太阳能光伏（PV）市场规模及预测，按产品类型（薄膜、多晶硅、单晶硅）；最终用途（住宅、商业、公用事业）；部署；并网 - 增长趋势、主要参与者、区域分析 2026-2035

光伏组件制造能力对比分析：

对多晶硅生产进行自上而下的分析

高纯度多晶硅通常通过提炼冶金级硅获得，冶金级硅用于制造太阳能晶片、硅胶、半导体和铝合金。为了确保供应和纯度，多晶硅供应商通常会进行后向整合，并拥有相当一部分石英矿。此外，多晶硅加工通常是高能耗的，因此必须在电力资源丰富且价格合理的地区生产，例如马来西亚、挪威、美国和中国新疆地区。目前，中国在该市场占据主导地位，占全球多晶硅产能的70%以上，其中十家中国公司占国内产能的35%，而排名前五的公司则占据了约25%的产能。

MGS主要生产地点及产能（千公吨）

资料来源：美国能源部

北美顶级竞争者MGS产量（2022年）

多晶硅的主要用途是光伏发电（占总需求的80%），其次是半导体和消费电子产品。尽管多晶硅的生产技术多种多样，但两种主要方法占据了最大的市场份额。流化床反应器（FBR）法占3%-5%的市场份额，而西门子化学气相沉积法则占据了90%的市场份额。西门子工艺是将硅烷前驱体或气态三氯硅烷（TCS）通过加热的硅丝。回收的化合物经进一步加工合成多晶硅。几乎所有的多晶硅产能都集中在10个国家，其中中国占据了全球72%的产能。

中国关键供应的存在对包括多晶硅在内的组件成本起着决定性作用。据美国能源信息署（EIA）数据显示，多晶硅价格从2020年6月的每公斤6.27美元上涨至2021年6月的每公斤28.46美元，涨幅达三倍。这主要归因于晶圆和电池产能扩张导致的供需失衡。由于多晶硅成为关键瓶颈，下游企业（如电池和晶圆生产商）一直在战略性地囤积多晶硅，以满足预期需求，而这主要得益于中国公用事业规模部署的激增。根据已公布的项目，预计未来几年多晶硅产能将翻一番。一些新建工厂的年产能为3万至7万吨，预计还将建设年产能超过10万吨的工厂。

中国企业一直致力于降低多晶硅价格，为此在土地、电力和劳动力成本较低的地区建设生产设施。西部省份，包括内蒙古、青海、四川，尤其是新疆，已进行了相当规模的建设。目前，新疆的产量分别占中国总产量的54%和全球总产量的39%。下文将根据截至2022年的在建项目，估算中国太阳能光伏组件的整体产量。

中国低廉的劳动力成本和高度集中的晶体硅光伏供应链，对其他企业构成了准入壁垒。在美国，劳动力成本占制造成本的22%，而中国仅为8%；美国晶圆制造成本的36%，而中国仅为23%；美国电池制造成本的33%，而中国仅为8%。

晶体硅和碲化镉的生产和全球贸易：

2020年，美国进口的晶体硅（c-Si）和碲化镉（CdTe）组件中，超过75%来自东南亚三个国家——越南、马来西亚和泰国，其余来自韩国。这些东南亚国家严重依赖上游的中国供应链。截至2020年，美国硅太阳能电池的产能有限。然而，美国本土的后续制造产业发展迅速，对该国激增的太阳能需求起到了关键作用。据美国太阳能产业协会（SEIA）统计，2019年美国太阳能装机容量达到8.6吉瓦，同比增长21%。

来源：NREL更新（Smith等人，2021）

由于全球光伏供应链存在高昂的资本支出和劳动力成本等缺陷，几乎所有晶体硅（c-Si）原材料和组件都依赖从东南亚国家进口到西方国家。这些进口成本约占总制造成本的11%。加强国内光伏供应链建设将显著降低这些成本。通过晶圆和晶锭组装线的自动化，可以有效降低成本差距。2024年2月，First Solar宣布计划在美国投资100亿美元用于碲化镉（CdTe）薄膜光伏技术。根据2023年的回溯数据，该项目将为组件产能增加27.5亿美元的价值、9亿美元的经济价值和20亿美元的产值。

锭块和晶片

2020年，十家中国企业生产了全球98%的太阳能硅片，其中隆基、协鑫和中环三家企业占据了71%的产能。从2016年到2020年，上述三家企业的总产能从29吉瓦直流（占全球产能的29%）增长到173吉瓦直流（占全球产能的58%）。这一趋势也带动了单晶硅光伏组件市场份额的快速增长。

此外，中国七个省份的硅片产能总计达10吉瓦直流（GWdc）。值得注意的是，位于上海以北的江苏省占中国硅片总产能的28%，而除中国以外，东亚地区贡献了全球10吉瓦直流的硅片产能。总部位于中国的晶科能源宣布计划在越南建设一座年产能7吉瓦直流的硅片和硅锭工厂。此举旨在优化其在马来西亚的电池生产和在美国的组件组装流程。该公司表示，该项目于2020年启动，旨在绕过美国对进口原材料的贸易限制。这一战略扩张凸显了该公司在应对不断变化的贸易格局的同时，致力于构建稳健供应链的努力。

模块和电池

自新的制造业税收抵免政策实施以来，大量投资涌入，用于建设和扩展整个太阳能组件供应链，包括硅锭、组件、硅片和电池。在联邦制造业激励政策出台之前，多晶硅产能约为16.6吉瓦（约合41,500吨/年），组件产能约为7吉瓦/年。电池制造自2019年以来首次回流国内，预计到2025年底将有更多电池产能投产。迄今为止，组件产量增长迅猛，从联邦制造业税收抵免政策实施前的7吉瓦攀升至2024年12月的44.4吉瓦，增幅超过500%。

美国光伏组件供应链总装机容量（包括已投产、在建和已公布的项目）估计达到81.6吉瓦。由于合规周期、许可证审批、建设和调试等环节，光伏组件供应链的建立是一个缓慢的过程。供应链越往上游，建设周期越长。预计未来几年，新工厂的扩建工作将持续进行。

2022年，印度是唯一一个从中国进口大幅下降的国家，同比下降76%，即-7.5吉瓦。2022年上半年，印度从中国的进口总量从2.3吉瓦骤降至9.8吉瓦。此外，政府出台的严格法规，包括征收关税，促使印度减少进口，转而利用国内产能。此后，印度的太阳能组件产能迅速提升，并在全球太阳能组件和面板出口领域树立了标杆。

尽管中国一直在努力摆脱对中国零部件供应的依赖，但其太阳能电池板出口在2023年上半年仍激增34%。这对于满足欧洲和南非的强劲能源需求至关重要。清洁能源转型的日益重视进一步加剧了对中国太阳能出口的依赖。在90.4%的出口量中，欧洲成为最大的进口国（占58%），其次是巴西，2023年上半年从中国进口了9.5吉瓦的太阳能电池板。预计非洲的进口增速将达到187%，成为增长最快的地区，因为非洲政府正在寻求缓解日益严重的能源危机的方法，而中国则正大力利用当前供需缺口。

2023年上半年中国太阳能出口占全球出口总额的份额（以美元价值计）

来源：Ember Energy

太阳能光伏市场的指数级增长正对全球半导体市场产生积极影响。2022年，半导体器件是全球第33大贸易产品，贸易总额达877亿美元。2021年至2022年间，光伏/光敏/LED半导体贸易额增长21.9%，从720亿美元增至877亿美元，占全球贸易总额的0.37%。

光伏和LED半导体器件全球贸易的年增长率

资料来源：OEC

光伏/LED半导体器件全球贸易

资料来源：OEC

光伏器件寿命终止（EOL）

随着全球对电网脱碳的日益重视，太阳能发电和储能能力也相应大幅提升。举例来说，为了实现脱碳目标，美国必须在2025年至2030年间每年新增30吉瓦交流电（GWac）的太阳能发电装机容量。2021年，美国新增太阳能发电装机容量19吉瓦，累计装机容量已达100吉瓦。这意味着未来几年，新增太阳能发电系统的装机量可能会大幅增长。

光伏系统的使用寿命约为25-35年，但包括组件在内的一些系统部件已经开始进入废弃物处理流程。此外，组件报废的原因包括天气损坏、制造缺陷或安装错误。到2050年底，美国每年报废的光伏组件数量将占到城市电子垃圾总量的12%。光伏组件材料中99%无害，95%可利用现有技术完全回收利用。这为低影响、安全的报废组件处理方法奠定了坚实的基础。然而，目前的报废组件处理流程不利于回收利用。废弃物产生者回收光伏组件的成本为每个组件15-45美元，远高于每个组件1-5美元的垃圾填埋费。这反过来可能会影响联邦和州政府关于废弃物处理的政策。

来源：国际可再生​​能源署

行动计划覆盖范围

2021年6月，太阳能技术办公室（SETO）发布了一份信息征询书（RFI），旨在收集光伏废弃物管理领域对报废光伏设备处理关键挑战的反馈意见。通过收集到的回复、专家访谈和文献综述，确定了潜在的研究领域，以简化和优化光伏设备报废处理流程。回复强调了政策在报废光伏设备处理中的作用，以及开发分离技术以提高材料回收率的重要性。

在听取利益相关者对硬件设计、数据收集和分析方面普遍存在的挑战的意见，并确定能源部在产品生命周期结束管理中的作用后，SETO 于 2021 年推出了一项五年行动计划。

2021年多年期项目计划是根据2021年光伏产品报废处理研讨会和信息征询书（RFI）的反馈意见制定的。该计划重点关注以下几个循环经济的推动因素：

• 数据收集与分析：基于模拟的废弃物体积和处理方式，显然需要切实可行地开展废弃物收集、分类、运输和材料回收工作。SETO 的目标是建立一个独立的数据库，在 2025 年底前收集 10 兆瓦光伏系统报废数据，并实施全面的数据标准。此外，非机密数据将向废物管理、太阳能和政策制定领域公开。
• 硬件开发与工艺研究：SETO 强调提高原材料和能源利用效率，从而最大限度地减少报废材料处理所需的资源，并延长组件寿命。SETO 建议将报废的钢、铜和铝出售给废金属市场。然而，从金属化层中回收银以及分离包括背板在内的聚合物和复合材料是材料回收可能面临的挑战。提高回收率并降低回收成本的研究有望改善太阳能光伏回收的经济效益。