工業(ye) 革命以來的一百多年裏，人類活動讓大氣中的二氧化碳濃度相對於(yu) 工業(ye) 革命之前的水平提高了47%，比自然環境下2萬(wan) 年時間能增加的濃度還多，全球平均氣溫也升高超過1.2℃。

因此帶來了冰川融化、洪水和幹旱頻繁、蚊蟲疾病加劇、呼吸道疾病增加等問題，氣溫升高還顯著降低了農(nong) 作物生長速度，氣溫每上升1℃，農(nong) 作物產(chan) 量就將降低10%。所以，由二氧化碳等溫室氣體(ti) 排放引起的全球氣候變化已經成為(wei) 本世紀人類麵臨(lin) 的最大挑戰之一。

緊迫局勢下，《巴黎協定》應運而生，協定的長期目標是將全球平均氣溫較前工業(ye) 化時期上升幅度控製在2攝氏度以內(nei) ，並努力將溫度上升幅度限製在1.5攝氏度以內(nei) 。

在《巴黎協定》的框架下，到本世紀中葉實現碳中和就成為(wei) 了全球應對氣候變化的最根本的舉(ju) 措。

截至2020年底，全球共有44個(ge) 國家和經濟體(ti) 正式宣布碳中和目標，美國新任總統拜登在上任第一天就簽署行政令讓美國重返《巴黎協定》，並計劃設定2050年之前實現碳中和。

中國則在2020年9月22日的第七十五屆聯合國大會(hui) 一般性辯論上宣布，將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zheng) 於(yu) 2030年前達到峰值，努力爭(zheng) 取2060年前實現碳中和。

根據世界資源研究所（WRI）數據，2017年能源活動排放量占全球溫室氣體(ti) 總排放量的73%，是全球氣候變化的罪魁禍首。而能源排放活動中，發電和供熱行業(ye) 排放占全球溫室氣體(ti) 排放比重最高，達到30.4%，在中國，這一數字甚至高達41.6%。

因此，要實現碳中和，能源活動領域的零碳燃料替代是主要內(nei) 容。

所謂零碳燃料，即在能源生產(chan) 、使用過程中不增加二氧化碳的排放，常見的有太陽能、風能、潮汐能、核能、沼氣等。

如今，煤炭、石油、天然氣仍然是全球主要的能源消費，占比85%，零碳清潔能源占比小，太陽能和風能加起來不到5%。

根據《BP世界能源展望》對全球碳排放做出三種場景下的假設，包括一切如常場景、快速轉型場景、淨零場景，每種假設都對應著不同的碳排放變化結果和能源構成變化。

不管是哪種場景，近幾年碳排放將會(hui) 達到頂峰都幾乎是確定的，在2050年，上圖中橙色的可再生能源占比都呈現巨幅增長。並且在可預見時期內(nei) ，碳中和發展越快，力度越大，時間越長，可再生能源占比越高。

從(cong) 能源的使用上看，電能、熱能、液體(ti) 燃料是三種最重要的能源終端形式。想要合理使用零碳能源，最佳方法就是轉化為(wei) 電力。

因為(wei) 電力容易做到“標準化”和“可控化”，有著節能、清潔、高利用效率等優(you) 點，同時也是目前實現碳中和成本最低、最為(wei) 成熟的技術路徑。所以電力的應用必然是越來越廣泛，根據世界能源署（IEA）測算，到2050年，全球電力消費量將是目前的2.5倍，屆時，電力將占全球終端用能的一半。

那麽(me) ，使用太陽能、風能、核能等零碳燃料發電，促進電力的綠色轉型便成為(wei) 實現碳中和的核心所在。

在碳中和的條件下，若要滿足未來新增的電力需求，國際可再生能源署（IRENA）預計2050年全球電力消費中約有86%的電力來自非化石能源（可再生能源和核能），意味著未來30年全球可再生能源平均年度新增裝機規模需達到700GW，是2019年新增裝機容量的4倍。

哪種零碳能源可以擔此大任呢？

我們(men) 首先在優(you) 先級上將水電和核能放在劣後位置。

水力發電初看很清潔，實際上會(hui) 產(chan) 生諸多問題。首先是水庫運行引起的徑流、水溫、泥沙的大規模變化對於(yu) 部分魚類生存是不利的；其次是修建大壩將產(chan) 生地質災害、安全性、移民等問題；

最後從(cong) 碳排放的角度來看，水庫蓄水時水中好氧微生物的分解會(hui) 產(chan) 生CO2，水中產(chan) 甲烷菌活動、消落帶植被腐爛會(hui) 產(chan) 生CH4，這些都是不可忽視的溫室氣體(ti) 來源，華盛頓州的研究者通過調研全球267個(ge) 水壩和水庫的200份有關(guan) 氣體(ti) 排放的研究，結論是每年從(cong) 水壩和水庫排放的甲烷大約相當於(yu) 十億(yi) 噸二氧化碳排放，占總人為(wei) 產(chan) 生溫室氣體(ti) 的1.3%。

核能，極有可能在更久遠的未來，成為(wei) 人類的最佳能源。但是目前核電存在著核安全和核廢料的擔憂，核廢料具有極強烈的放射性，處置成本大、技術要求高。我們(men) 距離“可控核聚變”技術的成熟，國際科學界主流觀點是可能還需要半個(ge) 世紀之久，因而不能作為(wei) 實現2050碳中和的能源。

所以，太陽能和風能發電成為(wei) 碳中和目標的唯二候選人，被寄予厚望。

我們(men) 先來看看太陽能和風能是如何發電的。

太陽能的發電原理是半導體(ti) PN結的“光生伏特效應”，即我們(men) 口中的光伏發電。

半導體(ti) 介於(yu) 易導電金屬與(yu) 絕緣體(ti) 之間，其中“矽”具有地殼含量大、性質穩定、提純技術成熟的優(you) 點，所以高純度矽材料成為(wei) 光伏發電的主流產(chan) 品。P型矽與(yu) N型矽就不過多介紹，隻需要知道在矽晶體(ti) 中，當N型矽和P型矽緊接在一起時，將它們(men) 的交界處稱為(wei) PN結。

當光照射在PN結上時，產(chan) 生“電子——空穴對”，受內(nei) 建電場的吸引，電子流入N區，空穴流入P區，結果使得N區儲(chu) 存了過剩的電子，P區有過剩的空穴，它們(men) 在PN結附近形成與(yu) 勢壘方向相反的光生電場。光生電場除了部分抵消勢壘電場的作用外，還使P區帶正電，N區帶負電，在N區和P區之間的薄層就產(chan) 生電動勢，即光生伏特效應。此時，若在電池外接一根導線，電子就會(hui) 從(cong) N型矽沿著外部導線向P型矽跑去，從(cong) 而就產(chan) 生了電流。

風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。即把風的動能轉變成機械動能，再把機械能轉化為(wei) 電能。

可以看出，光伏與(yu) 風電共同點在於(yu) 取之不盡、清潔安全，完美符合人類當前對於(yu) 能源的需求。還有個(ge) 極其關(guan) 鍵的一點，那就是成本低，這才是他們(men) 實現規模化的核心，我們(men) 後文會(hui) 重點探究。

問題又來了，光伏和風電誰更有前景呢？這要通過分析他們(men) 的差異來思考。

通過前麵介紹的發電原理，光伏是半導體(ti) 電子技術，風電偏向機械製造，所以光伏技術迭代更快，降本能力也就更強。據IRENA測算，全球光伏發電成本在過去十年間累計下降了82%，遠高於(yu) 全球陸上和海上風電過去十年下降的39%和24%，且隨著矽片、電池片等技術的提升，未來太陽能光伏的發電成本有望繼續大幅降低。

另外，光伏需要在光照強度達到一定程度才能發電，風電需要看當地風力強度發電，相比而言，風電更不穩定，應用場景略顯單一，“to B”屬性強。光伏則更容易深入千家萬(wan) 戶，從(cong) 發電側(ce) 到用電側(ce) ，從(cong) 城市到農(nong) 村，從(cong) 工廠到家庭。

光能的儲(chu) 量不用擔心天花板問題，若地球表麵0.1%的麵積覆蓋光伏係統，按照5%的光電轉化率，發電量高達（5.6×10的12次方）kW·h/年，為(wei) 世界年消耗能源的40倍。

最後，從(cong) 我國實際的股票投資機會(hui) 來說，在風電市場份額和核心技術方麵，維斯塔斯、西門子、GE等國外巨頭仍然舉(ju) 足輕重。反觀光伏，中國光伏新增裝機連續7年位居全球首位，累計裝機連續5年位居全球首位，在產(chan) 業(ye) 鏈不同環節TOP10中，中國光伏企業(ye) 都占據了絕大多數。後文會(hui) 再聊中國產(chan) 業(ye) 鏈公司。

從(cong) 側(ce) 麵看，越來越多的頂級投資機構和投資人正加速進入光伏，如高瓴資本以158億(yi) 取得隆基股份6%股份，易方達、睿遠、高瓴等獲配通威股份定增項目等等。風電則鮮有所聞。

近十年，光伏與(yu) 風電裝機都實現了穩定增長，但是光伏的增長趨勢顯然更快。

通過一層層的探究，我們(men) 得出結論：光伏發電優(you) 勢顯著，在可控核聚變技術成熟之前是所有能源品種中最理想的，是促進電力綠色轉型的最佳選擇，是未來三十年世界實現碳中和目標的希望之光。

下麵我們(men) 來討論遺留的兩(liang) 個(ge) 問題。即光伏為(wei) 什麽(me) 可以實現規模化？中國有哪些光伏產(chan) 業(ye) 鏈的公司值得關(guan) 注？

我國光伏發展經曆了五個(ge) 階段。

初步導入期：1997年12月《京都議定書(shu) 》獲得通過，德國、美國等發布相關(guan) 扶持可再生能源計劃，以天合光能為(wei) 代表的中國第一批光伏企業(ye) 應運而生。

快速發展期：在歐美光伏政策的刺激下，中國光伏製造業(ye) 利用國外的市場、技術、資本，迅速形成規模。全國先後建立了幾十個(ge) 光伏產(chan) 業(ye) 園，太陽能電池產(chan) 量年均複合增速高達143.72%。2010年我國太陽能電池產(chan) 量占全球份額的56.86%。

產(chan) 業(ye) 挫折期：前幾年的狂熱實際造成了大量產(chan) 能過剩，且九成以上的原材料依賴進口，因此在2008年金融危機的衝(chong) 擊下，歐盟開始降低政策支持力度，需求端逐漸疲軟，又疊加美國和歐盟對中國光伏企業(ye) 的“雙反”調查，國內(nei) 光伏產(chan) 業(ye) 受到沉重打擊。

國家補貼期：2012年12月，國務院常務會(hui) 議確定了促進光伏產(chan) 業(ye) 發展的五項措施，2013年8月，《關(guan) 於(yu) 發揮價(jia) 格杠杆作用促進光伏產(chan) 業(ye) 健康發展的通知》正式下發，實行三類資源區光伏上網電價(jia) 及分布式光伏度電補貼。由此我國光伏需求由國外轉向國內(nei) ，企業(ye) 經營得以好轉。

在上述的前四個(ge) 時期，光伏的發展與(yu) 政策息息相關(guan) ，政策力度大產(chan) 業(ye) 發展就快，但是補貼隻能作為(wei) 一個(ge) 輔助，不是長遠之計。2020年開始，補貼退出，而光伏技術進步帶來的成本降低真正實現了平價(jia) 化，帶來光伏大規模發電的時代。

所以光伏的規模化可以總結為(wei) ：從(cong) 扶持中來，到平價(jia) 中去。降本增效才是最大驅動力。

光伏平價(jia) 可以分為(wei) 發電側(ce) 平價(jia) 和用電側(ce) 平價(jia) 。國內(nei) 目前成本最低、利用最廣的電力來源為(wei) 煤電，因此光伏在我國實現發電側(ce) 平價(jia) 的條件可以理解為(wei) 光伏發電成本達到煤電水平，用電側(ce) 平價(jia) 更好理解，隻需光伏發電成本低於(yu) 售電價(jia) 格。

這裏我們(men) 首先引入LCOE，即度電成本的概念。

度電成本，指能源項目在全生命周期中的各項成本和費用支出的現值和除以全生命周期發電量的現值，是用來衡量能源項目經濟性的主要指標。因此，當光伏的度電成本不斷降低到低於(yu) 基荷電源（通常為(wei) 燃煤發電）的上網價(jia) 格時，便可以不依賴政府補貼即可實現盈虧(kui) 平衡，實現“平價(jia) 上網”。

過去的十年間，光伏產(chan) 品不斷提高光電轉化效率，同時降低製造成本。自2011年至今，我國多晶矽電池的矽片、電池片和組件價(jia) 格分別降低93%、90%和85%；單晶電池的矽片、電池片和組件價(jia) 格也分別降低86%、87%和84%。

因此，LCOE度電價(jia) 格也呈現下降趨勢。

我國脫硫燃煤電價(jia) 平均值為(wei) 0.3624元/度。2019年，全國光伏的年均利用小時數為(wei) 1169小時，光伏電站建設成本4.5元/W，此時度電成本為(wei) 0.44元/度，所以我國各省、市已基本實現用電側(ce) 平價(jia) 。

目前，光伏電站建設成本平均可以達到3.5元/W左右，度電成本也降低到0.36元/度，我國半數的省和地區基本實現與(yu) 煤電基準價(jia) 同價(jia) ，發電側(ce) 平價(jia) 正處於(yu) 進行時。

後續隨著光伏產(chan) 業(ye) 鏈各環節效率提升和成本下降，度電成本會(hui) 越來越低。根據IRENA預計，光伏的全球加權平均LCOE到2030年將降至0.04美元/千瓦時，與(yu) 2018年相比降幅達58%，繼續保持成本優(you) 勢。其實從(cong) 全球範圍看，2025年光伏發電成本就將全麵低於(yu) 煤炭發電成本。

經濟性帶來規模化。根據CPIA的數據作上圖，在保守與(yu) 樂(le) 觀兩(liang) 種預測條件下，未來五年內(nei) 全球新增裝機每年平均增長率約為(wei) 16%與(yu) 21%。從(cong) 長期市場空間來說，光伏的成長期還將長達20-30年。

為(wei) 什麽(me) 呢？因為(wei) 2019年全球光伏發電量占全球總發電量的比重僅(jin) 2.68%，國內(nei) 為(wei) 2.99%，就算是走在前麵的意大利、德國等歐洲國家也不過8%左右，未來光伏發展的空間和潛力仍然較大。

聚焦國內(nei) 細看，根據聯合國馬德裏氣候變化大會(hui) 的《中國2050年光伏發展展望》，從(cong) 2020年至2025年這一階段開始，中國光伏將啟動加速部署；2025年至2035年，中國光伏將進入規模化加速部署時期；到2050年，光伏將成為(wei) 中國第一大電源，約占當年全國用電量的40%左右，即還有十幾倍空間。

最後一個(ge) 問題是中國在光伏產(chan) 業(ye) 鏈上實力強嗎，有哪些值得關(guan) 注的公司？

中國的光伏產(chan) 業(ye) 鏈實力毫無疑問是具有極強國際競爭(zheng) 力的。

首先，光伏製造的各個(ge) 主要環節產(chan) 量中國均超過全球總和的六成以上，且比例仍在持續提升；

其次，根據PBL挪威環評機構的數據，2018年碳排放量前五的國家和地區依次為(wei) 中國（26%）、美國（13%）、歐盟（8%）、印度（7%）和俄羅斯（5%），我國碳排放問題重，光伏產(chan) 業(ye) 機會(hui) 大，並且我國光伏發電新增裝機已經連續6年全球第一，累計裝機規模連續4年位居全球第一；

我國在產(chan) 業(ye) 技術上也一直全球領先，PERC、HJT等電池轉換效率與(yu) 產(chan) 業(ye) 化進程穩步推進；

最後，由於(yu) 完善的配套環境、相對低廉的要素成本，以及產(chan) 業(ye) 規模效應，我國光伏產(chan) 品的製造成本一直處於(yu) 全球最低水平。

中國光伏產(chan) 業(ye) 鏈公司眾(zhong) 多，可探討的點更是不勝枚舉(ju) ，本文隻能先對值得關(guan) 注的企業(ye) 進行一個(ge) 簡單概括與(yu) 梳理。後續係列文章會(hui) 選取部分龍頭公司深入探究。

光伏產(chan) 業(ye) 總體(ti) 可以分為(wei) 矽料、矽片、電池片、組件和係統五大環節。光伏設備主要集中在製作矽片、電池片及組件。

矽料環節是將矽礦多次提純為(wei) Si純度為(wei) 99.99%-99.9999%的太陽能級多晶矽。可以重點關(guan) 注龍頭通威股份與(yu) 保利協鑫。

矽片環節分為(wei) 兩(liang) 大部分，單晶矽片與(yu) 多晶矽片。矽片技術含量不高，屬於(yu) 資本密集型。單晶矽電池具有高電池轉換率和良好的穩定性，且隨著金剛線切割技術的大規模應用，單多晶矽片的成本差距逐漸縮小。因此單晶替代多晶是很明顯的趨勢，單晶矽片的產(chan) 能正在快速擴大，可以關(guan) 注單晶矽片雙龍頭隆基股份、中環股份。

電池片是光伏產(chan) 業(ye) 鏈最核心環節，主要通過太陽能級矽片通過製絨清洗、擴散製結、矽片刻蝕等一係列工藝生產(chan) 流程製成，對下遊應用的性能以及成本有著至關(guan) 重要的作用，屬於(yu) 資本與(yu) 技術密集型。

PERC電池是當下的主流，不過異質結電池HJT具有標準矽基太陽能電池優(you) 異的光吸收性能和非晶矽薄膜的鈍化特性，工藝簡單，性能優(you) 異，未來很可能會(hui) 隨著成本的下降成為(wei) 主流。可以重點關(guan) 注HJT設備供應公司捷佳偉(wei) 創、邁為(wei) 股份、帝爾激光、晶盛機電等。

光伏組件環節的企業(ye) 可以分為(wei) 垂直一體(ti) 化組件廠商和專(zhuan) 業(ye) 組件廠商，全球前五大組件廠商晶科、隆基、天合、晶澳、阿特斯均采取的是一體(ti) 化布局，以此實現降低成本、自控品質、提高效率。可以關(guan) 注幾大龍頭隆基股份、天合光能、晶澳科技、中環股份等。

其實，在光伏的幾大環節都存在馬太效應，頭部企業(ye) 憑借自身的技術及成本優(you) 勢不斷擴大規模，強者恒強，產(chan) 業(ye) 集中度不斷提高。

在其他細分環節和部件中，還有很多值得研究的公司，例如EVA膠膜寡頭福斯特，光伏玻璃雙龍頭信義(yi) 光能、福萊特等等。

無論是光伏去年漲幅大，還是近期深調整，都阻擋不了行業(ye) 趨勢，優(you) 質股一定存在諸多投資機會(hui) 。值得深入研究、持續關(guan) 注。