从1877年W.G.Adams和R.E.Day研究了硒(Se)的光伏效应并制作片硒太阳能电池算起，今年恰好是晶硅光伏电池诞生140周年；虽然“光伏”这个词诞生已久，算得上是一个老寿星，但光伏对于大多数人来讲还是新事物，因为光伏真正低成本规模化应用是近几年内的事情。

光伏真正的大规模商业化应用是从德国开始的，2000年德国颁布《可再生能源法案》，确保光伏电全额上网、基于光伏电站高额补贴（5元/Kwh）并承诺一旦获得补贴备案就能保障20年补贴不变。

早期光伏发展过程中，德国扮演了极其重要的角色，以2012年为例，当年德国光伏装机容量3.83GW，占当年全世界总装机量52.3%。德国对光伏产业的起步以及初期发展起了至关重要的作用。当然，也正是因为德国过于高的重要性，导致2011年德国补贴政策退出以后，给光伏行业造成了次严重打击，光伏行业迎接了次成人礼。

中国的光伏装机容量迎来爆发式的增长是在2011年以后的事情；当时欧美双反政策导致我国光伏行业陷入全行业亏损的窘境，国家为了挽救困境中的光伏产业，避免婴儿期的中国光伏业惨遭灭顶之灾，制订了光伏标杆上网电价政策（1元/kwh）并承诺保持25年补贴不变，由此，我国光伏装机量迎来爆发式增长。

2008年我国光伏装机容量仅为145MW，而2016年我国光伏装机容量达到了34.54GW，是2008年的238倍。2016年总装机容量76GW，我国装机量占世界总装机量的45.4%；今年我国630抢装潮更加激进，乐观预计全年装机容量会超过40GW，占全世界总需求的50%以上，我国的需求对世界光伏业举足轻重，我国的一举一动与世界光伏业的命运将紧密相联。

回顾中国历年光伏装机数据我们就知道，光伏产品大规模的走进千家万户成为我们看得见、摸得着的生活中的产品也就是近五、六年的事情。所以，“光伏”是一个老名词，更是一个新事物。伴随着光伏装机规模的持续增长的背后其实是成本的不断下滑，一系列的技术不断的在光伏产品上得到商业化应用，成本保持每年10%以上的下滑速度，回顾光伏发展史也就是回顾光伏产品成本下降史。

如果放在一个较长的时间轴上来看，光伏组件的价格一直在稳步下滑，光伏的本质是半导体行业，摩尔定律在光伏行业一直发光发热，展望未来，一系列能降低光伏组件成本的技术正在或即将得到应用，成本下降的趋势将会一直持续下去。在这个“漂亮的、稳定向下”的曲线中，这是一场新能源“革命”，一场对煤炭的革命、对石油的革命！对世界能源格局和地缘政治的革命！

II.技术路线的选择和产业格局（产业全景图）

i.晶硅电池路线是经过惨烈淘汰赛脱颖而出的电池路线

经过多年的发展，晶体硅电池路线基本确立了它的地位；之所以选择晶硅电池路线绝非某个人的意志，更不是某个偶然，而是晶硅电池路线在众多光伏电池路线当中可以完美的平衡成本、寿命、转化效率等不同要素。

光伏电池组厂家承诺质保25年（即25年后功率依然能达到初始功率的80%以上），保证如此长的寿命的同时又要保证成本足够低、效率足够高，能同时完美满足多方面要求的电池只有晶硅电池。新闻报道中时常会有很多噱头，动辄就高呼替换既有技术路线，近比较火的“钙钛矿”电池，宣传说理论转化效率会高达50%（晶体硅电池理论转化效率为30%），成本只有晶体硅电池的十分之一；但很多人却不知道钙钛矿电池寿命只能论小时来计，寿命问题难以解决；亦或者有人宣称“多结电池”转化效率可以高达45%，是晶硅电池效率的2倍有余，却不知道“多结电池”成本高昂，只能应用于航天航空领域。

不熟悉光伏产业的人总会莫名其妙的担心“技术替代”的问题，担心当前一些企业的优势可能会被替代掉；但我可以负责任地说：这些担心都是多余的，光伏产业经过十几年的商业化应用，晶体硅电池路线是成熟、稳定、可选的技术路线；是经历了一轮又一轮淘汰赛而胜出的技术路线。

实际数据也贴合这一判断，当前晶体硅电池路线占据95%以上的市场份额，其他纷繁复杂的路线只是在众多细分领域分享剩余的5%，如果要想描述光伏产业的产业链格局，只需要描述晶体硅电池的产业链就足够了。

ii.晶体硅电池的产业链全景图

从上游的原材料到终的光伏组件产品，需要经过多晶硅料、硅锭/硅棒、光伏电池片、光伏组件等四个环节。现在我们就介绍了解一下这四个环节，以便描绘出光伏产业全景图。

1.多晶硅料

多晶硅料是半导体行业的基础原料，自然也就是光伏产业的基础原料。

多晶硅的制作流程大致为：通过冶炼工艺将SiO?冶炼还原为98%纯度的工业Si，再通过改良西门子法或者硅烷流化床法进一步把工业级Si提纯到99.9999%的太阳能级多晶硅。由于提纯纯度要求高并且还原过程高载能，这也使得硅料成为晶硅光伏电池能耗的一个环节。几年前的技术水平，还原1kg多晶硅需要120度电，这些年伴随着技术进步，提炼1kg的多晶硅的能耗越来越低，一线厂家1kg多晶硅提炼仅需要60度电；与此同时，一大批厂家在应用“硅烷流化床”这项革命性的技术，可以把1kg硅料的电耗降低到25度电。

多晶硅生产是资本密集和技术密集的环节，早2010年的时候，1万吨硅料产能的投资成本高达100亿且我国没有足够生产能力，大部分依靠进口。近几年多晶硅产能投资成本大幅下滑，四川永祥新建5万吨多晶硅产能的总投资仅80亿元，单位产能的投资成本只有原先的十分之一。

在2011年双反的时候，我国90%的多晶硅都依赖进口，而近几年一大批国内厂家崛起，而欧美老牌企业衰退明显。国内厂商崛起的另一个效应是成本大幅下滑，新疆大全新能源是成本控制较好的厂商之一，1kg硅料的现金成本控制在8美元以内。而江苏的保利协鑫一跃成为世界的硅料厂商；东方希望集团是2017年才正式杀入这一领域，规划产能更是惊人，达到12万吨，产能是保利协鑫的1.7倍。

2.单晶组件制造流程

单晶电池组件的制造始于单晶炉，在单晶炉中将“籽晶”放于旋转轴上让硅晶体围绕其缓慢生长，经过缓慢的生长过程，一根根内部晶粒有序、排列方向一致的“单晶棒”就出炉了。

单晶炉的生长特征使得每一根单晶棒都是圆的，此时如果直接切片生产圆形的单晶片则不利于电池组件的空间利用，所以单晶电池生产过程中还必须要有一个切方的过程。

切方后的单晶棒就要放入切片机台切成一片片厚度为150um~190um单晶硅片，这些年伴随着金刚线切割技术日益成熟，单晶硅领域已经完全普及金刚线切割的新技术。金刚线是一根根细如发丝（80um左右）又韧度、锐度极高的金刚线。应用这项技术以后，一根长度为650nm的单晶棒仅仅需要2小时就会被切割成两千多张单晶片。

硅片仅仅是基础，需要经过处理以后才会具有导电、发电的特性；在制作电池片过程中需要制绒工艺使得表面凹凸不平，从而有利于光子的捕获；为了获得良好的导电性能，电池片往往采用银浆导电。电池片上的白亮色就是镀上去的银浆用于导电。



3.多晶组件制造流程

多晶的制造流程就相对“粗放”一些，在多晶炉中直接融化多晶硅制作成“多晶硅锭”，由于是直接铸锭而非缓慢生长，硅锭的内部晶粒相对杂乱无章一些（正是这一原因导致多晶组件的转化效率相对较低）。同时也正是因为这样的制造流程，多晶硅锭在铸造的过程中就直接铸造成为“方形硅锭”而无需切方流程，制作出来的硅片也是完美的正方形（单晶硅片的四角则为圆弧）。

多晶组件和单晶组件的区别就在于铸锭的流程不同，单晶是通过单晶炉缓慢有序生长，而多晶则是通过直接融化多晶硅快速成锭的方式。他们在切片以及制作组件等环节区别不大。

了解了上述流程，区分单晶组件和多晶组件就十分容易。单晶硅片由于四个角均为弧形，所以封装成为组件之后单晶组件会有留白，会有大约3%的封装损失。而多晶硅片为完美的正方形，不存在这方面的封装损失，这使得多晶组件一定程度上弥补了效率。

4.当前光伏产业上的格局

虽然光伏产业大致可以分为硅料、硅片、电池片、组件等四个产业环节，但是产业上的公司却并不完全按照这些生产环节划分，不同公司上下游扩张现象明显，例如：保利协鑫以生产制造多晶硅料起家，但是几年前开始转向销售硅片，近些年又开始进一步向下游扩张，开始生产组件。以前的一线组件大厂也不断向上游扩张产能，逐步扩充电池片、硅片的产能，执行垂直一体化的政策，以求避免产业不同环节的波动风险，把的利润留给自己。

当前的几家组件大公司例如晶科能源、天合光能、阿特斯、晶澳太阳能等都有很充沛的上游产能，已经不能再简单的用“组件厂家”来定义他们。而且这些一线组件大厂有自己很好的品牌形象，他们的向上扩充产能直接压缩了中游小厂的生存空间。所以当前光伏产业大致分为两个势力集团，一方面是“硅料”厂，他们大多数还没有扩充到组件环节，凭借着硅料的资本密集和技术密集形成了一定的行业集中度；另一头则是组件大厂，他们几乎涵盖了从硅片开始的产业各环节。

光伏产业是一个技术快速更新迭代的产业，为了保持先进性，需要有足够的资金实力和足够的行业地位拿到的技术和布局的产能。就以近如火如荼的金刚线切割革命为例，厂家需要购入全新切割机台，改造生产线以引入湿法黑硅工艺，这些都需要资金投入，而且上游的设备厂商产能也吃紧，只能优先供应一线大厂。当前光伏产业已经进入了存量竞争的时代，光伏行业的种种因素都会导致强者恒强终提升产业集中度。

这里想再强调一下，光伏的技术是迭代的，而非跳跃式发展，这就意味着对光伏企业来说，他们的资本投入是长期有效的，不会存在设备突然的不适用，而我们提高的如金刚线的改进，也是在现有程序上改进成了金刚线的切割。

前五大光伏组件产业去年总出货量28.15GW，占去年总销售量的37.04%，今年前五大企业预计出货量会达到35GW，市场占有率会进一步提升至43%，其中晶科能源增长为迅速（负债率也相对偏高），预计2017年将会稳固光伏一哥的位置。这其中天合光能已经于去年退市，晶澳太阳能也提出了私有化邀约（6.8$）且这个私有化邀约没比当前股价（6.5$）高多少，除非撤销要约或者邀约不通过，不然晶澳太阳能上涨空间有限。剩下的几大巨头表现都非常好，而且即便经过这一轮暴涨，大部分公司股价依旧在净资产一下，算是价值发现的一轮行情。

III.总结

光伏行业是一个老行业（已有140年历史），但又是一个新行业（普遍应用就是近5年）。光伏行业经历了应用地区从局部到，价格从昂贵到平民，应用场景从少到多的发展历程。

晶硅电池路线是经过惨烈淘汰赛脱颖而出的电池路线，其他技术路线已经很难胜出。同时，光伏的技术是迭代的，而非跳跃式发展。

制造流程：多晶硅是把SiO?冶炼还原为98%纯度的工业Si，再通过改良西门子法或者硅烷流化床法进一步把工业级Si提纯到光伏所需的多晶硅；从多晶硅制造单晶组件和多晶组件的制造流程也有不同。

光伏产业格局：硅料厂行业格局较为清晰，已形成一定的行业集中度；组件行业集中度较差，但一线组件大厂已经垂直整合，行业集中度正在提升。

原标题:光伏行业的发展回顾 技术路线和产业格局