為應對氣候變化，我國提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”的目標承諾。據國家發改委能源研究所預計，“十四五”期間中國非化石能源消耗占比25%，“十五五”時期達34%，到2050年，中國的非化石能源消耗比重提升至78%，光伏能源在一次能源比重達21.5%。在終端市場帶動和國家法規的推動下，光伏行業發展步伐正在提速。
憑借著產能、成本控制和技術等諸方面的優勢，世界光伏產業重心逐步向中國轉移。截至2019年，中國在多晶硅、硅片、電池片和組件環節的產量占全球比例均已超過60%，分別為67%、97%、79%和71%。為淘汰落后光伏產能，工信部規范已明確提出“光伏制造企業應采用工藝先進、節能環保、產品質量好、生產成本低的生產技術和設備”。在“碳達峰”、“碳中和”的目標引領下，革新光伏材料、組件的生產技術和設備，成為各光伏制造企業的新課題。
光伏，是太陽能光伏發電系統的簡稱，是一種利用太陽電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統，有獨立運行和并網運行兩種方式。光伏設備行業作為光伏產業的支撐行業而存在，我國是全球最大的太陽能電池生產國，太陽能電池行業發展帶動了光伏產業的整體興起，進而催生了我國的光伏設備行業。
光伏設備指光伏制造型企業用于生產原料、電池組件、零部件等產品中使用的，并在反復使用中基本保持原有實物形態和功能的機器設備。
光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置，由幾乎全部以半導體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。而憑借在半導體設備制造領域豐富的技術經驗積累，我國企業在光伏設備領域很快實現突破。
| 組件名稱 | 組件介紹 |
|---|---|
| 太陽能電池片 | 太陽能電池是把光能直接轉換成電能的一種器件。它是用半導體材料制成的。通過太陽光的照射，激發電子—空穴對，利用P—N結勢壘區的靜電場實現分離電子—空穴對，被分離的電子和空穴，經由電極收集輸出到電池體外，形成電流。 |
| 涂錫銅帶 | 由無氧銅剪切拉直而成，所有外表面都有熱鍍涂層。涂錫帶用于太陽能光伏組件生產時太陽能電池片的電極引出，連接電池片。要求具有較高的焊接操作性、牢固性及柔韌性。 |
| EVA | 乙烯與醋酸乙烯酯的共聚物，是一種熱熔膠粘劑。用來封裝電池片，防止外界環境對電池片的電性能造成影響，增強光伏組件的透光性，將電池片、鋼化玻璃、背板粘接在一起，具有一定粘接強度，同時對電池光伏組件的電性能輸出有增益作用。 |
| 背板 | 用作背面保護封裝材料，常用的分為T門、TPE和PET，聚乙烯結構。用來增強光伏組件的耐老化、耐腐蝕性能，延長了光伏組件的使用壽命；白色的背板對入射到光伏組件內部的光進行散射，提高了光伏組件的吸光效率，同時因其具有較高的紅外發射率，還可降低光伏組件的工作溫度；同時提高了光伏組件的絕緣性能。 |
| 鋼化玻璃 | 用于支撐光伏組件結構，增強光伏組件的承重和載荷，具有透光、減反射透光、阻水、阻氣和防腐蝕的作用。 |
| 鋁邊框 | 玻璃外延安裝的鋁合金邊框，起到保護玻璃邊緣，加強光伏組件密封性能和提高光伏組件整體機械強度的作用，便于光伏組件的安裝和運輸。 |
| 硅膠 | 用于粘接、密封層壓好的玻璃光伏組件，粘接接線盒和背板，并增強光伏組件耐紫外線的作用。 |
| 接線盒 | 光伏組件的電氣連接裝置，對光伏組件引出線起到密封、防水的作用，保護光伏組件系統運行時的安全。 |
| 環節 | 設備 | 企業 |
|---|---|---|
| 硅料 | 多晶硅還原爐 | 雙良節能、上海森松、美國GT |
| 硅片 | 單晶硅直拉爐 | 晶盛機電、北方華創、京運通、大連連城 |
| 切片機/截斷機 | 上機數控 | |
| 電池 | 制絨清洗設備 | 捷佳偉創 |
| PECVD設備 | 捷佳偉創/邁為股份 | |
| 激光消融設備 | 帝爾激光 | |
| 絲網印刷設備 | 邁為股份 | |
| 組件 | 串焊機 | 奧特維，寧夏小牛 |
多晶硅還原爐：受益于國內硅料擴產
我國硅料產能和產量持續提升，2019年分別達到45.2萬噸和34.4噸；我國硅料產量占世界總產量的比例持續提升，2019年達到66.28%。
2010年以前，多晶硅長期維持暴利狀態，部分龍頭企業ROE水平超過50%，持續的暴利狀態帶動國內外多晶硅產能開始無序擴張，2012年全球多晶硅產能已超過40萬噸。同時，對比其他環節，經過2011年至2012年的產能井噴后，直至2018年，全球多晶硅產能才超過2012年峰值，而其他環節2015年左右產能體量便創新高，由此亦可見當時多晶硅產能無序擴張的程度。
若考慮到2019年行業的新擴產規模約20萬噸來測算，擴產帶來設備的市場空間約為200億元。以3000噸多晶硅對應1GW產能來測算，若未來5年下游需求規模年化增長20GW，則對應的設備需求量為60億元/年。
在多晶硅制備環節，核心設備為多晶硅還原爐，其價值約5000~6000萬元/萬噸。國外多晶硅還原爐設備供應商主要有德國GEC、美國GT等。國內多晶硅還原爐設備供應商主要有雙良節能、上海森松、開原化工等。
硅棒/硅片設備環節：單晶爐價值量大
單晶電池相對于多晶，產品效率方面有天然的優勢。單晶取代多晶路線確定，高效單晶市場份額逐漸擴大。多晶電池全面應用黑硅技術，單晶領域則大規模普及PERC技術，預計2-3年內在多晶領域也將全部由PERC技術替代。由于晶體生長工藝不同，導致單晶硅片與多晶硅片在晶體品質、電學性能、機械性能方面與單晶相比有顯著差異。單晶硅具有更少的缺陷、更高的機械強度、更低的碎片率、更大的效率提升空間、更高的集約性、更長的衰減期。
高效單晶市場份額逐漸擴大。隨著光伏市場的不斷發展，高效電池將成為市場主導，單晶硅電池市場份額逐步增大，2019年單晶硅片市場份額超過50%，隨著異質結電池、N型PERT電池的應用推廣，N型單晶硅片的市場份額，也將逐年提高，單晶硅片的市場份額未來將逐步升高。
目前國內單晶爐市場呈現大連連城和晶盛機電的雙寡頭格局。大連連城作為隆基股份的獨家供應商，具有較強的業績基礎；而晶盛機電的技術水平和產品質量在行業內處于領先地位。按照下游廠商規劃，預計2019-2021年新增產能19GW、26GW、47GW，對光伏單晶爐的需求分別為1900臺、2600臺、4700臺。目前中國市場上單晶爐的主要生產廠家為晶盛機電、大連連城、京運通等，國外單晶爐設備廠商已基本退出中國市場。
切片機：未來三年將有近百億的市場規模
新與效率提升提供原材料方案。根據 ITRPV 數據，硅片成本大約占電池片價格的 52%，行業對硅片生產成本的下降有較高的需求。未來切片機將通過降低硅片厚度、切割損失以及提升回收利用率等方式持續降低單位硅耗，來達到降低生產成本的目的。
根據 CPIA 數據，行業單晶硅片的平均厚度已由 2017 年的 185μm 降至 2019 年的 175μm 左右，薄片化技術的推進使得單片硅耗逐步下降，據 ITRPV 預計，到 2029 年 M2 單晶硅片的單片硅耗有望低于13g，較目前下降近 13%。技術的不斷革新加快了切片機的更新換代頻率，因此，未來切片機市場也將有較大需求，按 4000 萬元/GW 的設備投資額測算，預計未來三年將有近百億的市場規模。
上機數控作為國內切片機龍頭，通過逐步縮小與國外先進企業的差距，市場占有率穩步提升，在未來切片技術高速革新的背景下，上機數控有望出現高速發展期。
PERC技術正當時，HJT將成為下一代主流電池片技術
電池片設備：PERC技術正當時，HJT將成為下一代主流電池片技術
光伏電池有眾多不同的技術路線，按材質不同可分為晶硅電池和薄膜電池，近年來，晶硅電池成為行業主流趨勢而薄膜電池應用范圍逐步縮小。在晶硅電池里又有許多不同的技術路線，如 Al-BSF（鋁背場電池）、PERC（發射極鈍化和背面接觸）技術、TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸）和 HJT（具有本征非晶層的異質結）技術等。
2018年，規模化生產的多晶黑硅電池的平均轉換效率達到19.2%，使用PERC電池技術的單晶和多晶硅電池效率提升至21.8%和20.3%，較2017年分別提升0.5個百分點和0.3個百分點。目前 PERC 已經取代 AL-BSF 成為主流，HJT 未來前景廣闊。根據 ITRPV 預測，到 2029 年 PERC 技術占比將超過 70%，HJT 占比超過 15%。
從生產流程上來看，PERC 工藝最為復雜，HJT 環節最少。但 PERC 技術可以在原有 BSF生產線的基礎上通過增加沉積設備和激光開槽設備來實現，然而由于 HJT 技術對清潔度要求更為苛刻，并且要進行多層鍍膜，因此從技術難度的角度來看，PERC 技術較為容易實現。此外，由于 PERC 技術目前成熟度較高，單位產能的投資額相較于 HJT技術也有明顯的優勢。
封裝組件：多主柵技術，提升光伏組件效率
光伏組件的柵線是晶硅電池的匯流線，用于將電池片產生的電流匯集到匯流帶（焊帶）上，才能將光伏產生的電力進行使用。柵線越多，轉換效率和綜合性能越好，多柵線技術就成為了很多組件企業重點研究的技術手段。
相比傳統的光伏電池組件，多主柵電池組件對生產材料、設備、工藝的要求更高，技術難點主要表現在電池片分選、組件串焊、組件疊層三個方面，尤其是串焊過程中焊接對準和焊接牢度挑戰較大。不過，隨著多主柵技術的成熟，性價比日漸提升，多主柵串焊機逐步替代常規串焊機。串焊機是技術含量較高的核心設備，其價值占光伏組件所需設備的成本比達35%-40%。
奧特維是中國生產串焊機設備的龍頭企業。以奧特維為例，2018年到2019年，多主柵串焊機的銷量從13臺增加到191臺。而常規串焊機從243臺增加到250臺，銷量僅增加7臺。通過奧特維常規串焊機毛利率和多主柵串焊機毛利率的對比，可以分析出，成本下降使多主柵串焊機毛利率高于常規串焊機。常規串焊機臺均成本呈逐年上升趨勢，自2017年到2019年，常規串焊機臺均成本從61.4萬元增加到69萬元；多主柵串焊機臺均成本呈逐年下降趨勢，自2018年到2019年從104.5萬元下降到92.9萬元。
《2021年能源工作指導意見》
風電、光伏發電量占全社會用電量的比重達到11%左右， 風電和光伏發電量的占比提升還將進一步加速。
《關于引導加大金融支持力度促進風電和光伏發電等行業健康有序發展的通知》
對于可再生能源企業，通過九大措施加大金融支持力度，促進風電和光伏發電等行業健康有序發展。
《關于引導加大金融支持力度促進風電和光伏發電等行業健康有序發展的通知》
對于可再生能源企業，通過九大措施加大金融支持力度，促進風電和光伏發電等行業健康有序發展。
《關于開展第二批智能光伏試點示范的通知》
支持培育一批智能光伏示范企業，包括能夠提供先進、成熟的智能光伏產品、服務、系統平臺或整體解決方案的企業。支持建設一批智能光伏示范項目，包括應用智能光伏產品，融合大數據、互聯網和人工智能，為用戶提供智能光伏服務的項目。
《光伏制造行業規范條件（2021年本）》
對于可再生能源企業，通過九大措施加大金融支持力度，促進風電和光伏發電等行業健康有序發展。
《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》
推動能源體系綠色低碳轉型，堅持節能優先，完善能源消費總量和強度雙控制度。提升可再生能源利用比例，大力推動風電、光伏發電發展，因地制宜發展水能、地熱能、海洋能、氫能、生物質能、光熱發電。
《西部地區鼓勵類產業目錄( 2020年本)》
陜西省、甘肅省等省份太陽能發電場建設運營企業減按15%稅率征收企業所得稅。
《綠色技術推廣目錄( 2020年)》
多項光伏、儲能技術列入了綠色推廣技術目錄。
《2021 年能源行業標準計劃立項指南》
“新能源和可再生能源”被列為重點立項方向，包含光伏發電系統設計和性能提升，戶用系統設計與應用技術。
《關于擴大戰略性新興產業投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》
將光伏、風電、智能電網、微電網、分布式能源、新型儲能等列入鼓勵發展，將擴大投資的新興戰略產業行列。
《“風光水火儲一體化”“源網荷儲一體化”的指導意見(征求意見稿)》
風光水火儲一體化符合合作共享互利共贏理念，有利于促進區域協調發展。
《關于做好2020 年能源安全保障工作的指導意見》
持續構建多元化電力生產格局，2020 年風電、光伏發電裝機均達到2.4億千瓦左右。
《2020年能源工作指導意見》
推動能源綠色低碳轉型，風電、光伏發電合理規模和發展節奏繼續保持，集中式風電、光伏和海上風電建設有序推進，中東部和南方地區分布式光伏、分散式風電加快發展步伐。
《關于做好可再生能源發展“十四五”規劃編制工作有關事項的通知》
“十四五”規劃要求充分發揮可再生能源成本競爭優勢，堅持市場化方向，優先發展、優先利用可再生能源。通知明確，將推動“十四五”期間可再生能源成為能源消費增量主體，為實現“2030年非化石能源消費占比20%”的戰略目標奠定堅實基礎。
根據國際能源署 (IEA) 的統計數據，2020年全球電力需求下降 2%，但光伏發電量提升了 20%。隨著全球經濟的復蘇，預計 2021 年全球電力需求將增加3%( 約 700 TWh)，可再生能源新增裝機容量預計比 2020 年提升 10%，而新增光伏裝機容量將占據可再生能源新增裝機容量的半壁江山，約為54%。目前，越來越多的國家和地區已采取一定措施來應對全球氣候變化，共同推動新冠肺炎疫情后世界經濟的“綠色復蘇”。此外，日本、韓國等許多國家和經濟體也陸續提出了各自要實現的“碳中和”目標，比如歐盟成員國將 2030年溫室氣體減排目標提高至 55%。可持續性的政策支持及電價不斷下降帶來的競爭力，使可再生能源的發展上升至空前的戰略高度，尤其是光伏產業全球光伏市場的增速將加快。
2020 年，我國新增光伏裝機規模達 48.2 GW，創歷史第二新高，同比增長 60%，尤其是集中式光伏電站的新增裝機規模同比增長了近 83%。截至 2020 年底，我國累計光伏并網裝機容量達253 GW，同比增長 23.5%。全年光伏發電量達2605 億 kWh，同比增長 16.2%，占我國全年總發電量的 3.5%，同比提高 0.4 個百分點。2013～2020 年我國新增光伏裝機容量情況如圖所示。
中國光伏行業協會 (CPIA) 預計，2021 年全球光伏市場規模仍將加速擴大，新增光伏裝機容量將達到 150～170 GW，其中，海外新增光伏裝機規模也有望創歷史新高，達到 100 GW。BNEF、IHS 等機構均預測 2021 年全球新增光伏裝機規模將超過 150 GW。2011～2025 年全球新增光伏裝機容量及預測值如圖所示。
