太阳能光伏产业及市场研究分析报告

1、Solar Photovoltaic Industry and Market Analysis 太阳能光伏产业及市场研究分析报告,目录内容,3,光伏产业技术发展历史,资料来源：根据相关资料整理,4,当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程,光伏发电原理示意图,光伏发电原理是光子能量转换为电能,5,目前光伏电池的两大主流技术为基于硅晶片的光伏电池和基于薄膜技术的光伏电池，但未来发

2、展趋势将从技术分类转变为成本优势为主,主要是基于硅晶片,采用单晶硅和多晶硅及GaAs 材料制成. 其技术虽已发展成熟,但高昂的高纯硅材料成本在全部生产中占据主导地位,使其生产成本太高,而且制造过程消耗很多的能源,加上硅晶体的尺寸也不能满足大面积的要求,因此难以达到大规模利用光伏电池的目标,构成薄膜光伏电池的材料有多种,主要包括多晶硅,非晶硅碲化镉以及CIS,其中以多晶硅薄膜电池性能最优. 多晶硅薄膜电池既具有成本上的优势,同时也不存在光疲劳效应,成为第二代光伏电池的主要发展方向,一是努力减少非光能耗,减少热损耗;二是努力增加光子有效利用;三是努力减少光伏电池的内阻. 目前投入应用的主要有叠层光

3、伏电池,纳米光伏电池,玻璃窗式光伏电池等结构,目录内容,7,7,电池片封装,光伏系统组件制造,光伏电池产业链包括上游为硅料环节；中游为硅片、电池片、电池组件环节；下游为系统环节,8,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,资料来源：根据相关资料整理,多晶硅料是光伏产业的最上游，在过去五年中在整个产业链中一直占据举足轻重的位置。太阳能级电池生产用高纯硅要求含量在6N 以上，按照技术的不同来划分，目前多晶硅的提纯方法可以分为化学法和物理法。目前的主流工艺主要是化学法中的西门子法和改良西门子法,9,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,随着光伏市场的发展，特别是近2年来，多晶硅产能不能

4、满足市场需求而引起的价格上涨，但是随着多晶硅未来的产能扩充和切割技术的提升，硅片在整个产业链中所占成本将不再是影响光伏电池的主要因素，而尺寸效应和材料的节俭将是未来的主要因素,Development of silicon usage and wafer thickness,Silicon costs as a % of different manufacturing steps,资料来源: Citi Investment Research,资料来源: EPIA 09,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,10,08年众多多晶硅企业进行了产能扩张。相对于多晶硅的需求而言，多晶硅未来供给充

5、裕，不会再出现之前供不应求的情况，且价格难以再大幅上涨,资料来源：中银国际09,11,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,资料来源：2007中国光伏发展报告,晶体硅太阳电池制备工艺流程图,将多晶硅原料加工成太阳能级硅片，主要通过三种不同的工艺途径。晶体硅太阳能光伏电池片是在单晶或多晶体硅片上通过扩散制结而制成的,12,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,封装质量直接影响晶体硅太阳电池组件的使用寿命。晶体硅太阳电池组件制造主要是将晶体硅太阳电池进行单片互连、封装，以保护电极接触，防止互连线受到腐蚀，避免电池碎裂,晶体硅太阳电池组件制备工艺流程图,资料来源：2007中国光伏发展

6、报告,13,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,2009 年光伏市场需求增速减缓，但经过09 年短暂的调整后，市场有望在2010 年迎来新的高速发展期。受到大环境冲击影响，各家产出虽然持续增加，但竞争激烈度也提升,毛利率将呈逐渐下降的趋势,资料来源：中银国际09,14,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,根据光伏系统与电网的关系，可以将太阳能光伏系统分为独立型的光伏系统和并网系统。 独立型的光伏系统是指未与公共电网相联接的光伏系统，常用在远离电网的偏远地区。并网光伏系统是指光伏发电系统与电网系统向连接，电力经过转换后传输给电网,资料来源：根据相关资料整理,15,硅料,硅片,

7、电池片,电池组件,电池应 用系统,为获得额定功率输出，通常要加上控制器来调节、控制和保护系统功能,增加逆变器，以保证输出的电力满足电网电力对电压，频率等指标的要求。未来随着技术进步，规模效应等原因，安装应用成本仍有下降的趋势，但幅度并没有组件大,资料来源：中银国际09,16,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,系统价格的明显下降将大幅降低光伏发电的成本，成为光伏发展的巨大推动力,也意味着业内竞争将会加剧,资料来源：中银国际09,17,生产规模、电池转换效率提升以及硅的价格是1979年至2001年期间影响光伏电池价格前三大因素,资料来源: IEA, University of Wisc

8、onsin,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,18,Source: Citi Investment Research,在近几年中，去除因为硅产能不足的引起的短暂价格飙升的因素，Wafer、Cell、Module和System厂商的税前平均毛利润分别为：30%、21%，8%和5%。其中仍以晶片和电池片的厂商的利润较高,硅料,硅片,电池片,电池组件,电池应 用系统,19,薄膜光伏电池与硅晶光伏电池优缺点比较,优势,劣势,组件制造成本较低，相较于硅晶电池的2.5/watt，薄膜电池组件的制造成本为1/watt 至 2/watt 较少的制造步骤 基材哦多样性，可以利用玻璃基、具有柔性的钢制

9、品基以及塑料基等,转化率较低,薄膜光伏电池相比硅晶光伏电池，具有低成本的优势，但转换效率低于硅晶电池是其主要不足,资料来源：EPIA08,20,资料来源：EPIA 2009,得益于薄膜电池比硅晶电池的成本更具市场优势，从光伏电池的种类结构来看,从09年到13年,薄膜光伏电池的产能和在光伏电池的市场份额将逐渐提高,从目前的18%增长到2013年的25,21,以光伏技术不断发展和生产的规模效应进而推动生产成本的下降是光伏未来发展的主要趋势,22,20 世纪50 年代末,20 世纪70 年代,20 世纪70 年代末,20 世纪80 年代中后期,20 世纪90 年代至今,1958 年我国开始进行太阳能

10、电池的研究 *1959 年研制成功第一个有实用价值的太阳能电池，成为太阳能电池的开篇之作,1971 年3 月我国首次成功地将太阳能电池应用于我国发射的第二颗卫星东方红二号卫星上，进入空间应用阶段,1973 年太阳能电池开始地面应用； *1979 年开始用半导体工业的次品硅生产单晶硅太阳电池,使太阳电池成本明显下降，打开了地面应用的市场。我国开始利用太阳能发电，在卫星和海港浮标灯上应用,20 世纪80 年代中后期我国开始引进国外太阳能电池生产线及关键设备，将之逐渐用于工业、农业、商业和通讯等公共设施部门，初步形成生产能力达到4.5MW 太阳能光伏产业,九十年代以来,我国光伏发电市场需求旺盛,光伏

11、电池销售量年均增长率在30%左右 *在产业化方面,目前国内光伏发电的主要产品是晶硅电池及非晶硅电池,其中晶硅光伏电池中早期基本是单晶硅,近年来新建立的多数是多晶硅和薄膜光伏电池生产线,中国光伏产业发展的过程,随着光伏发电系统成本的降低，光伏发电系统扩展到公共电力规模的应用是极有可能的，届时屋顶光伏发电系统、大型光伏电站、中心并网电站、大型风/光互补电站等将会在未来公共电力中占据更大的份额,23,白天光伏发电 *晚上传统用电 *光伏发电与传 统电力互补 *持续开发储能技术,太阳能储能技 术彻底解决 *白天发电 *晚上放电 *光伏电池应用急剧扩展,示范阶段 (2015年,大型储能阶段 (2035年

12、,互补阶段 (2025年,根据中国科学院党组已正式批准启动实施太阳能行动计划，2050为远景目标，并确定了三个阶段目标：2015年分布式利用、2025年替代利用、2035年规模利用,企业摸索前进 *政策持续出台 *技术研发 *产品研发 *企业整合 *光伏知识普及,24,中国光伏产业海外上市企业产业链位置分布,产业链呈金字塔型分布是中国目前光伏产业的主要特征，海外上市企业主要集中于光伏产业链中下游.其在光伏原料上主要依赖进口,生产成本较高,整体利润空间被大幅压缩,一定程度上反映出企业抗风险能力较弱.长期来看,积极拓展产业链上游业务.将是这些企业不得不面临的一个挑战,产业链各环节涉及企业有重叠，总

13、共有10家光伏企业在海外上市，12家在国内上市,中国光伏产业国内上市企业产业链位置分布,资料来源: 根据相关资料整理,项目名 规划产能 牡丹江多晶硅 3000吨,项目名 规划产能 锦洲凌海多晶硅 3000吨,25,项目名 规划产能 神舟硅业 1500吨 中晶多晶硅 1200吨 托克托县大陆 18000吨 阿拉善多晶硅 6000吨,项目名称 规划产能 洛阳中硅 2000吨 南阳迅天宇 6000吨,项目名 规划产能 宁夏阳光多晶硅 4000吨,项目名 规划产能 赛维 15000吨 江西通能 500吨,项目名 规划产能 益阳晶鑫 5000吨 益阳湘投多晶硅 1500吨,项目名 规划产能 大金万州 6

14、000吨,项目名 规划产能 曲靖爱信佳 10000吨,项目名 规划产能 亚洲硅业 6000吨,项目名 规划产能 咸阳天宏 3750吨,项目名 规划产能 东汽峨嵋 2000吨 新光硅业 7260吨 永祥多晶硅 10000吨 新津超磊 5000吨 四川瑞能 6000吨 通威多晶硅 9000吨 北京顺大多晶硅 3000吨 眉山尊马克多晶硅 5000吨,项目名 规划产能 济宁中钢多晶硅15000吨,项目名 规划产能 唐山多晶硅 1000吨,项目名 规划产能 无锡中彩 300吨 徐州中能 3000吨 江苏顺大 1500吨 连云港多晶硅 10000吨 大全镇江 6000吨 新双龙 1200吨,四处开花的多

15、晶硅业务，08年开始,国内开始陆续投入建立多家多晶硅原料产线,硅片短缺有望在2010年后得到缓解，但存在低水平重复建设的隐忧，且生产企业技术创新能力不强和基础研究资金投入太少依然是制约国内多晶硅发展的主要因素,资料来源: 根据相关资料整理,26,以无锡尚德,浙江昱辉等7家上市公司为代表的硅片加工、电池及下游组件,应用品产业群将重新组合,但仍保持第一的产业地位,一批中小规模为住构成的组件、应用品产业群受到较大冲击,产业群聚将出现萎缩,以赛维LDK为核心的硅片、多晶硅为主的原材料产业群地位比较稳固，并逐步加强,以新光硅业等一批多晶硅制造厂为主的原材料产业群地位将进一步强化,以天威英利和晶澳为核心的

16、硅片、电池及下游组件、应用品产业群继续产业群聚集,资料来源：台湾拓墣产业研究所2008、12,备注：红色箭头代表产业走向,No 1,2009年中国光伏产业聚集格局变化,中国光伏产业聚集还处于初级阶段，仅在地理区域上有所聚集，基于信息网络、分工协作以及资源共享所产生的外部经济获得竞争优势尚不明显，在全球市场竞争中还不能为产业集群的整体绩效带来实质性功效的强劲竞争优势。产品的加工工艺简单、技术含量低、科技含量低和产品附加值低，多数还属于劳动密集型的生产。缺乏品牌的运作，缺少自身的核心竞争力,27,随着政府对光伏产业的大力扶持,中国光伏市场在未来10年内会迎来一轮新的高速发展机遇期,28,传统化石能

17、源稀缺,GDP持续增长,中国光伏行业未来高速发展,环境的可持续发展,国家能源安全战略,光伏新技术的不断发展,生产成本的不断降低,驱动,短期内，政府的政策支持是中国光伏行业发展的主要驱动因素，但是长期来看，由于新技术的不断发展和规模效应而生产成本的不断降低将是中国光伏行业发展的主要驱动因素,政府政策支持,目录内容,30,世界光伏电池的装量,至08年已经累积达到14.7GW,资料来源：EPIA09,31,世界光伏电池的年安装量,在04年之前,年增长速度平均为30%左右,04年之07年为17左右,但是08年增长率为132%,主要原因为西班牙政府在08年加大对光伏安装的补贴.从地区方面来讲,在03年之

18、前,日本一直是世界光伏的最大市场,但04年开始,德国和西班牙成为世界的主要市场,资料来源：EPIA09,32,资料来源：EPIA09,2009年全球光伏系统的安装量由于全球金融危机的影响，增速略微放缓，但预期依然会有比08年增长28%, 但是2010年开始出现反弹,至2013年市场安装量达到22.3GWp.年均增长率为30.1,33,考虑到由光伏是受政策驱动因素的影响，在全球各区域市场中. 其中欧洲依然是全球最大的光伏市场，其次是美国和日本紧随其后,资料来源：EPIA09,34,根据EPIA对其成员的一项调查，09年至13年光伏产业链年度增长率预期为20%30%。至2013年，光伏电池组件(包

19、括硅晶电池和薄膜电池)将超过36GW,资料来源：EPIA09,35,Global Outlook Production Capacity vs. Market,由于2009年光伏组件的有效产量低于实际产能，并比较预期的产量与预期的市场需求，可以 预期2009年至2013年，随着光伏安装市场需求的增长，光伏产能会有比较大的增长,资料来源:EPIA 09,36,根据欧洲光伏协会的预测，随着全球光伏安装量的增加，年安装量的增速将持续降低，2010年保守预期增速为30%，乐观预期为40%；2011年至2020年保守预期年增速为21%，乐观预期为28%；2021年至2030年保守预期年增速为12%，乐观

20、预期为18,资料来源:EPIA 07,37,长期来看，到2030年，全球市场规模乐观的期望可以达到4543亿欧元，谨慎的预期也可达到170亿欧元的规模。届时中国将成为全球最大的光伏电池销售市场，乐观的预期可以达到818亿欧元，谨慎的预期可以达到306亿欧元,资料来源：EPIA 09,38,未来十年(即2011至2020年)中国光伏产业将迎来高速发展的黄金时期。中国至08年,年度安装量为40MW，远远落后于其他欧美国家.国家能源局已确定将2011年的光伏装机容量增加到2兆瓦(GW),即将公布的新能源产业振兴规划将2020年的光伏规划由2007年规划的1.8GW增加到20GW，是原规划的12.5倍

21、,资料来源：根据相关资料及中国国家能源局公布资料整理,目录内容,40,Polysilicon,Wafer,Cell,Module,System Development,赛维LDK (2010年投产,赛维LDK (2010年投产,赛维LDK,无锡尚德,无锡尚德,无锡尚德,光伏价值链,在中国光伏行业中，江西赛维和无锡尚德比较典型的两家企业，他们基本占领了除硅料外的整个光伏价值链。江西赛维LDK处于价值链中的上游，但开始向中游拓展业务；无锡尚德处于价值链中的中游和下游，但也开始投资上游并和上游企业建立战略联盟,41,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,42,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,42,

22、公司总括 江西赛维LDK是目前亚洲规模最大的太阳能多晶硅片生产企业,专注于太阳能多晶硅铸锭及多晶硅片研发、生产、销售为一体的高新技术光伏企业，拥有国际最先进的生产技术和设备。目前公司正致力于发展成为一个“世界级光伏企业”。 2007年6月1日，赛维LDK成功在美国纽约证交所上市，是中国新能源领域最大的一次IPO。 公司使命：成为世界主要的太阳能电池硅片供应商,公司高层组织架构,资料来源：根据江西赛维LDK公司09年及10年相关报告整理,43,43,43,公司产品业务在行业产业链的位置,江西赛维LDK 09年出货产品组合,公司业务及产品组合 江西赛维LDK作为亚洲规模最大的太阳能多晶硅片供应商之

23、一，其产品业务在整个行业中处于上游游地位。 主要产品业务为：生产和研发不同尺寸的多晶硅硅片和单晶硅硅片，太阳能多晶硅锭。 Wafer制造是其主要出货产品，09年均占总出货量的的97%；2010年预计将会降到80%左右。Module的出货比例将会上升到20%左右,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,资料来源：根据江西赛维LDK公司09年及10年相关报告整理,44,公司主要市场及份额 坚持市场区域和客户多元化是赛维的市场策略，亚洲、欧洲和北美是赛维的主要目标市场,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,资料来源：根据江西赛维LDK公司09年及10年相关报告整理,45,331,365,395,430,1

24、133,1600,1800,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,Wafer Capacity,Module Capacity,江西赛维LDK09年出货及10年出货预测（MW,公司产能及出货分析 09年Wafer产能达到1.8GW，2010年产能扩充至2GW。产能利用率为90%。09年公司Module产能为60MW（外包），2010年自建产能预计达到1500MW，出货预计达到300-400MW,资料来源：根据江西赛维LDK公司09年及10年相关报告整理,46,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,Wafer Production Cost,42 by end of 2009 $34 by end

25、of 2010,29 by end of 2010,1,000MT Facility,15,000MT Facility,江西赛维LDK生产成本路线图,Module Production Cost,Partner with Best Solar Company Drive costs to 30 per watt by building internal production capability by end of 2010,公司生产成本分析 至2009年底Wafer（1000MT制造厂）制造成本为42US$每千克。预计到2010年底成本将进一步降低到34US$每千克，降低19%。得益于规模

26、效应的影响，新投产的15000MT工厂将为29US$每千克。2010年自建Module的制造成本预计为30每瓦特,资料来源：根据江西赛维LDK公司09年及10年相关报告整理,47,Note:1. Data adjusted for inventory write-down,21.70,1.70,20.10,9.91,5.70,Total Revenue,Gross Profit (1,12.30,5.70,18.60,13.20,1.14,20.30,7.90,0.70,10.40,2.51,Net Income (1,Operating Profit (1,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司

27、,资料来源：根据江西赛维LDK公司09年及10年相关报告整理,公司财务分析 相比于08年硅晶的偏高的价格，09年的硅晶价格回归理性市场价。09年的公司的财务指标与08年同期比较都有回落。09年四季度营业额为304.6US$MM，相较于08年第四季度的426.6US$MM，同比下降28.6%。09年第四季度毛利润由08年第四季度的21.7%下降至9.91%。09年第四季度运营利润由08年第四季度的12.3%下降至负的1.14%。09年第四季度净利润相较于08年第四季度由86.6US$MM下降至负的7US$MM,48,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,高质量低成本优势构筑在行业内的竞争壁垒 引进

28、先进技术，为保证产品质量提供了基础，引进美国GT 公司的大型多晶浇铸炉，坩埚喷涂机，硅料腐蚀清洗机；瑞士HCT 公司的线剖方机，线切割机，浆料回收系统；德国RENA 公司的全自动硅片清洗机。 规模效应：2010年底先工厂的多晶硅产能将从09年年底的1000MT扩至3000MT，2010年年底还建成 一个产能为15000MT的工厂。届时公司的生产规模将居于全国之首，全球前列。 由于采用先进制造技术和生产的规模效应，公司相比于国内行业竞争者明显具有有低成本的优势，09年年底成本为42US$/Kg，2010年将进一步下降到30US$/Kg,公司核心竞争力分析 高质量低成本和领先的技术研发优势的奠定了

29、公司的在行业内的核心竞争力,技术领先优势构筑在行业内的竞争壁垒 长晶技术的研发:增加硅锭重量：从240公斤到 450公斤；缩短长晶时间从60小时到 50小时；运用氦气缩短冷却时间。 切片技术的研发：硅片的尺寸增加 从125到156到210mm；硅片厚度 从270到240, 220和 200微米；用更细切割线导致切割损失减少,Major Wafer Manufacturers Capacity Share 2008,49,多晶硅价格大幅下滑，加上金融危机冲击导致投资者对行业前景看淡，致使公司的股价出现深度下跌，产生资金困局 08年底至今，多晶硅价格大幅下滑，而正值赛维LDK大举拓展上游多晶硅产业

30、链，今年以来的股价低迷一定程度上受多晶硅行业周期的显著拖累 投资者的预期降低导致股价大跌，而行业周期也给企业带来巨大的资金压力。 自2008年9月份，公司股价出现大幅跳水之后，一年来股价多在5-10美元的价格区间内，并曾在今年11月初下探至6美元以下的低点，而在2007年，公司股价一度上涨到近70美元,公司面临潜在挑战分析 多晶硅价格大幅下降加上金融危机冲击导致投资者对行业前景看淡产生的资金困局是公司目前面临的主要挑战,江西赛维LDK太阳能高科技有限公司,50,无锡尚德太阳能电力有限公司,51,资料来源：根据无锡尚德公司官方网站及08年公司年报整理,公司高层组织架构,无锡尚德太阳能电力有限公司

31、,公司总括 尚德电力是国际领先的高科技企业，专业从事晶体硅太阳能光伏电池、组件、光伏发电系统工程以及光伏应用产品的研发、制造、销售和售后服务 。尚德电力正在快速升级为全球最大的光伏产品制造商及太阳能解决方案的提供商，分支机构遍及华盛顿、旧金山、伦敦、慕尼黑、马德里、首尔、悉尼、北京、上海等重要城市，拥有位于中国和日本的五大生产基地和研发中心。 公司使命：为地球为未来充电，让绿色永绕人间,52,52,公司产品业务在行业产业链的位置,公司业务及产品组合 无锡尚德作为全球最大的太阳能组件供应商之一，其产品业务在整个行业中处于中游地位。 主要产品业务为：专业从事太阳能光伏电池、组件、光伏发电系统工程以

32、及光伏应用产品的研发、制造、销售和售后服务。 电池组件制造是其主要收入来源，07和08年均占总净收入的90%以上,无锡尚德太阳能电力有限公司,资料来源：根据无锡尚德公司网站及09年各季报报告整理,53,公司主要市场及份额 海外市场是无锡尚德的主要市场，占其年度销售份额的90%左右，其中欧洲市场乃是海外市场的最大市场，占其度年销售份额的70%左右。09年实际出货704MWp，其中欧洲市场占74%，亚洲市场占12%，北美市场占10%。2010年预计出货1250MWp，比09年增长77.6%。市场分布于09年基本一致，其中亚洲市场增长4%，北美市场增长2%，欧洲市场下降6,无锡尚德太阳能电力有限公司

33、,Full Year 2009 Actual,Full Year 2010 Forecast,资料来源：根据无锡尚德公司网站及09年各季报报告整理,54,无锡尚德太阳能电力有限公司,2009年无锡尚德出货和2010年产能及出货预测,公司产能及出货分析 09年实际出货704MW，比预测的600MW增长17.3%，2010年产能扩充至1.4GW，预测出货为1.25GW，预计比09年增长77.6%。2010产能利用率预计为89.3,资料来源：根据无锡尚德公司网站及09年各季报报告整理,55,公司生产成本分析 09年制造成本(包括非硅片材料，制程以及折旧，但不包括补偿和运费)第四季度比第一季度降低11.1%。硅片成本由于硅晶库存的因素和Wafer应用技术的提升，第四季度比第一季度下降约40,无锡尚德太阳能电力有限公司,2009 None-Silicon Costs,2009 Silicon Wafer Costs,资料来源：根据无锡尚德公司网站及09年各季报报告整理,56,资料来源：根据无锡尚德公司网站及09