中國光伏產業2020年回顧與2021年展望

金艷梅，江 華，強彥政，李嘉彤，王 青，茹佳林，陳 麗

(1.中國光伏行業協會，北京 100846；2.賽迪智庫集成電路研究所，北京 100846)

0 引言

2020年，面對全球新冠肺炎疫情爆發的不利因素，我國光伏產業仍表現亮眼，應用市場實現恢復性增長、產業規模持續擴大、光伏產品出口穩中有增、技術創新活躍，以及光伏發電中標電價與光伏發電成本持續下降。本文對我國光伏產業2020年的發展形勢及發展特點進行了回顧與總結，并對其2021年的發展形勢進行了展望。

1 2020年我國光伏產業的發展形勢回顧

1.1 應用市場實現恢復性增長

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1所示。

圖1 2013～2020年我國新增光伏裝機容量情況Fig. 1 Newly PV installed capacity in China from 2013 to 2020

2019年與2020年各季度我國新增光伏裝機容量情況如圖2所示。從圖2中可以看出，僅2020年第1季度(Q1)由于受到國內新冠肺炎疫情爆發的影響，該季度我國新增光伏裝機容量同比下降；除此以外，2020年其他季度的新增光伏裝機容量均超過2019年同期；尤其是在2020年第4季度(Q4)，在光伏供應鏈價格上漲的情況下，該季度的新增光伏裝機容量仍達到了29.4 GW，接近2019年全年的新增光伏裝機容量。

圖2 2019年與2020年各季度我國新增光伏裝機容量情況Fig. 2 Newly PV installed capacity in China in each quarter of 2019 and 2020

戶用光伏成為2020年國內光伏市場的一大亮點，圖3為 2020年我國戶用光伏裝機容量情況。從圖中可知，11月時戶用光伏裝機容量約為3.5 GW，達到戶用光伏月裝機容量的歷史峰值；戶用光伏的全年裝機容量達到10.1 GW，該值與“十三五”期間前4年的戶用光伏總裝機容量相當。

圖3 2020年我國戶用光伏裝機容量情況Fig. 3 Installed capacity of household PV of China in 2020

1.2 產業規模持續擴大

2020年，盡管受到年初國內新冠肺炎疫情的沖擊、7～8月新疆維吾爾自治區的多晶硅料企業發生安全事故和該自治區由于新冠肺炎疫情導致的硅料供應緊張，以及從7月開始由于光伏玻璃、EVA膠膜等供應緊張導致光伏組件原輔材料價格上漲等“黑天鵝事件”的影響，我國光伏產業仍在國內外市場的推動下呈現出規模持續擴大的趨勢。

表1為2020年我國光伏產品的產量及同比增長率情況。由表1可知，2020年我國多晶硅產量達39.2萬t，同比增長了14.6%，連續10年位居全球首位；硅片產量達161.3 GW，同比增長了19.8%；太陽電池產量達134.8 GW，同比增長了22.2%；光伏組件產量達124.6 GW，同比增長了26.4%，連續14年位居全球首位。

表1 2020年我國光伏產品的產量及同比增長率情況Table 1 PV products output and year-on-year growth rate during 2020 in China

圖4為2010～2020年我國光伏產品的產量及同比增長率變化情況。

圖4 2010～2020年我國光伏產品的產量及同比增長率變化情況Fig. 4 Changes of PV products output and year-on-year growth rate from 2010 to 2020 in China

1.3 光伏產品出口穩中有增

2020年，我國光伏產品的出口總額約為197.5億美元，同比下降5%。其中，硅片出口額為17.7億美元，出口量約為27 GW；太陽電池出口額約為9.9億美元，出口量約為9 GW；與去年同期相比，硅片和太陽電池的出口量均略有下降。光伏組件出口額達169.9億美元，出口量約為78.8 GW，同比增長了18%。

隨著海外新冠肺炎疫情的爆發，海外光伏市場對于我國光伏產品的預期需求下降，導致2020年第2季度出口的光伏產品的價格大幅下降，這也成為我國光伏產品出口總額下降的主要原因；同時，海外工廠產能利用率的下降導致我國硅片、太陽電池的出口量下降。但從全球范圍來看，以光伏市場為代表的可再生能源市場的發展受新冠肺炎疫情的影響并不大，尤其是我國光伏組件出口量依然呈上升趨勢。2011～2020年我國光伏產品出口額及同比增長率情況如圖5所示。

圖5 2011～2020年我國光伏產品出口額及同比增長率情況Fig. 5 Exports and year-on-year growth rate of PV products in China from 2011 to 2020

從2020年我國光伏組件的主要出口市場來看，傳統光伏市場的活力不減，其中出口至荷蘭和越南光伏市場的份額增長明顯。在光伏發電成本持續降低及歐盟推動落實“歐洲綠色協議”的背景下，歐洲光伏市場保持增長勢頭，荷蘭作為歐洲光伏市場的集散中心，我國出口至該國的光伏產品的出口量持續增長。越南的光伏補貼政策要求在2020年年底前并網的光伏發電項目才能享受當年的補貼，因此，為了可以拿到為期20年的補貼，越南光伏市場2020年第4季度的光伏裝機容量猛增，對我國光伏組件的需求量增長明顯。受新冠肺炎疫情的影響，印度光伏市場對于光伏組件的需求量明顯下降。作為曾經的新興光伏市場，烏克蘭由于國內電價下降致使其光伏發電項目的收益有所降低，從而導致投資熱情減退，因此烏克蘭光伏市場對光伏組件的需求量下降。墨西哥光伏市場受到本國取消清潔能源拍賣政策及后續政策不確定性的影響，未能延續之前的光伏裝機容量增長勢頭，該光伏市場對光伏組件的需求量有所下降。2019與2020年我國光伏組件的主要出口市場的出口額情況如圖6所示。

圖6 2019與2020年我國光伏組件主要出口市場的出口額情況Fig. 6 Export value of main export markets of PV modules of China in 2019 and 2020

1.4 技術創新活躍

2020年，我國光伏產業的技術創新主要體現在產業化技術創新和實驗室光電轉換效率提升這2個方面。

1)產業化技術創新。在多晶硅方面，多晶硅生產的綜合電耗已降至66.5 kWh/kg-Si，單爐致密料的占比已提升至70%～80%；在單晶硅方面，單晶爐單爐投料量已提升至1900 kg，較2019年的1300 kg有大幅提升。在硅片方面，尺寸為158.75 mm和166 mm的硅片合計占比達到77.8%，182 mm和210 mm大尺寸硅片正逐步進入市場。在晶體硅太陽電池方面，規模化生產的p型單晶硅太陽電池均采用的是PERC技術，平均光電轉換效率達到了22.8%，較2019年提高了0.5個百分點；先進企業生產的此類太陽電池的光電轉換效率已達到23%。在光伏組件方面，尺寸為166 mm、72片型的PERC單晶硅光伏組件的主流功率超過了450 W。2008～2020年我國量產太陽電池的光電轉換效率變化情況如圖7所示。

圖7 2008～2020年我國量產太陽電池的光電轉換效率的變化情況Fig. 7 Changes of photoelectric conversion efficiency of mass-produced solar cells in China from 2008 to 2020

2)實驗室光電轉換效率提升。2020年4月，晶科能源控股有限公司(下文簡稱“晶科”)研發的多晶硅太陽電池的實驗室光電轉換效率達到了23.3%，并被收錄于美國國家可再生能源實驗室(NREL)的太陽電池光電轉換效率紀錄表中；隨后阿特斯陽光電力有限公司宣布其將這一效率提高至23.81%。2020年7月，晶科宣布其研發的大面積n型單結單晶硅太陽電池的光電轉換效率達到24.79%，且于2021年1月，晶科將該紀錄再次刷新至24.90%，創造了新的大面積n型單結單晶硅太陽電池的光電轉換效率世界紀錄。圖8為我國晶體硅太陽電池的實驗室光電轉換效率紀錄情況。

圖8 我國晶體硅太陽電池的實驗室光電轉換效率紀錄情況Fig. 8 Laboratory photoelectric conversion efficiency records of crystalline silicon solar cells in China

我國除了在晶體硅太陽電池技術方面領先全球外，在鈣鈦礦太陽電池、有機太陽電池等太陽電池的實驗室光電轉換效率提升方面也走在世界前列。2020年7月，杭州纖納光電科技有限公司的小尺寸鈣鈦礦光伏組件以18.04%的光電轉換效率的成績第7次蟬聯了小尺寸鈣鈦礦光伏組件世界紀錄榜首。目前NREL的太陽電池光電轉換效率紀錄表中，除晶科的多晶硅太陽電池外，分別由上海交通大學/北京航空航天大學、中國科學院化學研究所和漢能移動能源控股集團有限公司研發的有機太陽電池、有機疊層太陽電池和薄膜太陽電池仍同樣保持著世界紀錄。

1.5 光伏發電中標電價與光伏發電成本持續下降

1.5.1 光伏發電中標電價持續下降

2020年，全球光伏發電中標電價繼續下降，僅1年時間，全球就有3個光伏發電項目接連創造了最低中標電價。其中，2020年8月，位于葡萄牙的一個光伏發電項目的中標電價達到了0.0112歐元/kWh(約合1.320美分/kWh)，按當時匯率折合成人民幣約為0.091元/kWh。這一電價比2019年的全球最低中標電價降低了0.324美分/kWh，降幅達到19.7%。

除此之外，卡塔爾、阿聯酋、印度等國家的光伏發電項目中標電價也打破了各自此前的最低紀錄。由此可知，光伏發電價格已經在全球越來越多的國家及地區低于火電價格，成為了最具競爭力的電力產品。圖9 為2013～2020年全球范圍內光伏發電項目的最低中標電價。

圖9 2013～2020年全球范圍內光伏發電項目的最低中標電價Fig. 9 Lowest bidding price of PV power generation projects from 2013 to 2020 around the world

2020年，我國光伏發電項目的中標電價也刷新了自身最低紀錄。比如2020年的最低中標電價是青海省海南藏族自治州某個光伏發電競價項目的中標電價，為0.2427元/kWh(約合3.46美分/kWh)，該電價低于2019年的最低中標電價(內蒙古自治區達拉特旗光伏發電項目0.26元/kWh的中標電價)。

1.5.2 光伏發電成本持續下降

從我國情況來看，自2020年第3季度以來，受多種不利因素的影響，光伏市場出現了硅料供應緊張及光伏組件原輔材料價格上漲的情況，導致光伏組件價格反彈，全年光伏組件價格的降幅低于預期，光伏組件在整個光伏發電系統成本中的占比較2019年提升了0.8個百分點。2020年在我國地面光伏電站的光伏發電系統的初始投資中，非技術成本占比較2019年時降低了0.3個百分點；但土地費用在初始全投資中的占比不降反升，提高了1個百分點，所以，用地貴仍是光伏發電降本路上的一大難題。

然而從2020年全年情況來看，我國光伏組件及光伏發電系統的每W價格仍持續降低，光伏組件每W價格的全年平均值約為1.57元，較2019年下降了10.3%；光伏發電系統每W價格的全年平均值約為3.99元，較2019年下降了12.3%。

2 2020年我國光伏產業的發展特點

2.1 全社會關注度暴漲

光伏產業的全社會關注度暴漲主要體現在中央層面、金融市場方面及新聞媒體方面。

1)中央層面。2020年9月22日，國家主席習近平在第75屆聯合國大會一般性辯論上提出了“碳達峰”“碳中和”目標，且在此之后仍有7次在重大國際場合就“碳達峰”“碳中和”目標發表過重要講話。2020年10月31日，《求是》雜志刊發了國家主席習近平的重要文章《國家中長期經濟社會發展戰略若干重大問題》，文中明確表示，要拉長長板，尤其可以通過新能源等領域的全產業鏈優勢來拉緊國際產業鏈對我國的依存關系。我國光伏產業在世界范圍內占有舉足輕重的地位。上述言論充分肯定了包括光伏在內的新能源在拉緊國際產業鏈對我國依存關系方面扮演著極為重要的角色。2020年12月12日，國家主席習近平在氣候雄心峰會上強調：“到2030年，非化石能源占一次能源消費比重達到25%左右”，再一次為我國新能源的發展指明了方向。

2)金融市場方面。自“碳達峰”“碳中和”目標提出以來，金融市場對光伏板塊的關注度開始快速上升，與光伏相關的基金陸續上市發行；政策性銀行、商業銀行等紛紛表態要向風電領域和光伏領域等可再生能源領域傾斜；而國家綠色發展基金則重點關注光伏領域。

3)新聞媒體方面。2020年，《新聞聯播》《焦點訪談》《財經對話》《人民日報》及新華社等主流媒體對光伏產業做了諸多報道。《新聞聯播》報道了國內首家智慧能源小鎮，聚焦光伏屋頂及光伏建筑一體化；新華社則對中國最大的光伏發電基地進行了報道；與光伏產品相關的畫面3次亮相于2021年春晚舞臺的屏幕。

2.2 產業集中度進一步提升

2020年，我國國內光伏制造企業，尤其是龍頭企業的擴產步伐加快，且增大了單個擴產項目的規模。隨著這些新建產能的釋放及單晶硅產品、大尺寸光伏產品的快速迭代，在技術、資金方面無優勢的中小企業將逐漸退出光伏市場，產業集中度將得到進一步提升。

針對我國多晶硅、硅片、太陽電池、光伏組件這4個環節而言，2020年在各環節市場占有率排名前5的企業的市場占有率之和(CR5)分別為87.5%、88.1%、53.2%和55.1%，同比均提升了10個百分點以上。2018～2020年產業鏈各環節的CR5變化情況如表2所示。

表2 2018～2020年產業鏈各環節的CR5變化情況Table 2 Changes of CR5 in each link of industrial chain from 2018 to 2020

與此同時，龍頭企業的產量規模也大幅提升。在多晶硅環節，產量超過5萬t的企業有4家；在硅片環節，排名前5的企業的產量均超過10 GW；在太陽電池、光伏組件環節，產量超過10 GW的企業分別為4家和3家，“大者恒大”的趨勢愈加顯著。

2.3 融資環境改善

根據國金證券和中國光伏產業聯盟(CPIA)的不完全統計，2019年，我國光伏產業完成了10項融資，對應的融資規模達180億元。2020年，我國光伏產業完成了33項融資，同比增長了230%；對應的融資規模達682億元，同比增長了279%。在這33項融資中，定增募資的占比較大，為18項，對應的募資規模達421億元；其次是7項可轉債融資，對應的募資規模達122億元。2020年的以上融資規模均遠超2019年同期水平。

剛剛退休的愛荷華州立大學農學和毒理學教授杰夫·沃爾特（Jeff Wolt）則評價說：“基因編輯后造成的事故，既有可能發生在實驗室中，亦有可能發生在自然界里，但即使如此也很少讓農作物的培育者望而卻步。如果這個事故真的發生了，可能會產生較大的負面影響，如造成生物生長停滯，產生新的過敏源和毒素，或使植物暴露于疾病之中。”而植物學家在20世紀60年代就已經嘗到這個苦果。

融資主要用于企業的光伏產品擴產，且以太陽電池、光伏組件為主，輔材以玻璃環節為主。值得注意的是，在2020年未對較為緊缺的硅料環節融資，但這是否會影響到后續硅料環節的供應仍需持續跟蹤。除此之外，科創板、創業板的注冊制與主板、中小板的核準制相比，降低了入市標準，縮短了企業的首次公開募股(IPO)時間。2020年全年累計完成上市的光伏企業共計14家，其中，輔材上市企業的數量明顯增多，這充分說明我國光伏產業的綜合實力正在逐漸增強。

2020年12月初，A股市場第1支光伏交易所交易基金(ETF)順利發行，覆蓋光伏產業鏈上、中、下游的多個細分領域；隨后，天弘中證光伏產業ETF于2020年12月15日獲得中國證監會準予注冊的批復，2021年1月25日正式發行上市。由財政部、生態環境部、上海市人民政府共同發起的國家綠色發展基金的首期總規模達到885億元，重點投資會放在風電和光伏發電領域，而光伏發電領域更是重中之重的首選標的。

2.4 產業鏈供給矛盾突出

2020年，光伏產品價格經歷了“V”形起伏的過程，光伏產業中的硅料、玻璃和EVA膠膜等部分光伏組件原輔材料環節出現的供需緊張情況前所未有。上半年，受全球新冠肺炎疫情蔓延的影響，以及對下游應用市場未來需求的不確定性，導致光伏產業鏈各個環節的產品價格降幅均在20%左右。

1)硅料環節。2020年第3季度受到安全事故及自然災害等因素的影響，8月時多晶硅致密料的價格由6月時的59元/kg增至約95元/kg，漲幅約為60%；第4季度隨著新疆地區硅料企業復工，多晶硅價格回落，但仍比第2季度的最低價格高38%。

2)EVA膠膜方面。2020年防疫物資需求暴漲，由于EVA膠膜的生產設備及原材料EVA粒子可用于防疫物資的生產，使EVA膠膜的生產設備及EVA粒子供應緊張，EVA膠膜企業擴產受阻，被迫延遲。在2020年下半年EVA粒子需求暴漲的情況下，EVA膠膜企業只能通過大幅提高購買價格的方式來獲取EVA粒子資源。2020年下半年，EVA膠膜價格上漲了50%，一度高達14元/m2，與POE膠膜的價格形成了倒掛。

3)光伏玻璃方面。2020年下半光伏組件年需求的集中爆發導致光伏玻璃供給出現巨大缺口，光伏玻璃的價格快速上漲，年底時，3.2 mm厚的光伏玻璃價格達到了43元/m2，較5～6月最低價格時上漲了80%；針對光伏玻璃價格上漲，部分企業則采用浮法玻璃作為雙面光伏組件的背板玻璃。但進入12月后，光伏玻璃的價格趨于平緩。

從2020年全年來看，與年初時相比，除多晶硅價格上漲13.7%以外，硅片、太陽電池、光伏組件的價格仍分別下降了5.7%、6.7%與10.5%，由此可見，降本增效的發展方向未變。因此從長期來看，光伏產品價格依然會呈下降趨勢。2020年光伏產業鏈中光伏產品價格的變化趨勢如表3所示。

表3 2020年光伏產業鏈中光伏產品價格的變化趨勢Table 3 Price change trend of PV products in PV industry chain in 2020

3 2021年光伏產業的發展形勢展望

3.1 光伏將占據可再生能源增量市場的半壁江山

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10所示。

圖10 2011～2025年全球新增光伏裝機容量及預測值Fig. 10 Actual and forecast value of global newly PV installed capacity from 2011 to 2025

3.2 我國光伏市場將進入快速發展新階段

2021年是“十四五”規劃的開局之年，也是我國光伏發電進入平價上網的關鍵之年。2021年我國光伏應用市場將繼續保持快速增長勢頭，預計新增光伏裝機容量可達55～65 GW；其中，競價結轉光伏發電項目的裝機容量約為10 GW，戶用光伏市場的裝機容量有望達到15 GW，工商業分布式光伏發電項目的裝機容量預計約為10 GW，外送及平價地面光伏電站的裝機容量約為20～30 GW。受“碳達峰”“碳中和”目標的影響，以及相關政策和平價上網趨勢的推動，“十四五”期間我國光伏市場將迎來市場化建設高峰，預計國內年均新增光伏裝機容量在70～90 GW，有望進一步加速我國能源轉型。

3.3 大尺寸、高功率光伏產品將快速放量

大尺寸化是光伏發電降本增效的重要途徑，可以有效提升光伏組件的光電轉換效率，降低制造及度電成本。隨著市場對大尺寸、高功率光伏產品的接受和認可，疊加舊產線的技術改造、新產線產能的釋放及大型寬幅光伏玻璃、背板、EVA膠膜產能的加速配套，大尺寸、高功率光伏產品將在2021年進入快速放量的階段。預計2021年182 mm和210 mm尺寸硅片的占比將達到約50%，以“500 W+”和“600 W+”為代表的高功率光伏組件也將會快速導入市場，助推光伏市場進入平價時代；而158.75 mm尺寸硅片的占比將被壓縮至約5%；與此同時，156.75 mm尺寸硅片將會成為歷史。

3.4 對供應鏈的把控能力將成為企業競爭制勝的關鍵

2020年下半年，在經歷過硅料、光伏玻璃、EVA膠膜的緊缺、漲價潮之后，企業更加重視供應鏈的管理工作，對供應鏈的把控能力將直接決定企業的產出和營收，也將成為企業競爭制勝的關鍵。龍頭企業紛紛布局，采用多晶硅料生產企業與硅片生產企業、硅片生產企業與太陽電池生產企業，以及光伏組件生產企業和光伏玻璃生產企業等上、下游企業之間鎖定長單的方式或采取垂直整合等方式，加強對供應鏈的把控能力。

據不完全統計，僅2020年第4季度至2021年2月，光伏產業鏈上、下游各企業之間簽訂的長單數量多達30余個，涉及金額超過1600億元。以目前長單的簽訂情況來看，2021年80%以上的硅料產能已被下游企業預訂，其中多家硅料企業的產能已被全部預定，硅料供應呈現緊平衡態勢。210 mm、182 mm等大尺寸硅片的長單不斷，炙手可熱；適配大尺寸的光伏玻璃的新產線投產在即，光伏組件企業正積極與光伏玻璃生產企業簽署長期戰略合作協議，以期在鎖定產能的同時，能夠更好地進行上、下游產品的雙向對應及協調，增強光伏玻璃與光伏組件的適配性。

3.5 光伏將助力多個領域清潔低碳發展

《中國長期低碳發展戰略與轉型路徑研究》報告中指出，當前工業部門的能源消費占全國終端能耗的65%，是最主要的能源消費和二氧化碳排放部門；建筑、交通行業能耗分別占全國終端能耗的約20%和10%。目前，相關部門紛紛行動，針對“碳達峰”“碳中和”給出了指導性意見。

1)在電力方面：國家發展和改革委員會表示要大力調整能源結構，推進能源體系清潔低碳發展，加快光伏發電和風電發展，加快構建適應高比例可再生能源發展的新型電力系統，完善清潔能源消納長效機制。

2)在交通領域：交通運輸部表示要打造融合高效的智慧交通基礎設施；鼓勵在服務區、邊坡等公路沿線合理布局光伏發電設施，與市電等并網供電；制定高速公路路側光伏發電工程技術規范。

3)在建筑領域：住建部發布《太陽能發電工程項目規范(征求意見稿)》，面向社會廣泛公開征求意見；光伏發電在建筑方面的多樣化應用有望逐步落地，并開始進入規范化、標準化發展階段。

4)在工業領域：工信部表示要制定重點行業碳達峰行動方案和路線圖，鼓勵工業企業、園區建設綠色微電網，優先利用可再生能源；在各行業、各地區建設綠色工廠和綠色工業園區。

4 結論

本文對2020年我國光伏產業的發展形勢進行了回顧，分析了光伏產業發展特點，并對2021年光伏產業的發展形勢進行了展望。2020年我國新增光伏裝機容量達48.2 GW，連續8年位居全球首位；累計光伏裝機容量達到253 GW，連續6年位居全球首位。在光伏制造端，多晶硅、硅片、太陽電池、光伏組件這4個主要環節的產量均實現了兩位數增長；多晶硅產量達39.2萬t，連續10年位居全球首位；光伏組件產量達124.6 GW，連續14年位居全球首位。光伏產品出口市場穩中有增，光伏產品出口總額達197.5億美元，同比下降5%，但光伏組件出口量則達到了78.8 GW，創歷史新高，同比增長18%。