光伏产业链
一、光伏产业链上市公司介绍
（一）上游公司（提供硅材料）
硅：合盛硅业
硅料：通威股份、保利协鑫、新特能源、大全能源、东方希望
硅片：隆基绿能、中环股份、保利协鑫、京运通
耗材：美畅股份、金博股份、石英股份
（二）中游公司（电池片制造，光伏组件，光伏玻璃、背板、EVA胶模、逆变器等）
电池片制造：通威股份、隆基绿能、天合光能、山煤国际、爱康科技、东方日升、晶澳科技、晶科能源、拓日新能
组件：晶科能源、晶澳科技、隆基绿能、协鑫集成、顺风光电、东方日升、天合光能、阳光电源、亿晶光电、阿特斯、中利集团（组件就是做成的一块一块的太阳能电池板）
光伏玻璃：信义光能、福莱特、彩虹新能源、亚玛顿、南玻A、旗滨集团
背板：中来股份、赛伍技术
胶膜：福斯特、海优新材、斯威克、联泓新科、东方盛虹（斯尔邦）、回天新材、天晟新材、高盟新材（胶模一般是EVA材料用料填充支撑组件等作用）
逆变器：德业股份、禾迈股份、昱能科技、阳光电源、特变电工、固德威、锦浪科技、科士达、正泰电源、上能电气（光伏发电产生的电是直流电，所以需要逆变成为交流电并入电网，才能给老百姓使用）
光伏支架：中信博、爱康科技、意华股份、清源股份、振江科技
设备：高测股份、晶盛机电、上机数控、京运通、捷佳伟创、连城数控、迈为股份、帝尔激光、奥特维、金辰股份、天龙光电、精功科技、北方华创、先导智能（设备可以说是光伏生成环节中一个被动受益的板块）
（三）下游应用（发电和储电）
运营商：三峡能源、爱康科技、晶科能源、太阳能、天合光能、、特变电工、正泰电器、中利集团、华能水电、中国核电、大唐发电、华能国际、深圳能源、北方国际、湖北能源、中天科技
储能：宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、欣旺达、科华数据、国轩高科、亿华通、林洋能源、新雷能、孚能科技、科士达、骆驼股份、圣阳股份、科力远、保力新、易事特、雄韬股份、南都电源
二、光伏行业简介
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术，作为一种清洁新能源，可广泛用于高原、沙漠、戈壁、水面、建筑屋顶等区域。光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统及分布式光伏发电系统。
（一）光伏发电系统
独立光伏发电也叫离网光伏发电，包括边远地区的村庄供电系统、太阳能户用电源系统、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
并网光伏发电系太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。并网光伏发电主要有集中式大型并网光伏电站和分布式小型并网光伏电站。集中式大型并网光伏电站主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电，具有电站投资大、建设周期长、占地面积大等特点。而分布式小型并网光伏电站，特别是光伏建筑一体化光伏发电，具有投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等特点，系并网光伏发电的主要发展方向。
分布式光伏发电系统是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足此两方面的要求。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，太阳能电池组件阵列将太阳能转换为电能，由并网逆变器逆变成交流电供给负载就近消纳，多余或不足的电力通过联接电网来调节。
（二）光伏发电产业链
光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、光伏支架和逆变器三大部分组成。
光伏发电产业链包括：高纯多晶硅、硅棒/硅锭/硅片、光伏电池、光伏组件、光伏发电系统等环节。其中，上游为高纯多晶硅的生产，中游为多晶铸锭/单晶拉棒、切片、光伏电池生产、光伏发电组件封装等环节，下游包括集中式光伏电站、分布式光伏电站等光伏发电系统。产业链示意图如下：
（三）全球光伏行业发展概况
进入21世纪以来，在有限资源和环保要求日渐严格的双重约束下，日益增大的能源需求与环境保护成为了迫在眉睫的问题。太阳能因其具有情节性和可再生性，成为了替代传统能源的最佳方案之一。随着多年来的研究和技术开发，太阳能光伏组件价格已大幅下降，且太阳能转化效率也得以提高使得太阳能光伏发电的商业化开发与应用成为可能。21世纪初以来，在德国、西班牙开展上网电价补贴政策的带动下，欧洲太阳能光伏应用得到快速发展。2011年以后，中国、日本、美国在太阳能光伏应用领域开始发力，成为了驱动全球光伏应用增长的主要动力。
在全球各国光伏产业政策的推动和应用市场需求的拉动下，全球光伏产业总体呈现高速发展，新增装机容量屡创历史新高。截至2019年底，全球累计光伏发电装机总量达到了626GW。根据中国光伏行业协会数据，2020年，全球光伏市场新增装机量为130GW，同比增长13.04%，增幅较2019年上升了4.55个百分点，2007-2020年间新增装机容量复合增长率达到了33.87%。
光伏行业经历了应用地区从局部到全球、价格从昂贵到经济、应用场景从局限到丰富的发展历程。2011 年之前，欧洲一直是全球市场的主导。以欧洲最成熟的德国市场为例，2006 年德国装机容量就已达到3.2GW。2011 年，受到产能过剩、国际贸易摩擦、金融危机等因素影响，全球光伏产业进入低谷期；2013 年下半年，行业基本面略有好转，以中国为代表的新兴市场开始崛起；2015 年以来，全球光伏电站投资持续快速增加，新增光伏装机容量由2015 年的53GW 增加至2017 年的102GW，光伏行业重新进入快速发展阶段；2018-2020 年光伏行业尽管受到美国“201 法案”、中国“531 政策”的不利影响，但是全球装机规模依然保持了较高新增规模。
根据国际可再生能源署发布《GlobalRenewablesOutlook:Energytransformation2050》，可再生能源占一次能源总供应量的份额必须从2017年的约14％增长到2050年的约65％。太阳能光伏将引领全球电力行业的转型。国际可再生能源署预测，2050年太阳能光伏发电装机容量将达到8519GW，2025年太阳能光伏发电将达到总电力需求的25％，是2017年太阳能光伏发电总量的10倍以上。
根据国际能源署发布的《Renewables2019》，在太阳能光伏的带动下，可再生能源发电装机容量将在2019年至2024年间增长50％，增长量为1200GW，其中，太阳能光伏发电装机容量将占到增长量的60%。到2024年，可再生能源在全球发电中的比例将从目前的26%上升到30%。
（四）我国光伏行业情况
1、我国光伏行业发展历程
光伏行业在我国起步较晚但发展迅速，目前已成为全球光伏产业发展的主要动力。我国光伏行业的平价上网发展可以分为三个阶段：
阶段一：2018年及以前，政策引导阶段。这一阶段的特征是行业发展的周期性波动主要受政策影响。
阶段二：2019年至2020年，平价上网过渡阶段。这一阶段的特征是政策补贴边际影响降低，技术迭代带来的成本下降逐步成为推动行业发展的主要动力。
2019年1月9日，国家发改委、国家能源局发布《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》（发改能源[2019]19号），提出推进光伏发电无补贴平价上网的有关要求和相关支持政策措施，从而促进可再生能源高质量发展，提高光伏发电的市场竞争力。国内光伏发电即将进入平价上网时代，对政策的依赖程度将逐步降低。一方面，光伏补贴的减少可能会影响光伏电站的投资收益。另一方面，平价上网也加快了光伏发电技术进步和产业升级发展，促进了光伏行业生产成本的进一步降低，最终推动市场规模的持续增长。
阶段三：2021年以后，发电侧全面进入平价上网阶段。这一阶段的特征是全国多数地区开始实现发电侧平价上网，同时发电端实现平价上网后推动配套设施完善，进而实现用电端平价上网。
2009年以前，由于我国光伏行业发展较晚、基数较小，年新增装机容量和累计装机容量均占当期全球总规模的很小比例；2009年以后，由于政府为支持光伏产业发展先后制订和出台了一系列的发展规划和补贴政策，鼓励在地广人稀的西部地区建设集中式光伏电站、在人口稠密的中东部地区发展屋顶、农业大棚、渔业养殖等分布式光伏电站，2012年的新增装机容量已一跃成为全球第二大国家；2013年以来，我国新增装机容量每年均保持全球第一，成为名副其实的光伏大国。
2、我国光伏产业链布局完整，具有国际竞争力
中国广阔的市场和政策的推动孕育了强大完整的光伏产业链。中国光伏产业链在全球具有领先的规模优势。根据中国光伏行业协会的统计，2019 年中国多晶硅、硅片、光伏电池、光伏组件占全球的产量占比分别达67.30%、97.40%、78.70%和71.30%。
我国光伏产业链技术持续进步。我国自主研发的光伏电池创造了多个实验室转换效率世界纪录，商业化量产电池、组件也多次刷新世界转换效率纪录，目前常规单晶硅电池效率达到23.3%、常规多晶硅电池效率达到19.3%。
从出口情况来看，2019年我国光伏产品出口额约207.8亿美元，同比增长29%，为2011年“双反”以来首次超过200亿美元。其中，硅片出口额为20亿美元，出口量51.8亿片根据下游生产硅片的不同，可将多晶硅分为单晶硅片用料和多晶硅片用料；（2）根据多晶硅掺入杂质及导电类型的不同，可分为P型、N型，其中，以电子导电为主，为N型多晶硅，以空穴导电为主，为P型多晶硅；（3）根据技术指标的差别可以将太阳能级多晶硅分为四级，即特级品、1级品、2级品、3级品；（4）根据客户是否可以直接投炉使用，可以将多晶硅分为免洗料和非免洗料，非免洗料需要经过分拣、打磨、清洗等工序方可使用；（5）根据多晶硅的表面质量不同，又可将多晶硅细分为致密料、菜花料、珊瑚料等；（6）根据外形可以分为块状和棒状。
目前多晶硅行业的生产方法主要包括改良西门子法，根据中国光伏行业协会的数据，2020 年我国采用改良西门子法生产的多晶硅约占全国总产量的97.2%。
改良西门子法是用氯气和氢气合成氯化氢，氯化氢与工业硅粉在一定的温度下生成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在还原炉内进行化学气相沉积反应生产高纯多晶硅，其主要是在西门子法基础上增加了尾气回收和四氯化硅氢化工艺，实现了生产过程的闭路循环和原料的循环利用，解决了西门子法还原过程单次转化率低的问题，提高了物料使用率，降低了生产成本，同时避免副产品直接排放污染环境。
生产工艺流程图如下：
主要工序具体内容如下：
（1）制氢：电解水制氢，并进行纯化，得到高纯度的氢气。
（2）氯化氢合成：以原盐为原料，通过电解盐水得到氢气和氯气，将氢气和氯气在合成炉中混合燃烧后得到合格的氯化氢供生产使用，并生产出副产品氢氧化钠、盐酸、次氯酸钠等。
（3）三氯氢硅合成：工业硅粉和氯化氢在合成炉中反应生成三氯氢硅（TCS），同时生成四氯化硅（TET）、二氯二氢硅（DCS）、氢气等副产物。
（4）三氯氢硅精馏提纯：将三氯氢硅合成车间来的三氯氢硅（TCS）混合物、尾气回收系统回收的三氯氢硅（TCS）混合物和冷氢化系统的生产的三氯氢硅（TCS）混合物，通过精馏的方法进行分离并除去杂质，达到满足多晶硅生产要求的纯度，供还原氢化车间使用。
（5）还原：将通过精馏工序后的高纯三氯氢硅（TCS）和尾气回收装置送来的高纯氢气在还原炉反应，生成的高纯多晶硅附着在通电的硅芯上，同时生成四氯化硅（TET）等副产物。
（6）产品破碎整理：将还原炉内生产的多晶硅产品进行分类破碎、筛分、称重、包装成合格的商品多晶硅。
四、单晶硅棒、硅片（单晶为主流，以单晶为例）
单晶硅棒、硅片的制造是光伏产业链中的中间环节。单晶硅棒是由多晶硅原料加热熔化，利用长晶技术制成；硅片是将硅棒经过线切割机进行切割加工制成，是制造太阳能单晶硅电池的基础原材料。
（一）单晶硅棒拉制工艺
（1）生产配料：根据合同产品的技术要求，计算所需加入参杂剂（硼合金或磷合金）数量，称重后与多晶硅原料混合备用；
（2）装炉：将新石墨件或清理好的石墨件装入炉内，备好的料放入石英坩埚，装入炉内，关闭炉体；
（3）设备抽真空：用真空泵将炉体抽成真空，真空度3帕；
（4）设备升温：将设备升温，并将多晶硅原料融化；
（5）熔化硅：开始加热时就应转动坩埚，使坩埚各部分受热均匀，加热功率经过3-4次（约一个小时）调整，使炉内升到熔化硅的最高温度（约1600℃）。升到最高温度后，一直保持到料熔化完成；
（6）引晶：通过电阻加热，将装在石英坩埚中的多晶硅熔化，并保持略高于硅熔点的温度，将籽晶浸入熔体，然后以一定速度向上提拉籽晶并同时旋转引出晶体；
（7）缩颈：生长一定长度的缩小的细长颈的晶体，以防止籽晶中的位错延伸到晶体中；
（8）放肩和转肩：将晶体控制到所需直径；
（9）等直径生长：根据熔体和单晶炉情况，控制晶体等径生长到所需长度；
（10）收尾：直径逐渐缩小，离开熔体；
（11）停炉：降低温度，取出晶体，待后续加工。
（二）单晶硅棒切方工艺
（1）单晶棒切断：按合适的长度和位置将单晶硅棒切断；
（2）边角料回收：将单晶棒加工过程中产生的头尾料、边角料回收；
（3）单晶棒切方：将单晶棒切成准方棒；
（4）检验、制单：检验产品外观质量，并填写合格单。
（三）切片加工工艺
（1）粘棒：在一定的温度下，通过特定的粘合剂将硅棒与模版粘结在一起；
（2）装机：将模版卡入线切机，固定安装妥当；
（3）切片：用多线切割机将硅棒切割成200微米（±20微米）的硅片；
（4）取片：将硅片从机器上取下；
（5）清洗、烘干：清洗硅片表面的污物，并烘干；
（6）检验、制单：检验产品外观质量、电阻率，并填写合格单；
（7）包装、入库：将合格的产品包装，并入库。
（四）行业上下游情况
硅棒硅片产业是整个晶体硅太阳能产业链的中间部分，它从上游多晶硅生产企业购买原材料，加工成硅片后出售给下游的太阳能电池制造和系统集成企业。
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