从硅片到阳光:中国光伏组件行业全景解析

学术   2024-07-31 19:36   黑龙江  

在全球追求清洁能源的浪潮中,光伏产业以其独特的优势脱颖而出,成为能源领域的一颗璀璨明星。而光伏组件作为太阳能发电系统的核心部分,更是在这一领域发挥着至关重要的作用。它不仅承载着将太阳能转化为电能的关键使命,还决定着整个光伏系统的效率和稳定性。随着技术的不断进步和市场需求的持续增长,中国的光伏组件行业正经历着前所未有的变革与发展。

一、中国光伏组件行业的发展历程


我国光伏组件设备一共历经三个阶段:

第一阶段为发展初期,光伏组件的市场和技术都在国外,国内厂商高额进口西方的技术和设备,利用国内的资源和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。

第二阶段从2000年开始,国产组件设备开始替代进口设备,在解决有无问题之后,组件厂商大部分以出口为导向,但难以赢得外国客户的认可。

第三阶段,光伏产业兴起,随着技术难度的攻克,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,2018年,除功率测设设备,我国光伏组件设备基本已经实现进口替代。

近年来,《关于促进光伏产业链健康发展有关事项的通知》、《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》、《关于促进新时代新能源高质量发展实施方案的通知》、《关于促进光伏产业链供应链协同发展的通知》、《关于促进光伏产业链健康发展有关事项的通知》等多个政策支持/指导光伏组件行业的发展,并且从产品需求、产品技术、发展趋势等多个方面提出相关政策支持。可见在我国政策的正向影响下,光伏组件行业的发展具有明确性、规范性的特征,并且推动了我国光伏组件的发展。

二、中国光伏组件行业的产业链结构


(一)上游原材料

我国光伏组件产业的上游原材料丰富多样,涵盖了太阳能电池片及其原材料,如多晶硅、硅片及光伏银浆等,以及辅料如光伏玻璃、背板、EVA 胶膜、接线盒等产品。

在太阳能电池片生产领域,通威股份、隆基绿能等企业表现出色;多晶硅的代表生产企业有通威股份、新特能源等;硅片方面,隆基绿能、TCL 中环等企业占据重要地位;光伏银浆领域则有帝科股份等企业引领。

而在辅料方面,信义光能、福莱特是光伏玻璃的领先供应企业,海优新材在 EVA 胶膜领域表现突出,赛伍技术是背板的代表企业,回天新材则在硅胶方面有着出色的产品。此外,上游设备供应商如金辰股份、奥维特以及宁夏小牛等,为整个产业链提供了重要的技术支持。

(二)中游制造

在行业中游,天合光能、隆基绿能、晶科能源、晶澳科技、阿特斯、正泰新能源等企业是领先的光伏组件制造商。它们凭借先进的技术、高效的生产工艺和严格的质量控制,生产出了高品质的光伏组件,满足了国内外市场的需求。

(三)下游应用

下游的应用市场中,阳光能源、隆基绿能和通威股份等企业发挥着重要作用。光伏组件广泛应用于 BIPV(光伏+应用)和光伏电站建设等领域,为推动清洁能源的普及和应用做出了重要贡献。

三、中国光伏组件行业的发展趋势


在“碳中和”的大背景下,包括中国在内的众多国家大力发展清洁能源,特别是对光伏产业给予了明确的支持。这将带动未来光伏装机需求的上涨,进而推动光伏组件的产量供应。预计 2024 年,我国光伏组件产量可达 580GW,到 2029 年有望突破 700GW,年复合增长率约为 4%。

光伏组件行业正迎来技术创新驱动、多元化应用拓展、新兴市场崛起以及绿色转型加速的全面发展趋势。

技术创新:技术创新始终是推动光伏组件行业发展的关键因素。不断提高电池转换效率、降低生产成本、提升组件的可靠性和稳定性,是行业持续发展的核心动力。

多元化应用:除了传统的大型光伏电站,光伏组件在分布式能源、建筑一体化、农业光伏等领域的应用也在不断拓展,为行业带来了新的增长点。

新兴市场的发展:随着一些新兴经济体对能源需求的增长和对清洁能源的重视,这些地区有望成为光伏组件的重要市场,为行业发展提供更广阔的空间。

绿色转型:整个行业朝着更加环保、可持续的方向发展,包括生产过程中的节能减排、废旧组件的回收利用等,以实现全生命周期的绿色化。

四、光伏辅材对组件生产的影响

电镀金刚线在光伏供应链的硅片切割环节具有革命性之影响。这些涂有钻石颗粒的线让企业更精确、有效率地切割硅锭,加速硅片薄片化,并减少切割损失,从而提高材料利用率并降低成本。此外,近年问世的钨丝金刚线以更细的直径,有效减少切割过程中硅材料的损失,采用量正逐年增加。

成本方面,钢、镍等金属以及金刚石颗粒的供应与价格走势皆起着重要作用。受工业需求、地缘政治事件、生产率和矿产输出影响,这些材料的供应和价格波动可能将进一步改变组件制造和光伏行业的整体成本结构。

银浆是光伏电池金属化過程不可或缺的材料,对组件生产成本有显著影响。然2024年,在創新高的工业需求與供应短缺之下,银价已迫近三年高位。尽管成本高昂,银凭借其优良的导电性和反射性能,仍是厂家的首选材料。制造商继续面临在不影响效率的情况下减少银使用量的挑战。

今年,银在光伏组件中的使用量或將达2.32亿盎司。了解银的供需动态和价格趋势对于电池和组件制造商至关重要。供应短缺或需求增長所导致的高价会墊高生产成本,迫使厂家提高组件价格或减少利润率。目前,10%的银价涨幅能促使整体组件生产成本增加1%。

光伏玻璃是光伏组件的保护前层,保护细致的电池免受环境因素影响,同时仍允许最大限度地透光。光伏玻璃大致有两种类型:超白压花玻璃和超白浮法玻璃,前者主要用于晶硅电池和组件,后者用于非晶硅薄膜组件。

光伏玻璃的生产仰赖低铁硅砂、纯碱、白云石、石灰石、锑酸钠等原材料以及大量的能源。低铁硅砂确保高透明度以实现更好的透光性,纯碱降低熔点从而减少能源成本,白云石和石灰石增强结构强度和耐用性,锑酸钠改善光学性能。这些材料的供需动态直接影响光伏玻璃生产成本,值得光伏业者密切关注。

胶膜(封装材料)如EVA和POE,保护电池免受潮湿、污垢和机械损伤,从而确保组件的寿命和性能。

EVA、POE以及其生产所用粒子之供需动态、各厂家规划是对组件制造商至关重要的产业信息。例如,最近崛起的N型组件需要高性能的封装材料,如具有优越的物理性能和抗电位诱发衰减(PID)能力的POE,导致光伏板块对POE粒子的需求增加。

此外,為了降低地缘政治风险,胶膜厂家也正将产能迁出中国,近一步深化供应链复杂性和潜在的干扰。

结论

中国的光伏组件行业在经历了从依赖进口到自主创新、从技术跟随到引领发展的过程后,已经在全球市场中占据了重要地位。未来,在政策的支持、技术的创新、市场的拓展以及对辅材的优化利用等多方面因素的共同作用下,中国光伏组件行业将继续保持强劲的发展态势,为全球能源转型和可持续发展做出更大的贡献。同时,行业也需要不断应对各种挑战,如原材料价格波动、技术更新换代、市场竞争加剧等,通过持续的创新和优化,实现更高质量、更可持续的发展。

来源:光伏服务


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