2020年9月，中国政府在“第75届联合国大会”上首次提出在2030年之前实现“碳达峰”，在2060年之前实现“碳中和”的目标。在同年12月份的“气候雄心峰会”上，中国政府明确提出，到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。随后，在一系列政府级的会议议题中，“碳中和”、“碳达峰”已经成为了“标配”，并上升到国家战略的高度。
不过，由于中国经济目前正处于成长期，作为全球第二大经济体，我国目前是全球碳排放第一的国家。相比于处于成熟期且在上世纪就已实现“碳达峰”的欧美日等发达国家，我国政府在当前这个时间节点提出“碳中和”的目标，虽然显示了大国的担当，但更多的是为自身的经济发展上了一道“枷锁”。比如发达国家从碳达峰到碳中和，一般需要四十至五十年，而我们只有三十年。杜祥琬院士多次强调，碳达峰不是冲高峰，必须从这十年就开始控制，后面才能在30年时间里实现碳中和。
在我国碳排放行业的分布中，发电与供热占比达到了51%，制造与建筑业达到了28%，交通运输业占比为10%。其中，作为“排碳大户”的发电行业，首当其冲成为了改革先锋。作为“世界工厂”的中国，想要实现“碳中和”目标的其中一条路径，就是缩减制造业规模，这既可以减少用电量，又可以降低生产过程中的碳排放与运输次数。不过，这显然不符合中国国情以及国家战略。那么，除此以外，就只有一条路，那就是加大新能源产业的政策扶持与资本投入。
正是在国家意志的主导下，资本市场中与新能源相关的板块及个股近两年来大都走出了翻倍行情，龙头企业更是上涨了几倍甚至十几倍。在太阳能、风能、水能、核能等多种清洁能源中，光伏发电凭借在经济性、可行性等诸多层面上的综合性优势，成为了当前电力行业实现节能减排的最优路径之一。得益于此，我国光伏装机容量从2011年的3.1GW提升到2020年的253.4GW，年均复合增长率高达63%。根据CPIA的预测，为达到2030年非化石能源占比25%的目标，预计十四五期间光伏年均新增装机或将在70-90GW，CAGR或超20%。
此外，在海外市场中，美国拜登政府此前宣布到2050年，美国近50%的电力需求供给将来自于光伏，而目前占比仅为3%。根据美国能源部的愿景，美国光伏发电需求量将从2020年的76GW提升至2035年的1600GW，并在2050年达到3000GW，CAGR分别为23%和13%。截至目前，全球已有120个国家宣布“碳中和”目标，其中光伏发电已经成为了实现目标的关键路径之一。
█ 光伏主产业链：各环节龙头企业已经形成了一定的竞争壁垒，市场份额加速向全产业链布局的头部企业靠拢
在国内外市场强劲市场需求的带动下，整个光伏产业链目前已经进入到了快速成长期。从上游的硅料，到中游的硅片、电池片、组件乃至逆变器、辅材等非硅环节，无不充斥着诸多投资机会。不过，由于光伏产业链的盈利能力呈现出自上游向下游递减的特征，因此相对而言上游企业更具有投资价值。其中，硅料和硅片两大环节凭借技术壁垒拥有极强的议价能力，在硅料价格大幅上涨的情况下，相关企业能够将增加的成本向下游企业转移。而电池片和组件环节则相对弱势，只能任由上游成本的上涨“侵蚀”自身的利润。
具体来看，硅料环节的主要功能为将工业硅提纯为太阳能级多晶硅。由于其成本和质量决定着整条产业链的竞争力，因此只有掌握核心技术、拥有规模壁垒的企业才能够取得市场的认可。同时，硅料制备属于资本密集型行业，且扩产周期较长，由此导致该领域的市场集中度较高。从产能视角来看，CR5高达87.5%，其中保利协鑫、通威股份和新特能源位列前三，行业进入壁垒极高。由于下游光伏电站对于发电效率和购置成本拥有极高的要求，因此技术研发实力和技术研发能力决定了未来中小企业在该领域中基本没有任何机会。尤其是未来投资强度、电耗、人工成本更低的颗粒硅相关技术有望成为市场主流，其一旦发展成熟，将进一步提升头部企业的市占率。
硅片环节的主要功能在于通过加热、溶化、拉晶或长晶等一系列步骤将多晶硅料制成多晶硅棒或单晶硅锭，再对其进行开方、切片得到单晶硅片或多晶硅片。由于硅片的生产工艺复杂，技术含量高，叠加资本投入以及生产规模等门槛，目前形成了隆基股份和中环股份的“双寡头”格局。其中前者产能占比超过40%，后者接近30%，远超占比10%左右的行业第三晶科能源。未来，随着硅片的发展趋势逐步转向大尺寸化和薄型化，在技术研发投入与新生产设备的资本投入愈发提升的情况下，中小企业的生存空间进一步被挤压，未来市场份额有望向头部企业进一步集中。
电池片环节的主要功能在于对硅片进行元素的掺杂扩散、丝网印刷，继而产出单晶硅电池。相比于硅料和硅片环节，电池片环节由于当前生产工艺的技术壁垒相对较低，行业竞争也较为激烈。龙头企业隆基股份、通威股份、爱旭股份等的产能状况差距不大，行业CR5为53.2%，与硅料和硅片环节超过80%的集中度相距甚远。正因为此，硅料价格的大幅上涨使得相关企业在该业务线的盈利能力出现了显著下滑。同时，相比于硅料和硅片环节至少20%一般30%以上的毛利率水平(其中硅料企业2021年上半年一般超过60%)，电池片环节的典型企业爱旭股份不足15%的毛利率水平相形见绌。不过，由于电池片是光伏发电系统的核心结构，而当前生产工艺仍处于发展阶段，相关技术路线各有千秋，因此对于企业而言，技术路线的选择以及关键技术的突破将成为决定未来市场份额的关键。比如以TOPCon、HJT、IBC等技术路线为代表的N型电池有望成为未来的主流发展方向。从目前的市场信息来看，隆基股份、天合光能、爱旭股份、通威股份、晶澳科技等知名上市企业均已展开布局。
组件环节的主要功能在于将电池片通过内部连接及封装，形成能够单独提供直流电输出的最小且不可分割的太阳能电池组合装置。与电池片环节类似，组件环节的产能CR5在55%左右，其中隆基股份、天合光能和晶澳科技位居前三。由于组件环节企业不具备强技术壁垒，因此业绩受到硅料涨价的影响较大。不过，相比于2017年仅为38%的CR5，近些年行业集中度显著提升。个中原因或许在于双面组件与半片封装等新生产工艺逐渐成为市场主流，中小企业在技术迭代能力上的不足导致其在市场竞争中逐渐落伍。截至到2020年，双面组件的比例仅为30%，半片封装的市占率达到71%，两者未来仍有成长空间。也就是说，组件领域的市场集中度未来有望进一步提升。
从光伏的主产业链来看，上游的硅料、硅片市场格局相对稳定，龙头企业已经形成了极强的护城河，业绩增长较为稳定。而电池片环节由于技术路线仍存在较大变数，所以竞争格局不够明朗，相关企业的不确定性较强。组件环节当前的技术路线已经趋于明朗，近些年市场份额也在加速向头部企业靠拢，竞争格局愈发稳定。从前述各个环节中提到的头部企业可以看出，隆基股份、通威股份等均涉及多个产业链环节，而各环节中的协作优势、成本优势能够有效提升企业的市场竞争力，继而借助行业的高景气度，逐步成长为整个光伏行业的寡头企业。此外，从中短期视角来看，受到硅料涨价影响的电池片、组件等相关企业在硅料价格进入下行阶段后，有望迎来一轮业绩修复。
█ 非硅产业链：逆变器领域国产品牌拥有极强的全球竞争力，跟踪支架领域具有广阔的国产替代空间
说完主产业链，再来看非硅产业链。首先来看逆变器环节，由于该领域诞生了阳光电源这支20倍股，一时间成为了A股市场中热议的话题。从功能上讲，逆变器是将光伏组件产生的直流电转换为交流电的核心设备，2015-2020年全球市场出货量CAGR超过25%。从全球市场的竞争格局来看，中国企业拥有极强的竞争力，其中华为和阳光电源稳定保持在前两位，第三位为德国的SMA。此外，锦浪科技、上能电气、固德威等企业亦在前十之列。从近些年的市场格局变化来看，行业前三以稳定的市场份额形成了第一梯队，CR3达到了45%左右。第二梯队的竞争则相对激烈，不同年份的排名差异较大。从未来视角来看，储能逆变器或将成为影响行业格局的变数之一，不过，头部企业凭借资本、技术、人才等多方面的优势，在保持市场地位的同时迎来新一轮业绩增长是大概率事件。对于第二梯队的企业而言，这或许是其弯道超车形成稳定市占率的一个绝佳机会。
接着来看跟踪支架。由于太阳的光照角度并非固定，这就使得如果使用固定支架，那么发电效率将显著下降。而跟踪支架借助物联网、机器视觉、算法等相关技术手段能够随着太阳角度的变化调整光伏组件的朝向，继而大幅提升发电效率。不过，截至到2019年，跟踪支架的成本是固定支架的两倍左右，而根据内蒙古库布奇光伏电站的数据显示，前者相较于后者的发电增量大概在25%左右，显然当前发电量的增加并不能够完全覆盖成本的增加，但跟踪支架的发展趋势已不可逆。从全球市场格局来看，中信博、天合跟踪分别以8%和4%的市场份额位居第四和第八位，远低于排名第一的NEXTracker的29%和Array technologies的17%。不过，前者在亚太地区以35%的市占率位居第一。在政府高度重视各个行业核心技术国产替代能力的背景下，作为光伏发电效率的主要影响因素之一，国产品牌坐拥庞大的中国市场，拥有广阔的成长空间。
最后来说玻璃和胶膜。由于受到双面组件发展趋势的影响，使得玻璃逐渐向薄型化方向发展，市场需求与技术含量显著提升。根据浙商证券的测算，2020-2025年间玻璃的产能复合增长率将达到18.5%。就市场格局而言，信义光能和福莱特以38%和24%的市占率位居行业前两位，远超行业第三的彩虹新能源，同时CR5达到了82%，形成了“两超多强”的竞争格局。
胶膜主要用于黏粘电池片、玻璃和背板，将三者封装成能够输出直流电的光伏组件，并起到保护电池片的作用。目前市场中主要有普通EVA膜、白色EVA膜、POE膜、共挤POE膜四种，其中普通EVA膜是当前市场的主流，但由于其反射性差、抗PID性能差，所以其市场份额呈下滑趋势，而综合性能更优但价格相对较高的其他三种EVA膜在未来将成为市场的主流。根据CPIA的数据显示，三者的市占率从2017年不足20%提升到2020年超过40%，预计到2025年市场份额将超过50%。从竞争格局来看，福斯特以54%的产能份额成为行业寡头，而排名二、三位的斯威克和海优新材仅为13%和10%。其中福斯特的市场份额主要利用规模优势以价格战的方式取得，其已经形成了较强的规模壁垒，市场地位相对稳固，受到技术等不可控因素影响的可能性相对较小。
就非硅产业链而言，逆变器领域中国企业具有极强的国际竞争力，华为、阳光电源两大巨头的地位较为稳固，同时储能逆变器在未来可能是其他国产品牌站稳脚跟的机会。跟踪支架目前国产品牌的竞争力仍有待提高，以中信博为代表的国产龙头企业在国产替代的国家战略指引下，借助国内市场，全球竞争力有望进一步提升。玻璃和胶膜领域的竞争格局相对稳定，受到技术因素的影响不大，头部企业将享受行业景气度提升所带来的业绩增长。
█ 写在最后
当下的中国恰逢第三次能源革命的当口，大力发展新能源的意义不仅仅在于出于保护地球生态环境的目的，更为深层次的意义在于打破与石油资源深度捆绑的美元霸权等。因此，光伏产业作为新能源领域可行性、经济性最高的领域，未来5-10年将迎来其黄金发展阶段。而现在，只是起点而已。
