成关键原料，原料高碳-烯烃生产工艺遭到海外严密技术封锁，目前国内仅具备1-丁烯批量生产能力，拥有少量1-己烯产能，1-辛烯仍依赖进口。海外主流厂商基于自身工艺形成了各自独有的催化剂体系；后端脱挥环节能耗占聚合物生产全过程的60%-70%，是POE生产的核心难点。但随着海外茂金属催化剂专利到期和国内研发速度加快，国产企业正逐步突破POE生产的三大壁垒，部分厂商已完成中试生产。2、辅材-光伏胶膜POE催化剂技术POE产业链2、辅材-光伏胶膜：当前POE粒子的供应仍依赖于陶氏，LG，三井等企业，后续POE粒子供给能力的增长，也主要依赖于上述企业POE粒子产能切换给光伏行业，而国产POE的量在2024年后才能慢慢释放。国内目前已取得了一定的进展，相关布局厂商包括万华化学、中国石化、卫星化学、东方盛虹等企业。随着海外茂金属催化剂专利到期和国内研发速度加快，国产企业正逐步突破POE生产的三大壁垒，部分厂商已完成中试生产，正积极建设批量生产装置，预计万华化学量产进度最快，有望在2024年前后率先实现国产化量产。全球粒子供给测算(万吨)种类企业设计产能(万吨/年)光伏级202120222023E2024EPOE美国陶氏13015182022LG20581215日本三井254578埃克森美孚2013沙特基础工业2077万华化学200.54POE产能合计(万吨)235243147.559国产POE产能规划及进展2022,822023E,220待建,289N型产能规划（GW）591GW2、辅材-光伏胶膜：随着N型扩产产能逐步释放，POE 供应紧张程度加剧，缺口占比不断扩大。若N型产品渗透率进一步上升，或者海外POE厂商未能按照预期供应POE粒子给光伏行业，将有可能出现POE供应不足的局面或者组件厂商不得不更多使用共挤胶膜的方案去替代纯POE胶膜方案。全球装机量及N型组件需求量预期（GW）20222023E2024E备注全球装机量（GW）250350450组件需求量（）337.5472.5607.5容配比1.3薄膜组件占比3%3%3%PERC组件占比87%67%57%N型组件占比10%30%40%N型组件占比趋势扩大N型组件量（GW）33.8142.8243需求量测算（）TOPCON27124.7194.4XBC31024HJT37242、辅材-光伏胶膜 2022年光伏胶膜粒子总需求约156万吨，其中EVA粒子需求为131万吨，POE粒子约为26万吨。根据测算，按照2023年：50%+30%+20%的进行测算，预计23年POE粒子需求为37-63万吨。一：预计 2023-25 年行 业 TOPCon 电池对应市场渗透率或分别约 30%/40%/51%，有望占据中长期主流地位；同时，考虑 HJT、xBC 类电池等技术逐步放量，预计N型电池渗透率将分别提升至 35%/55%/70%以上，有望呈现多种技术路线共存纷呈的局面。二：POE具有更优异额水汽阻隔能力和离子阻隔能力，更适用于N型产品上，随着N型产品的快速崛起，POE粒子需求有望迎来快速增长。目前TOPCon单薄组件主要使用EVA。各家组件厂商在TOPCon双玻的胶膜组合上差异较大，一般是POE+EVA、POE+EPE，由于POE供应持续趋紧，某些组件厂商开始朝着EPE+EPE模式切换，甚至厂商尝试EXP或EPE共挤胶膜替代纯POE胶膜的方案。浆料企业有望受益于N型电池产能释放。N型电池将带来浆料耗量的增加。根据PV Infolink统计，当前TOPCon银耗在12.8-15.8mg/W，HJT银耗在20.2-25mg/W，而传统PERC因丝网印刷且浆料体系较为成熟，耗量仅为9.3-12.4mg/W。耗量上更多意味着N型电池浆料市场空间更大，当前PERC单瓦浆料成本约为0.05元/W，TOPCon和HJT单瓦浆料成本分别约为PERC的1.5、2.7倍。3、辅材-光伏银浆051015202530PERCTOPConHJT不同电池单瓦银耗（mg/w）9.3-12.412.8-15.820.2-2500.020.040.060.080.10.120.14PERCTOPConHJT纯银浆HJT银包铜不同电池单瓦浆料成本（元/w）银浆市场空间将维持20%左右的增速稳定增长。随着光伏终端需求的高速发展，且降本增效对于HJT和TOPCon高效电池片的需求增加，银浆用量也相应的增加。根据测算，如何进一步降低贵金属，包括银的耗量或者利用其他金属来代替银是今后光伏技术的一个重点发展方向。3、辅材-光伏银浆光伏银浆需求测算（吨）近些年，全球银的产量为.万吨，。其他行业大概消耗2.8万吨银左右，光伏银消耗只有3000吨不到。在全球各大经济体碳中和政策及平价上网的发展趋势下，光伏行业迎来新的增长阶段。中国光伏行业协会预计2021-2025年全球光伏新增装机量将达到10501295GW。预计2026-2030年全球光伏新增装机约为3000GW，2031-2035年全球光伏新增装机约为4000GW，2036-2040年全球光伏新增装机约为5000GW。考虑技术进步对银浆用量的增加，例如TOPCon技术将增加20%左右的银浆用量，HJT电池技术将增加50%+的银浆用量。2020-2030年光伏对白银需求测算，需求量将从2020年的2209吨增长至2025年的55247吨，2026-2030年将提升至年均9000吨，2031-2035年将提升至年均11500吨。约在2035年开始，存量银浆消耗殆尽，对光伏行业继续的发展起到制约因素。IGBT，中文全名为绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效应 管（MOS）组成的功率半导体器件，为第三代功率半导体技术革命的代表性产品，具有高频、高电压、大电流，易于开关等优良性能，被业界誉为电力电子装置的“CPU”，广泛应用于 工业控制、轨道交通、白色家电、新能源发电、新能源汽车等领域。IGBT产业链公司运作模式可分为Fabless、Foundry、IDM三类。光伏逆变器的分类：集中式逆变器、集散式逆变器、组串式逆变器及微型逆变器。IGBT芯片制造主要是在8寸/12寸成熟制程晶圆上完成。由于12英寸晶圆更具性能与成本优势，扩产以12寸为主。4、辅材-逆变器逆变器产业链厂商上游：晶圆的生产与制造中游：IGBT的制造与封装测试下游：光伏逆变器的生产商光伏装机量及逆变器替换的持续增长，对IGBT的需求也迅速攀升。近三年，中国光伏装机量持续增长，拉动光伏逆变器产品新增市场需求；另一方面，光伏组件的寿命一般在20-25年，而逆变器中的IGBT等部件寿命在10-15年左右，在组件的寿命周期中，至少需要更换一次逆变器，逆变器更换需求市场较大。4、辅材-逆变器6265.773.5100.7110.81043751081732400501001502002503002017201820192020202120222017-2021年 中国光伏逆变器产量及出货量（GW）产量出货量IGBT在光伏以及风力发电过程中的应用此前光伏逆变器领域使用的IGBT几乎都是进口品牌，但是海外供应商 的IGBT大面积缺货，光伏逆变器厂家生产非常紧张，近几年国产加速替代。行业的高壁垒以及海外企业业务起步早而占据的先发优势，形成了全球IGBT市场由外资企业垄断的行业格局。海外企业以英飞凌、富士机电、三菱、安森美为代表，其中英飞凌在分立器件，IGBT模块领域处于领先地位。中国本土厂商在半导体分立器件领域起步较晚，与海外企业相比优势不明显，2020年在IGBT单管与IGBT模块领域排名前十的本土企业均仅有一家，分别是士兰微与斯达半导，分别为2.1%与2.8%。4、辅材-逆变器供应 自2021年起，由于下游各应用领域对IGBT芯片的需求持续上升，而海外厂商扩产相对谨慎，叠加海外疫情的影响，IGBT厂商的交付周期延长，IGBT供需矛盾明显。自2022年初，英飞凌、意法半导体等国际功率巨头陆续涨价，目前安森美已停止部分供货，IGBT交货期由正常的8-12周拉长至39-52周，行业涨价加剧。IGBT作为功率半导体，产品迭代周期较长，因为新厂落地到验证产线所需时间一般为1-3年，所以新增产能释放需要时间。不追求摩尔定律，尽管海外企业具备先发优势，当前供不应求的背景下，下游厂商对接近海外产品水平的国产产品接受度提升。29.30%15.60%9.30%7.70%5.50%4.60%4.20%3.80%3.10%2.60%14.30%2020年全球IGBT单管竞争格局英飞凌富士机电三菱安森美东芝意法半导体立特瑞萨美格纳半导体士兰微其他36.50%11.40%9.70%5.80%3.30%2.80%2.70%2.50%2.30%2.10%20.90%2020年全球IGBT模块竞争格局英飞凌富士机电三菱塞米控威科斯达半导体日立丹佛斯日立ABB电网博世其他光伏侧2022年所需IGBT的产能为240GW，而IGBT的实际产量在200GW左右（一半由英飞凌提供），缺口30-40GW。华为和阳光的入驻，可以占到一大部分的比例，如果国产化稳定的话，2023年大概率可以满足光伏终端需求。自2022年下半年开始，随着英飞凌等光伏逆变器IGBT主要供应厂商将有超过30%的新产能释放，再加上国产品牌厂商的技术进步和产能导入，2023年光伏逆变器供应量会同比提高50%左右。但2023年中国和全球光伏新增装机量也要提高30-50%，因此2023年光伏逆变器缺“芯”问题会有所缓解，但并不会达到过剩的程度。外企业IGBT 的企业为：美国国际整流器公司（IR）、意法半导体（STM）、英飞凌、Vincotech、安森美、三菱、东芝。国产逆变器企业：2022年阳光电源70GW，华为65GW。锦浪户用段和组串式不低于18GW，固德威15GW，古瑞瓦特13-14GW。首航 5GW，主要做的组串.4、辅材-逆变器钨丝线径细且耐磨损、强度高，是切割用高碳钢丝母线的优质替代材料。钨资源实行了开采总量控制的政策，每年产量比较稳定。随着经济的逐步复苏，钨等小金属的战略价值也逐步被发现，需求增加和国产替代绝对成为钨的投资逻辑。据专业机构预测，预计未来三年钨精矿仍维持短缺状态（2021年供给就出现了紧缺，大约有3000吨）。光伏硅片的切割是光伏组件生产的重要工艺之一。目前来看，切割的耗材主要是金刚线。但是。这两年受光伏硅片大尺寸薄片化（减少硅料消耗，提高使用效率）进程的驱动，金刚线母线线径逐年在变细，钢丝母线线径已达36微米，已经基本达到了物理极限。钨丝线径细且耐磨损、强度高，是切割用高碳钢丝母线的优质替代材料。供给：截止到去年年底，全球探明钨矿储量370万吨，我国的钨资源储量占比已经超过50%，主要分布在江西和湖南两省。比如2022年全国钨精矿的开采总量指标是10.9万吨，同比只有不到1%的增幅。5、辅材-钨中国,51.35%俄罗斯,10.81%越南,2.70%其他,35.14%钨资源分布情况有效产能约为400GW。6、总结石英坩埚石英坩埚POE粒子IGBT2022年2023年高纯石英砂供应高纯石英砂需求6.4万吨8.4万吨7.8万吨8.4万吨对应组件325GW420GW2022年2023年POE供应POE需求31万吨47.5万吨26万吨45-61万吨组件需求325GW380-429GW2022年2023年供应需求210GW378-400GW250GW缺口30-40GW378-400GW第三部分 长板据不完全统计，2022年多晶硅、硅片、电池、组件环节宣布的新/扩建产能规模分别达495.05万吨、602.3GW、387.9GW、448.8GW。2022年多晶硅新项目投资规模基本都在5万吨以上。除原有多晶硅龙头企业扩大产能外，许多中下游企业也加入扩产阵营，包括中环、阿特斯、东方日升、天合光能、润阳光伏在内的硅片、光伏电池、组件企业均向多晶硅环节进行延伸。另外，部分企业跨界布局多晶硅业务。本轮扩产仍以中国企业为主，多晶硅环节除了REC宣布重启太阳能级多晶硅生产外，基本无新的扩产计划；电池和组件环节，仍主要以韩华和First Solar为主。1、2022扩产情况汇总602.3706550505046404035302525222010107.551.80200400合计双良节能上机数控高景太阳能阿特斯宇泽半导体隆基晶科上机数控天合隆基宇晶股份中启控股京运通陕煤集团东方希望江苏阳光晶澳高测股份华晟2022年宣布的新建/扩建硅片项目产能：602.3GW495.05735752.2540302020202020201515121010101010106554.80200400合计协鑫通威东方希望新特宝丰能源信义晶硅其亚铝业丽豪合盛硅业大全阿特斯天合东方日升TCL中环中来股份上机数控清电能源晶诺新能源江苏阳光江苏润阳亚洲硅业南玻A吉利硅谷内蒙古东立2022年宣布的新建/扩建多晶硅项目产能：495万吨387.9323027.326252423.52020202013121010101010855554.83.3322110200400合计通威隆基晶澳钧达股份天合上机数控晶科协鑫沐邦高科英发徳耀捷登智能、宝馨科东方日升正泰亿晶光电华耀光电阿特斯中环股份东方希望中来股份英利华能华晟润阳金刚玻璃海源复材大恒安徽恒大昱辉光能ST新海韩华2022年宣布的新建/扩建电池项目产能：388GW448.85039363530252320181515141310101010101010865554.8332.521.50200400合计通威晶科隆基东方希望宝丰天合东方日升双良节能正泰晶澳亿晶光电一道新能源阿特斯尚德皇氏阳光江苏阳光华耀光电中环股份捷登智能、宝华晟赛拉弗First Solar元太光伏华能昱辉光能金刚玻璃晶优光伏中利集团横店东磁大恒韩华2022年宣布的新建/扩建组件项目产能：449GW数据来源：根据各公司扩产公告统计硅料环节因资产投入重、爬坡周期长等技术因素，以及疫情扰动、能耗管控等外部因素，实际产出增量落后于其他环节，成为最近2年光伏主产业链的供给瓶颈。2022年Q3开始，多晶硅新产能开始放量，若新进入者产能如期释放，2023年底多晶硅总产能将达到217万吨，可提供800GW组件生产需求。较2022年底增长75%（124万吨）。多晶硅的产能释放速度或快于光伏新增装机，硅料平衡可能趋于过剩。2022年7月底，全球硅料总产能85万吨，据统计，2023Q1和Q2两个季度释放产能即达到77万吨。2022年Q3开始，多晶硅新产能开始放量，据统计，到2023年底多晶硅总产能将达到217万吨，较2022年底增长75%（124万吨）；2023年硅料预计产量全年供给约147万吨，可支撑约576GW的组件产出，整体供应充足。硅料新进入者受制于能评、环评、能耗控制、技术方案、厂房建设熟练度等原因，产能释放进度仍有较大的不确定性，有待进一步的观察。2、多晶硅56.362.755.872.212421727638154615462921471641710200400201820192020202120222023E2024E2025E多晶硅2021-2025年产能（万吨）多晶硅产能（万吨）多晶硅产量（万吨）208.52232.22206.67267.41459.26803.70200 227 200 230 341 544 0 200 400 600 800 1,000 201820192020202120222023E多晶硅2021-2023年产能（GW）多晶硅产能（GW）多晶硅产量（GW）注：不考虑技术进步，硅片薄片化等影响，假设硅耗在2022-2027年间始终为2.7g/w(0.27万吨/GW)，即1万吨可生产3.7GW组件。15635145122650204060801001201401601802021A2022Q1 2022Q2 2022Q3 2022Q4 2023Q1 2023Q2 2023Q3 2023Q42022年硅料实际产能投放时点2022年：124万吨2023年：170万吨2022年10月份、11月份硅料月度产量创历史新高，分别达到8.7万吨、9.0万吨，同比增幅超过100%。2022年前11个月硅料累计产出达到70万吨，全年硅料产出约80万吨。按照2.7g/w的硅耗测算，可供支撑2022年247GW新增装机量。近两年硅片环节大幅扩产。一方面来自隆基、中环行业原有玩家的扩产，一方面来自上机、双良、高景、京运通、美科、宇泽等新入玩家的扩产。硅片产能产量持续增长，2023年底硅片总产能将达到835GW，较2022年底增长40%（595GW）。虽然2023年硅片产能持续扩张，但高纯石英砂紧缺或限制硅片实际产出。3、硅片16318022436959583587794612212714921434151860568301002003004005006007008009001000201820192020202120222023E2024E2025E硅片2021-2025年产能（GW）硅片产能（GW）硅片产量（GW）147546110010020030040050060070080090010002022A2023Q12023Q22023Q32023Q42023年硅片产能投放时点2022年：595GW2023年：835GW电池片产能产量持续增长，2023年底电池片总产能将达到899GW，较2022年底增长53%（588GW）；当前电池片产业环节正处在由P型向N型切换的产业窗口时期。2023年Q3将迎来电池片产能释放的高峰期。在技术革命面前，行业新上产能会趋于谨慎，厂商有Perc产能的人才梯队和丰富经验，但出于对N型革命的忌惮而不敢在常规