本文來自格隆匯專欄：興業研究，作者：錢立華、王涵、馮逸夫、魯政委
引言
近年來，受新冠疫情、貿易保護主義及大國逆全球化趨勢的影響，全球產業鏈的穩定性受到嚴峻挑戰，而俄烏危機事件的發生又使得全球矛盾持續惡化。由於西方國家對俄羅斯實行能源、金融、科技、貿易等方面不同程度的制裁，使多邊貿易體系被迫屈服於地緣政治，進一步擾亂了全球市場運行，全球能源產業鏈格局也將面臨新一輪的調整，“光伏+儲能”作為可再生能源產業的代表，其相關產業鏈也受到了一定程度的影響。
一、“光伏+儲能”全球產業鏈格局
1.1 光伏全球產業鏈格局
近些年歐美中等國家對光伏需求大幅增加，傳統能源價格的大幅上漲凸顯出光伏能源的性價比，2021年全球光伏累計裝機容量超942GW，其中至少20個國家光伏累計裝機超1GW。中國排名第一，累計安裝量高達308.5GW，其次為歐盟（178.7GW）及美國（123GW）。2021年全球光伏新增裝機超175GW，中國以54.9GW的新增位居全球第一，美國（26.9GW）、印度（13GW）緊隨其後。根據彭博新能源財經（BNEF）全球光伏裝機量預測，2025年全球新增光伏裝機量為252 GW，到2030年全球新增光伏裝機量達334 GW。
在過去十年中，光伏製造格局發生了重大轉變，根據國際能源署（IEA）關於光伏的最新報吿，2010 年至 2021 年間，由於政策引導、產業規模化效應及成本優勢，中國進一步鞏固了其作為硅片、電池片和組件製造商的領先地位，而其全球硅料產能幾乎增長了兩倍，目前中國在全球光伏製造產業鏈的總份額超過 80%（不包括在建及計劃中的）。硅料環節，全世界80%的多晶硅均產自中國，剩餘市場份額則由德國、馬來西亞和美國三國瓜分；硅片環節，中國處於壟斷地位，佔據超過全球97%的市場份額；電池片環節，由原先相對多元化的格局轉變為中國主導，2021年中國產電池片佔全球份額接近 80%，其他則主要集中在東南亞及韓國；組件環節，雖世界上有38個國家/地區自有組件組裝能力，但2021年中國仍約佔總產量的70%，其他主要國家/地區如美國側重其國內市場，東南亞及韓國更多出口歐美。
1.2 儲能全球產業鏈格局
隨着各國政策不斷加碼，全球能源消費結構向低碳化轉型腳步加快，驅動儲能行業逐步由商業化初期進入規模化發展階段，2021年是儲能行業的爆發年，全球主要的電化學儲能配備國家/地區包括美國、中國、歐盟、澳大利亞等。其中歐盟、澳大利亞等國家/地區由於居民側電費遠高於工商業電費、電網穩定性欠佳且用户側儲能補貼多樣化等因素推動了其表後儲能的安裝需求。美國及中國由於政策驅動、新能源大規模併網後對電網穩定性需求提升、電力市場化交易機制套利等不同因素，表前儲能市場需求更為強勁。根據彭博新能源財經的最新預測，從2022年到2030年，全球儲能市場將以30%的複合年速率增長，其中2030年新增儲能裝機容量將達到58GW/178GWh，是2021年的五倍多，美國和中國仍然是全球最大的兩個市場，到2030年在預期儲能裝機容量中的佔比將達54%。
目前的全球鋰離子電池製造能力中國佔接近80% （約520 GWh），而美國以全球產能13%位居第二。鋰離子電池的四個主要組件：陽極、陰極、電解質及隔膜，中國全球佔比均超過60%以上（包括計劃中產能），其中陽極材料佔比84%，具有壓倒性的優勢。整個產業鏈決定性因素在於上游原材料，近年來新能源車載電池及可再生能源配儲對鋰離子電池格外青睞，需求的增加與供應的緊張推動了原材料價格的激增。自2021年至今，鋰價上漲7倍以上，而鈷和鎳價格均實現翻倍。儘管如此，鋰離子電池儲能仍然具備成本競爭力，但隨着技術進步及電池循環回收能力的提升，有望實現降本回歸。
二、“光伏+儲能”製造產業鏈
2.1 光伏
光伏產業鏈分為上游（硅料、硅片）、中游（電池片、組件）、下游（逆變器、電站等），主要的製造環節集中於硅料、硅片、電池片和組件四大部分，其中硅料及硅片環節的毛利潤率高於電池及組件環節。
硅料環節競爭格局最為集中，且資金和技術壁壘比較高，注重工藝經驗及良品率，是光伏產業鏈中的決定性環節。但該環節產能週期較長且產能彈性較低，從開始建設到達產時間不低於18個月，若出現緊缺現象，新增產能短期難以提供有效供給。2021年由全球裝機需求劇增導致硅料供需失衡，以中國為例，硅料價格從年初的每千克80元，上漲到11月最高每千克273元，當年上漲幅度超過3倍。硅料價格的暴漲也使得中下游環節受到嚴重的衝擊，從而抬升了全產業鏈成本，但隨着新產能的逐步落地，該現象將有所緩解。
硅片環節集中度較高，該環節位於硅料環節直接下游，因其長單鎖定、技術、規模等優勢，議價能力高於電池片及組件環節，屬產業鏈中的優質盈利環節。硅片主要分為多晶硅片及單晶硅片，由於單晶電池光電效率且技術進步較快，故單晶硅片近年來需求逐步旺盛，市場佔比從2016年的不足20%迅速提高到2021年的95%。隨着硅片製造環節新增企業及產能的加入，競爭實力較強的企業開始積極進入垂直一體化佈局。此外隨着N型硅片高效化、硅片大型化等技術升級以及切片代加工等商業模式優化，也為硅片製造帶來了新的降本空間。
電池片環節在整個光伏產業鏈中起到承上啟下的作用，該環節對技術含量要求較高，也是新一輪技術迭代的主戰場。根據襯底硅片類型，電池片可分為P型電池片和N型電池片。目前P型單晶硅PERC電池市場份額穩居第一，根據德國哈梅林太陽能研究所（ISFH）測算，PERC電池理論轉換效率極限為24.5%，而隆基綠能效率已達24.06%（目前最高），已十分逼近理論極限值。成本差異決定競爭力，市場亟須出現技術革新，而N型電池則是市場公認的最有望替代P型電池的下一代電池技術，各大廠商正在逐步開始轉型佈局。N型電池片中 TOPCon和HJT兩種電池因理論轉換均在28%以上且遠高於PERC電池轉換效率，備受市場矚目。
組件在光伏製造鏈條中位於的末端，屬於資本和勞動密集型產業。組件的核心競爭力主要體現成本、品牌及渠道，一體化大趨勢下龍頭企業成本優勢顯現，近年行業集中度迅速提升。但組件環節議價能力相對較弱，在上游調價及終端需求側強勢定價的雙重施壓下，組件廠商面臨着巨大的降本壓力。
2.2 儲能
儲能是全球能源轉型中不可或缺的環節，儲能在以可再生能源為主體的新型電力系統中的定位主要是利用其快速功率調節性能以及儲存能量的特性，在表前、表後側承擔不同的角色，進而提升新型電力系統的靈活性、經濟性和安全性。當前市場主流儲能方式主要有機械儲能、電化學儲能和電磁儲能等，下表針對儲能的利用效率、響應時間、使用壽命及裝機規模等特點進行綜合對比。其中，抽水儲能、壓縮空氣儲能和電化學儲能由於裝機規模大且可存儲時長高適用於可再生能源接入、應急電源等大規模、大容量的應用場合；電磁、飛輪、重力儲能等因響應速度快適用於需要提供短時較大脈衝功率的場合，如應對提高用户電能質量，抑制電力系統低頻振盪、提高電力系統穩定性等。
目前全球累計裝機規模最高的為抽水蓄能及電化學儲能。截至2021年底，全球儲能市場裝機功率205.3 GW，其中抽水蓄能裝機功率177.4 GW，佔比86.42%；電化學儲能的累計裝機規模緊隨其後，裝機功率21.1 GW，佔比10.30%，電化學儲能中以鋰離子電池為主，佔比93.9%。儲能是可再生能源替代傳統能源的強大助力，隨着技術與成本的不斷優化，電化學儲能或將成為儲能技術中的中流砥柱。由於電化學儲能中以鋰離子電池應用最為廣泛且為電網側及居民側首選，故本文儲能產業鏈的論述圍繞其作為中心展開。
三、俄烏危機對相關產業鏈的影響
3.1 光儲配置需求上升
俄烏危機促進各國對可再生能源行業加大支持和投入力度，進一步推升了全球對於光伏+儲能的配置需求。俄烏危機擾亂了疫後全球經濟復甦步伐，西方國家對俄實施的全面制裁又為世界能源經濟蒙上了一層陰霾，接踵而來的則是能源短缺、關鍵大宗商品以及傳統化石能源價格的暴漲等影響，各國都面臨着巨大的壓力，尤其是歐洲地區。近十幾年歐盟為了助力氣候變化以及減少能源依賴，傳統化石能源的削減力度巨大且採取了一些相對激進的能源策略，原有能源電力結構並不堅固。而俄羅斯實施的反制裁措施切斷了歐洲一半以上的石油和天然氣供應源，加劇了其能源供應保障問題。歐盟正通過制定REPowerEU能源計劃，加快可再生能源裝機進度，其他國家也在陸續部署能源轉型，此外能源危機造成的“電費狂”、“斷電潮”事件加速了美國、歐盟、澳大利亞等國家居民户用 “光伏+儲能”的配置節奏。
光伏作為可再生能源最重要的支柱，儲能作為新能源和電網穩定的後備軍，新增裝機量或將突破公眾預期的上限。根據彭博社預測，今年全球光伏裝機量將增加30%，有望達到250GW，而全球光伏累計裝機量將接近1太瓦；從2022年至2030年，全球儲能市場將以30%的複合年速率增長。各國際機構也在俄烏危機事件發生後，也紛紛上調光伏裝機預期，這將是能源轉型道路上令人印象深刻的里程碑。
3.2 光儲成本增加
俄烏危機提高了 “光伏+儲能”產業鏈的製造成本。成本差異決定了可再生能源產業的競爭力，而製造成本過高不利於光伏+儲能供應鏈的多元化及長遠發展。俄烏危機造成的全球能源短缺及可再生能源短時間需求暴增，引發了原材料價格的暴增。硅料作為光伏產業鏈中的決定性環節，其成本決定整個產業鏈價格變動，據中國有色金屬工業協會硅業分會披露數據，年初至今硅料價格最高達31萬元/噸。此外俄羅斯引發的天然氣價格提升，進一步升高瞭如光伏玻璃等以天然氣為主要能源的光伏組件的成本。根據SOLARZOOM發佈的光伏行業綜合價格指數（SPI），2022年1月至今，硅料價格的上漲對於其下游均造成影響，硅料價格順利傳導至硅片，電池片環節指數稍有提升，但組件指數變動基本維持穩定，意味着整個光伏產業鏈成本壓力集中於組件及電池環節。
儲能的重要環節電池的價格在新能源車及可再生能源需求的雙重帶動下，主要原材料碳酸鋰的供應受限，電芯價格遭到嚴重影響。原材料價格調整後的磷酸鐵鋰(LFP)電芯成本相對2021年5月水平增長84%，在2022年3月達到峯值153美元/kWh，至今其成本均未低於140美元/kWh 。根據彭博新能源財經預測，2022年全年鋰價格將保持高位，市場處於高度緊張狀態。烏克蘭的供應全球70%的氖氣（芯片製作特種氣體），俄烏危機使得氖氣價格從1700元/立方米上漲至15000元/立方米，上漲近8倍，氖氣資源供應短缺提高了製造成本也將影響光伏逆變器及儲能逆變器的生產。
此外歐盟已對碳關税提出具體的立法提案，目前碳關税所涵蓋的行業範圍初步定在：水泥、鐵和鋼、鋁、化肥和電五大行業，未來，該範圍將逐步包含所有進口商品，提案預計於2023年開始實施。該項碳税如若實施，則會加大各國出口歐洲光儲產品的成本。
俄烏危機對於全球可再生能源相關物流市場影響巨大。中國發往歐洲的鐵路運輸貨物改由海運，而能源燃料供給緊張引起海運市場劇變。歐美等地區的大型國際碼頭運工短缺，“堵港”現象較為嚴重，運輸原料柴油成本上漲，整體運力不斷被弱化，集運供應鏈處於緊繃態勢，需集裝箱運輸可再生能源組件的運輸成本普遍提升。根據波羅的海交易所的數據顯示，汽油和柴油等集裝箱燃料的運價（業內稱為清潔油輪運價）今年上漲了一倍多，達到2020年4月以來的最高水平。目前光伏組件常用40尺高櫃集裝箱價格已突破1.35萬美元/箱（美西基本港），距2020年價格漲幅高達5倍。此外在各國物流港口吞吐能力瓶頸情況下，俄烏兩國又主動停止部分港口或海域的運輸等，沿途的國際運輸均受影響，進一步推升光儲供應鏈如組件、電池及輔材國際運費價格。
3.3 全球佈局變化
俄烏危機影響了全球可再生能源產業鏈的投資佈局策略，為了分散國際政治軍事事件造成的影響以及新冠疫情懸而未決的緊迫，工廠的佈局從前幾年的“all in中國”轉變為“中國+N”。
目前各國正在積極推動本土產能的擴張，為幫助歐盟擺脱對俄羅斯能源的依賴，2022年3月31日，歐盟能源專員Kadri Simson在布魯塞爾召開的太陽能峯會上表示，歐盟將不惜一切代價把太陽能製造業帶回歐洲，此外也設定了2030年本土製造能力達到20GW等相關目標，目前歐洲的多晶硅年產量可以滿足約16GW的產能，其中大部分由德國瓦克化學公司生產，但歐洲的供應鏈受到其硅錠和硅片產能的限制，產能僅為1.5-2.0GW。
美國方面，政府表示未來十年採購10GW光伏系統，並將利用聯邦採購的全部權力來提高國內光伏組件製造能力。在2022年6月15日，白宮與美國光伏企業召開的“關於加速推進光伏組件本土化”線上會議結束後，美國電力生產商AES Corporation，Clearway Energy Group等公司成立了美國太陽能買家聯盟以支持國內光伏供應鏈的延伸及美國光伏本土產業的增長。美國太陽能買家聯盟表示將購買超過60億美元的本國光伏組件，以支持本土光伏目標，該聯盟啟動了一項競爭性RFP，以尋找符合該聯盟目標的合格製造商。但根據美國光伏上市公司阿特斯CEO莊巖觀點，在美國建立完整的產業鏈，需要十年以上的時間，其間還可能會遭遇包括產業鏈補鏈，進口以及商業壁壘等問題。衡量目前歐美的光伏製造能力以及成本控制，實現該目標所付出的人力物力財力將是巨大的。此外，美國也以推動印太地區四方聯盟（美國、澳大利亞、印度、日本）共同解決供應鏈問題為由，資助5億美元幫助印度生產光伏組件，加速推進光伏製造“本土化”。但若本國沒有相應的產業，分工並不具備專業化和規模化且欠缺自然資源稟賦，各國的本土化也是變相為中國光伏製造商提供商業機會。
半導體芯片是光伏儲能組件的重要組成，為緩解美國芯片短缺問題，2022年7月27日，美國通過了芯片法案，該法案不僅為美國國內芯片製造企業提供770億美元的一次性補貼和税收抵免，也加緊限制芯片向中國技術輸出，並希望藉此推動 CHIP 4聯盟的組建以及引導先進技術及製造業迴流。此外中國光伏產業也在向東南亞地區進行投資佈局，根據晶科能源公吿，為加速推進海外一體化產能建設，拓展公司在海外市場的份額，將越南5GW電池和5GW組件的產能均上調至8GW。
由於開發建設期長、審批手續繁雜且增長速度較慢，歐盟和美國的交貨時間都明顯長於其他國家和地區。基於目前供應緊張、能源成本高昂、安裝需求旺盛的情景，“低成本、高效率”仍是市場發展主線。短期內 “光伏+儲能”產業鏈發展仍以中國為主線，全球分工為輔，後期組件等以資本和勞動密集型為主的產業有可能會被東南亞一些國家部分替代。但對中國而言，東南亞對中國產業的分流利大於弊。由於地理位置相鄰，東南亞和中國的產業鏈是密切相融的，這可以視為中國經濟外延的形式，低端製造的轉移更有利於中國製造向微笑曲線兩頭延展。
3.4 貿易不確定性加劇
隨着可再生能源製造產業鏈全球化，各國也開始採取的不同程度的貿易保護措施。目前已有美國、歐盟、中國、印度等國出台了對於他國的貿易制裁，而俄烏危機使得“光伏+儲能”供應鏈更易受到貿易政策風險的影響。自2011年起，歐美國家針對中國光伏行業共施行了五輪制裁，歐盟對中國、馬來西亞等國家產電池片及其他關鍵環節徵收反傾銷税率，最高達47.6%，而美國的四輪制裁從僅針對光伏產品的反傾銷、反補貼制裁，過渡到對中國進口的組件、逆變器等光伏元件徵收10%的關税、通過調查中國光伏組件製造商是否存在逃避關税行為遏制中國向東南亞國家轉移產能。中國也從2014年開始對歐盟、美國和韓國等硅片生產商徵收反傾銷和反補貼税。2022年印度對來自周邊國家中國、馬來西亞、沙特阿拉伯和泰國的太陽能玻璃和EVA粒子徵收“雙反税”。此外，美國還對越南、馬來西亞、柬埔寨和泰國的進口商品規避反傾銷和反補貼税展開調查，但為保障本國能源穩定，2022年6月起又再度取消對東南亞國家的電池和組件的關税（最長2年），2022年7月，隆基、晶科、新特三家企業被剔除進口禁令的名單。這一系列的貿易政策的出台與撤銷，使得相關產業鏈的風險不確定性加劇。
