随着光伏发电“平价时代”的来临，清洁能源替代加速，整个光伏产业发展前景广阔。
2019年，光伏发电占全球发电量约2.7%，因最终产品具备高度同质性，所以其核心竞争力在于经济性。光伏技术的不断进步带动装机成本的持续下降，如图1所示，整个光伏行业将进入对传统能源存量替代的爆发阶段。
受全球新冠肺炎疫情影响，光伏行业短期或有些许波动，但从中长期发展趋势来看前景广阔。各国“碳中和”时间表陆续推出，能源转型是重中之重，未来占比路线图以及多家能源研究机构预测，在未来的10年、20年、30年间，全球光伏发电渗透率将分别达到15%、20%、40%，“光伏平价+碳中和”所带来的全球能源格局转型大势已定。
光伏电池的基本原理是利用半导体器件的光电效应，将太阳能转化为电能。然而，不同材料特性各异，因此效能也不尽相同。
光伏电池大致包括晶体硅电池、薄膜电池和复合电池三代，从第一代、第二代到第三代光伏技术范式的转变，为光伏产业光伏发电作为最灵活、最具成本优势的清洁能源，发展速度和发展空间将大幅提升。据各国清洁能源发展提供了巨大的增长潜力。
晶体硅光伏电池是当前全球光伏市场的绝对主流。晶体硅电池可分为单晶硅电池和多晶硅电池，2019年全球晶体硅光伏电池产量占比95.37%，是目前最为成熟的光伏电池技术(见图2)。
在能量转换效率、使用寿命等综合性能以及组件价格方面，晶体硅电池明显优于非晶硅电池。
目前，晶体硅普通组件价格已降到1.8元/瓦左右，光电转换效率在17%左右。
曾经的全球晶体硅光伏霸主——美国SunEdison公司于2016年被中国保利协鑫能源公司收购，目前产能主要集中在中国。
薄膜光伏电池有望成为光伏市场新的增长点。碲化镉薄膜电池(CdTe)是典型的薄膜电池技术，占全部薄膜电池产量的85.5%。
薄膜电池虽然在转换效率和成本上没有优势，但应用场景广泛。通过激光打掉薄膜电池中的膜层，牺牲部分转换效率可实现更高的透光性能，加上纤薄的结构，薄膜电池可敷设于建筑墙面或为新一代光伏汽车供能。
碲化镉薄膜电池技术壁垒较高，目前实现产业化的公司仅有3家，其中，美国FirstSolar公司是绝对霸主，不仅保持实验室效率纪录，而且产量也占全球总产量的95%左右。
复合光伏电池正从实验室逐步走向成熟。钙钛矿电池技术是复合光伏电池的典型代表。钙钛矿作为新兴光伏材料，具有良好的物理特性，且生产高效、成本低廉，拥有巨大的市场潜力。
钙钛矿与薄膜电池技术结合可形成薄膜钙钛矿光伏电池，其实验室光电转换效率为25.2％。
钙钛矿也可与常规晶体硅电池结合，形成“硅-钙钛矿”串联电池，光电转换效率为29.1％，超过常规硅电池27％的光电转换效率，未来可能成为传统晶体硅光伏电池的替代品。从专利授权数量来看，中国、美国和日本成三足鼎立之势。
目前，钙钛矿电池技术已被全球数十家公司商业化，中国的纤纳光电、协鑫纳米以及英国的牛津光伏等公司正在积极尝试生产规模化。
中国凭借低成本和规模化创新优势，在全球光伏产业中占据绝对领先地位。在2004年至2011年以欧洲为代表的第一轮光伏需求爆发中，中国通过劳动力等成本优势完成了原始积累。
自2011年起，中国推行光伏标杆上网电价补贴政策，助力国内光伏市场快速扩容，规模效应释放加速了国内供应链的建立。随后，补贴退坡倒逼产业链降本增效，技术研发迭代加快。
目前，中国已建立起由光伏上游硅材料及设备、中游电池组件到下游发电系统的全产业链，年产值超5000亿元，占全球年产值七成以上。
截至2020年，中国光伏发电新增装机量已连续8年位居全球第一，累计装机量连续6年位居全球第一，光伏产品出口额达到197.5亿美元，海外市场仍在不断扩大。
美国虽然是光伏技术的起源地，但是几经波折后早已处于落后地位。一是美国的人工成本、设备及基础建设投资显著高于我国。
以多晶硅行业为例，2016年瓦克公司在美国田纳西州项目投资达12亿美元/万吨，而我国同期投产的新疆大全3A项目投资约12亿元/万吨。目前，我国新项目投资已降至8亿~10亿元/万吨。
二是美国光伏贸易保护政策引发了一系列负面效应。过去4年间，美国对华光伏产品实行“双反”(反倾销和反补贴)政策，阻碍中国产品流入，这反而导致美国国内光伏产品价格整体偏高，与传统能源相比竞争力不足，大批中下游企业破产，就业岗位不断减少，对海外的依赖度不降反增。三是美国长期实行“去工业化”政策，导致产业布局严重偏科。
鉴于美国在过去几十年内重点发展互联网、金融等虚拟经济，2020年其国内生产总值(GDP)中第二产业占比不足20%，远低于中国的37.8%，空心化严重，供应链极其薄弱，短期内推动制造业回流和复苏的难度不小。
2020年全球光伏企业排名前10位中有8家是中国企业，而美国只有FirstSolar一家企业上榜，在除组件外的产业链上游几乎所有环节中国都牢牢掌握着绝对的话语权。因此，中国的光伏产业竞争力已经全面碾压美国。
原文始发于微信公众号（光伏产业通）：全球光伏产业发展及中美两国对比
