01光伏產業(yè)鏈

太陽能光伏產業(yè)鏈包括硅料、鑄錠(拉棒)、切片、電池片、電池組件、應用系統(tǒng)等6個環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié)；中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié)；下游為應用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。從全球范圍來看，產業(yè)鏈6個環(huán)節(jié)所涉及企業(yè)數(shù)量依次大幅增加，光伏市場產業(yè)鏈呈金字塔形結構。

太陽能光伏產業(yè)鏈的上游是太陽能電池板的原料硅片和晶體硅原料的生產，這一產業(yè)在我國屬于壟斷行業(yè)。

中游是由生產晶硅電池片開始的，將晶硅體加工為電池片，是實現(xiàn)光電轉化的核心步驟。在我國，晶硅(單晶、多晶)光伏組件的應用占到了市場的 95%以上。然后就是電池組件的生產，將電池片組裝成電池組件，屬于勞動密集型產業(yè)，是光伏產業(yè)鏈中游的尾端。

從光伏產業(yè)鏈角度看，由于整個光伏產業(yè)仍處于快速發(fā)展階段，因此相關的生產技術和加工工藝的進步速度十分迅速，推動光伏設備持續(xù)不斷更新?lián)Q代，行業(yè)銷售收入持續(xù)增長。根據(jù) CPIA 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全球光伏設備行業(yè)銷售收入從 2013 年的 17.5 億美元增長至 2019 年約 50 億美元，復合增長率為 19.1%。

與此同時，由于全球光伏產業(yè)鏈各個生產環(huán)節(jié)的主要生產地均在中國，所以中國光伏設備市場規(guī)模占全球的比重較高。

多晶硅

屬于光伏產業(yè)鏈上游第一道環(huán)節(jié)，一般從項目建設到產能投產需要12-18個月，產能周期相對較長。目前技術工藝全部國產化，隨著技術改進，成本呈現(xiàn)大幅下降趨勢。

2020年，全國多晶硅產量達 39.2萬噸，同比增長 14.6%。其中，排名前五企業(yè)產量占國內多晶硅總產量87.5%，行業(yè)集中度較高。

價格方面，硅料價格自去年下半年以來不斷攀升，雖然2021年6月份出現(xiàn)減緩跡象，但是8月份重回上漲趨勢。硅料產能周期及需求彈性特性，疊加行業(yè)高壁壘特性使得下游需求擴大時，價格呈現(xiàn)敏感變化，并在較長時間內維持價格高位。2021年隨著多晶硅企業(yè)技改及新建產能的釋放，產量將達到 45萬噸。

硅片

光伏硅片領域，由于受到規(guī)模、技術、成本等因素限制，使得寡頭運營模式明顯，行業(yè)集中度越來越高。

2020 年全國硅片產量約為161.3GW，同比增長 19.7%，占全球產量約 167.7 GW 的 96.2%。其中，排名前五企業(yè)產量占國內硅片總產量的 88.1%，且均超過 10GW。隨著頭部企業(yè)加速擴張，2021 年全國硅片產量將達到 181GW。

相關企業(yè)主要包括以上機數(shù)控、京運通、高測股份等為代表的傳統(tǒng)硅片設備制造商，以及雙良節(jié)能、高晶太陽能、三一集團等新進入者。

晶硅電池片

晶硅電池主要類型包括 AI-BSF、PERC、TOPCon、HJT、IBC 等，其中，從2020 年平均轉換效率數(shù)據(jù)來看，N型電池轉化率最高，TOPCon電池平均轉換效率達到 23.5%，異質結電池平均轉換效率達到 23.8%，背接觸電池達到 23.6%。TOPCon和HJT電池的轉換效率則仍有很大提升空間。

因此，未來隨著生產成本的降低及良率的提升，N型電池將會是電池技術的主要發(fā)展方向之一，而且也是光伏技術的核心競爭因素。

從整個光伏產業(yè)鏈的角度看，不斷降低生產成本、提高轉換效率，從而降低光伏LCOE，是驅動整個光伏產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術進步的核心動力。然而硅料、硅片、組件環(huán)節(jié)的成本下降和技術進步的空間相對有限，提高電池轉化率將是未來降低LCOE，優(yōu)化成本的主要有效環(huán)節(jié)。預計到2025年，二者的量產轉換效率分別有望達到 25.0%和 25.2%。

組件

光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心構成部分，工藝包括串焊、疊層、壓層、檢測等。其核心競爭優(yōu)勢主要體現(xiàn)在除質量性能外帶來成本優(yōu)化外，還包括品牌與渠道，及服務等。如具有高融資價值的組件品牌就擁有更強的競爭力，銷售渠道全球布局更利于渠道競爭與售后服務跟進。成本角度來看，硅料硅片價格變化影響較弱，主要源于一體化組件自供比例提升，消化部分成本上漲壓力。

2020 年，全國組件產量達到124.6GW，同比增長26.4%，約占全球產量163.7GW的76.1%。其中，排名前五企業(yè)產量占國內組件總產量的55.1%，集中度相對分散。

以隆基股份、晶科能源、天合光能、晶澳科技、阿特斯等為代表的一體化組件企業(yè)，憑借更強的品牌、融資價值、盈利能力以及更為全面的銷售網(wǎng)絡，市場份額呈現(xiàn)出不斷提升的趨勢。

細分領域來看，光伏逆變器、光伏膠膜技術變化風險較低，產品需求將和光伏裝機需求實現(xiàn)共振；大尺寸硅片環(huán)節(jié)擴產對大尺寸熱場系統(tǒng)產品需求顯著增加，碳/碳復合材料熱場產品具備顯著性能優(yōu)勢而提升市場規(guī)模；大尺寸組件的應用將推進大尺寸硅片、電池片、玻璃的應用；具有轉換效率優(yōu)勢的異質結電池的應用有望隨著成本下降而加速推進；補貼缺口問題解決和后續(xù)新增項目脫離補貼依賴,運營商有望迎來價值重估。

02風電產業(yè)鏈

風電產業(yè)鏈整體呈集中化、一體化趨勢發(fā)展，中上游企業(yè)普遍采用“以銷定產”的經(jīng)營模式，根據(jù)下游客戶訂單進行生產和銷售。下游企業(yè)議價能力強，中上游企業(yè)競爭激烈，毛利率逐年下滑。為降低成本，提高毛利率，產業(yè)鏈形成了以風電機組設備制造為核心,逐漸向上游產業(yè)融合的新業(yè)態(tài)。

上游關鍵零部件制造

上游核心零部件的制造包括葉片、塔架、風電主機等。每項核心部件都涵蓋了多項生產技術及工藝流程。目前風電機組呈現(xiàn)大型化、一體化趨勢，對葉片、塔架以及風電主機的生產和研發(fā)都提出了更高要求。

隨著上游原材料成本上升、下游風電整機招標價格走低，降本增效成為零部件制造商的核心競爭力，行業(yè)淘汰率高，集中度強，具備核心技術和有一定研發(fā)能力、生產能力以及規(guī)模優(yōu)勢的上游制造企業(yè)將更具競爭力。

（1）葉片

葉片是風電機組的重要裝備之一，與風電中游產業(yè)當中的整機制造業(yè)聯(lián)動性強，發(fā)展程度相似。據(jù)電氣風電招股書中數(shù)據(jù)，葉片采購成本占風電整機成本的18%左右。生產葉片所涉及原材料主要有：夾芯材料（巴沙木、PET、PVC）、增強纖維、結構膠和樹脂等。

（2）塔筒

塔筒是風電產業(yè)上游的細分子行業(yè)之一，原材料占其成本結構的90%左右，屬于加工工業(yè)。陸風行業(yè)壁壘不高，受大件物流的運輸半徑約束，風塔行業(yè)分散程度較高。但隨著海風向深海發(fā)展，陸風的平價上網(wǎng)，國內大容量、長葉片、高塔架漸成趨勢，塔筒的生產門檻被提高。未來塔筒生產企業(yè)應具備更高的技術要求，行業(yè)逐漸向頭部集中。

（3）軸承

軸承是風電主機的核心主件之一，風電機組長期矗立在野外，對軸承的性能要求很高。目前，風機主軸軸承主要被SKF、FAG、TIMKEN、羅泰艾德等國外公司壟斷。國內方面，對于大容量機組軸承技術還處于積累試制階段。

受疫情影響，海外進口主軸軸承產能不足，供應存在限制，國內廠商進入替代供應窗口期。風電軸承尤其是主軸軸承制作工藝復雜，行業(yè)技術壁壘較高，準入嚴格。但若與下游風機制造企業(yè)達成合作，便會形成穩(wěn)定的供應關系。

以目前國內主軸軸承龍頭企業(yè)新強聯(lián)為例，公司首臺主軸軸承提供給湘電，在平穩(wěn)運行2 年之后才進入合格供應商名錄。自此與湘電風能合作近10年，與明陽智能合作7年，期間一直穩(wěn)定供貨。

中游整機制造——高端裝備制造技術全球領先

中游產業(yè)主要包括風力發(fā)電機組的制造以及風機整機的制造，屬高端裝備制造業(yè)。

經(jīng)過近幾年風電產業(yè)的高速發(fā)展，風電整機制造已屬世界領先水平，根據(jù)《中國可再生能源國際合作報告(2020)》數(shù)據(jù)顯示：2020年全球前十風機供應商提供80GW風機機組，其中中國風機制造商有七家躋身前十，分別是金風科技、遠景能源、明陽智能、上海電氣、運達風電、中國中車、和三一重能。

風電整機目前國內技術路線主要分兩種，一種是以金風科技、明陽智能為代表的自主研發(fā)技術路線，一種是電氣風電為代表的與海外技術商簽署協(xié)議，進行二次開發(fā)的技術路線，均在不同技術領域取得市場認可和突破。

從市場占有率來看，陸上風機金風科技具有絕對領先優(yōu)勢，根據(jù)金風科技公布數(shù)據(jù)，2020年國內市場份額21%，連續(xù)十年國內第一。根據(jù) WoodMackenzie 對全球風機整機企業(yè)市場份額的統(tǒng)計，金風科技2020年全球市占率第二，在全球市占率中始終保持12%以上，行業(yè)龍頭地位穩(wěn)定。

下游國有大型能源投資集團

風電產業(yè)下游主要包括風場運營/風場投資，目標企業(yè)大多為大型國有能源投資集團：包括華能國際、大唐電力、國電電力等。

風電場主要包括兩種類型；陸上風電和海上風電，目前陸上風電技術發(fā)展相對成熟，裝機水平占風電裝機的 90%以上。根據(jù) GWEC《全球海上風電報告》預計，未來十年海上風電新增裝機將達到235GW，大約是當前市場規(guī)模（35GW）的 7 倍。報告認為，受中國市場大力推動，2021年全球海上風電新增裝機容量比2020 年提高一倍以上。

2022年，風電行業(yè)面臨“后補貼時代”，整個行業(yè)或將進行估值重塑。受搶裝潮影響，訂單量不會繼續(xù)保持20年和21年的高速增長，受此影響，行業(yè)整體景氣度或將下滑。

但風電行業(yè)屬朝陽產業(yè)，在雙碳目標下，以及 “2025年非化石能源消費占一次能源消費的比重達到20%左右”戰(zhàn)略目標，整個行業(yè)中長期來看仍然是受益的。

03鋰電產業(yè)鏈

鋰電池產業(yè)可以分為上游的礦產資源、中游的原材料和產品制造及組裝、下游的應用三大范疇。

鋰電池重要組成部分：鋰電池主要由正極材料、負極材料、電解液和電池隔膜四部分組成。

正極材料

鋰電池正極材料產業(yè)鏈結構圖：

正極材料占鋰電池成本的40%左右。鋰電池產業(yè)鏈中，市場規(guī)模最大、產值最高的環(huán)節(jié)當屬正極材料，且其性能決定了電池的能量密度、壽命、安全性、使用領域等，正極材料成為鋰電池的核心關鍵材料。

目前動力電池正極材料技術路線主要有：鈷酸鋰、鎳鈷錳三元、改性錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷鋁三元。

其中磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放電循環(huán)壽命長，但其缺點是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性均存在較大差距，磷酸鐵鋰電池技術和應用已經(jīng)遇到發(fā)展的瓶頸；鈷酸鋰主要用于對體積能量密度要求較高的消費類電池的正極材料；錳酸鋰電池能量密度低、高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性和存儲性能較差，因而錳酸鋰僅作為國際第1代動力鋰電的正極材料；三元材料憑借其較高的能量密度，成為當下EV車型廣泛采用的技術路線。

負極材料

鋰電池負極材料產業(yè)鏈結構圖：

負極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等，負極材料的性能也直接影響鋰電池的性能，負極材料占鋰電池總成本不超過15%。

負極材料一般分為碳系負極和非碳系負極，其中碳系負極可分為石墨、硬炭、軟炭負極等，石墨又可分為人造石墨、天然石墨、中間相炭微球；非碳系負極包括鈦酸鋰、錫類合金負極、硅類合金負極等。

電解液

鋰電池電解液產業(yè)鏈結構圖：

電解液是鋰離子電池的關鍵原材料之一，下游為鋰離子電池。鋰離子電池具有循環(huán)壽命長、能量密度高、成本相對較低、安全性能好等特點，應用領域廣泛。鋰離子電池電解液上游材料包括了溶劑，鋰鹽和添加劑。

電解質作為電解液的重要組成部分，直接影響著鋰離子電池的擱置時間和使用壽命、內阻與功率特性、充放電效率、使用溫度范圍、安全性能及成本等。

受下游需求拉動，國內外主流廠商紛紛布局溶質領域，產能將持續(xù)擴張。但目前溶質 LiPF6 的主流合成和提純工藝仍有改進空間，使得高品質產品的生產工藝難度較大。

隨著下游持續(xù)景氣，目前生產企業(yè)暫無庫存，現(xiàn)貨緊張，擴產周期較長，大多以交付和長期訂單為主，供需缺口將持續(xù)存在，預計2021年內六氟磷酸鋰將持續(xù)保持高景氣度。2022年鋰電池電解液溶質需求量有望增加70%，需求動能將保持強勁。

隔膜

鋰電池隔膜產業(yè)鏈結構圖：

隔膜是正負極之間的一層薄膜，容許離子通過、阻止電子通過，防止出現(xiàn)短路。為了使隔膜在充放電過程中保持完整性和熱穩(wěn)定性， 一般行業(yè)內都會對隔膜進行表層涂覆，涂一下諸如陶瓷、勃姆石、硫酸鋇等無機材料。有涂覆的叫涂覆膜，沒有涂覆的稱為基膜。動力電池基本都會選擇涂覆膜。

隔膜的制作工藝主要分為濕法和干法，干法又有單向拉伸和雙向拉伸。目前高端產品中以濕法為主，中低端以干法為主。

從國內市場來看，鋰電隔膜市場已高度集中，新增產能主要來自于頭部企業(yè)。由于下游需求旺盛，頭部企業(yè)訂單飽滿。目前，恩捷股份、星源材質、中材科技等都在加大擴產力度。擴產的同時，產業(yè)鏈企業(yè)還在發(fā)力提升海外銷售比例，并謀劃海外建廠，以提升利潤水平。

需求端：在市場需求快速增長的情況下，動力電池的供應存在缺口，目前個別企業(yè)的電池訂單已經(jīng)排到了明年，當前行業(yè)內電池缺口在30%-50%左右，且每家企業(yè)的情況不一樣，供應緊張的情況有可能會持續(xù)到2025年。

下游：鋰電池需求分析

鋰電池的下游應用市場分為電動交通工具、3C 消費電子、工業(yè)儲能3大類別。

新能源汽車需求爆發(fā)式增長，帶動鋰電池負極材料需求快速提升。在同體積重量情況下，鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍，是鎳鎘電池的4倍，因此，新能源汽車使用鋰電池可以顯著增強續(xù)航里程，大大增強產品的實用性和便捷性，在純電動汽車的應用上這一優(yōu)勢尤為明顯。

目前，鋰電池已經(jīng)成為了新能源汽車的主要能量裝置之一，新能源汽車快速發(fā)展將推動鋰電池的市場規(guī)模快速擴大。

全球市場新能源汽車產業(yè)規(guī)模為推動新能源汽車發(fā)展，各國相繼出臺新能源汽車支持政策，包括購車補貼、稅收優(yōu)惠、積分政策等，新能源汽車政策營造了新能源時代下的全球新環(huán)境，新能源汽車全球化的趨勢已經(jīng)來臨。

中國是全球最大新能源汽車市場，未來發(fā)展前景廣闊。

04

儲能產業(yè)鏈

完整的電化學儲能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲能變流器（PCS）以及其他電氣設備構成。

電池組是儲能系統(tǒng)最主要的構成部分；電池管理系統(tǒng)主要負責電池的監(jiān)測、評估、保護以及均衡等；能量管理系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡監(jiān)控和能量調度等；儲能變流器可以控制儲能電池組的充電和放電過程，進行交直流的變換。

儲能產業(yè)鏈上游主要包括電池原材料及生產設備供應商等；中游主要為電池、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)以及儲能變流器供應商；下游主要為儲能系統(tǒng)集成商、安裝商以及終端用戶等。

儲能行業(yè)仍處于發(fā)展初期，市場參與者的角色要進行清晰地厘清尚有一點難度。從現(xiàn)階段來看電池和PCS是儲能系統(tǒng)產業(yè)鏈中壁壘較高、價值量占比較大的核心環(huán)節(jié)。系統(tǒng)集成和EMS環(huán)節(jié)雖然目前在國內價值量、技術含量不高，但未來有望通過數(shù)字化、智能化集成和控制，實現(xiàn)儲能越來越高和越來越復雜的應用場景；EMS是實現(xiàn)系統(tǒng)集成高級功能的基礎，系統(tǒng)集成商有望掌握行業(yè)話語權。

儲能變流器(PCS)

儲能變流器(PCS)是電化學儲能系統(tǒng)中，連接于電池系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的實現(xiàn)電能雙向轉換的裝置。既可把蓄電池的直流電逆變成交流電，輸送給電網(wǎng)或者給交流負荷使用；也可把電網(wǎng)的交流電整流為直流電，給蓄電池充電。

PCS上游主要由電子元器件、結構件、電氣元器件和電線類和其他元器件構成，其中電子元器件包括電阻、電容、集成電路、PCB等；結構件包括機柜、機箱、金屬和非金屬結構件，其中非金屬結構件包括多晶硅、硅片和晶硅電池片等；電氣元器件包括斷路器及相關輔件、變壓器、電感和散熱器等；電線類原材料包括電線和電纜。

儲能電池

儲能電池主要由電池模組和BMS組成。目前主要有低壓 48V 和高壓200V～400V的電池系統(tǒng)。BMS的功能主要是監(jiān)控電池的電壓、溫度、SOC/SOH計算、均衡容差。儲能電池的核心技術主要還是電芯和BMS。

能源管理系統(tǒng)（EMS）

能源管理系統(tǒng)（EMS）順應能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。智慧能源管理系統(tǒng)設備層主要包括能量采集變換、信息采集；通訊層主要包括鏈路、協(xié)議、傳輸；信息層主要包括緩存中間件、數(shù)據(jù)庫、服務器；應用層主要包括：APP、Web、數(shù)據(jù)分析。

儲能中的電流傳感器

在儲能設備中需要檢測的電流就會有從5A到400A不等的測量范圍，那么，如何選擇一款合適的器件來檢測電流就是一個比較關鍵的問題。

我們可以把電流檢測分為幾個范圍。

1，檢測5A到70A的直流或交流電流。

檢測5A到50A的直流或交流電一般選用芯片式的霍爾電流傳感器，比如CH701電流傳感器IC，是工業(yè)、汽車、商業(yè)和通信系統(tǒng)中交流或直流電流傳感的經(jīng)濟而精確的解決方案。小封裝是空間受限應用的理想選擇，同時由于減少了電路板面積而節(jié)省了成本。典型應用包括電機控制、負載檢測和管理、開關電源和過電流故障保護。

參考文章：霍爾傳感器芯片該如何選型

CH701可以檢測到50A峰值的電流。

如果需要檢測更大電流，需要更高的隔離電壓，可以選擇更大電流范圍的產品，比如16腳的CH701W系列，電流范圍可以到70A，絕緣耐壓可以到4800Vrms：

2，檢測50A到200A的直流或交流電流。

可以選用直插型的電流傳感器

?

?

?

CH704 是專為大電流檢測應用開發(fā)的隔離集成式電流傳感芯片。CH704 內置 0.1 mΩ 的初級導體電阻，有效降低芯片發(fā)熱支持大電流檢測：±50A, ±100A, ±150A, ±200A。其內部集成獨特的溫度補償電路以實現(xiàn)芯片在 -40 到150度全溫范圍內良好的一致性。出廠前芯片已做好靈敏度和靜態(tài)（零電流）輸出電壓的校準，在全溫度范圍內提供 ±2% 的典型準確性。

參考文章：意瑞半導體推出250A霍爾電流傳感器產品，可以替換Allegro的ACS758/ACS770/ACS772

儲能系統(tǒng)集成

儲能系統(tǒng)集成包括核心儲能技術軟件，以及基于控制將其集成，以完整的智能系統(tǒng)交付客戶，同時確保系統(tǒng)的整體盈利能力。

隨著儲能行業(yè)的成熟，系統(tǒng)集成商不僅僅是雇傭EPC進行本地安裝，先進的系統(tǒng)設計和運行/優(yōu)化能力將越來越重要。目的是最大化項目投資回報，在生命周期內使得儲能項目滿足安全和性能要求。

當前國內外市場中儲能系統(tǒng)尚未完全標準化，公司能夠結合儲能應用場景的電氣環(huán)境和用戶需求，將自身電池系統(tǒng)與市場中的儲能變流器及其他設備進行選型匹配，為發(fā)電側、電網(wǎng)側、工商業(yè)等各類場景打造“一站式”儲能解決方案，使儲能系統(tǒng)的整體性能達到最優(yōu)。

根據(jù)CNESA發(fā)布了中國儲能技術提供商、中國儲能變流器提供商和中國儲能系統(tǒng)集成商的相關名單。中國儲能技術提供商榜單中，寧德時代和比亞迪分列國內市場和海外市場榜首位置；中國儲能變流器提供商榜單中，陽光電源同時占據(jù)了國內市場和海外市場榜首位置；中國儲能系統(tǒng)集成商榜單中，功率規(guī)模排名中，陽光電源同時占據(jù)國內市場和海外市場第一的位置，能量規(guī)模排名中，海博思創(chuàng)和比亞迪分列國內市場和海外市場榜首位置。

編輯：黃飛

?