王 青,孙 頔,江 华,2*
(1.中国光伏行业协会,北京 100846;2. 赛迪智库集成电路研究所,北京 100846)
2020年下半年以来,全球多个国家和地区以碳达峰、碳中和作为政策目标,并纷纷发布相关政策和规划,以促进“双碳”目标的实现,从而推动了光伏发电装机容量的增长,确定了光伏产业的长期发展趋势。在此背景下,光伏产业内的企业纷纷扩大产能、光伏产业外的企业不断强势进入。针对此种情况,本文对“十四五”时期光伏发电装机情况及配套产业链发展情况进行了预测,并分析了光伏产业链的供需情况。
中国光伏行业协会(CPIA)从乐观情况和保守情况2个方面对“十四五”时期全球光伏发电年新增装机容量进行了预测,具体如图1所示。
图1 “十四五”时期全球光伏发电年新增装机容量预测Fig. 1 New installed capacity forecast of global PV power generation during the 14th Five-Year Plan period
随着中国硅片、太阳电池及光伏组件产量在全球占比的进一步提升,硅片、太阳电池及光伏组件的市场需求量也将得到快速增长。根据“十四五”时期全球光伏发电年新增装机容量情况,本文对2021—2025年中国光伏供应链需求进行了预测,具体如表1所示。从表1中可以看出,截至2025年,中国多晶硅需求量将达到97~119万t,硅片需求量将达到324~396 GW,太阳电池需求量将达到301~368 GW,光伏组件需求量将达到279~341 GW。
表1 2022—2025年中国光伏供应链需求预测Table 1 Forecast of PV supply chain demand in China from 2022 to 2025
2020年,中国多晶硅产能达到45.7万t,同比下降1.9%;产量约为39.6万t,同比增长15.8%。在市场需求的推动下,企业有较强意愿投入多晶硅的扩产中。2021年3—7日期间,根据部分企业的公告,其新规划项目的多晶硅总产能达225万t,其中,一期计划投产70万t。部分多晶硅企业的扩产计划如表2所示。
2021年中国多晶硅产能约为61.8万t,再结合表2中的数据,预计2022年中国多晶硅产能约为85.0万t。2015—2022年中国多晶硅的产能情况如图2所示。
表2 部分多晶硅企业的扩产计划Table 2 Expansion plan of part of polysilicon enterprise
从图2可以看出,2015—2021年,中国多晶硅年产能从19万t增长至61.8万t,年复合增长率达到21.7%。根据预测,2022年中国多晶硅产能的增长率为34%,综合考虑多晶硅的生产技术、投资强度和安全稳定生产管理难度均较高的因素,预测2023—2025年中国多晶硅产能年复合增长率将达到31%。2021—2025年中国多晶硅的产能预测如表3所示。
表3 2021—2025年中国多晶硅产能预测Table 3 Forecast of polysilicon productivity in China from 2021 to 2025
图2 2015—2022年中国多晶硅的产能Fig. 2 Polysilicon productivity in China from 2015 to 2022
据《2020—2021年中国光伏产业年度报告》统计,2020年,中国大陆硅片产能约为240 GW,同比增长38.2%;产量约为161.4 GW,同比增长19.8%。为满足下游市场的旺盛需求,行业龙头企业均发布了大幅扩产计划。据统计,部分企业在2020年以来总计拟投建的硅片项目近300 GW,具体如表4所示。
2021年中国硅片产能为407.4 GW,再结合表4中的数据,预计2022年中国多晶硅产能为548 GW。2015—2022年中国硅片的产能情况如图3所示。
表4 2020年以来部分硅片企业的扩产计划Table 4 Expansion plan of part of wafer enterprise from 2020
从图3可以看出,2015—2020年,中国硅片年产能从64.3 GW增长至240 GW,年复合增长率达到30%。
图3 2015—2022年中国硅片产能Fig. 3 Wafer productivity in China from 2015 to 2022
2021年中国硅片产能的增长率为70%,2022—2023年中国硅片产能预测如表5所示。结合表5中数据可以看出,2022年中国硅片产能的增长率为58%,综合考虑各龙头企业未来的扩产计划,预计2023年中国硅片产能年复合增长率达到45%。根据中国硅片产能预测情况推测,由于硅片产能扩张速度较快,可能出现硅片产能高于市场需求的情况,造成开工率和产品价格下滑,企业扩张积极性下降,因此,远期的硅片产能扩张趋势不明朗。
表5 2022—2023年中国硅片产能预测Table 5 Forecast of wafer productivity in China from 2022 to 2023
通过2010—2020年太阳电池的产能情况可以看出,截至2020年底,中国太阳电池产能已达到201.2 GW,同比增长22.8%;产量达到134.8 GW,同比增长22.2%,具体如图4所示。
图4 2010—2020年中国太阳电池的产能情况Fig. 4 Solar cells productivity in China from 2010 to 2020
从图4可以看出,2010—2020年,中国太阳电池产能从21 GW增至201.2 GW,年复合增长率达到25%;2015—2020年,中国太阳电池产能从53 GW增长至201.2 GW,年复合增长率达到31%。
综合考虑上游供给和下游市场需求,预计2021—2025年中国太阳电池产能年复合增长率将达到28%。2022—2025年中国光伏组件的产能预测如表6所示。
表6 2022—2025年中国电池的产能预测Table 6 Forecast of solar cells productivity in China from 2022 to 2025
通过2010—2020年中国光伏组件的产能情况可以看出,截至2020年底,中国光伏组件产能达到192.7 GW,同比增长27.3%;产量达到124.6 GW,同比增长26.4%,具体如图5所示。
从图5可以看出,2010—2020年,中国光伏组件产能从20 GW增至192.7 GW,年复合增长率达到25.4%;2015—2020年,中国光伏组件产能从71 GW增至192.7 GW,年复合增长率达到22.1%。
图5 2010—2020年中国光伏组件的产能情况Fig. 5 PV modules productivity in China from 2010 to 2020
综合考虑2021—2025年预测的全球光伏市场年均增速(20.5%),以及在碳达峰、碳中和目标指引下巨大的行业扩产势头,预测2021—2025年中国光伏组件产能的年复合增长率将达到24%。2022—2025年中国光伏组件的产能预测如表7所示。
表7 2022—2025年中国光伏组件的产能预测Table 7 Forecast of PV modules productivity in China from 2022 to 2025
从表7可以看出,截至2023年,中国光伏组件产能将达到367.4 GW。实际上,由于2019—2021年中国部分光伏组件企业实行扩产计划以来,据CPIA数据统计,目前以2023年作为投产时间的中国光伏组件产能规模将达到272 GW。
随着碳达峰、碳中和目标的提出,以光伏为代表的可再生能源的需求不断提高,因此表8中的供需情况分析均以乐观情况下的需求量进行测算。下文分别针对多晶硅、硅片、太阳电池、光伏组件各环节及产业链其他环节方面的情况进行分析。
表8 “十四五”时期中国光伏产业链需求量及产能对比Table 8 PV industry chain productivity and demand comparison in China from 2021 to 2025
根据对历史数据的统计发现,大体上当多晶硅产能大于需求且大于30%以上时,多晶硅价格会快速下跌,当产能大于需求但小于20%时,多晶硅价格会小幅上涨,产能大于需求且小于10%时,价格会快速上涨。2021年多晶硅产能同需求相比仅高出5.6%,因此出现了年内多晶硅价格暴涨的现象。2022年多晶硅预测产能同需求相比仅高出4.9%,处于供需紧平衡状态,但价格过高也抑制终端需求,因此上涨幅度会动态变化。受市场供需关系调节及扩产项目逐步投产,产能的进一步释放,多晶硅产能和需求紧平衡状态也将逐步得到缓解,预测产能同需求相比大于30%时,多晶硅价格或将快速回落至合理区间。
2016—2020年硅片产能利用率平均值为77%,在2021—2025年硅片产能利用率仍为77%的前提下,该期间硅片产量和需求对比如表9所示。如果预期扩产的硅片项目能如期达产,即使在乐观情形下,硅片环节也可能存在过剩的风险。
表9 2021—2025年中国硅片需求量和产量对比Table 9 Wafer production and demand comparison in China from 2021 to 2025
2016—2020年产能利用率平均值为74%,在2021—2025年太阳电池产能利用率仍为74%的前提下,此时间段内,太阳电池的产量和需求对比如表10所示。如果预期扩产的太阳电池项 目能如期达产,太阳电池产量可以满足增长下的市场需求。
表10 2021—2025年中国太阳电池的需求量和产量对比Table 10 Solar cells production and demand comparison in China from 2021 to 2025
2016—2020年光伏组件产能利用率的平均值为64%,在2021—2025年光伏组件产能利用率仍为64%的前提下,此时间段内,光伏组件的产量和需求对比如表11所示。如果预期扩产的光伏组件项目能如期达产,尽管在乐观情形下2021—2025年光伏组件产量不足以满足市场需求,但通过对光伏组件开工率进行调整,提高其产能利用率,光伏组件产量也可以满足增长的市场需求。
表11 2021—2025年中国光伏组件需求量和产量对比Table 11 PV modules production and demand comparison in China from 2021 to 2025
除多晶硅之外,光伏产业链中的工业硅属于黑色金属冶炼和压延加工业,而光伏玻璃属于非金属矿物制品业,这两大行业在《中华人民共和国2010年国民经济和社会发展统计公报》(下文简称《公报》)中均归类为高耗能行业,此后从国家层面再无进一步的明确划分。5万t标准煤所对应的工业硅、光伏玻璃、硅棒项目产能分别为2万t、19万t及2.5 GW。目前工业硅新增项目规模基本均为10万吨以上,一个1200 t/天的玻璃窑炉的年产能达39.6万t,硅棒为10 GW以上。若上述项目扩产均需“窗口指导”,或将导致供应紧张的情况发生。
此外,据统计,胶膜的生产能耗为1223 t标准煤/GW,5万t标准煤对应的生产规模为40 GW。一般胶膜企业一个基地的项目规模为30 GW以上,未来也会扩展到50~60 GW。虽然胶膜产品按照《公报》分类属于2921塑料薄膜制造,归属于橡胶和塑料制品业,不属于高耗能行业,但其生产过程中的能耗较大,未来也易受到能耗双控政策的影响。
本文参考历年中国光伏产业链各环节的产能增长情况,对“十四五”时期中国多晶硅、硅片、太阳电池、光伏组件的供需情况进行分析,单从数据来看,多晶硅、硅片、太阳电池、光伏组件产能可以满足增长的市场需求。但也需要考虑现实因素,如光伏行业技术迭代快、需要提前布局、落后产能的退出以及扩产计划与投产的区别等方面对实际产能释放的影响等因素。