HJT异质结组件产业发展报告

HJT异质结组件产业发展报告

运用互联网、大数据、人工智能、5G通信等新一代信息技术，推动光伏系统从踏勘、设计、集成到运维的全流程智能管控。支持无人机在光伏系统建设踏勘中应用，在云端完成2D/3D建模。鼓励开发智能化光伏设计系统，综合考虑勘测地理信息数据、屋顶承重能力、当地辐照条件、产品价格等因素，对不同组件、逆变器、电气方案、支架方式等进行模拟方案比对；开发智能光伏发电施工管理系统，促进其在采购、施工过程、质量检测、电站测试、验收等方面应用，实现工程进度实时监控、成本控制、库存管理、人员调配与施工问题预警。以提升光伏系统效率、降低运维成本为导向，支持开发光伏电站系统智能清洗机器人、智能巡检无人机等产品。应用信息技术手段，发展具有光伏电站运行监测数据采集、集中远程监控、故障检测、记录、报警、分析和处理等功能的智能光伏发电监控系统。支持推广智能光伏发电监控系统的应用，建立智能区域集控运维中心和移动运维平台，实现集中管理与远程管理。应用大数据分析与处理技术，自动生成运维建议和电子工作票，实现远端系统无人值班，少人值守。支持采用智能机器人、无人机等技术替代人工运维管理六、开展智能光伏工业园区应用示范。深入落实《信息产业发展指南》、《工业绿色发展规划（2016-2020年）》，鼓励工业园区、新型工业化产业示范基地等建设光伏应用项目，制定可再生能源能占比的具体评价办法，提升清洁能源使用比例，推动工业园区等绿色发展。以《太阳能光伏产业综合标准化技术体系》为基础，加快智能光伏标准体系研究。重点开展智能化光伏组件、接线盒、逆变器、控制器、追踪系统、户用光伏系统等产品及测试方法标准制定，加强光伏产品生产及管理系统互联互通标准、智能制造工厂/数字化车间模型标准、智能制造关键设备标准、智能制造设备故障信息数据字典标准、制造过程在线检测、追溯及数据采集标准等智能生产及评价标准研究。加强光伏系统智能运维标准研究，包括智能清洗、智能巡检、智能排障等，制定智能运维平台设计及评价规范，规范光伏系统运维平台通信接口、数据格式、传输协议等。围绕智能光伏产业发展需求，推动产学研用结合，建设技术创新平台，开展一批关键性、前沿性技术研发；支持有能力、有资质的企事业单位建设国家级智能光伏检测认证公共服务平台，围绕智能光伏各环节开展检测认证、评级等服务，为电站系统设计、设备选型提供依据；支持地方、园区、龙头企业等建设一批公共服务平台，开展技术研发、产品设计、财税政策、战略研究等科技及专业服务；支持智能光伏领域众创、众包、众扶、众筹等创业支撑平台建设，推动建立一批智能光伏产业生态孵化器、加速器，鼓励为初创企业提供资金、技术、市场应用及推广等扶持。在符合光伏领跑者计划要求的前提下，优先支持基于智能光伏的先进光伏产品，鼓励结合领跑者基地建设开展智能光伏试点，在大型光伏电站及分布式应用中积极推广。鼓励结合荒山荒地和沿海滩涂综合利用、采煤沉陷区等废弃土地治理等多种方式，因地制宜开展智能光伏电站建设，促进光伏发电与其他产业有机融合。加快先进太阳能电池及部件智能制造推广电池生产自动制绒、自动上下料、自动导片机、自动插片机等设备，提升智能感知衔接能力。鼓励自动串焊机、自动摆串机、智能层压机、自动焊接机、自动削边机、自动装框机、自动灌胶机、自动磨角、双玻组件自动封边等组件生产设备使用；研发并应用叠层自动焊机、接线盒自动焊接、第二层EVA/背板自动铺设、自动包装、EL图片自动分析等设备。推动逆变器检测、包装、运输、现场安装等环节机械化、自动化与智能化，建立完善的整机及各部件数据的记录及质量追溯机制，提升逆变器制造效率和产品可靠性；开发智能化逆变器产品，提升电站监控运维水平。加强综合政策保障，统筹推动产业健康发展（一）加强组织协调和政策协同工业和信息化部会同住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、国家能源局、扶贫办等建立统筹协调工作机制，密切协作配合，探索体制机制创新，共同研究解决行动计划落实中遇到的重大问题，推动行动计划顺利实施。结合自身职责确定年度工作目标，确保行动计划各项任务措施落实到位。各地工业和信息化、住房和城乡建设、交通运输、农业、能源、扶贫等主管部门要高度重视智能光伏产业发展，因地制宜制定实施方案，建立地方协调工作机制，明确各部门资源投入，积极形成合力，联合开展试点示范，科学组织实施。（二）推动智能光伏试点应用开展多元化智能光伏试点示范，培育一批国家智能光伏示范企业，支持若干行业特色智能光伏项目建设。引导光伏企业与软件开发、信息管理、系统集成及互联网、大数据等企业共同参与试点示范建设，鼓励光伏企业与信息、交通、建筑、农业、能源、扶贫等领域企业探索可推广可复制的智能光伏建设模式。相关部门适时对各地工作实施进展和效果进行评估，总结先进经验并向全国推广。（三）加大多元化资金投入发挥光伏产业市场化运营充分特点，支持建立智能光伏领域产业发展基金，探索和社会资本合作（PPP）模式，形成合作、开放、创新氛围，通过市场机制引导多方资本促进智能光伏产业发展。充分利用财政相关专项资金、地方财政资金等渠道，推动相关资源集约化整合和精准投放，加大对智能光伏产业扶持力度。（四）促进光伏市场规范有序发展逐步完善智能光伏相关标准检测认证等体系，推动智能光伏标准化、模块化发展。深入实施《光伏制造行业规范条件》和光伏领跑者计划，建立智能光伏产品及服务推广目录，促进试点示范应用。加强行业协会、中介机构等对消费者的使用培训服务，进一步支持智能光伏进入千家万户。光伏行业发展的机遇与挑战（一）光伏行业发展面临的机遇1、光伏行业能源结构改革是必然趋势对传统能源如煤炭、石油、天然气等的过度依赖已导致严重的生态环境问题，使得国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等问题日益重视。改变现有能源结构，以可再生能源能源替代化石能源，是实现碳中和目标的重要举措。作为最重要的可再生能源之一，太阳能具有资源普遍可及、便于应用、成本低等优势，是全球实现碳中和的主力能源。2、技术进步与成本下降增强光伏行业竞争力经过多年发展，光伏产业通过不断的技术创新，实现了全行业整体的技术进步。而随着全球光伏行业竞争的加剧，为进一步增强核心竞争力，光伏企业更加重视技术进步和新产品研发，太阳能电池光电转换效率不断提升，产品质量性能均在不断改善。技术进步降低了光伏发电成本，在过去十年里，光伏电站建设成本从3．29美元/W降低到0．61美元/W，降幅81．5%；从2013年到2020年，全球光伏电站最低中标电价由8．3美分/千瓦时降低到1．32美分/千瓦时，降幅达84．1%。成本不再是光伏应用的主要障碍，光伏已确立其能源转型主力能源的地位。随着组件效率不断提高、成本进一步降低，光伏发电成本将持续降低，助推光伏应用规模增长。（二）光伏行业发展面临的挑战1、光伏行业贸易壁垒阻碍出口目前，我国具有全球技术先进、布局全面、效率最高、成本最低的光伏制造产业，我国光伏企业主导全球市场。在我国光伏产业成长和发展过程中，美国、欧盟和印度等国家为保护本国光伏产业，多次实施贸易保护政策，限制进口我国光伏产品。2012和2013年，美国和欧盟开始对我国光伏产品征收反倾销和反补贴双反关税；美国于2018年开始对来自全球的光伏产品征收201关税，并从2019年开始对我国的光伏产品征收10%的301关税；印度也先后对我国和其它国家的光伏产品实施印度制造、保障性关税、BIS认证等贸易保护措施。我国光伏企业已通过海外建厂、开发新兴市场等措施，有效应对这些国家的贸易保护政策。我国光伏产品质量和性能领先，并具有显著的成本优势，在缺少或没有光伏制造产能情况下，绝大多数国家均需依靠我国的光伏产品，满足其光伏应用需要。随着我国光伏产业巩固和强化在全产业链上的全球领先地位，贸易保护政策对我国光伏产业发展的影响逐渐减小。2、光伏行业可再生能源消纳能力不足光伏发电等可再生能源具有间歇性、波动性特点，大规模接入电网影响电网安全和经济运行。在我国，由于燃煤发电功率调节能力差和电力市场交易机制尚未完善等原因，可再生能源消纳受到一定影响。在光伏装机规模大、当地用电负荷低的西部地区，弃光影响光伏项目投资收益。2021年，西藏、青海等光照条件较好地区的光伏发电利用率均未达到国家要求的95%。为解决弃光问题，我国推出了一系列旨在提高对光伏发电消纳能力的政策措施。随着这些措施的落实，特别是随着储能和分布式光伏的利用规模的加大，光伏的消纳问题将在较大程度上得到解决或缓解。开展智能光伏电站应用示范在符合光伏领跑者计划要求的前提下，优先支持基于智能光伏的先进光伏产品，鼓励结合领跑者基地建设开展智能光伏试点，在大型光伏电站及分布式应用中积极推广。鼓励结合荒山荒地和沿海滩涂综合利用、采煤沉陷区等废弃土地治理等多种方式，因地制宜开展智能光伏电站建设，促进光伏发电与其他产业有机融合。推动光伏基础材料生产智能升级支持多晶硅生产、收获、运输、破碎、分拣、清洗、包装等环节的机械化与自动化；实现有毒有害物质排放和危险源的自动检测与监控、安全生产的全方位监控，建立多晶硅生产在线应急指挥联动系统。提升铸锭炉、单晶炉等自动化水平，研究长晶自动控制系统，推广自动喷涂、自动倒角、金刚线截断、开方和磨面自动上下料以及自动检测等设备。鼓励金刚线切割、自动插片、自动粘胶、全自动硅片清洗及自动分选机、自动粘脱胶设备等应用。提升工序间自动化传输和流水线作业能力。提高光伏产品全周期信息化管理水平鼓励企业采用ERP（企业资源计划）、MES（生产过程执行系统）、PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（数据采集与监视控制系统）、SRM（供应链管理系统）、PLM（产品生命周期管理系统）、CRM（客户关系管理系统）等信息化管理系统，实现产品设计、工艺研发、材料供应、资源调度、环境监控、设备管理、质量管控、库存管理等生产流程全信息化管理。在自动化流水线基础上，进一步实现生产线集中监控与智能化管理调配，包括生产数据自动获取、工业编码系统开发、实时质量监控、分析与处理等，通过信息监控调度和数据分析支撑加快工艺制程改善和智能化升级。完善技术标准体系，加快公共服务平台建设（一）建立健全智能光伏技术标准体系以《太阳能光伏产业综合标准化技术体系》为基础，加快智能光伏标准体系研究。重点开展智能化光伏组件、接线盒、逆变器、控制器、追踪系统、户用光伏系统等产品及测试方法标准制定，加强光伏产品生产及管理系统互联互通标准、智能制造工厂/数字化车间模型标准、智能制造关键设备标准、智能制造设备故障信息数据字典标准、制造过程在线检测、追溯及数据采集标准等智能生产及评价标准研究。加强光伏系统智能运维标准研究，包括智能清洗、智能巡检、智能排障等，制定智能运维平台设计及评价规范，规范光伏系统运维平台通信接口、数据格式、传输协议等。（二）加快建设智能光伏公共服务平台围绕智能光伏产业发展需求，推动产学研用结合，建设技术创新平台，开展一批关键性、前沿性技术研发；支持有能力、有资质的企事业单位建设国家级智能光伏检测认证公共服务平台，围绕智能光伏各环节开展检测认证、评级等服务，为电站系统设计、设备选型提供依据；支持地方、园区、龙头企业等建设一批公共服务平台，开展技术研发、产品设计、财税政策、战略研究等科技及专业服务；支持智能光伏领域众创、众包、众扶、众筹等创业支撑平台建设，推动建立一批智能光伏产业生态孵化器、加速器，鼓励为初创企业提供资金、技术、市场应用及推广等扶持。光伏行业未来发展趋势（一）光伏行业市场和应用发展趋势1、全球能源转型驱动光伏装机规模快速扩大，新兴市场份额将逐年提高与使用化石燃料相伴的碳排放造成大气温度上升，危及人类的可持续发展。全球各主要经济体已对降低其碳排放做出了明确承诺。欧盟、美国、日本、韩国等计划在2050年实现碳中和。基于我国的经济发展水平和能源供应及需求现状，在2020年9月22日召开的第75届联合国大会上，中国宣布将争取在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。此外，2020年12月12日，在全球气候雄心峰会上，我国提出到2030年风电、太阳能发电总装机容量将达到1，200GW以上。全球能源转型、实现碳中和的路径是提高用能电气化率，并提高光伏、风电、水电等可再生能源在发电量中的占比。根据IHSMarkit预测，2022-2025年，中国、美国和印度将是全球最大的三个光伏市场，但这三个市场的联合市场份额将降低。新兴市场的全球市场份额逐年提高，光伏市场更加国际化和多元化，有利于国际化经营能力强、销售渠道覆盖广的光伏企业发挥优势，扩大海外市场份额，进一步提升经营成果。2、分布式光伏规模持续增长根据IHSMarkit预测，预计2022-2025年全球分布式光伏新增装机规模将持续增长。地面电站市场是组件价格敏感市场，价格竞争激烈。与地面电站不同，分布式光伏的业主是居民和工商电力用户，没有能力独立实施光伏项目，倾向于成套采购系统解决方案。同时，分布式光伏项目的适用电价是用电电价，高于地面电站的发电上网电价，分布式光伏项目通常较地面电站具有更好的经济性，项目业主对成本敏感度低，但重视光伏应用体验。在用电电价高、对分布式光伏+储能补贴高或电网供电可靠性偏低的发达国家。分布式光伏市场销售渠道长、重视应用体验和服务、对价格不敏感的特点给有渠道和服务优势的光伏企业提供了扩大销售范围，销售包括储能的整套系统解决方案的业务机会，有利于这些企业扩大分布式业务规模，提高盈利能力。3、光伏应用日趋多样，跨界融合趋势愈发凸显基于光资源的广泛分布和光伏发电的应用灵活性特点，近年来，我国光伏发电在应用场景上与不同行业相结合的跨界融合趋势愈发凸显，其中，光伏能源制氢的应用前景非常广阔。利用可再生能源发出的电量制取绿色氢气，并利用氢气和燃料电池做动力，替代内燃机，可助力长途公路运输行业脱碳；利用氢气与大气中的二氧化碳合成航空燃料，可以实现航空业脱碳；直接燃烧氢气，能使冶金和建材行业摆脱化石能源；储存绿色氢气可以解决跨季节储能问题。可再生能源制氢扩展了光伏的应用范围，加大了光伏的未来应用规模。（二）光伏行业技术和产品发展趋势1、大尺寸硅片逐渐普及，进一步降本增效行业主流硅片尺寸从158．75mm提升到166mm后，182mm和210mm产品也已经开始量产。大硅片能够在光伏制造和光伏应用两个方面降低成本，从而降低光伏发电的应用成本。在制造方面，在拉棒环节，加大硅片尺寸有利于提高长晶炉的加料量，从而降低能耗；在从拉棒、切片、电池片到组件的制造环节，加大硅片尺寸有利于以更低的边际成本提升产能，降低人工成本和折旧费用；在组件制造环节，加大硅片尺寸能够减少电池片间的连接，有利于提高组件可靠性，并减少电池片间空隙面积，提升组件效率，进而提升对组件辅材的利用效率。所有这些因素一起降低每瓦组件的非硅成本。同时，加大硅片尺寸有利于制造功率更高的组件。在应用方面，高效率和高功率组件能够减少电站占地面积，提高对土地的利用效率，并减少支架、电缆等BOS用量，降低组件安装人工时，便于电站维护，从而降低电站的建设和运维成本，是降低光伏电站平准化度电成本的有效途径。2、光伏行业技术迭代不断加快技术进步一直是推动光伏行业发展的原动力。技术发展的主要方向是，提升电池和组件的光电转换效率、降低所有环节的制造成本和提高组件产品的可靠性和环境耐受性、提高组件产品与应用环境的适配度，以扩大光伏应用范围。目前的主流光伏技术是单晶PERC电池和半片（或多分片）电池+多栅线的双面组件技术。未来进一步提升电池和组件转换效率的技术发展方向是TOPCon和HJT、HJT+钙钛矿或TOPCon+钙钛矿的电池技术。其中，采用HJT技术的电池量产效率将超过25%，采用HJT+钙钛矿的电池量产效率有望达到30%。这些技术的产业化应用，将进一步降低光伏发电成本。光伏发电具有应用场景多的优势，能够充分利用各种场地资源，不同的应用场景需要不同的组件产品。面对电池和组件的光电转换效率提升、制造成本降低、可靠性和环境耐受性提高、组件产品与应用环境的适配度提高的研发和制造，需要持续的研发努力和大量的研发投入。针对不同应用场景的差异化组件产品在拓宽光伏应用范围、推动能源转型的同时，能够降低细分应用领域的竞争，有利于技术领先企业扩大市场份额，并增强盈利能力。（三）光伏行业竞争趋势1、光伏行业研发投入增大，产能升级加快光伏技术迭代不断加快，不仅要求光伏企业具有强大的研发能力和持续进行研发投资，也加快生产设备和工艺的更新和升级速度。采用最新技术的产能将以更低的成本生产出性价比更高的适销产品。2、光伏行业市场国际化，品牌和渠道能力成为核心竞争力光伏组件是同质性较高的产品，价格竞争激烈，品牌、目标市场、渠道和服务能力及其与目标市场的匹配情况决定企业的销售和经营业绩。在市场国际化和多元化背景下，特别是考虑到分布式光伏市场的机会、特点和要求，品牌、国际化经营能力、渠道覆盖和效率是光伏企业的核心竞争力。3、光伏行业一体化程度日益提高在激烈的价格竞争情况下，利润空间被压缩，促使企业在扩大规模的同时提高制造一体化程度，以便从更多的制造环节中获取利润。光伏终端市场需求的季节性波动导致上游供应的阶段性张弛，引起采购成本波动和资源供应不足问题。提高上下游一体化程度，可以保证供应、降低成本。在全产业链进行产能布局还有利于企业提高技术敏感度和取得市场先发优势，增强抗风险能力，并有利于实施严格质量控制，提升品牌影响力。4、光伏行业加速整合，集中度不断提高前述的技术加速迭代、产能快速更新、制