1. 全球光伏裝機(jī)近年表現(xiàn)及未來(lái)預(yù)期

在今年上半年與有色金屬需求相關(guān)的終端上，光伏行業(yè)恐怕是為數(shù)不多持續(xù)提供需求增量貢獻(xiàn)的一個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)IRENA（International Renewable Energy Agency）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，近幾年全球太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)總量快速上升，而在其中占到99.2%絕對(duì)比重的光伏裝機(jī)總量截至2021年底已經(jīng)上升至843GW，近三年全球光伏發(fā)電新增裝機(jī)數(shù)均在100GW以上，分別可達(dá)101.67、125.60、132.80GW。目前占比極小的光熱裝機(jī)在2021年的規(guī)模僅為6.38GW，近三年新增裝機(jī)數(shù)分別在0.56、0.13、-0.12GW。

從鋁元素在太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)的應(yīng)用來(lái)看，光伏和光熱行業(yè)事實(shí)上都會(huì)使用到鋁元素。鋁在光伏行業(yè)主要被應(yīng)用在光伏組件邊框（Module Frames）和光伏板支架(Mountings)中，換流器(Inverter)及電池片(Cell)也有少量使用；鋁在光熱行業(yè)主要被應(yīng)用在金屬支架、發(fā)電動(dòng)力模塊等。從海外咨詢機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)來(lái)看，光熱發(fā)電系統(tǒng)對(duì)鋁的使用密度甚至是光伏系統(tǒng)的2倍多，每1GW耗鋁量約在4.7萬(wàn)噸。但是鑒于目前光熱發(fā)電裝機(jī)的占比極低，且每年的變動(dòng)極?。ò凑?020-2021年光熱新增裝機(jī)對(duì)鋁的消費(fèi)影響來(lái)看，分別僅增加0.61萬(wàn)噸和減少0.56萬(wàn)噸），因此我們將重點(diǎn)考察今年全球光伏行業(yè)增長(zhǎng)對(duì)鋁元素的消費(fèi)影響。

圖1：2021年全球太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)量已上升至849GW

圖2：太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)中99.2%比重是光伏，剩余為光熱

圖3：2021年全球光伏發(fā)電裝機(jī)量已上升至843GW

圖4：近3年全球光伏發(fā)電新增裝機(jī)持續(xù)攀升

圖5：鋁元素在光伏及光熱行業(yè)主要應(yīng)用部位

資料來(lái)源：公開(kāi)市場(chǎng)資料，國(guó)泰君安期貨產(chǎn)業(yè)服務(wù)研究所

對(duì)于今年而言，全球光伏新增裝機(jī)到底能在多少體量，目前看盡管市場(chǎng)給到的預(yù)測(cè)存在偏差，但繼續(xù)保持較高增長(zhǎng)卻也是共識(shí)。全球目前主要的新增裝機(jī)需求來(lái)自中國(guó)、歐洲（主要是德國(guó)、荷蘭、西班牙、法國(guó)等）、北美（主要是美國(guó)）、以及其他亞洲國(guó)家（主要是印度、日本等），2021年全球及主要國(guó)家和地區(qū)的光伏裝機(jī)同比錄得15-20%左右增速。

考慮到全球光伏裝機(jī)的基數(shù)逐年提高，因此即使當(dāng)前的同比增速已較5年前有所回落（除歐洲外），新增裝機(jī)的絕對(duì)規(guī)模仍較為可觀。

從IRENA的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)推演，基于該機(jī)構(gòu)在2021年7月對(duì)2030年全球光伏裝機(jī)總量的預(yù)測(cè)，我們推算自2020-2030年光伏裝機(jī)的復(fù)合增長(zhǎng)率接近22.1%（2030年全球光伏裝機(jī)總量預(yù)計(jì)接近5221GW，2020年僅在707GW，據(jù)此可測(cè)算復(fù)合增長(zhǎng)率）。

以此作為對(duì)2022年全球光伏新增裝機(jī)的基準(zhǔn)預(yù)期增速，那么今年新增裝機(jī)應(yīng)在186GW以上（2021年裝機(jī)總量843GW*年復(fù)合增速22.1%）。之所以說(shuō)應(yīng)在186GW以上，主要是考慮到去年至今中國(guó)多項(xiàng)與光伏相關(guān)的再生能源發(fā)展扶持政策的出臺(tái)，以及今年歐洲“Repower EU”能源計(jì)劃的推出，有可能會(huì)使得今年全球光伏裝機(jī)的增速在未來(lái)10年中居于前列水平，超過(guò)年復(fù)合增長(zhǎng)率。

圖6：中國(guó)、歐洲、北美及其他亞洲地區(qū)新增裝機(jī)較多

圖7：全球光伏新增裝機(jī)仍維持在接近15-20%左右增速

資料來(lái)源：IRENA，國(guó)泰君安期貨產(chǎn)業(yè)服務(wù)研究所

而再?gòu)氖袌?chǎng)多個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)中國(guó)及海外主要光伏裝機(jī)需求國(guó)家和地區(qū)的預(yù)測(cè)來(lái)看：

（1）中國(guó)方面，PV InfoLink及Trend Force均預(yù)測(cè)中國(guó)今年新增裝機(jī)75GW，中國(guó)光伏協(xié)會(huì)（CPIA）亦給到75GW以上的預(yù)測(cè)；

（2）歐洲地區(qū)，歐洲主要光伏裝機(jī)集中在歐盟27國(guó)，PV InfoLink預(yù)計(jì)歐洲今年將新增45-49GW組件需求；

（3）北美地區(qū)，美國(guó)是美洲光伏裝機(jī)量最大，PV InfoLink和PV Tech分別預(yù)計(jì)今年美國(guó)將新增31GW，未來(lái)5年的年均新增裝機(jī)量為30GW。

如此來(lái)看，今年中國(guó)、歐洲及美國(guó)的光伏新增裝機(jī)規(guī)模就可在150-155GW以上，如果參考2021年該三個(gè)地區(qū)的光伏新增裝機(jī)占到全球新增的72%，假設(shè)今年該三個(gè)地區(qū)占比上升到73-75%，那么對(duì)應(yīng)到全球新增裝機(jī)就可在200-212GW。

如果中國(guó)、歐洲及美國(guó)今年光伏新增裝機(jī)規(guī)模占全球的比重與去年持平（72%），那么對(duì)應(yīng)到全球新增裝機(jī)就可在208-215GW（215GW=155GW/72%,可視為預(yù)測(cè)高值）。考慮到該三個(gè)地區(qū)仍是光伏裝機(jī)主要的發(fā)力地區(qū)，占全球的比重應(yīng)會(huì)較去年有所抬升，因此對(duì)于2022年而言，全球新增裝機(jī)超過(guò)215GW的可能性或也不大。

因此，結(jié)合市場(chǎng)及我們的評(píng)估來(lái)看，今年全球光伏新增裝機(jī)數(shù)量有可能會(huì)在200-210GW區(qū)間上下。

圖8：基于IRENA于2021年7月對(duì)2030年全球光伏裝機(jī)總量的預(yù)測(cè)，我們推算年復(fù)合增長(zhǎng)率接近22.1%

資料來(lái)源：IRENA，國(guó)泰君安期貨產(chǎn)業(yè)服務(wù)研究所

2. 每1GW光伏裝機(jī)量到底耗鋁多少？

在光伏行業(yè)中，鋁主要被應(yīng)用在光伏組件邊框（Module Frames）和光伏板支架(Mountings)中，換流器(Inverter)及電池片(Cell)也有少量使用。基于Nature發(fā)布于今年1月的報(bào)告《The aluminium demand risk of terawatt photovoltaics for net zero emissions by 2050》，我們可以看到光伏系統(tǒng)用鋁主要還是在組件邊框（Module Frames）和光伏板支架(Mountings)上，且2020-2025年組件邊框和光伏板支架的總耗鋁量可認(rèn)為基本相當(dāng)。因此，我們可從光伏組件邊框的耗鋁量，再推導(dǎo)光伏板支架及光伏系統(tǒng)的總耗鋁情況。

圖9：基于Nature對(duì)全球光伏耗鋁量的評(píng)估，2020-2025年光伏組件邊框和光伏板支架的總耗鋁量基本相當(dāng)

資料來(lái)源：Nature《The aluminium demand risk of terawatt photovoltaics for net zero emissions by 2050》，國(guó)泰君安期貨產(chǎn)業(yè)服務(wù)研究所

根據(jù)European Commission于2020年出版的報(bào)告《Raw materials demand for wind and solar PV technologies in the transition towards a decarbonised energy system》顯示，市場(chǎng)中主要的太陽(yáng)能面板（主要是組件邊框用鋁，不包括支架）可以分成以下四種：

圖10：市場(chǎng)主要太陽(yáng)能面板分類及鋁用量占比情況

資料來(lái)源：European Commission《Raw materials demand for wind and solar PV technologies in the transition towards a decarbonised energy system》，World Bank，IRENA《End of Life Solar PV Panels》，國(guó)泰君安期貨產(chǎn)業(yè)服務(wù)研究所，注：由于a-Si的Market Share只占0.3%，所以在計(jì)算過(guò)程中做簡(jiǎn)單化處理，其Market Share平均平攤到其他三種面板中。

由此，可對(duì)光伏組件邊框用鋁做計(jì)算，過(guò)程如下：

1GW = 1*109W；

c-Si面板每GW消耗1*109W *（0.954+0.001）/250W * 22kg * 0.08 = 6723.2噸鋁；

CdTe面板每GW消耗1*109W *（0.024+0.001）/110W* 12kg * 0 = 0噸鋁；

CIGS面板每GW消耗1*109W *（0.019+0.001）/160W* 20 kg * 0.07 = 175噸鋁；

總計(jì)6898.2噸鋁，即1GW光伏組件邊框耗鋁接近7000噸左右。

假設(shè)今年全球光伏新增裝機(jī)數(shù)量有可能會(huì)在200-210GW區(qū)間上下（此為額定容量，實(shí)際裝機(jī)量會(huì)大于額定容量，按照1.2:1的容配比，實(shí)際裝機(jī)數(shù)量或接近240-252GW），那么組件邊框用鋁則可能接近168-176萬(wàn)噸，光伏板支架用鋁量或也接近168-176萬(wàn)噸，光伏系統(tǒng)總用鋁或可達(dá)到336-352萬(wàn)噸（與圖9的Nature預(yù)測(cè)較為接近），每1GW光伏實(shí)際裝機(jī)（含組件邊框+光伏板支架）平均耗鋁約接近1.4萬(wàn)噸。

這里之所以說(shuō)平均耗鋁，是考慮到分布式（rooftop）和集中式（utility-scale）每GW耗鋁的量并不一致，分布式的耗鋁量往往高于集中式，因?yàn)榉植际降墓夥宥嘤娩X支架。由此，考慮到集中式占全球光伏裝機(jī)的比重或接近68%（根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，得到分布式光伏占比約在32%），且基于組件邊框和光伏板支架的總耗鋁量可認(rèn)為基本相當(dāng)，得到分布式光伏系統(tǒng)每1GW的支架耗鋁量約在2.2萬(wàn)噸。

因此，光伏系統(tǒng)每1GW的組件邊框耗鋁量在0.7萬(wàn)噸左右，其中約32%分布式光伏每1GW的支架耗鋁量約在2.2萬(wàn)噸，合計(jì)每1GW光伏裝機(jī)平均耗鋁約接近1.4萬(wàn)噸。

圖11：參考IEA，2022年全球光伏新增裝機(jī)中集中式（utility-scale）占比約68%，分布式約32%

資料來(lái)源：IEA，國(guó)泰君安期貨產(chǎn)業(yè)服務(wù)研究所

3. 結(jié)合2022年全球光伏裝機(jī)預(yù)估，評(píng)測(cè)原鋁消費(fèi)增量

根據(jù)上文測(cè)算，假設(shè)今年全球光伏新增裝機(jī)數(shù)量有可能會(huì)在200-210GW區(qū)間上下（實(shí)際裝機(jī)數(shù)量或接近240-252GW），那么光伏系統(tǒng)總用鋁或可達(dá)到336-352萬(wàn)噸。但這里需要注意的是，光伏用鋁涵蓋了全鋁元素，也就是說(shuō)除了原生鋁之外，也包括了再生鋁。

基于Nature的報(bào)告《The aluminium demand risk of terawatt photovoltaics for net zero emissions by 2050》顯示，2020年光伏系統(tǒng)用鋁約34%來(lái)自再生鋁，這就意味著其中66%是原鋁。因此，2022年全球光伏系統(tǒng)對(duì)原鋁的需求量預(yù)計(jì)在222-232萬(wàn)噸，可占到全球原鋁消費(fèi)的7.5-8.0%左右。如果取222-232區(qū)間中位數(shù)227萬(wàn)噸，今年全球光伏用鋁需求相比去年的增量可高達(dá)80萬(wàn)噸，占到消費(fèi)總量的2.7%。

這其中，中國(guó)2021年光伏新增裝機(jī)約53GW（實(shí)際裝機(jī)按照1.2:1容配比，約在63.6GW）以及88.8GW出口數(shù)量（合計(jì)約152.4GW），合計(jì)可占到全球當(dāng)年度光伏實(shí)際裝機(jī)量（132.8*1.2）的95.6%，這在一定程度上可說(shuō)明中國(guó)光伏行業(yè)生產(chǎn)能力對(duì)全球市場(chǎng)確實(shí)有舉足輕重的影響。

2022年在全球光伏新增裝機(jī)數(shù)量有可能在200-210GW（實(shí)際裝機(jī)數(shù)量接近240-252GW）區(qū)間附近的前提下，按照樂(lè)觀、中性、悲觀三種情景看，即根據(jù)中國(guó)光伏系統(tǒng)產(chǎn)出（國(guó)內(nèi)裝機(jī)+出口）占全球總供應(yīng)的比重分別為95.6%（與去年持平）、80%、70%來(lái)測(cè)算，中國(guó)合計(jì)規(guī)模有可能會(huì)在235、197、172GW。

由此，對(duì)應(yīng)得到全鋁元素的國(guó)內(nèi)需求量預(yù)計(jì)在329、275、241萬(wàn)噸，原鋁的需求量預(yù)計(jì)在217、182、159萬(wàn)噸，可占到今年中國(guó)原鋁消費(fèi)的4-5%。消費(fèi)增量上，相比去年的增量預(yù)計(jì)分別在76、41、18萬(wàn)噸，占到消費(fèi)總量的0.5-2.0%。如果參照歷年數(shù)據(jù)的延續(xù)性（即使該比重的測(cè)算存在統(tǒng)計(jì)口徑不夠統(tǒng)一的問(wèn)題），2018-2021年中國(guó)光伏系統(tǒng)產(chǎn)出占全球總供應(yīng)的比重沒(méi)有下到80%以下，那么對(duì)于今年而言，按照80%（圖14的中性假設(shè)）及以上來(lái)衡量，中國(guó)光伏行業(yè)對(duì)原鋁的需求量就不應(yīng)低于182萬(wàn)噸（約占消費(fèi)總量4.5%），相比去年增量應(yīng)不低于41萬(wàn)噸（約占消費(fèi)總量1%，亦可視為光伏行業(yè)可提升今年國(guó)內(nèi)原鋁消費(fèi)增速1%左右）。

圖12：2020年光伏系統(tǒng)用鋁約34%來(lái)自再生鋁

圖13：2020-2021年自中國(guó)出口的光伏組件數(shù)量

圖14：分樂(lè)觀、中性、悲觀三種情景看，中國(guó)光伏用原鋁相比去年的增量可分別在76、41、18萬(wàn)噸

資料來(lái)源：IRENA，Nature，PV InfoLink，國(guó)泰君安期貨產(chǎn)業(yè)服務(wù)研究所