中国光伏产业2020年回顾与2021年展望

金艳梅，江 华，强彦政，李嘉彤，王 青，茹佳林，陈 丽

(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)

0 引言

2020年，面对全球新冠肺炎疫情爆发的不利因素，我国光伏产业仍表现亮眼，应用市场实现恢复性增长、产业规模持续扩大、光伏产品出口稳中有增、技术创新活跃，以及光伏发电中标电价与光伏发电成本持续下降。本文对我国光伏产业2020年的发展形势及发展特点进行了回顾与总结，并对其2021年的发展形势进行了展望。

1 2020年我国光伏产业的发展形势回顾

1.1 应用市场实现恢复性增长

2020年，我国新增光伏装机规模达48.2 GW，创历史第二新高，同比增长60%，尤其是集中式光伏电站的新增装机规模同比增长了近83%。截至2020年底，我国累计光伏并网装机容量达253 GW，同比增长23.5%。全年光伏发电量达2605亿kWh，同比增长16.2%，占我国全年总发电量的3.5%，同比提高0.4个百分点。2013～2020年我国新增光伏装机容量情况如图1所示。

图1 2013～2020年我国新增光伏装机容量情况Fig. 1 Newly PV installed capacity in China from 2013 to 2020

2019年与2020年各季度我国新增光伏装机容量情况如图2所示。从图2中可以看出，仅2020年第1季度(Q1)由于受到国内新冠肺炎疫情爆发的影响，该季度我国新增光伏装机容量同比下降；除此以外，2020年其他季度的新增光伏装机容量均超过2019年同期；尤其是在2020年第4季度(Q4)，在光伏供应链价格上涨的情况下，该季度的新增光伏装机容量仍达到了29.4 GW，接近2019年全年的新增光伏装机容量。

图2 2019年与2020年各季度我国新增光伏装机容量情况Fig. 2 Newly PV installed capacity in China in each quarter of 2019 and 2020

户用光伏成为2020年国内光伏市场的一大亮点，图3为 2020年我国户用光伏装机容量情况。从图中可知，11月时户用光伏装机容量约为3.5 GW，达到户用光伏月装机容量的历史峰值；户用光伏的全年装机容量达到10.1 GW，该值与“十三五”期间前4年的户用光伏总装机容量相当。

图3 2020年我国户用光伏装机容量情况Fig. 3 Installed capacity of household PV of China in 2020

1.2 产业规模持续扩大

2020年，尽管受到年初国内新冠肺炎疫情的冲击、7～8月新疆维吾尔自治区的多晶硅料企业发生安全事故和该自治区由于新冠肺炎疫情导致的硅料供应紧张，以及从7月开始由于光伏玻璃、EVA胶膜等供应紧张导致光伏组件原辅材料价格上涨等“黑天鹅事件”的影响，我国光伏产业仍在国内外市场的推动下呈现出规模持续扩大的趋势。

表1为2020年我国光伏产品的产量及同比增长率情况。由表1可知，2020年我国多晶硅产量达39.2万t，同比增长了14.6%，连续10年位居全球首位；硅片产量达161.3 GW，同比增长了19.8%；太阳电池产量达134.8 GW，同比增长了22.2%；光伏组件产量达124.6 GW，同比增长了26.4%，连续14年位居全球首位。

表1 2020年我国光伏产品的产量及同比增长率情况Table 1 PV products output and year-on-year growth rate during 2020 in China

图4为2010～2020年我国光伏产品的产量及同比增长率变化情况。

图4 2010～2020年我国光伏产品的产量及同比增长率变化情况Fig. 4 Changes of PV products output and year-on-year growth rate from 2010 to 2020 in China

1.3 光伏产品出口稳中有增

2020年，我国光伏产品的出口总额约为197.5亿美元，同比下降5%。其中，硅片出口额为17.7亿美元，出口量约为27 GW；太阳电池出口额约为9.9亿美元，出口量约为9 GW；与去年同期相比，硅片和太阳电池的出口量均略有下降。光伏组件出口额达169.9亿美元，出口量约为78.8 GW，同比增长了18%。

随着海外新冠肺炎疫情的爆发，海外光伏市场对于我国光伏产品的预期需求下降，导致2020年第2季度出口的光伏产品的价格大幅下降，这也成为我国光伏产品出口总额下降的主要原因；同时，海外工厂产能利用率的下降导致我国硅片、太阳电池的出口量下降。但从全球范围来看，以光伏市场为代表的可再生能源市场的发展受新冠肺炎疫情的影响并不大，尤其是我国光伏组件出口量依然呈上升趋势。2011～2020年我国光伏产品出口额及同比增长率情况如图5所示。

图5 2011～2020年我国光伏产品出口额及同比增长率情况Fig. 5 Exports and year-on-year growth rate of PV products in China from 2011 to 2020

从2020年我国光伏组件的主要出口市场来看，传统光伏市场的活力不减，其中出口至荷兰和越南光伏市场的份额增长明显。在光伏发电成本持续降低及欧盟推动落实“欧洲绿色协议”的背景下，欧洲光伏市场保持增长势头，荷兰作为欧洲光伏市场的集散中心，我国出口至该国的光伏产品的出口量持续增长。越南的光伏补贴政策要求在2020年年底前并网的光伏发电项目才能享受当年的补贴，因此，为了可以拿到为期20年的补贴，越南光伏市场2020年第4季度的光伏装机容量猛增，对我国光伏组件的需求量增长明显。受新冠肺炎疫情的影响，印度光伏市场对于光伏组件的需求量明显下降。作为曾经的新兴光伏市场，乌克兰由于国内电价下降致使其光伏发电项目的收益有所降低，从而导致投资热情减退，因此乌克兰光伏市场对光伏组件的需求量下降。墨西哥光伏市场受到本国取消清洁能源拍卖政策及后续政策不确定性的影响，未能延续之前的光伏装机容量增长势头，该光伏市场对光伏组件的需求量有所下降。2019与2020年我国光伏组件的主要出口市场的出口额情况如图6所示。

图6 2019与2020年我国光伏组件主要出口市场的出口额情况Fig. 6 Export value of main export markets of PV modules of China in 2019 and 2020

1.4 技术创新活跃

2020年，我国光伏产业的技术创新主要体现在产业化技术创新和实验室光电转换效率提升这2个方面。

1)产业化技术创新。在多晶硅方面，多晶硅生产的综合电耗已降至66.5 kWh/kg-Si，单炉致密料的占比已提升至70%～80%；在单晶硅方面，单晶炉单炉投料量已提升至1900 kg，较2019年的1300 kg有大幅提升。在硅片方面，尺寸为158.75 mm和166 mm的硅片合计占比达到77.8%，182 mm和210 mm大尺寸硅片正逐步进入市场。在晶体硅太阳电池方面，规模化生产的p型单晶硅太阳电池均采用的是PERC技术，平均光电转换效率达到了22.8%，较2019年提高了0.5个百分点；先进企业生产的此类太阳电池的光电转换效率已达到23%。在光伏组件方面，尺寸为166 mm、72片型的PERC单晶硅光伏组件的主流功率超过了450 W。2008～2020年我国量产太阳电池的光电转换效率变化情况如图7所示。

图7 2008～2020年我国量产太阳电池的光电转换效率的变化情况Fig. 7 Changes of photoelectric conversion efficiency of mass-produced solar cells in China from 2008 to 2020

2)实验室光电转换效率提升。2020年4月，晶科能源控股有限公司(下文简称“晶科”)研发的多晶硅太阳电池的实验室光电转换效率达到了23.3%，并被收录于美国国家可再生能源实验室(NREL)的太阳电池光电转换效率纪录表中；随后阿特斯阳光电力有限公司宣布其将这一效率提高至23.81%。2020年7月，晶科宣布其研发的大面积n型单结单晶硅太阳电池的光电转换效率达到24.79%，且于2021年1月，晶科将该纪录再次刷新至24.90%，创造了新的大面积n型单结单晶硅太阳电池的光电转换效率世界纪录。图8为我国晶体硅太阳电池的实验室光电转换效率纪录情况。

图8 我国晶体硅太阳电池的实验室光电转换效率纪录情况Fig. 8 Laboratory photoelectric conversion efficiency records of crystalline silicon solar cells in China

我国除了在晶体硅太阳电池技术方面领先全球外，在钙钛矿太阳电池、有机太阳电池等太阳电池的实验室光电转换效率提升方面也走在世界前列。2020年7月，杭州纤纳光电科技有限公司的小尺寸钙钛矿光伏组件以18.04%的光电转换效率的成绩第7次蝉联了小尺寸钙钛矿光伏组件世界纪录榜首。目前NREL的太阳电池光电转换效率纪录表中，除晶科的多晶硅太阳电池外，分别由上海交通大学/北京航空航天大学、中国科学院化学研究所和汉能移动能源控股集团有限公司研发的有机太阳电池、有机叠层太阳电池和薄膜太阳电池仍同样保持着世界纪录。

1.5 光伏发电中标电价与光伏发电成本持续下降

1.5.1 光伏发电中标电价持续下降

2020年，全球光伏发电中标电价继续下降，仅1年时间，全球就有3个光伏发电项目接连创造了最低中标电价。其中，2020年8月，位于葡萄牙的一个光伏发电项目的中标电价达到了0.0112欧元/kWh(约合1.320美分/kWh)，按当时汇率折合成人民币约为0.091元/kWh。这一电价比2019年的全球最低中标电价降低了0.324美分/kWh，降幅达到19.7%。

除此之外，卡塔尔、阿联酋、印度等国家的光伏发电项目中标电价也打破了各自此前的最低纪录。由此可知，光伏发电价格已经在全球越来越多的国家及地区低于火电价格，成为了最具竞争力的电力产品。图9 为2013～2020年全球范围内光伏发电项目的最低中标电价。

图9 2013～2020年全球范围内光伏发电项目的最低中标电价Fig. 9 Lowest bidding price of PV power generation projects from 2013 to 2020 around the world

2020年，我国光伏发电项目的中标电价也刷新了自身最低纪录。比如2020年的最低中标电价是青海省海南藏族自治州某个光伏发电竞价项目的中标电价，为0.2427元/kWh(约合3.46美分/kWh)，该电价低于2019年的最低中标电价(内蒙古自治区达拉特旗光伏发电项目0.26元/kWh的中标电价)。

1.5.2 光伏发电成本持续下降

从我国情况来看，自2020年第3季度以来，受多种不利因素的影响，光伏市场出现了硅料供应紧张及光伏组件原辅材料价格上涨的情况，导致光伏组件价格反弹，全年光伏组件价格的降幅低于预期，光伏组件在整个光伏发电系统成本中的占比较2019年提升了0.8个百分点。2020年在我国地面光伏电站的光伏发电系统的初始投资中，非技术成本占比较2019年时降低了0.3个百分点；但土地费用在初始全投资中的占比不降反升，提高了1个百分点，所以，用地贵仍是光伏发电降本路上的一大难题。

然而从2020年全年情况来看，我国光伏组件及光伏发电系统的每W价格仍持续降低，光伏组件每W价格的全年平均值约为1.57元，较2019年下降了10.3%；光伏发电系统每W价格的全年平均值约为3.99元，较2019年下降了12.3%。

2 2020年我国光伏产业的发展特点

2.1 全社会关注度暴涨

光伏产业的全社会关注度暴涨主要体现在中央层面、金融市场方面及新闻媒体方面。

1)中央层面。2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会一般性辩论上提出了“碳达峰”“碳中和”目标，且在此之后仍有7次在重大国际场合就“碳达峰”“碳中和”目标发表过重要讲话。2020年10月31日，《求是》杂志刊发了国家主席习近平的重要文章《国家中长期经济社会发展战略若干重大问题》，文中明确表示，要拉长长板，尤其可以通过新能源等领域的全产业链优势来拉紧国际产业链对我国的依存关系。我国光伏产业在世界范围内占有举足轻重的地位。上述言论充分肯定了包括光伏在内的新能源在拉紧国际产业链对我国依存关系方面扮演着极为重要的角色。2020年12月12日，国家主席习近平在气候雄心峰会上强调：“到2030年，非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右”，再一次为我国新能源的发展指明了方向。

2)金融市场方面。自“碳达峰”“碳中和”目标提出以来，金融市场对光伏板块的关注度开始快速上升，与光伏相关的基金陆续上市发行；政策性银行、商业银行等纷纷表态要向风电领域和光伏领域等可再生能源领域倾斜；而国家绿色发展基金则重点关注光伏领域。

3)新闻媒体方面。2020年，《新闻联播》《焦点访谈》《财经对话》《人民日报》及新华社等主流媒体对光伏产业做了诸多报道。《新闻联播》报道了国内首家智慧能源小镇，聚焦光伏屋顶及光伏建筑一体化；新华社则对中国最大的光伏发电基地进行了报道；与光伏产品相关的画面3次亮相于2021年春晚舞台的屏幕。

2.2 产业集中度进一步提升

2020年，我国国内光伏制造企业，尤其是龙头企业的扩产步伐加快，且增大了单个扩产项目的规模。随着这些新建产能的释放及单晶硅产品、大尺寸光伏产品的快速迭代，在技术、资金方面无优势的中小企业将逐渐退出光伏市场，产业集中度将得到进一步提升。

针对我国多晶硅、硅片、太阳电池、光伏组件这4个环节而言，2020年在各环节市场占有率排名前5的企业的市场占有率之和(CR5)分别为87.5%、88.1%、53.2%和55.1%，同比均提升了10个百分点以上。2018～2020年产业链各环节的CR5变化情况如表2所示。

表2 2018～2020年产业链各环节的CR5变化情况Table 2 Changes of CR5 in each link of industrial chain from 2018 to 2020

与此同时，龙头企业的产量规模也大幅提升。在多晶硅环节，产量超过5万t的企业有4家；在硅片环节，排名前5的企业的产量均超过10 GW；在太阳电池、光伏组件环节，产量超过10 GW的企业分别为4家和3家，“大者恒大”的趋势愈加显著。

2.3 融资环境改善

根据国金证券和中国光伏产业联盟(CPIA)的不完全统计，2019年，我国光伏产业完成了10项融资，对应的融资规模达180亿元。2020年，我国光伏产业完成了33项融资，同比增长了230%；对应的融资规模达682亿元，同比增长了279%。在这33项融资中，定增募资的占比较大，为18项，对应的募资规模达421亿元；其次是7项可转债融资，对应的募资规模达122亿元。2020年的以上融资规模均远超2019年同期水平。

刚刚退休的爱荷华州立大学农学和毒理学教授杰夫·沃尔特（Jeff Wolt）则评价说：“基因编辑后造成的事故，既有可能发生在实验室中，亦有可能发生在自然界里，但即使如此也很少让农作物的培育者望而却步。如果这个事故真的发生了，可能会产生较大的负面影响，如造成生物生长停滞，产生新的过敏源和毒素，或使植物暴露于疾病之中。”而植物学家在20世纪60年代就已经尝到这个苦果。

融资主要用于企业的光伏产品扩产，且以太阳电池、光伏组件为主，辅材以玻璃环节为主。值得注意的是，在2020年未对较为紧缺的硅料环节融资，但这是否会影响到后续硅料环节的供应仍需持续跟踪。除此之外，科创板、创业板的注册制与主板、中小板的核准制相比，降低了入市标准，缩短了企业的首次公开募股(IPO)时间。2020年全年累计完成上市的光伏企业共计14家，其中，辅材上市企业的数量明显增多，这充分说明我国光伏产业的综合实力正在逐渐增强。

2020年12月初，A股市场第1支光伏交易所交易基金(ETF)顺利发行，覆盖光伏产业链上、中、下游的多个细分领域；随后，天弘中证光伏产业ETF于2020年12月15日获得中国证监会准予注册的批复，2021年1月25日正式发行上市。由财政部、生态环境部、上海市人民政府共同发起的国家绿色发展基金的首期总规模达到885亿元，重点投资会放在风电和光伏发电领域，而光伏发电领域更是重中之重的首选标的。

2.4 产业链供给矛盾突出

2020年，光伏产品价格经历了“V”形起伏的过程，光伏产业中的硅料、玻璃和EVA胶膜等部分光伏组件原辅材料环节出现的供需紧张情况前所未有。上半年，受全球新冠肺炎疫情蔓延的影响，以及对下游应用市场未来需求的不确定性，导致光伏产业链各个环节的产品价格降幅均在20%左右。

1)硅料环节。2020年第3季度受到安全事故及自然灾害等因素的影响，8月时多晶硅致密料的价格由6月时的59元/kg增至约95元/kg，涨幅约为60%；第4季度随着新疆地区硅料企业复工，多晶硅价格回落，但仍比第2季度的最低价格高38%。

2)EVA胶膜方面。2020年防疫物资需求暴涨，由于EVA胶膜的生产设备及原材料EVA粒子可用于防疫物资的生产，使EVA胶膜的生产设备及EVA粒子供应紧张，EVA胶膜企业扩产受阻，被迫延迟。在2020年下半年EVA粒子需求暴涨的情况下，EVA胶膜企业只能通过大幅提高购买价格的方式来获取EVA粒子资源。2020年下半年，EVA胶膜价格上涨了50%，一度高达14元/m2，与POE胶膜的价格形成了倒挂。

3)光伏玻璃方面。2020年下半光伏组件年需求的集中爆发导致光伏玻璃供给出现巨大缺口，光伏玻璃的价格快速上涨，年底时，3.2 mm厚的光伏玻璃价格达到了43元/m2，较5～6月最低价格时上涨了80%；针对光伏玻璃价格上涨，部分企业则采用浮法玻璃作为双面光伏组件的背板玻璃。但进入12月后，光伏玻璃的价格趋于平缓。

从2020年全年来看，与年初时相比，除多晶硅价格上涨13.7%以外，硅片、太阳电池、光伏组件的价格仍分别下降了5.7%、6.7%与10.5%，由此可见，降本增效的发展方向未变。因此从长期来看，光伏产品价格依然会呈下降趋势。2020年光伏产业链中光伏产品价格的变化趋势如表3所示。

表3 2020年光伏产业链中光伏产品价格的变化趋势Table 3 Price change trend of PV products in PV industry chain in 2020

3 2021年光伏产业的发展形势展望

3.1 光伏将占据可再生能源增量市场的半壁江山

中国光伏行业协会(CPIA)预计，2021年全球光伏市场规模仍将加速扩大，新增光伏装机容量将达到150～170 GW，其中，海外新增光伏装机规模也有望创历史新高，达到100 GW。BNEF、IHS等机构均预测2021年全球新增光伏装机规模将超过150 GW。2011～2025年全球新增光伏装机容量及预测值如图10所示。

图10 2011～2025年全球新增光伏装机容量及预测值Fig. 10 Actual and forecast value of global newly PV installed capacity from 2011 to 2025

3.2 我国光伏市场将进入快速发展新阶段

2021年是“十四五”规划的开局之年，也是我国光伏发电进入平价上网的关键之年。2021年我国光伏应用市场将继续保持快速增长势头，预计新增光伏装机容量可达55～65 GW；其中，竞价结转光伏发电项目的装机容量约为10 GW，户用光伏市场的装机容量有望达到15 GW，工商业分布式光伏发电项目的装机容量预计约为10 GW，外送及平价地面光伏电站的装机容量约为20～30 GW。受“碳达峰”“碳中和”目标的影响，以及相关政策和平价上网趋势的推动，“十四五”期间我国光伏市场将迎来市场化建设高峰，预计国内年均新增光伏装机容量在70～90 GW，有望进一步加速我国能源转型。

3.3 大尺寸、高功率光伏产品将快速放量

大尺寸化是光伏发电降本增效的重要途径，可以有效提升光伏组件的光电转换效率，降低制造及度电成本。随着市场对大尺寸、高功率光伏产品的接受和认可，叠加旧产线的技术改造、新产线产能的释放及大型宽幅光伏玻璃、背板、EVA胶膜产能的加速配套，大尺寸、高功率光伏产品将在2021年进入快速放量的阶段。预计2021年182 mm和210 mm尺寸硅片的占比将达到约50%，以“500 W+”和“600 W+”为代表的高功率光伏组件也将会快速导入市场，助推光伏市场进入平价时代；而158.75 mm尺寸硅片的占比将被压缩至约5%；与此同时，156.75 mm尺寸硅片将会成为历史。

3.4 对供应链的把控能力将成为企业竞争制胜的关键

2020年下半年，在经历过硅料、光伏玻璃、EVA胶膜的紧缺、涨价潮之后，企业更加重视供应链的管理工作，对供应链的把控能力将直接决定企业的产出和营收，也将成为企业竞争制胜的关键。龙头企业纷纷布局，采用多晶硅料生产企业与硅片生产企业、硅片生产企业与太阳电池生产企业，以及光伏组件生产企业和光伏玻璃生产企业等上、下游企业之间锁定长单的方式或采取垂直整合等方式，加强对供应链的把控能力。

据不完全统计，仅2020年第4季度至2021年2月，光伏产业链上、下游各企业之间签订的长单数量多达30余个，涉及金额超过1600亿元。以目前长单的签订情况来看，2021年80%以上的硅料产能已被下游企业预订，其中多家硅料企业的产能已被全部预定，硅料供应呈现紧平衡态势。210 mm、182 mm等大尺寸硅片的长单不断，炙手可热；适配大尺寸的光伏玻璃的新产线投产在即，光伏组件企业正积极与光伏玻璃生产企业签署长期战略合作协议，以期在锁定产能的同时，能够更好地进行上、下游产品的双向对应及协调，增强光伏玻璃与光伏组件的适配性。

3.5 光伏将助力多个领域清洁低碳发展

《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》报告中指出，当前工业部门的能源消费占全国终端能耗的65%，是最主要的能源消费和二氧化碳排放部门；建筑、交通行业能耗分别占全国终端能耗的约20%和10%。目前，相关部门纷纷行动，针对“碳达峰”“碳中和”给出了指导性意见。

1)在电力方面：国家发展和改革委员会表示要大力调整能源结构，推进能源体系清洁低碳发展，加快光伏发电和风电发展，加快构建适应高比例可再生能源发展的新型电力系统，完善清洁能源消纳长效机制。

2)在交通领域：交通运输部表示要打造融合高效的智慧交通基础设施；鼓励在服务区、边坡等公路沿线合理布局光伏发电设施，与市电等并网供电；制定高速公路路侧光伏发电工程技术规范。

3)在建筑领域：住建部发布《太阳能发电工程项目规范(征求意见稿)》，面向社会广泛公开征求意见；光伏发电在建筑方面的多样化应用有望逐步落地，并开始进入规范化、标准化发展阶段。

4)在工业领域：工信部表示要制定重点行业碳达峰行动方案和路线图，鼓励工业企业、园区建设绿色微电网，优先利用可再生能源；在各行业、各地区建设绿色工厂和绿色工业园区。

4 结论

本文对2020年我国光伏产业的发展形势进行了回顾，分析了光伏产业发展特点，并对2021年光伏产业的发展形势进行了展望。2020年我国新增光伏装机容量达48.2 GW，连续8年位居全球首位；累计光伏装机容量达到253 GW，连续6年位居全球首位。在光伏制造端，多晶硅、硅片、太阳电池、光伏组件这4个主要环节的产量均实现了两位数增长；多晶硅产量达39.2万t，连续10年位居全球首位；光伏组件产量达124.6 GW，连续14年位居全球首位。光伏产品出口市场稳中有增，光伏产品出口总额达197.5亿美元，同比下降5%，但光伏组件出口量则达到了78.8 GW，创历史新高，同比增长18%。