光伏產業鏈上游包括原料高純度多晶硅材料的生產，單晶硅和多晶硅的制造，硅片的生產；中游包括光伏電池，光伏組件（玻璃，支架等）以及逆變電器環節；下游是光伏發電的應用端包括光伏電站和分布式發電。“兩頭在外”是指中國光伏產業鏈上游硅料主要依靠進口，下游市場環節經常受到歐美日韓的打壓。


圖1 光伏上下游產業鏈

高純度硅料掣肘的時期已經過去

光伏產業上游晶體硅材料和硅片技術門檻高屬于技術密集型環節，99.9999%（小數點后4-6位）的高純度硅料和硅片（包括單晶硅和多晶硅）的制造具有一定的壟斷性，此前被美、日、歐的企業壟斷，包括美國Hemlock、SunEdison、日本Tokuyama、德國Wacker、韓國OCI、挪威REC等，我國企業在這一領域發展較晚，多數在2005年以后。

在改良西門子法成熟后，國內硅料生產發展迅速，2018年生產的硅料在光伏行業已經能自給自足，現在規模較大的硅料廠商有保利協鑫，新特能源和通威股份等。現在以保利協鑫為代表的一些企業正在積極探索硅烷流化床法，該方法對控制成本和提高純度都有一定幫助。硅片屬于資本密集型環節，其壟斷相對硅料沒有那么嚴重，在經過幾年發展之后，國內的硅片產量超全球90%，多晶硅片企業保利協鑫、晶科能源、LDK等占據國內大部分產能。2016年2月單晶爐產出提升以及技術革命-金剛線切工藝的引進使單晶硅成本從1.16美元/片降低到0.89美元/片（多晶硅成本仍維持在0.82-0.83美元/片），由單晶硅片制造的單晶電池高效率的優勢得到發揮，單晶雙寡頭隆基股份和中環股份形成。

電池組件齊發力，中游力量繼續壯大

光伏電池環節是將硅片加工為電池的環節，是實現光電轉化最重要的一個步驟，該環節為資本和技術雙密集型環節，降低電池成本和提高光電轉換效率是兩個必需的發展方向，單晶電池轉換效率高，同時成本也高，在2016年以前光伏電池以多晶硅電池為主，之后的技術革命使單晶硅片成本降低，高轉化效率的優勢便得以應用，單晶電池的市場份額也逐漸擴大。目前普通量產單多晶電池效率分別達到18.7%和20.3%，量產高效電池則達到19.2%和21.6%，隆基樂葉的部分PERC電池效率不斷刷新高，現在已經超23.5%。

組件的技術門檻較低，投資期較短，此環節是我國最先發展起來的一個環節，近幾年隨著其他環節的發展，組件逐漸與電池、硅片廠商綁定，如晶科能源和隆基股份等，我國組件環節優勢較大，從成本看，低于國際水平，全球的競爭對手僅美國的First Soler，韓國的韓華集團等企業。2011-2018年全球光伏組件市場變化如表1所示。國產逆變電器突飛猛進，華為、陽光電源的逆變電器除滿足國內需求之外已大量出口。

表1 2011-2018年全球光伏組件商出貨量排名

光伏整體競爭力增強，下游開辟新市場

下游光伏的終端應用主要為地面電站和分布式電站。光伏電站主要建設在陽光充足的區域，具有開發運營投資大，資金回收周期長的特點，企業核心競爭優勢在于資金實力。分布式電站主要在大型工業園區、經濟開發區、公共設施、居民住宅等的屋頂裝配，2016年以后分布式電站大幅增長，我國具備了大規模建設光伏電站的條件。目前看整個環節已經比較完善，組件的成本下降明顯，2018年組件成本下降約30%，平價上網指日可待。早期光伏發電的市場主要在歐洲、美國、日本、韓國，受“雙反”影響比較嚴重，現在國內市場打開，中國幾年前就成為全球第一裝機量的國家。

從2013年到2018年，全球光伏裝機量由135GW增加到480GW，5年時間實現3.5倍的增長，亞洲地區貢獻了主要的增幅，而中國則是名副其實的裝機之王。如圖2所示，自2013年以來，中國國內光伏市場異軍突起，連續6年新增裝機容量位于全球各國之首，累計裝機容量在2015年超越德國后連續4年拿下全球的桂冠。此外一些發展中國家的光伏市場也在不斷成長，諸如亞洲的南亞、中東地區，拉丁美洲和大洋洲地區等，這些新興市場為競爭力強大的中國企業提供良好的發展空間。制約我國光伏發展 “兩頭在外”的問題在發展中已經成為歷史。

圖2 2013-2018年全球與中國新增裝機容量對比

結語

中國光伏產業設備組件規模大，上游材料短缺，下游市場利潤低的“兩頭在外”的困境已經擺脫。隨著上游硅料的自給自足，電池組件的成本降低，我國光伏產業的整體競爭力大幅增強，再加上新興市場的開辟，光伏行業前景無比廣闊。