高密度单晶电池组件产业发展工作建议

《高密度单晶电池组件产业发展工作建议》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高密度单晶电池组件产业发展工作建议（13页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、高密度单晶电池组件产业发展工作建议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。一、 我国光伏行业发展情况（一）光伏产品制造产业发展情况近年来，我国光伏产业继续巩固在全球的规模

2、领先优势，在硅料、硅片、电池片和组件四个环节的全球产量排名中，多家中国企业均处于前列。在产品技术方面，182/210大硅片开始量产，N型电池加速商业化应用进程。我国光伏企业在PERC、TOPCon、HJT和IBC等高效电池生产技术上先后取得突破，不断刷新电池效率的世界纪录。光伏企业通过自动化改造，使用机器人和物联网等新技术提升生产效率，降低用工成本。组件企业主要通过应用自动串焊机、自动摆串机、智能层压机、EL图片自动分析等一系列设备和技术推动组件智能制造。头部企业已采用智能计算、自动化预测和分析控制等技术，对光伏制造过程进行智能化管控，实现节约成本、提质增效。在产业布局方面，我国光伏企业通过海

3、外建厂，应对欧美贸易保护政策。据中国新能源海外发展联盟发布的2018中国新能源国际发展报告统计，国内企业已形成东南亚、欧洲两大海外光伏制造基地群。东南亚光伏制造基地群主要涉及越南、泰国和马来西亚，欧洲光伏制造基地群主要涉及德国和希腊。同时，在国内产业布局方面，耗能较高、对电价敏感的多晶硅和拉棒环节向能源供应丰富、电价更低的西部地区转移，而硅片、电池片及组件的生产则集中在配套完善、人才资源丰富的中东部地区，产业布局愈加合理。光伏行业进入整合阶段，产业链各环节的龙头企业依靠资金、技术、成本和渠道优势，不断扩大规模，产业集中度进一步提高，中小厂商和落后产能正在退出市场。根据彭博新能源财经（BNEF）

4、数据，2019年光伏行业有21%的厂商遭到淘汰，退出市场的企业数量超过此前3年的总和。在多晶硅料环节，头部企业在技术、设备、能源条件和成本等方面的竞争力优势愈加明显。2021年，全球前十的多晶硅企业总产能达到705万吨，较2020年的54万吨/年增长307%，占全球总产能的911%；2021年，世界前五的多晶硅企业总产量之和为453万吨，约占全球总产量的706%，产量高度集中。在硅片环节，薄片化+大尺寸技术迭代推动头部企业扩产，强化了头部企业的规模、成本和市场话语权。2021年全球生产规模前十的硅片企业均为中国企业，前五家企业产能超过全球产能的74%。在电池片环节，目前处于由P型PERC技术向

5、N型电池技术过渡的前期，头部企业正在开展N型电池技术的研发和试生产。除自产电池外，头部组件企业也外购电池，造成该环节的市场集中度相对光伏行业其他环节较低，但也处于不断趋于集中的状态。2021年，全球前十大电池片企业产量占全球总产量的763%，同比增长101个百分点，其中9名为中国企业；全国前十大电池片企业产量占全国总产量的783%，同比提升101个百分点。由于新增产能的非硅成本更低、产品效率更高，老旧低效产能将在竞争中加速退出。目前，行业领先企业已具有规模效益，新进入者的规模门槛更高，电池片环节的产业集中度将继续提高。在组件环节，需要较长时间和较大投资树立品牌和建设销售渠道，品牌和渠道是组件环

6、节的核心竞争力。目前，随着高效组件技术不断成熟，头部组件企业持续扩产，凭借成本、品牌和渠道优势迅速提升市场份额。2021年，排名前五的企业组件产量占全国总产量的607%，同比增长54个百分点，扩张和渗透速度加快。（二）光伏应用市场情况根据中国光伏行业协会数据，2021年，我国新增光伏装机5488GW，尽管受到疫情影响，仍较2020年的482GW增长14%。其中，集中式光伏电站新增装机256GW，较2020年降低217%；分布式光伏新增装机293GW，较2020年提高889%。权威机构普遍认为2022年中国光伏新增装机规模将较2021年呈现较大增长，据IHSMarkit预测，2022年中国新增光

7、伏装机将为105GW；根据中国光伏行业协会预测，2022年中国新增光伏装机将超过75GW。二、 开展智能光伏建筑及城镇应用示范在有条件的城镇建筑屋顶（如公共建筑、商业建筑、厂矿建筑、设施建筑等），采取引导、企业自愿、金融支持、社会参与的方式，或引入社会资本出租屋顶、EMC节能服务合同管理等多种商业模式，建设独立的就地消纳分布式建筑屋顶光伏电站和建筑光伏一体化电站，促进分布式光伏应用发展。积极开展市、县、开发区一级的城市级分布式建筑光伏电站示范工程建设，由组织和引导作为公共建设项目，实现智能光伏建筑大数据在线监测管理。在光照资源优良、电网接入消纳条件好的城镇和农村地区，结合新型城镇化建设、旧城镇

8、改造、新农村建设、易地搬迁等渠道，统筹推进居民屋顶智能光伏应用，形成若干光伏小镇、光伏新村。积极在有条件的农村地区小型建筑、独立农舍推广光伏取代燃煤取暖技术应用。三、 开展智能光伏农业应用示范支持光伏与农业融合发展，开展立体式经济开发，在有条件的地方实现农业设施棚顶安装太阳能组件发电、棚下开展农业生产的形式，将光伏发电与农业设施有机结合，在种养殖、农作物补光、光照均匀度与透光率调控、智能运维、高效组件开发等方面开展深度创新；鼓励光伏农业新兴商业模式探索，推进农业绿色发展，促进农民增收。四、 全球光伏行业发展情况（一）全球光伏行业支持政策作为基础设施，各国的电力行业均受政策影响，涉及的范围包括电

9、源和电网投资和运营者的资格、可用的发电技术、以及适用于不同发电技术的电价和电量收购条件。各国与光伏应用相关的政策决定了该国的光伏发展路径和速度。光伏行业在1990年代初起步。与其它新兴产业一样，在光伏应用初期，因行业规模小、产业链不完善和技术待改进等因素，光伏系统造价和发电成本高。注意到光伏对能源转型的重要性，一些发达国家制定和实施了扶持光伏发展的政策，包括（1）明确光伏发电的战略地位，制定光伏应用规划；和（2）实施扶持政策，包括研发、投资或安装费用补贴、发电电价补贴、税收优惠和可再生能源配额制等。经过20多年发展，光伏是目前全球新装机容量最大的电源，也是很多国家成本最低的能源。为了低碳发展，

10、履行巴黎协定规定的减排义务，各国均制定和实施了有利于光伏发展的政策，保证了光伏应用规模在未来的持续快速增长。（二）全球光伏应用市场发展情况技术进步推动光伏产品的降本增效。在过去十年内，主流量产晶硅光伏电池的转换效率由约16%提高到近23%；主流组件版型由60片15675mm电池和组件功率240W，提升到目前的132片210mm半片电池和组件功率665W。随着转换效率提高，每瓦光伏组件所需的原材料相应减少，组件单位制造成本相应降低。更低的组件成本带动应用规模扩大，进而驱动整个产业链的运营效率不断优化，光伏制造用主辅材料成本快速降低，性能大幅提高。同时，效率和功率更高的组件减少电站占地，节省包括支

11、架和电缆在内的BOS成本，进而降低光伏电站建设成本和度电成本（LCOE）。组件价格和大型地面电站建设成本的构成和变化情况。技术进步和规模效益相辅相成，一起推动了全球光伏发电成本的下降。在全球大部分市场，光伏发电在电网侧做到了平价或低价上网，在用户侧实现了低价用电。成本已不再是限制光伏应用规模的主要障碍。根据英国智库CarbonTracker于2020年发布的报告，在不包括碳排放成本情况下，在大多数国家，新建燃煤发电成本高于新建可再生能源项目，超过60%的在运行燃煤电站发电成本高于新建可再生能源项目。如考虑燃煤等化石能源发电的碳排放成本，光伏电站具有更大的成本优势。在全球范围内，光伏电站已开始取

12、代化石能源发电。在全球范围内，光伏等可再生能源正在加速替代传统的化石能源和核电。根据BNEF统计，从2016年开始，光伏成为全球新增装机容量最大的电源；从2017年开始，光伏新增装机规模超过包括化石能源（燃煤和油气）、水电和核电的总装机规模。根据IHSMarkit数据，尽管受到多重因素影响，2021年全球光伏新增装机量仍达到177GW，相较2020年138GW的新增装机量提高约28%，证明了光伏全球市场需求的韧性。随着疫情在全球范围内得到控制，特别是主要经济体将围绕可持续发展制定和实施疫后经济恢复和刺激计划，预计全球光伏需求将进入快速增长通道。与全球光伏需求快速增长相伴的是，全球市场更加多元化

13、和分散化。光伏应用在全球得到普及，新兴市场不断涌现，年新增装机容量超过1GW的国家越来越多；更多的国家开始推广光伏应用，年新增装机容量超过100MW。预计在疫情得到控制后，将有更多国家的年新增装机容量迈入1GW和100MW。光伏应用在全球的普及，要求组件企业具有全球化的销售渠道和销售能力。五、 开展智能光伏扶贫应用示范围绕脱贫攻坚目标，推进光伏扶贫工程，在禁止以任何方式占用永久基本农田的前提下，在具备条件的建档立卡贫困村建设村级光伏扶贫电站。鼓励先进光伏产品及系统应用，优先保证光伏扶贫产品质量和系统性能；加大信息技术应用，通过大数据、物联网等技术手段实现光伏扶贫数据采集、系统监控、运维管理的智

14、能化；结合光伏扶贫电站模式及地域分布特点，因地制宜加强光伏扶贫与各类光伏+综合应用的整合，创新光伏扶贫模式。六、 光伏行业产业链光伏产业链的上游为多晶硅料生产、单晶拉棒/多晶铸锭和切片等环节，中游为光伏电池生产、光伏组件封装等环节，下游为光伏应用系统的安装及服务等多晶硅是光伏产品制造的基础原材料。目前，改良西门子法是世界主流的多晶硅生产方法，目前我国多晶硅95%的产品由此种方法生产；近年来，硅烷法颗粒硅系统进步明显，按照中国光伏产业发展路线图（2021年版）预测，未来硅烷流化床粒状多晶硅的市场份额可能会有所增加，到2030年有望达到10%的市场份额。从2011年开始，我国多晶硅产量排名世界第一

15、，产业竞争力不断提高。根据中国光伏行业协会数据统计，2021年，全球多晶硅有效产能为774万吨，同比上升273%；全球多晶硅产量642万吨，同比增长232%。光伏技术进步使每瓦组件使用的多晶硅料量逐年降低，硅料在组件总成本中的占比已经较低。多晶硅料经过铸锭制成多晶硅锭，或者熔融后加入单晶硅籽晶、并用直拉法或悬浮区熔法制成单晶硅棒。硅锭和硅棒经过砂浆钢线或金刚线切割被加工为硅片。根据中国光伏行业协会数据统计，2021年全球硅片总产能4151GW，产量约为2329GW，同比增长389%。我国大陆硅片产能4072GW，同比增长697%，产量2266GW，同比增长404%。电池片能够实现光能向电能转化

16、。电池片是硅片经过制绒、扩散、刻蚀等一系列环节后加工而成的，电池片加工需要较高的技术能力与资本投入。根据硅衬底不同，晶硅电池分为P型电池和N型电池。P型电池的PERC技术是当前晶硅电池的主流技术，效率普遍超过22%。N型技术是下一代晶硅电池技术，具有制程短、转换效率高、抗衰减、温度系数低等特点，有利于提高光伏发电量、降低发电成本，发展前景广阔。根据中国光伏行业协会数据统计，2021年，全球晶硅电池片总产能4235GW，同比增加698%；总产量2239GW，同比增加370%。我国大陆电池片总产能达到3606GW，同比增加792%，占全球总产能851%；电池片总产量达到1979GW，同比增加468

17、%，占全球总产量884%。组件是将一定数量的电池片采用串并联的方式连接，并经过严密封装后，形成的光伏发电设备。组件是光伏发电系统最重要的设备，在很大程度上决定光伏发电成本。得益于组件技术在光学、电气和结构三方面的优化和进步，从2010年到2016年，光伏组件转换效率平均每年提升03%-04%；从2017到2020年，转换效率提升速度加快到每年05%-1%。其中，光学优化是指减少光照的光学损失，途径包括通过优化和更换材料，降低光反射、提高光吸收；以及通过优化焊带结构（如三角焊带）和电池片拼接技术（如拼片），减少电池片片间空隙，提高对光的吸收能力。电气优化是通过优化电池内部的电流走势和电池片间的连

18、接结构，减少电阻损失，涉及的主要技术包括半片、多主栅和叠瓦技术。结构优化是指从整体上改变组件排布和构造，或者基于上游技术突破实现结构优化，如双面组件技术和大硅片组件技术。目前主要组件产能均全面采用前述技术，并通过智能制造提升组件产品的质量和可靠性，降低制造成本。根据中国光伏行业协会数据统计，2021年，全球光伏组件产能4652GW，产量2208GW，分别同比增长454%和349%。我国光伏组件产量1818GW，同比增长459%，占全球组件产量的823%；组件出口量约为985GW，创历史新高，约占我国组件产量的542%。在2021年全球光伏组件前十大供应商中，国内企业占八席。光伏发电系统无旋转设

19、备，可靠性高，维护简便；高度模块化，规模灵活，既适合大规模的集中式地面电站应用，也适合小容量的分布式应用。根据IHSMarkit数据统计，2021年，全球光伏电站新增装机177GW，同比增长282%。根据中国光伏行业协会数据，2021年我国新增装机5488GW，同比增长139%，新增和累计光伏装机保持全球第一。集中式光伏电站是将光伏列阵生产的直流电能，经逆变器转变为交流电、升压后并入公共电网的光伏电站。目前，我国以集中式光伏电站为主。除常规的地面电站外，集中式光伏电站还包括农光互补和牧光互补地面电站、水面电站。除发电外，这类电站通常兼具改善生态、提高土地利用效率的功能。分布式光伏电站是指安装在

20、厂房、办公楼、居民住房等建筑物顶上或周边空地上的中小容量光伏电站，电站在用户侧并网，自发自用、余量上网。与集中式光伏电站相比，分布式光伏具有不占用土地资源、减少输配网损、电量就近消纳等优势。因用电电价高于发电电价，分布式光伏通常具有更好的经济性。因其前述优势，分布式光伏应用具有很大的增长潜力。此外，分布式光伏电站还包括建筑一体化光伏、渔光互补和农业大棚光伏等应用。七、 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

21、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。八、 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。