从新能源视角展望光伏玻璃未来需求

　　近几年，在新能源转型和碳中和背景下，光伏行业高速发展，光伏玻璃产量快速增长，2021年、2022年产量增速均在50%以上。与此同时，受益于光伏玻璃需求的拉动，纯碱价格自2021年后大幅上涨，从2000元/吨以下涨至3000元/吨以上，光伏需求占比明显提升。分析人士从新能源的视角看光伏玻璃上下游产业链，并测算光伏玻璃未来需求增量及对纯碱需求的拉动。

　　2024年之后需求增速将逐渐放缓

　　[光伏玻璃的产业链比较简单]

　　光伏玻璃对透光率要求高，透光率直接决定光伏组件的发电效率，所以只能选用透光率高的超白玻璃。超白玻璃是超透明低铁玻璃，含铁量低于0.015%，而普通玻璃含铁量约0.1%，3.2mm超白玻璃的透光率约91.5%，相比普通玻璃高出3.5个百分点。因此，在选用原料方面，光伏玻璃使用的是超白石英砂，而国内天然超白石英砂较为稀缺，仅安徽凤阳、湖南、广东河源、广西、海南等少数地区存有砂矿资源。

　　光伏玻璃分为超白压延玻璃和超白浮法玻璃。目前，光伏电池以晶硅电池为主流，用的是超白压延玻璃，市场占比在95%以上，仅有不到5%的市场占比是薄膜电池，用的是超白浮法玻璃。

　　光伏玻璃的产业链比较简单，上游主要是纯碱和低铁石英砂，燃料用到天然气、石油类等，下游比较单一，就是组件，终端对应到电站。

　　在光伏产业链中，光伏玻璃是光伏组件的辅料环节，属于整个光伏产业链的中游环节，其透光率、强度等直接决定光伏组件的发电效率和寿命。拓展到光伏产业链，又可分为硅料、硅片、光伏电池片、光伏组件、光伏系统五个环节。上游包括原料高纯度多晶硅材料的生产、单晶硅和多晶硅的制造以及硅片的生产。中游包括光伏电池、光伏组件以及逆变电器环节。下游是光伏发电的应用端，包括光伏电站和分布式发电。

　　[双玻组件有望成为市场主流]

　　组件是光伏玻璃的唯一下游，直接决定光伏玻璃的需求。根据背部材料不同，组件可分为单玻组件和双玻组件。常规单玻组件的封装结构为正面3.2mm光伏玻璃+电池+背面背板（全铝层覆盖）。双玻组件的封装结构为正反面，均采用2.5mm或者2.0mm的光伏玻璃进行封装，背面由全铝层覆盖改为局部铝层，背面的入射光可由未被Al层遮挡的区域进入电池，实现双面光电转换，增加电池受光面积。

　　双玻组件相对单玻组件有以下优点：

　　第一，双玻组件由于背面可以吸收地面反射光和空间散射光，相比于单玻组件具有更高的发电量，发电量增益5%—15.7%，具体增益大小同地面反射率、阵列高度、阵列间距和周边环境有关。

　　第二，相对于单玻组件，双玻组件具有更好的耐候性、阻隔性、防火性以及更高的机械强度，可显著提高组件的使用寿命，双玻组件寿命可达30年，年衰减率约0.5%，单玻组件使用寿命为15年，年衰减率0.7%。

　　第三，制作工艺的成熟和相关成本的下降带动双玻组件成本快速下降，目前单玻和双玻组件的成本相差不大。因此，双玻组件占比逐步提升，对光伏玻璃的需求量也随之增加。

　　目前，单玻组件占比依然高于双玻组件，但随着市场对双玻组件发电增益的认可，加之美国豁免双面组件201关税，双玻组件占比逐年提升，2022年双玻组件占比达到40.4%。预计到2024年双玻组件将超过单玻组件成为市场主流，到2025年双玻组件市场份额有望达到60%。

　　在使用双玻组件的过程中，重量问题是需要解决的一个难题，一般单玻组件用3.2mm的光伏玻璃作面板，双玻可采用两块2.5mm或者2.0mm厚度的光伏玻璃作为面板和背板。经测算，2.5mm双玻比3.2mm单玻的重量增加56%，组件总重量增加29.6%，在安装运输上存在一定的成本提升。而2.0mm双玻组件的总重量仅比3.2mm单玻高出6.3%，所以双玻组件主流厚度是2.0mm。

　　随着组件轻量化、双玻组件以及新技术不断发展，未来2.0mm双玻组件份额将逐步提升，2.5mm双玻组件和3.2mm单玻组件市场份额逐步衰退，2.0双玻组件将成为市场主流。

　　[大尺寸硅片占比可能会提升]

　　硅片大尺寸化有利于提高组件功率，降低制造和发电成本，提升组件效率，已成为技术进步的必然趋势。2022年，市场上硅片尺寸种类多样，主要包括156.75mm、157mm、158.75mm、166mm、182mm和210mm等。其中，156.75mm的尺寸占比由2021年的5%下降为0.5%，2024年可能会淡出市场；166mm的尺寸占比由2021年的36%降至15.5%左右，且未来市场占比将进一步下降；182mm和210mm的尺寸合计占比已从2021年的45%迅速增长至82.8%，未来其占比仍将快速扩大，成为硅片的主流尺寸。据光伏协会预估，未来大尺寸硅片占比将逐步提升，210mm尺寸到2030年占比有望达到70%。

　　[双玻组件所需光伏玻璃测算]

　　根据上文分析，双玻组件的发电增益在5%—15.7%不等，我们取中间值，假设双玻组件发电增益是10%。为方便计算，选取市面上比较有代表性的硅片尺寸和组件尺寸，给出一定的理论功率进行测算。实际上，硅片尺寸越大，1GW使用光伏玻璃的需求量越少，但不明显。比如，M12，双玻2.5mm的组件1GW需要的玻璃为7.22万吨，比M6同系列低0.15万吨，比M10同系列低0.05万吨。最后测算下来，对于M6、M10、M12，1GW装机量，3.2mm单玻对应的光伏玻璃需求分别为5.16万吨、5.12万吨、5.08万吨；2.5mm双玻需求分别为7.37万吨、7.27万吨、7.22万吨；2mm双玻需求分别为5.9万吨、5.81万吨、5.77万吨。

　　[全球光伏新增装机速度加快]

　　据第三方资讯机构预测，2023年，光伏新增装机有望继续高速发展，之后增速或放缓，我国光伏新增装机2025年有望达到250GW，全球光伏新增装机2025年有望达到450GW。

　　在这里需要说明一下容配比的概念，容配比是指光伏电站中组件标称功率与逆变器额定输出功率的比例。如果光伏系统按照1∶1的容配比设计，光伏组件的输出功率达不到标称功率时，就会浪费逆变器的容量。目前，常采用的超配设计是提高光伏系统综合利用率、降低系统度电成本、提升收益的有效手段。容配比不代表越高越好。根据《光伏发电系统效能规范》推荐，一类地区最佳容配比在1.2左右，二类地区最佳容配比在1.4左右，三类地区最高可达1.8。假设2021年中国交流侧安装容量为55GW，按全国平均超配1.3估算，对组件需求可达71.5GW，增量需求达16.5GW。

　　经过测算后，光伏玻璃未来需求呈逐年增加态势，估计到2025年，光伏玻璃需求将为3269万吨，到2030年光伏玻璃需求将为4142万吨。而对应到纯碱的需求用量上，2023年纯碱需求用量约为548万吨，2025年有望达到654万吨，2030年有望达到828万吨，呈逐年增加态势，2023年增速有望达到54%，依然维持高速发展态势，之后增速开始放缓。

　　综上所述，双玻组件的发电增益，硅片大尺寸的组件功率优势未来将成为市场主流，进一步提升对光伏玻璃的需求。在碳中和愿景下，全球光伏新增装机将继续发展，光伏玻璃需求仍将呈现逐年增加态势，但目前光伏行业发展速度过快，2024年之后增速将放缓，光伏玻璃需求增速也将随之放缓，增速或降至10%左右，估计到2025年光伏玻璃需求为3269万吨，到2030年光伏玻璃需求为4142万吨。总之，光伏玻璃对纯碱的需求拉动仍呈现增加态势，只是增速放缓，2025年光伏玻璃对纯碱的需求有望达到654万吨，2030年光伏玻璃对纯碱的需求有望达到828万吨。