我国光伏产业的发展可以分为五个阶段：①起步阶段（2006年以前），我国早在1958年就研制出首块硅单晶，1998年我国政府开始关注太阳能发电，拟建第一套3MW多晶硅电池及应用系统示范项目，拉开了我国光伏产业化的序幕。②迅速发展阶段（2007年-2010年），受益于诸多的支持性政策，我国光伏产业链逐步完善且产量倍速增长，并在2007年成为全球最大光伏制造国，并出口全球各地。③“双反”寒冬阶段（2011年-2012年），2011年美国对我国的光伏产品进行“双反”调查并加征高额双反税率，国内许多依赖出口的光伏企业被淘汰，我国光伏企业数量从2011年的262家下降到2012年的112家。④回暖和爆发阶段（2012年-2018年），我国采取多管齐下的办法建立了中国光伏行业政策管理体系，这个阶段，光伏企业盈利逐步好转，产业结构逐步优化。截至2017年底，我国光伏发电装机量达1.3亿千瓦，连续3年位居全球首位；新增光伏发电装机连续5年位居世界第一。⑤市场化竞争阶段（2018年至今），2018年国家能源局发布的《关于2018年光伏发电有关事项的通知》，提出加快光伏发电补贴退坡，降低补贴强度。此次发文旨在落实供给侧结构性改革，推动光伏产业的高质量发展，进一步实现产业的优胜劣汰。

目前，我国光伏产业仍处于高速发展阶段，截至2023年6月底，我国太阳能累计装机4.7亿千瓦，正式成为我国第二大电源装机，仅次于煤电。展望未来，为实现碳达峰、碳中和目标，到2030年，我国光伏发电装机或将达到9~10亿千瓦；到2060年，则需要达到30~35亿千瓦。

目前全球已有多个国家提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标，发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识，光伏发电在越来越多的国家成为最有竞争力的电源形式。据《世界能源统计年鉴2023》数据显示，2022年，全球光伏发电量总计为13226亿千瓦时，同比增长24.9%，占全球发电量的3.6%，是仅次于水电和风电的第三大可再生电力技术。根据国际可再生能源机构（IRENA）的数据，2022年全球光伏市场新增装机量191GW，同比增长22%，累计装机容量约1046GW，占所有可再生能源新增装机容量的近60%。分国别看，2022年中国光伏累计装机量392GW，占全球光伏装机容量的37.5%，依旧是无可争议的全球最大光伏市场；美国和日本分别以111GW和78GW的累计装机量分列全球第二、三位，全球占比10.6%和7.5%；德国和印度紧随其后，装机量分别为66GW和62GW。全球前五大国家光伏装机容量占比近70%。2022年，国际能源署(IEA)基于净零碳情境大幅上调对未来装机量的预测，将2050年全球光伏装机量预测提升至15468GW，调升幅度约7%。2023年，国际可再生能源署(IRENA)大幅上调在全球平均气温升高维持在1.5摄氏度以内2050年光伏装机量的预测，预计到2050年全球光伏装机量将达到18200GW，调升幅度近30%。

从产业链上来看，光伏产业的上游是多晶硅材料，太阳能多晶硅材料主要是由硅矿产生冶金工业硅，通过提纯后形成多晶硅材料。多晶硅材料经过拉棒制成单晶硅棒，或铸锭制成多晶硅锭，再进行切片制成硅片。

光伏产业的中游包括光伏电池、光伏组件等。光伏电池指利用太阳能发电的半导体薄片，当满足一定的光照条件下，电池片会输出电压，在回路的时候产生电流。目前，光伏电池主要分为晶硅电池与薄膜电池。光伏组件称为太阳能电池板，它是光伏电站中承担光电转换的设备，是指由电池片串联而成的，通常光伏组件是需要60片或72片。当然，如果要生产光伏组件，仅有电池片是不够的，它还需要封装再安装其他光伏辅件制成。光伏辅件主要由边框、玻璃、胶膜、背板、以及焊带等组成。边框主要是指光伏组件的外侧边框，主要起到边缘保护的作用，通常是用铝制边框。玻璃是光伏组件的封装面板与外界是直接接触的，主要对光伏组件的寿命和发电效率产生作用。光伏焊带又称镀锡铜带或涂锡铜带，分汇流带和互连条，应用于光伏组件电池片之间的连接，发挥导电聚电的重要作用。

光伏产业下游主要是光伏发电站，即光伏设备与电网相连，然后输送电力形成公共发电。而光伏电站是需要将光伏组件组装在一起，形成光伏阵列，再将大量光伏阵列与光伏逆变器、配电柜等设备以及中央控制系统连接后，最后建成能实际投入使用的光伏电站。它主要分为两种，分别是集中式光伏发电站和分布式光伏发电站，集中式光伏发电站会选择建设在相对无人的区域，安装大量的光伏阵列，建设大型的光伏电站。而分布式光伏相对是安装于小型区域，主要分为两种，一种是建筑结合，另外一种是非建筑结合。

根据前文分析来看，目前光伏产业涉及到的期货品种包括工业硅（多晶硅）、玻璃（纯碱）、铝、铜、锡、钢材、白银等。下面重点分析光伏产业发展对上述各品种需求的影响。

1）工业硅（多晶硅）

工业硅和多晶硅是太阳能光伏电池制造过程中必不可少的原材料。工业硅可以用来制造光伏逆变器中的绕组和电力电子器件等，多晶硅则可以用来制造太阳能电池板和逆变器等设备，两者结合使用构成了太阳能光伏发电系统中的重要组成部分。在不同电池技术路线和硅片尺寸下，1GW光伏装机量消耗多晶硅料约0.25-0.3万吨。

目前，我国是全球最大的工业硅生产国、消费国和出口国。数据显示，2022年我国工业硅产能达630.8万吨，占全球总产能比重为81%。2022年，我国工业硅总产量为327.8万吨，总出口64.5万吨，总消费为261.7万吨，其中多晶硅消费达到100.4万吨，占比39%，位居第一；有机硅消费92.4万吨，占比36%；铝合金消费60万吨，占比23%。进入2023年之后，多晶硅继续保持工业硅下游最大消费占比。2023年1-7月我国工业硅产量195万吨，同比增加5.84%，同时工业硅表观消费量161万吨，同比增长11.34%。从三大下游来看，目前多晶硅保持两位数需求增长，累计消费占比接近50%，而有机硅和铝合金累计消费同比无增长，预计未来工业硅需求增长仍体现在多晶硅方面。当前，我国硅产业投资热情持续高涨，产业规模进一步显著扩大。预计到2023年底，我国工业硅产能将达到630万吨/年，同比增长10.5%；多晶硅产能将达到207万吨/年，同比增长78%。

在全球光伏产业链主要环节中，中国均已实现主导。据IEA 2021年的数据，中国多晶硅、硅片、电池片、组件的产能分别站占到全球的79%、97%、85%和75%，因此我国多晶硅产能、产量的整体扩张与全球光伏产业的发展直接相关。结合各国或地区对光伏新增装机量的规划，以及CPIA预测数，在乐观预估下，2023/2024/2025全球光伏新增装机分别为338/360/386GW，2023/2024/2025新增装机对多晶硅料的需求分别为83.8/86.3/92.2万吨。

2）玻璃（纯碱）

光伏玻璃根据生产工艺的不同可以分为超白压延玻璃和超白浮法玻璃，前者适用于晶硅电池，后者适用于薄膜电池。晶硅组件因其较高的光电转换效率和更为成熟的配套技术已成为市场主流，目前晶硅组件市场占有率超90%，因此与之配套的超白压延玻璃也成为了当前光伏玻璃的主流产品。光伏玻璃和普通玻璃一样，也是由石英砂、纯碱、白云石、石灰石等原材料制成。但是光伏玻璃相较于普通玻璃其含铁量不同，含铁量的不同决定了玻璃透光性的不同。制造光伏玻璃对于玻璃厂的制造工艺有着更高的要求，普通玻璃厂难转换成光伏玻璃厂。

光伏产业对玻璃消费的测算，一方面，现在市场上晶硅电池分为单面玻璃光伏组件（简称“单玻”）和双面玻璃光伏组件（简称“双玻”），目前因双玻使用两块玻璃，成本较高，单玻仍是市场主流。但是双玻相较于单玻具有更高的光电转换效率以及衰减更加缓慢等优点，预计双玻未来将成为市场的主流。根据CPIA统计的数据，截止2020年我国单玻市场占有率大约占70%，双玻则为30%。预计在十四五期间世界各国光伏产业将得到大力发展，所以预计2020-2025年单玻组件将约以平均每年10%的速度递减。另一方面，不同组件玻璃厚度不一，尺寸大小也不一，对玻璃的需求量也会有所区别。例如，目前市场上光伏玻璃盖板的厚度分为小于等于2.5mm、2.8mm、3.2mm等规格，其中3.2mm的前盖板光伏玻璃组件市占率最高，但2.5mm的光伏玻璃主要使用于双玻，未来占有率将逐步提高。具体计算方法上看，首先要计算某一型号组件的发电功率，然后计算1GW发电量需要该型号组件的数量，接着根据该型号的尺寸大小计算需要的光伏玻璃质量大小，最后根据不同组件的市场占比，计算出光伏玻璃的整体需求。假设2023/2024/2025 年全球新增光伏装机容量为345GW/449GW/544GW，同时双面组件的市场占有率分别为 46%/52%/58%，另外2023年166mm、182mm和210mm不同规格组件占比为7%/63%/30%，2024年为4%/56%/40%，2025年为2%/45%/53%，2023/2024/2025年182mm和210mm规格的N型占比为25%/43%/55%。测算得出，2023/2024/2025年光伏玻璃日熔量需求为7.5/9.8/11.8万吨/天，同比增速49%/30%/21%。

我国是全球最大的光伏玻璃生产国和出口国，2022年我国光伏玻璃产量约占全球产量的90%。数据显示，2022年我国光伏压延玻璃在产企业40家，共计128窑442条生产线，产能8.4万吨/日。2022年，我国光伏压延玻璃产量1606.2万吨，同比增长53.6%。2023年1-7月光伏压延玻璃累计产量1372万吨，同比增加67%。

光伏玻璃的上游原材料主要为重质纯碱、石英砂、天然气等。根据百川盈孚，生产1吨光伏玻璃需130kg重质纯碱、800kg石英砂与130kg其他原材料，同时消耗500立方米天然气。一方面，纯碱在光伏玻璃成本中占比约26%；另一方面，光伏玻璃占纯碱下游需求的近14%。未来光伏产业的快速发展将带动光伏玻璃产量持续增长，进一步推动纯碱需求快速提升。按照前面的假设推算，2023/2024/2025年全球光伏玻璃产量为2737.5/3577/4307万吨，对应的纯碱需求量为356/465/560万吨。

3）基本金属

①铝

光伏板块对于铝材的需求主要来源于铝边框和铝支架的消费。根据SMM的数据，光伏组件1GW用铝边框0.6万吨，分布式光伏电站1GW用铝支架1.5万吨，以此来测算，2022年我国光伏用铝为221.3万吨。未来，随着硅片尺寸越来越大，每GW光伏组件用的铝边框会越来越少，例如182mm和210mm目前已经成为市场主流，占比约82.8%，1GW平均用铝边框下降至0.53万吨。2022年，光伏板块铝消费占铝总消费量的5.4%，预计2023年这一比例将提升至7%，成为铝消费增量的重要力量。

②铜

铜在光伏领域中主要用于光伏焊带、连接器、电缆和逆变器等。根据 Wood Mackenzie 报告的数据，1GW光伏新增装机量需要消耗5000吨铜，2022/2025年全球光伏新增装机量的中值是230/355GW，光伏对铜的需求量为115/177.5万吨。根据世界金属统计局的数据，2022年光伏占全球铜需求的比例为4.4%，预计2025年光伏占铜需求的比例将升至6.3%。

③锡

锡在光伏领域的应用主要为光伏焊带。根据SMM的数据，光伏用锡量约为65-70吨/GW，按照2022年全球光伏新增装机230GW计算，对应的锡需求约为1.6万吨。国际锡业协会预计，2025年前，光伏行业用锡量将以25%-40%的年均增长率持续增加，成长为年用锡量数万吨的锡消费市场，其中2022/2025年光伏占锡需求量的比例为4.2%/6.0%。

④钢材

钢用于制作光伏支架，主要用于大型太阳能电站的光伏支架，可分为固定支架与跟踪支架。镀锌钢光伏支架是我国大型地面电站中应用最广泛的光伏支架，一般采用 Q235B 型钢作为主材，防腐采用热侵镀锌处理措施，镀锌层厚度为55-80μm。根据我的钢铁网的数据，1GW光伏新增装机量需要消耗38000吨钢材。2022/2025年全球光伏新增装机量的中值是230/355GW，光伏对钢材的需求量为874/1349万吨。根据冶金工业规划研究院的数据，2022年全球光伏用钢占钢材需求的比例为0.5%，预计到2025年全球光伏用钢需求占比将上升至0.7%。

⑤白银

由于具有出色的导电性，白银一直是生产光伏电池板的重要原材料。在晶硅电池中，银浆通过丝网印刷在晶体硅片上形成电极或电路。由于低温银浆价格较高，部分企业及研究机构正积极开发利用其他金属如铜等替代银的电极技术，主要包括银包铜浆料结合丝印技术和电镀铜技术。按照国际白银协会每GW光伏用银14吨测算，若2023年全球新增光伏装机达到330GW，则今年光伏用银带来的消费增量在900吨以上。另外，2022年全球光伏用银占白银总需求的11.3%，预计到2025年该比例将上升至14.9%。

4）总结

整体来看，光伏产业的快速发展对相关商品的需求会带来明显的提振，但需要注意的是，对于工业硅（多晶硅）、玻璃（纯碱）来说，目前已建成产能较高，基本能够满足光伏新增需求，因此未来其产量增速或高于产能增速，供给端或有一定的过剩风险；对于基本金属来说，虽然光伏需求占各个金属品种自身下游需求比例较低，但将逐步成为金属品种整体需求延续新增的重要引擎。另外，由于光伏技术的不断发展，对上述各个品种的消费情况也会不断发生变化，未来不能一直按照固定的比例数值进行需求测算。