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光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。这种技术的关键元件是太阳能电池。

太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件。

原理

光伏发电，其基本原理就是"光伏效应"。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光光伏发电原理图电子。

白天采用高能vcz晶体发电板和太阳光互感对接和全天候24小时接收风能发电互补，通过全自动接收转换柜接收，直接满足所有家电用电需求。

并通过国家信息产业化学物理电源产品质量监督检验中心检测合格。

光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。

当太阳光照射到P-N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。

多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P-N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。

电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。

有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。

行业主要上市公司：中国西电(601179)、特变电工(600089)、保变电气(600550)、平高电气(600312)、正泰电器(601877)、广电电气(601616)等

本文核心数据：中国输配电设备产业链、中国输配电设备需求量等

产业概况

定义：输配电设备涵盖范围广

输配电设备按设备作用主要可以分为一次设备和二次设备，其中一次设备主要用于电力传输，包括变压器、开关、互感器、绝缘子、避雷器等;二次设备主要用于对电力设备的保护测量控制，包括继电器、测量仪表、信号设备等。

产业链剖析：下游主要是用电领域

输配电设备产业链上游主要包括钢材、铜材、元器件等输配电设备生产所需原材料;输配电设备厂商可分为一次设备及二级设备厂商;输配电设备下游则主要是用电领域，包括电力生产、电力供应、轨道交通等等。

输配电设备上游原材料厂商主要包括升辉科技、白银有色、北方铜业、宝钢集团、包钢集团等原材料厂商;输配电设备采购商则主要为国家电网和南方电网。

产业发展历程：行业持续发展，正处于黄金发展时期

我国输配电及控制设备制造业伴随着我国电力工业的发展，开始于20世纪50年代。经历了萌芽时期、沉淀时期、产业成型时期以及黄金发展时期。21世纪以来，随着我国城市化的发展和建设速度的加快，输配电及控制设备生产也迎来了黄金发展期，我国输配电及控制设备制造的技术水平和能力在部

分领域达到国际领先水平，变压器、成套电气开关设备等输配电及控制设备的产能、产量、电压等级及容量各个性能方面取得了大幅的提高。

上游供给情况：原材料种类众多

输配电设备主要原材料为硅钢，硅钢因其生产工艺复杂，制作技术严格，被称为钢铁产品中的“工艺品”。由于我国炼钢技术的不断进步，硅钢产线数量不断增加，我国硅钢的供给基本上能够满足国内的需求。2013-2021年，我国硅钢产量总体波动抬升，2021年我国硅钢产量约1328万吨，同比增长17.9%，其中取向电工钢约180万吨，增长14.26%;无取向电工钢约1138万吨，增长18.5%。

铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线，电容器和变压器的绕阻，开关以及印刷线路板等。作为输配电设备的重要原料之一，电解铜的供应量和价格走势直接影响输配电设备的制造成本。

从国内电解铜产量来看，2012-2021年我国电解铜产量保持了较稳定的增长，增速有所放缓。2021年，我国电解铜产量是1048.7万吨，同比增长了7.4%，综合来看，我国电解铜的产量一直保持比较稳定的增长态势，近年来增速有所放缓。

铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。铝的导电性仅次于银、铜和金，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。从国内铝产量来看，2015-2021年我国铝产量波动较大。2021年，我国铝产量是6105.2万吨，同比增长了5.6%。

下游应用情况：电力系统建设为主要应用领域

输配电及控制设备主要应用于国家电网及各省市电网公司、发电企业、汽车制造、冶金化工、轨道交通等领域，下游行业的发展直接决定输配电及控制设备制造业的发展。下游客户一般在每年一季度制定当年的投资计划，随后陆续组织实施，行业企业经营存在季节性特征。

2014-2021年，我国电力工程建设投资额呈现波动增长态势，具体表现为在五年规划的前两年，电力工程建设投资额相对较高，随后的年份电力工程投资额相对较低，体现了一定的周期性特征。2021年我国电力工程建设投资额为10481亿元，同比增长2.9%。

2017-2021年，我国电源基本建设投资完成额总体逐年提高。2020年我国电源基本建设投资完成额为5244亿元，同比增长67%;2021年我国电源基本建设投资完成额进一步提高，达5530亿元，同比增长5%。

2017-2021年，我国电网工程建设投资完成额总体先下降后增加。2020年我国电网工程建设投资完成额4896亿元，同比增长1%;2021年我国电网工程建设投资完成额4951亿元，同比增长1%。总体而言近三年我国电网建设工程投资完成额增长较为缓慢。

《南方电网“十四五”电网发展规划》提出，南方电网将规划投资约6700亿元，以加快数字电网和现代化电网建设进程，推动以新能源为主体的新型电力系统构建。同时，国家电网宣布“十四五”期间将规划投资约3500亿美元(约2.23万亿人民币)进行现代化电网建设。

2017-2021年，我国太阳能发电机装机量逐年快速提高。2021年我国太阳能发电机装机量为30656万千瓦，同比增长20.96%。

产业发展现状

供给：参与企业数量众多，产品类型丰富

经过多年的发展，在大部分输配电运用领域，我国输配电设备厂商均具备足够的生产能力。目前我国主要的输配电设备生产厂商包括中国西电、特变电工、保变电气、平高电气、正泰电器、国网英大、广电电气、许继电气、国南电瑞、四方股份、国电南自等等。目前我国输配电厂商生产的主要产品包括变压器、配电开关设备、电抗器、互感器、绝缘子、避雷器以及配电保护监测和智能变电等等。

需求：需求类型多，招标金额大

2021年国家电网变电设备统一招标20类物资2798包，招标金额共计445亿元。其中共有273家企业中标。273家中标企业中，146家过5000万元，97家过1亿元，46家过3亿元，29家过5亿元，6家过10亿元，最高的一家过15亿元。前100强合计中2007包3861082万元，占总金额的86.8%，集中度较高。

注：招标数据仅包含国家电网变电设备统一招标，不包含单品招标数量及地方公司招标数量。

价格：不同类别产品价格表现差异较大

输配电设备品类众多，产品的特性、功能、规格等方面存在较大差异，因此不同输配电设备企业的不同产品价格存在较大的差异。由于我国输配电设备主要通过国家电网及南方电网招投标的方式获取订单，市场化程度较高，因此我国输配电设备头部企业的产品价格具备较强的代表性。

2020-2021年，我国输配电设备代表性企业输配电设备产品走势显示，2020-2021年我国配电变压器及配电电器的产品价格有所上升;与此同时配网开关设备无论是高压开关还是中低压开关，产品价格均有不同程度的下降。

产业竞争格局

区域竞争：华东地区为主，江苏、浙江最为集中

目前，全国已具备较多数量的生产或销售输配电设备的企业，根据企查猫数据统计，截至2022年10月，全国存续/在业输配电设备生产企业超过30000家。从企业分布来看，国内输配电设备企业主要聚集在华东地区，其中江苏、浙江等省市相关输配电设备企业最为集中。

企业竞争：细分市场较为集中

由于输配电设备行业品类众多，不同类别的产品市场集中度具有较大的差异。结合国家电网公司电子商务平台发布数据显示，2022年输变电项目变电设备两次采购数据显示，配电变压器、开关柜、互感器等产品市场集中度相对较低;断路器、电抗器、绝缘子、继电保护等产品市场集中度则较高。

注：统计数据为2022年上半年国家电网电子商务平台采购结果

产业发展前景及趋势预测

输配电设备产品发展的主要趋势包括设备小型化、紧凑化，高规格、大容量产品成为主流，高耐度、高可靠化等;产品技术创新趋势体现为设备集成化、统一技术平台应用增加以及设备节能化、绿色化。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国输配电设备行业产销需求与投资预测分析报告》。

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