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1、行業研究行業研究 行業深度行業深度 電力設備與新能源電力設備與新能源 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 Table_Reportdate 2023年年01月月19日日 table_invest 標配標配 Table_NewTitle 百舸爭流,千樹萬樹梨花開 中國光伏行業深度復盤系列(下)Table_Authors 證券分析師證券分析師 周嘯宇 S0630519030001 聯系人聯系人 王玨人 table_stockTrend table_product 相關研究相關研究 西照
2、東升,雄雞一唱天下白中國光伏行業深度復盤系列(上)table_main 投資要點:投資要點:主材端:硅料價格進入下行周期,技術迭代推進下行業紅利涌現。主材端:硅料價格進入下行周期,技術迭代推進下行業紅利涌現。1)硅料:)硅料:周期復盤顯示,受上下游擴產周期差及長單機制影響,本輪硅周期已進入反轉階段,硅料價格高位回落;行業格局上,硅料產能由海外老牌化工企業主導到實現中國企業主導,但隨著本土化政策的推進,部分幸存海外產能開始復蘇。未來趨勢上,協鑫通過海外收購及自主研發成為顆粒硅的推行者,隨著今年徐州、樂山、包頭基地陸續投放產能超20萬噸,行業滲透率不斷提升。2)電池:)電池:隨著P型電池轉換效率逼
3、近理論極限,技術迭代方案逐步涌現。晶硅電池中,TOPCon、HJT、IBC三種技術路徑并行。目前TOPCon量產速度領先,HJT降本仍在推進,IBC實現量產但良率較低且有待實證。鈣鈦礦方面,目前行業仍在試產及商業化初級階段,未來與晶硅電池疊層可實現轉換效率的進一步提升。3)組件:組件:BIPV領域:領域:受益于雙碳政策下建筑節能政策推動,建筑光伏一體化成為建筑節能最佳方案。由于行業具有光伏+雙重特性,組件龍頭加緊BIPV布局同時和建筑龍頭展開戰略合作;海上光伏海上光伏領域:領域:海上裝機理論空間巨大,政策上沿海各省陸續發布政策扶持,其中山東省已規劃42GW。但受到自然環境及極端氣候影響,實際裝
4、機空間受限,未來漂浮式技術發展及進一步降本才能有望實現產業的大規模商業化。設備端:設備端:1)生產設備生產設備:由于組件投資對于降本的需求,以及設備與組件聯系密切的行業屬性,光伏生產設備在技術迭代中逐步超車,國產設備全球領先。從行業發展趨勢看,N型迭代下技術分歧出現,國內主設備龍頭廠商再享技術紅利,而激光設備在N型放量下應用場景獲得拓寬。2)逆變器:逆變器:歷史復盤來看,逆變器的發展歷程呈現出國產崛起與行業自身技術發展的雙重脈絡,從最初的國外領先,到目前華為、陽光電源排名全球前三。未來發展上,微型逆變器有望復刻國產替代之路,目前美國Enphase一家獨大,國內昱能科技、禾邁股份奮起直追,但仍有
5、較大差距。國內廠商在成本、產品方面逐步顯現,隨著品牌力、渠道力提升,預計享受市占率及滲透率的雙重紅利。3)支架支架:隨著滲透率提升、集中式開工以及成本下降,有機會迎來盈利修復。產能端,國內跟蹤支架廠商起步較晚,以代工為主,全球排名前十廠商僅一兩家,技術、品牌、渠道均有提升空間。需求端,滲透率約為10%-15%,遠低于海外,隨著終端成本下行以及集中式動工,預計跟蹤支架會迎來量上修復;成本端,鋼材、鋁材為支架主要成本,隨著鋼價、鋁價回落,盈利能力將獲得提升。輔材端:輔材端:受益于終端高景氣,組件需求拉動輔材端需求量的激增。在組件產能本土化大潮下,配套輔材產能的需求應運而生。國內輔材逐步打破海外技術
6、壟斷,實現國產替代,并最終占領全球市場。但大部分輔材企業議價能力不強,在2022年硅成本飆升背景下,利潤空間被組件環節壓縮,2023年有望獲得盈利修復。同時在產能整體擴張時,瓶頸環節有望收獲超額利潤。1)膠膜:膠膜:競爭格局上表現為一超多強。由于行業壁壘強,龍頭憑借顧客粘性及營運能力確保利潤。建議關注粒子保供能力,粒子是膠膜最主要成本,對膠膜性能有著重要作用。由于膠膜產能的輕資產屬性,粒子存在供需缺口,粒子保供成為企業重要競爭力。未來發展來看,N型迭代下POE膠膜需求提升,POE粒子保供的龍頭將可獲得一定超額受益。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 2/
7、46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 2)光伏玻璃:)光伏玻璃:產品同質化背景下,規模效應降本成為行業競爭關鍵,同時技術差異如 TCO玻璃技術打開產業新藍海。歷史復盤來看,光伏玻璃承襲光伏行業國產替代路線,近幾年占據全球份額的 90%以上;生產端上,由于產品同質化,行業龍頭通過原片+鍍膜一體化、石英礦收購+大窯爐擴產實現規模效應,雙寡頭格局穩定;從未來發展來看,TCO 玻璃受益于薄膜電池放量,國產化進程不斷推進,金晶科技打破海外壟斷已投產。3)背板:背板:需求端,組件放量帶動背板需求提升;供給端,背板是國產替代程度最高的輔材。行業格局
8、上,背板和上游氟化工、石油化工緊密結合,國產化不斷深入。背板龍頭市占率較高,同時普遍選擇開啟第二成長曲線,疊加上游降本,盈利有望回暖。投資建議:針對當下光伏產業鏈利潤再分配及投資建議:針對當下光伏產業鏈利潤再分配及N型技術迭代穩步推進的大趨勢,我們型技術迭代穩步推進的大趨勢,我們建議重點關注建議重點關注:1主材端:主材端:有望實現量利齊升的一體化組件龍頭,以及在N型技術方面有較強優勢的電池片廠商。核心邏輯包括:1)硅料價格下行,產業鏈整體利潤分配回歸較合理區間,預計電池、一體化組件龍頭將獲得盈利修復;2)硅成本下降背景下,組件價格回歸合理區間,預計2023年終端將順利迎來放量,需求提振;3)N
9、型迭代趨勢下,產品同質化趨勢減弱,技術先進的N型電池及組件龍頭有望獲得溢價。2生產設備端及系統設備端:生產設備端及系統設備端:1)受益于N型擴產,在N型技術方面有著較強優勢的TOPCon、HJT設備龍頭;2)受益于戶儲滲透率提升,國產替代持續推進,在戶儲方面具有領先優勢,預計將獲得市占率提升的戶儲龍頭;3)受益于跟蹤支架利潤修復及滲透率提升,具有較強品牌、渠道、技術優勢的跟蹤支架龍頭。3輔材端:輔材端:受益于硅成本下行,預計將實現利潤修復和需求增長,建議關注:1)具有POE粒子較強保供能力的膠膜龍頭;2)規模效應顯現,TCO、超模玻璃等技術實現差異化競爭的光伏玻璃龍頭;3)背板保持出貨量穩定,
10、同時開啟第二成長曲線的背板龍頭。風險提示:全球宏觀經濟波動風險;行業內部競爭風險;風險提示:全球宏觀經濟波動風險;行業內部競爭風險;國際貿易及新能源政策風險國際貿易及新能源政策風險等。等。推薦標的盈利預測簡表推薦標的盈利預測簡表 公司名稱公司名稱 凈利潤增速(凈利潤增速(%)P/E 總市值(億元)2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 天合光能 1,545.64 104.59 81.03 30.74 41.87 23.13 17.69 晶科能源 1,558.00 140.33 97.87 32.48 56.80 28.70 21.67 愛旭股份 486.47 1
11、,731.89 54.08 31.55 23.74 15.41 11.71 鈞達股份 260.26 522.41 163.16 40.49 34.49 13.11 9.33 邁為股份 776.61 42.31 66.35 48.24 84.90 51.03 34.43 捷佳偉創 409.17 39.63 32.49 26.83 40.85 30.83 24.31 帝爾激光 229.72 32.37 45.10 41.62 45.55 31.39 22.17 禾邁股份 493.36 188.28 98.28 76.44 84.83 42.78 24.25 昱能科技 390.24 277.90 1
12、26.44 69.01 100.33 44.31 26.22 福萊特 615.46 18.39 45.80 32.46 31.03 21.28 16.06 TWkXsQmOSWlWvZYXvX7NcMbRpNoOpNpMjMmMnMfQoMnO7NoMmMMYtRnPuOpPzR證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 3/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 亞瑪頓 62.11 165.88 91.35 47.57 43.26 22.61 15.32 福斯特 973.36 18.28 34.85 1
13、8.02 37.47 27.78 23.54 海優新材 185.08 52.70 106.21 31.30 48.06 23.31 17.75 賽伍技術 144.26 88.46 77.61 47.34 45.01 25.34 17.20 中來股份 186.11 287.16 58.57 46.41 31.73 20.01 13.67 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 4/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 正文目錄正文目錄 1.主材端:硅料周期下行,技術迭代不斷推進主材端:硅料周期下行,技
14、術迭代不斷推進.9 1.1.硅料:光伏周期加速器.9 1.1.1.價格歷史周期:上下游擴產周期差+長單機制.9 1.1.2.產能:國產實現逆襲后,海外產能蠢蠢欲動.9 1.1.3.顆粒硅:滲透率不斷提升.11 1.2.電池:技術迭代下,行業技術紅利出現.12 1.2.1.晶硅電池:三種路徑下,TOPCon 量產領先,HJT 降本仍在推進.12 1.2.2.鈣鈦礦:商業化有待時日,與晶硅電池疊層大有可為.15 1.3.BIPV:建筑節能趨勢下,BIPV 有望高速增長.16 1.3.1.政策端:雙碳政策下,建筑節能提上日程.16 1.3.2.BIPV:建筑光伏一體化是建筑節能最佳方案.17 1.3
15、.3.光伏+建材戰略合作,組件龍頭加緊 BIPV 布局.18 1.4.海上光伏:理論星辰大海,亟需配套低成本解決方案.19 1.4.1.政策發力新藍海,理論空間巨大.19 1.4.2.自然環境及極端氣候影響下,實際市場空間受限.20 1.4.3.海上光伏組件形式:固定式為主,漂浮式方興未艾.21 2.設備端:生產設備實現紅利,系統設備揚帆出海設備端:生產設備實現紅利,系統設備揚帆出海.23 2.1.電池設備:行業屬性下國產替代,技術迭代下享受紅利.23 2.1.1.歷史復盤:行業屬性下大勢所趨,設備國產替代完成.23 2.1.2.N 型迭代下技術分歧,國內廠商再享技術紅利.25 2.1.3.激
16、光設備:N 型放量下應用場景拓寬.26 2.2.逆變器:國產替代及分布式趨勢下受益.28 2.2.1.歷史復盤:逆變器,國產替代到稱霸國際.28 2.2.2.微型逆變器:國產替代再起風云.29 2.3.支架:集中式開工啟動+成本下降+滲透率提升預期.30 2.3.1.歷史復盤:起步較晚,國內跟蹤支架發展空間較大.30 2.3.2.現狀:需求側及成本側改善,經營狀況有望轉好.32 3.輔材端:水漲船高,瓶頸環節有望享受超額利潤輔材端:水漲船高,瓶頸環節有望享受超額利潤.33 3.1.膠膜:粒子保供及 POE 膠膜成為亮點.33 3.1.1.主要原料粒子產能瓶頸下,龍頭效應顯著.33 3.1.2.
17、新產品加速迭代,POE 膠膜有望獲得紅利.35 3.1.3.膠膜實現國產主導,上游粒子國產化率有待提升.36 3.2.玻璃:規模效應下龍頭地位穩固,TCO 玻璃打開新藍海.38 3.2.1.歷史復盤:產能全國產化下,政策及成本影響下價格震蕩.38 3.2.2.生產端:一體化規模效應顯著,雙寡頭格局穩定.39 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 5/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 3.2.3.TCO 玻璃:受益于薄膜電池放量,國產化不斷推進.41 3.3.背板:盈利修復下,龍頭打開第二成長曲
18、線.42 3.3.1.國產主導,背板供需兩旺.42 3.3.2.背板材質:降本驅動下國產替代.42 3.3.3.產業鏈格局向好,硅料放量盈利有望修復.44 4.投資建議投資建議.44 5.風險提示風險提示.45 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 6/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖表目錄圖表目錄 圖 1 歷史硅料價格周期復盤(美元/千克).9 圖 2 本輪周期硅料價格復盤(萬元/噸).9 圖 3 全球及中國多晶硅歷年產量及占比(萬噸、%).10 圖 4 全球主要多晶硅廠商排名.10 圖
19、 5 顆粒硅示意圖.11 圖 6 棒狀硅示意圖.11 圖 7 各電池市占率.12 圖 8 電池轉換效率預測.12 圖 9 TOPCon 電池示意圖.13 圖 10 TOPCon 電池結構圖.13 圖 11 TOPCon 龍頭布局(GW).13 圖 12 TOPCon 電池企業產能情況(GW).13 圖 13 HJT 電池結構.14 圖 14 HJT 龍頭產能(GW).14 圖 15 IBC 電池結構.14 圖 16 IBC 電池效率進化過程.14 圖 17 歷年鈣鈦礦發展趨勢總覽.16 圖 18 鈣鈦礦材料的結構示意圖.16 圖 19 中國碳排放來源.16 圖 20 2021 年中國用電結構(
20、%).16 圖 21 BIPV 與 BAPV 區別示意圖.17 圖 22 BIPV 產品.17 圖 23 中國大部分海域與海上光伏配適性.20 圖 24 海上氣候造成危害與部分解決方案.20 圖 25 固定式光伏系統.21 圖 26 水陸兩棲光伏系統.21 圖 27 漂浮光伏系統系泊、錨固示意圖.22 圖 28 挪威 Ocean Sun 浮力環式海上光伏方案.22 圖 29 海上風光聯合電場.22 圖 30 海上漂浮式光伏隨規模成本預測(MW、元/千瓦).22 圖 31 各國光伏設備市場份額(%).23 圖 32 不同國家光伏設備收入占比(%).23 圖 33 2007-2014 年外國廠商布
21、局領先.24 圖 34 梅耶伯格收入及同比變化(億美元,%).24 圖 35 中國主要設備廠商歷年營業收入(億元).24 圖 36 電池生產流程及設備廠商布局.25 圖 37 主要設備公司毛利率變化(%).25 圖 38 各技術路線電池設備市場占比測算(%、億元).25 圖 39 絲網印刷柵線橫截面.27 圖 40 激光轉印柵線橫截面.27 圖 41 歷年主要逆變器廠商市占率及 CR10(%).28 圖 42 中國逆變器進出口數量(個).28 圖 43 全球分布式裝機量及占比(GW、%).29 圖 44 全球微逆出貨量及占分布式滲透率(萬臺、%).29 圖 45 Top3 廠商出貨量及市占率(
22、萬臺、%).30 圖 46 主要廠商歷年毛利率(%).30 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 7/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖 47 全球及中國跟蹤支架滲透率變化(%).30 圖 48 2021 年全球光伏支架安裝量及滲透率(MW、%).30 圖 49 全球跟蹤支架出貨量及領先廠商市占率(MW、%).32 圖 50 2020 年支架出貨量分布(GW、%).32 圖 51 2021 年國內典型平價地面電站支架成本(元/瓦).32 圖 52 國內鋼材現貨價格(元/噸).32 圖 53
23、固定支架成本構成(%).33 圖 54 跟蹤支架成本構成(%).33 圖 55 膠膜直接包裹電池片.33 圖 56 膠膜成本構成(%).33 圖 57 主要公司經營性現金流(萬元).34 圖 58 主要公司營業收入及毛利率變化(億元、%).34 圖 59 2021 年光伏膠膜行業市場競爭格局.34 圖 60 EVA 粒子供需格局預測(萬噸、GW).34 圖 61 各類型膠膜市場占比(%).35 圖 62 EVA 與 POE 超高顯微鏡下材料圖.35 圖 63 不同情景下 POE 的供需情況預測(萬噸).35 圖 64 EVA 與 POE 膠膜體積電阻率(cm).35 圖 65 2021 年光伏
24、膠膜行業市場競爭格局.36 圖 66 光伏膠膜業務毛利率(%)與單位成本(元/平米).36 圖 67 POE 各廠商市占率.37 圖 68 POE 粒子國產化進程.37 圖 69 光伏玻璃行業發展歷程(百萬平米).38 圖 70 光伏玻璃價格變動復盤(元/平米).38 圖 71 純堿價格變動(元/噸).39 圖 72 光伏玻璃成本構成(%).39 圖 73 光伏玻璃生產流程.40 圖 74 2021 年光伏玻璃行業格局(%).40 圖 75 福萊特市占率提升至第一(%).40 圖 76 碲化鎘薄膜電池結構.41 圖 77 鈣鈦礦電池結構.41 圖 78 復合型背板結構.43 圖 79 涂覆型背
25、板結構.43 圖 80 背板分類.43 圖 81 各種材質背板占比預測(%).43 圖 82 背板分類.44 圖 83 背板頭部企業市場占比(%).44 推薦標的盈利預測簡表.2 表 1 國外主要多晶硅廠商歷史現狀.10 表 2 顆粒硅主要產能及規劃.12 表 3 主要技術路徑比較.15 表 4 BIPV 相較 BAPV 優勢.17 表 5 BIPV 相較 BAPV 優勢.18 表 6 主要 BIPV 組件廠商產品及下游合作.19 表 7 海上光伏政策規劃.20 表 8 TOPCon 電池設備市場測算(億元/GW、億元).26 表 9 HJT 電池設備市場測算(億元/GW、億元).26 證券研
26、究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 8/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 表 10 激光技術在電池上的應用.27 表 11 2020 年全球跟蹤支架排名以及 2021 年國內支架出貨排名(GW、%).31 表 12 各公司 POE 膠膜布局.36 表 13 各企業膠膜產品性能對比.37 表 14 光伏玻璃與普通玻璃性能對比.39 表 15 各類 TCO 玻璃對比.42 表 16 推薦標的盈利預測簡表(億元、%).45 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 9/
27、46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 1.主材端:硅料周期下行,技術迭代不斷推進主材端:硅料周期下行,技術迭代不斷推進 1.1.硅料:光伏周期加速器硅料:光伏周期加速器 1.1.1.價格歷史周期:上下游擴產周期差價格歷史周期:上下游擴產周期差+長單機制長單機制 硅料周期主要受光伏周期下供需關系的影響,長協機制則加劇了波動幅度。硅料周期主要受光伏周期下供需關系的影響,長協機制則加劇了波動幅度。我們復盤了2013 年之前的硅料上漲周期,由于裝機需求激增,光伏行業整體大擴產,帶動了硅料價格上漲。上輪周期中,由于硅料所需擴產時間長于下游,大部
28、分硅料環節的擴產在周期下行時期才完成,進一步推動了行業產品價格下跌,大量國外產能破產。在上行周期中,長協機制刺激市場散單價格大幅攀升,而下行周期中確定價格的長協機制則拖垮了大批國內外組件廠商。本輪周期反轉,硅料價格高位回落本輪周期反轉,硅料價格高位回落。國內產能依靠發動硅料雙反續命,得以趕上本輪周期。而后在終端需求刺激下,下游擴產速度遠高于硅料,疊加長協機制造成可流通散單減少,硅料價格大幅上漲。后續隨著硅料產能環比上升幅度較大,配合有關部門規范市場的文件及舉措出臺,硅料價格一度在高位維持。而近階段以來,隨著硅料產能的持續落地,庫存水平已由負轉正,同時伴隨著終端觀望情緒濃厚,庫存量維持逐日增長的
29、趨勢。圖圖1 歷史硅料價格周期復盤歷史硅料價格周期復盤(美元美元/千克千克)圖圖2 本輪周期硅料價格復盤本輪周期硅料價格復盤(萬元萬元/噸噸)資料來源:海關總署,PVNEWS,Wind,東海證券研究所 資料來源:硅業分會,東海證券研究所 1.1.2.產能:國產實現逆襲后,海外產能蠢蠢欲動產能:國產實現逆襲后,海外產能蠢蠢欲動 硅料實現了中國為主導的逆襲。硅料實現了中國為主導的逆襲。從產能產量來看,2010 年左右硅料產能及技術 80%以上被外國占據;2021 年多晶硅產能達到 62.3 萬噸,同比上升 36.3%,占到全球的 80.49%。而產量則達到了 50.6 萬噸,占全球的 78.72%
30、。從廠商排名來看,2011 年全球前十硅料廠商中,中國僅占 4 個,整個行業由 Wacker、Hemlock 等企業把控。而到 2021 年時國外廠商頹勢已顯,通威、協鑫、新特、大全、東方希望等國內廠商扶搖直上。成本控制能力是硅料廠商的核心競爭力。成本控制能力是硅料廠商的核心競爭力。價格端上,由于硅料是類大宗商品的同質化原材料,合格品不會有明顯差價,因此成本基本決定了廠商盈利水平。成本端上,多晶硅的折舊成本較高,現金成本主要取決于物料單耗(硅粉、電耗、蒸汽、水等)以及要素價格。而技術能力對硅料的相對售價和物料單耗都有著決定性的影響,對于企業盈利影響較大。國內廠商在技術上成功實現了趕超,疊加國內
31、人力成本較低、產業集聚的優勢,特別是內蒙古、新疆等地還擁有電力價格優勢,最終形成了相對競爭優勢。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 10/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖3 全球及中國多晶硅歷年產量及占比(萬噸、全球及中國多晶硅歷年產量及占比(萬噸、%)圖圖4 全球主要多晶硅廠商排名全球主要多晶硅廠商排名 資料來源:CPIA,東海證券研究所 資料來源:CPIA,硅業分會,公司公告,東海證券研究所 國外廠商撐過周期底部,近階段有復蘇趨勢。國外廠商撐過周期底部,近階段有復蘇趨勢。在 201
32、0 年左右的周期中,主要廠商為國外大型化工龍頭,且普遍具有半導體晶圓相關的深厚行業背景。但隨著周期逐漸歸于底部,疊加中美貿易摩擦給海外巨頭帶來壓力,2016-2020 年間大量企業如 MEMC、Hemlock、Tokuyama 等選擇了離開光伏多晶硅領域。而隨著本輪需求啟動,原本受虧損影響即將絕跡的海外硅料產能出現了一些死灰復燃的趨勢,Wacker 利潤暴增,REC 計劃重啟摩西湖工廠,OCI 馬來工廠業績迅速反彈。同時海外新建產能普遍注重 N 型硅料,而國內產能仍在替換升級中。表表1 國外主要多晶硅廠商歷史現狀國外主要多晶硅廠商歷史現狀 廠商廠商 2011 年排名年排名 歷史歷史 現狀現狀
33、Wacker 1 1914 年成立的百年化工企業,1953 年產出首批超純硅。1999 年占據浮區法半導體 50%以上全球份額。2000 年光伏多晶硅引入,之后成為新的增長點。工廠爆炸及硅料雙反下,2018Q3 年開始,多晶硅業務步入虧損,2021 年計劃啟動全球裁員。起死回生,晶硅業務2021 年預計稅前利潤6.65 億歐元,同比上升13000%。Hemlcok 2 陶氏化學和康寧玻璃合資公司的道康寧旗下子公司,1960 年建成第一個集成制造多晶硅的工廠。1984 年引進日本三菱及信越戰投后邁入里程碑式發展,逐步成為半導體硅料王者。2005-2015 年,通過三次擴張計劃成為全球光伏和半導體
34、硅料雙冠王。在中國低成本產能崛起及硅料雙反下,逐步關閉光伏硅料業務,退守半導體高純多晶硅。MEMC 7 孟山都旗下孫公司,成立于 1959 年,是第一個商業化生產晶圓公司,到 20 世紀末維持半導體晶圓領先地位。1988 年因盈利能力較弱而被出售。2003 年開始向太陽能及半導體硅料轉型,收購模式下掌握完整顆粒硅技術。2016 年破產重組,馬來西亞全部股權被 OCI 收購,顆粒硅及 CCZ 技術設備由協鑫收購。OCI 4 1959 年成立的韓國化工企業。2006 年成立首家韓國公司建立的多晶硅工廠。之后不斷擴產,2017 年收購德山馬來西亞多晶硅公司,成為世界領先的多晶硅生產企業。2018 開
35、始,多晶硅業務虧損,2020 年關閉韓國工廠。2021 年起業績迅速反彈。REC 5 1996 年在挪威成立,是硅烷流化床生產工藝的代表。兩大生產基地均位于美國,摩西湖基地主要生 產太陽能級多晶硅,比尤特基地主要生產電子級多晶硅和硅烷氣。中美貿易摩擦疊加光伏周期影響下,2019 年關閉摩西湖工廠,退出光伏硅料生產領域。2021 年韓華 1.604 億美元收購 16.67%股份。美國通脹削減法案公布后,計劃重啟摩西湖工廠,聚集 N 型。Tokuyama 9 日本百年化工企業德山化工旗下子公司,1984 建成第一個多晶硅廠,是二十世紀末到本世紀初世紀七大多晶硅巨頭之一,原計劃2015 年擴產后占據
36、全球 10%以上份額。2016 年放棄馬來西亞項目,被 OCI 收購。資料來源:CREC,公司官網,CPIA,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 11/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 1.1.3.顆粒硅:滲透率不斷提升顆粒硅:滲透率不斷提升 當前主流的多晶硅生產技術主要有三氯氫硅法和硅烷流化床法,產品形態分別為棒狀硅和顆粒硅。三氯氫硅法生產工藝相對成熟,目前是行業主流。2021 年硅烷法顆粒硅產能和產量小幅增加,顆粒硅市占率有所上漲,同比提升了 1.3 個百分點,達到 4.
37、1%,棒狀硅仍然能夠占到 95.9%。三氯氫硅法即為改良西門子法,原理是氣化的三氯氫硅(SiHCl3)和氫氣(H 2)在高溫硅芯(硅棒)表面、10501100 下發生還原反應后(氣相沉積反應),生成晶體硅。硅烷流化床法將細小的硅顆粒種子鋪在有氣孔的床層上,然后從下面通入三氯化硅氣體和其它反應氣體,在加熱等反應條件下,硅單質沉積在硅顆粒種子上,生成體積較大的硅粒,通過出料管送出流化床反應器。顆粒硅技術具有顆粒硅技術具有著著技術壁壘高、工藝步驟簡化、成本技術壁壘高、工藝步驟簡化、成本降低降低、碳、碳排放排放低等優勢低等優勢。圖圖5 顆粒硅示意圖顆粒硅示意圖 圖圖6 棒狀硅示意圖棒狀硅示意圖 資料來
38、源:協鑫科技官網,東海證券研究所 資料來源:協鑫科技官網,東海證券研究所 目前顆粒硅主要作為復投料摻雜使用。目前顆粒硅主要作為復投料摻雜使用。目前存在的主要難點為氫跳(即微量氫氣頂起,并濺射至導流筒下沿,高溫下滴回硅液影響拉晶)、金屬雜質含量、碳雜質含量、硅粉等。預計隨著技術難點攻克,滲透率有望獲得提升。顆粒硅競爭格局呈現協鑫為主導的特點,歷史發展與硅料如出一轍。顆粒硅競爭格局呈現協鑫為主導的特點,歷史發展與硅料如出一轍。協鑫、天宏技術從過去國外的 MEMC、REC 承接業務并進一步發展。目前協鑫科技目前規劃的 60 萬噸顆粒硅總產能已全部開工,年底隨著包頭基地一期投產,顆粒硅名義產能可以達到
39、 22 萬噸以上,產量在中國多晶硅有效供給量中的比重將由 2021 年的 1.4%上升至 10%以上。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 12/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 表表2 顆粒硅主顆粒硅主要產能及規劃要產能及規劃 公司公司 技術來源技術來源 產能及概況產能及概況 進展進展 協鑫科技 自主研發出高純硅烷,收購 MEMC完整技術專利 徐州:2020 年 9 月公司規劃產能 10 萬噸、首期 5.4 萬噸顆粒硅徐州基地項目正式開工建設,預期總投資 47 億元,計劃分兩期建設,一期于
40、2021 年下半年新增 2 萬噸產能建設能全部完成,預計到 2022 年 5.4 萬噸全部釋放。2022 年 6 月 3 萬噸已投產,合計產能 6 萬噸 樂山:2020 年 10 月 19 日,公司保利協鑫四川樂山顆粒硅項目開工建設,規劃產能為 10 萬噸(投資約 50 億),預期 2022 年底正式投產。2022 年 7 月 10 萬噸已投產,10 月25 日,模塊二投產 包頭:2021 年 2 月,公司與無錫上機數控簽訂了戰略合作框架協議,擬在包頭共同投資建設 30 萬噸顆粒硅的研發及生產項目(公司持股 65%65%),總投資 180 億元。項目將會分為三期實施,第一期設計總產能為 6 萬
41、噸,產能相應逐步及建設工作已經全面開展,擬投資 36 億元(人民幣)。第一期 10 萬噸年底正式投產 呼和浩特:7 月 6 日 TCL 科技與協鑫集團有限公司共同投資設立新公司內蒙古鑫環,實施約 10 萬噸顆粒硅、硅基材料綜合利用的生產及下游應用領域研發項目、1 萬噸電子級多晶硅項目。2022 年 8 月 25 日開工 天宏瑞科 陜西有色與 REC合資成立公司 原有產能約 1.8 萬噸,2022 年啟動擴產 8 萬噸計劃 仍處建設階段 資料來源:公司公告,東海證券研究所 1.2.電池:技術迭代下,行業技術紅利出現電池:技術迭代下,行業技術紅利出現 1.2.1.晶硅電池:三種路徑下,晶硅電池:三
42、種路徑下,TOPCon 量產領先,量產領先,HJT 降本仍在推進降本仍在推進 轉換效率逼近極限,轉換效率逼近極限,N 型迭代大勢所趨。型迭代大勢所趨。2021 年 PERC 電池片市場占比進一步提升至91.2%,N 型電池市場占比約為 3%,較 2020 年基本持平。但是相較 P 型電池已逼近理論轉換率極限 24.5%,N 型電池片的轉換效率極限均在 28%以上。同時技術擴散導致紅利日益減弱,N 型迭代已經成為大勢所趨。CPIA 預測,自 2025 年開始,TOPCon 及 HJT 合計市占率將超過 50%。目前目前 N 型電池呈現三種主要路徑分歧。型電池呈現三種主要路徑分歧。TopCon 及
43、 HJT 電池都通過采用新的鈍化接觸結構來提高鈍化效果,IBC 即交指式背接觸(Interdigitated Back Contact)電池將電池正面的電極柵線、正負電極都置于電池背面,減少柵線對陽光的遮擋,則主要是通過結構的改變來提高光電轉換效率。圖圖7 各電池市占率各電池市占率 圖圖8 電池轉換效率預測電池轉換效率預測 資料來源:CPIA,東海證券研究所 資料來源:CPIA,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 13/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 TopCon:即對即隧
44、穿氧化層鈍化接觸電池(Tunnel Oxide Passivated Contact),通過超薄的隧穿氧化層和摻雜多晶硅層兩層結構形成背面鈍化接觸結構,降低金屬接觸復合電流,從而提升轉換效率。根據摻雜多晶硅層沉積方法的不同,TOPCon 技術路線主要分為 LP 路線、PE 路線和 PVD 路線三類,LP 路線和 PE 路線選擇的廠商分別占比 47%和 46%,市場認可度較高,而 PVD 路線受成本困擾當前占比僅 7%,預計后續 LP 和 PE 路線仍為主流。TOPCon 電池的發展歷經技術萌芽、技術布局、量產開啟三個階段。電池的發展歷經技術萌芽、技術布局、量產開啟三個階段。1)2015-201
45、7 年:TOPCon 技術出現并得到應用。TOPCon 技術概念最早是由德國 Frauhofer 研究所于 2013年提出,并于 2015 年研發出了效率達到 25.1%的新一代 TOPCon 電池;2)2018-2020 年:國內廠商如晶科、天合等紛紛開始布局 TOPCon 技術;3)2021 年-至今:商業規?;瘧弥鸩秸归_,國內廠商進一步加大投入,光電轉換效率屢次取得突破。圖圖9 TOPCon 電池示意圖電池示意圖 圖圖10 TOPCon 電池結構圖電池結構圖 資料來源:中來股份官網,東海證券研究所 資料來源:中科院寧波材料所,東海證券研究所 TOPCon 大勢所趨,大勢所趨,2023
46、年年擴產高增速。擴產高增速。2023 年從降本增效來實現市場化的角度考慮,TOPCon 占據明顯優勢。據統計,目前 TOPCon 規劃產能總計約 306GW,2022 年底約 84GW 名義產能,2023 年底預計達到 224GW,同比增加 166.7%。TOPCon 布局以龍頭為主,其中晶科能源一馬當先,率先布局 35GW,2022 年底實現 24GW;天合光能布局 33GW產能,預計 2023Q1 實現 10GW,2023 年底實現 30GW;晶澳科技布局 26.5GW,預計年底落地 16GW。圖圖11 TOPCon 龍頭布局(龍頭布局(GW)圖圖12 TOPCon 電池企業產能情況(電池
47、企業產能情況(GW)資料來源:各公司公告,東海證券研究所 資料來源:各公司公告,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 14/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 HJT:電池即為具有本征非晶層的異質結的電池(Heterojunction Technology),指在電池片里同時存在晶體和非晶體級別的硅。非晶硅層作為緩沖層插入 P-N 結之間,實現更好的鈍化效果,大幅減少載流子的復合,提高少子壽命和開路電壓。HJT 電池的發展歷程可以分為技術萌芽、專利壟斷、技術布局和量產開啟四個階段
48、。電池的發展歷程可以分為技術萌芽、專利壟斷、技術布局和量產開啟四個階段。1)1974-1996 年:HJT 技術雛形出現。1974 年德國馬爾堡大學的 Walther Fuhs 在論文中首次提出 HJT 概念,并于 1983 年成功研制出 HJT 電池,其轉換效率為 12.3%;2)1997-2010 年:三洋開啟 HJT 技術壟斷期,日本三洋通過技術改進實現 15%的轉換效率突破并申請專利,2003 年轉換效率進一步達到 21.3%;3)2010-2015 年:專利到期后,國內外廠商紛紛 HJT 開啟布局;4)2017-至今:國內廠商加快 HJT 產業化的步伐。圖圖13 HJT 電池結構電池
49、結構 圖圖14 HJT 龍頭產能(龍頭產能(GW)資料來源:光伏技術,東海證券研究所 資料來源:各公司公告,東海證券研究所 降本仍持續,降本仍持續,HJT產能規劃待落地。產能規劃待落地。目前市場上宣布的HJT電池產能已經超過120GW,其中 2022 年下半年新宣布的產能約為 TOPCon 的 1/5,市場對于 HJT 的擴產積極性仍需調動。相較 TOPCon 有著明確的擴產規劃,HJT 電池受制于降本預期的不明確及盈利能力的限制,大部分 HJT 擴產計劃并未給出明確的達產時間節點。投資 HJT 的主要廠商多為新進入者或二線廠商,如通威、金剛光伏等,主要目的是為實現彎道超車,2022 實際落地
50、產能普遍遠低于原規劃。圖圖15 IBC 電池結構電池結構 圖圖16 IBC 電池效率進化過程電池效率進化過程 資料來源:中來股份,東海證券研究所 資料來源:中科院寧波材料所,東海證券研究所 IBC 電池電池:不同于之前的技術路徑從鈍化入手,IBC 將電極及柵線安置于電池背部,背表面正負電極也呈叉指狀分布,背面結構的復雜性造成了對于生產工藝精確度的高要求,難證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 15/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 度較大。IBC 電池的優點在于:1)正面無柵線,提升了組件對光
51、照的吸收;2)正負電機在背部,便于柵線結構優化,降低電阻;3)美觀度大幅提升,較受戶用及工商業歡迎。IBC 電池的發展歷程可以分為技術萌芽、初步量產、技術布局熱潮和技術分支化期四個電池的發展歷程可以分為技術萌芽、初步量產、技術布局熱潮和技術分支化期四個階段階段:1)1975-1996 年:年:技術萌芽。1975 年 Schwartz 和 Lammert 提出背接觸式光伏電池概念。1984 年,斯坦福教授 Swanson 實現類 IBC 的點接觸(Point Contact Cell,PCC)太陽電池在聚光系統下轉換效率達到 19.7,他此后創立了 SunPower 公司;2)1997-2010
52、 年:年:技術領導者 SunPower 開啟 IBC 電池初步產業化,并于菲律賓工廠25MW 產能實現規模量產;3)2011-2016 年:年:更多廠商機構布局 IBC 技術,如天合光能等;4)2017 年年-至今至今:IBC 技術形成三大分支化路線以 SunPower 為代表的經典 IBC電池工藝;以 ISFH 為代表的 POLOIBC(集成光子晶體的多晶硅氧化物叉指背接觸)電池工藝;和以 KANEKA 為代表的 HBC(IBC 與 HJT 技術結合)電池工藝。2022 年 ISFH設計的 POLO-IBC 電池進一步打破了 IBC 電池的效率極限,通過改進鈍化水平,轉換效率有望提高到 29
53、.1。目前技術路徑優劣尚未區分,降本增效仍在進行。目前技術路徑優劣尚未區分,降本增效仍在進行。目前中短期內 TOPCon 已最先實現落地,產能規劃最高。HJT 產能持續規劃,后續降本增效空間巨大。IBC 工藝繁復,國內已實現量產,但良率及市場接受度仍需提升。而事實上,各種技術路線并不沖突,多種技術作為平臺技術,其疊加后的效果可以實現更高的轉換率。其中 IBC 與 TOPCon 技術的疊加被稱為 TBC 電池,而與 HJT 技術的疊加則被稱為 HBC 電池。HJT 也可以疊加 IBC 和鈣鈦礦技術。表表3 主要技術路徑比較主要技術路徑比較 廠商廠商 TOPCon HJT IBC 轉換率 理論極限
54、效率 28.7%轉換率極限為 28.5%轉換率極限 29.1%工藝流程 可在傳統 PERC 產線上改進,進行 3-4步改動,步驟達 12-13 步。工藝為 4 步,單 GW 設備成本約 4 億,降本仍待繼續 工藝繁復,國內技術布局較少,國內市場仍待實證認可 生產成本 非硅成本略高于 PERC 銀漿耗量顯著高于其他路線 簡化工藝降本仍在進行 產能情況 晶科能源、正泰、天合光能、一道新能、中來股份、鈞達股份等均有產能規劃,部分實現達產 金剛玻璃、安徽華晟、隆基綠能、東方日升等均有產能規劃 愛旭發布黑洞系列,珠?;?.5GW2022 年底已量產;隆基基于HPBC 分布式產品推出;國電投黃河公司 I
55、BC 產品 2022 年底實現銷售 資料來源:ISFH,公司官網,CPIA,光伏技術,東海證券研究所 1.2.2.鈣鈦礦:商業化有待時日,與晶硅電池疊層大有可為鈣鈦礦:商業化有待時日,與晶硅電池疊層大有可為 轉換效率突破晶硅電池極限,鈣鈦礦成為更遠未來的發展方向。轉換效率突破晶硅電池極限,鈣鈦礦成為更遠未來的發展方向。目前晶硅電池的市占率約為 96%,薄膜電池市占率僅 4%,但晶硅電池的轉換效率已經逐步靠近理論極限的 29.43%。而鈣鈦電池單層電池理論效率極值可達 31%,晶硅/鈣鈦礦雙節疊層轉換效率可達 35%,三節層電池理論極限可達 45%以上。如果摻雜新型材料,鈣鈦礦電池的轉換效率更是
56、有望達到50%。鈣鈦礦(PSCs)是一種分子通式為 ABX3的晶體材料,呈八面體形狀,結構特性優異,具有轉換率極限高、成本低的優點,但仍存在穩定性差和大面積制備困難的問題。鈣鈦礦電池的發展歷程可以分為技術萌芽、技術飛速進步、初步量產三個階段。鈣鈦礦電池的發展歷程可以分為技術萌芽、技術飛速進步、初步量產三個階段。1)2009年,日本科學家 Tsutomu Miyasaka 首次成功使用鈣鈦礦光伏電池發電,當時的電能轉換效證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 16/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度
57、 率僅有 3.8%;2)2010-2019 年鈣鈦礦圍繞薄膜生長、電子傳輸層調控、缺陷鈍化等方向進步,2019 年轉換率達到 25.2%;3)2019-至今,技術持續進步,初步實現小批量試生產。鈣鈦礦企業仍處試產階段,商業化初期備受融資青睞。鈣鈦礦企業仍處試產階段,商業化初期備受融資青睞。2019 年 2 月,協鑫光電建成10MW 級別的大面積鈣鈦礦組件中試產線,2022 年全球首條 100MW 量產線計劃投入量產,目前已在昆山完成廠房和主要硬件建設,光電轉化效率有望超過 18%。極電光能完成 2.2 億元 Pre-A 輪融資,并宣布 2022 年 2 月 150MW 生產線投產。纖納光電則已
58、完成 C 輪融資,2022 年 7 月完成組件產品的發布,宣布率先實現百兆瓦級量產。2022 年 8 月,仁爍光能完成 A 輪融資,宣布 10 月 15 億元電池系列項目簽約落地。圖圖17 歷年鈣鈦礦發展趨勢總覽歷年鈣鈦礦發展趨勢總覽 圖圖18 鈣鈦礦材料的結構示意圖鈣鈦礦材料的結構示意圖 資料來源:nrel,東海證券研究所 資料來源:Energy Environ.Sci.,東海證券研究所 1.3.BIPV:建筑節能趨勢下,:建筑節能趨勢下,BIPV 有望高速增長有望高速增長 1.3.1.政策端:雙碳政策下,建筑節能提上日程政策端:雙碳政策下,建筑節能提上日程 建筑建設、使用產生大量碳排放,建
59、筑節能是碳中和的重要組成部分。建筑建設、使用產生大量碳排放,建筑節能是碳中和的重要組成部分。建筑領域占碳排放總量的 4%,而占碳排放 41%的電力系統中,大部分活動都發生在室內。因此降低建筑建設、使用過程中產生的碳排放對于實現雙碳目標具有著重要的作用。圖圖19 中國碳排放來源中國碳排放來源 圖圖20 2021 年中國用電結構(年中國用電結構(%)資料來源:氫促會,東海證券研究所 資料來源:Wind.,東海證券研究所 隨著雙碳政策提出,屋頂光伏、建筑光伏一體化政策加速落地。隨著雙碳政策提出,屋頂光伏、建筑光伏一體化政策加速落地。隨著雙碳政策提出推廣光伏發電與建筑一體化應用,“十四五”建筑節能與綠
60、色建筑發展規劃 城鄉建設領域碳達峰實施方案等針對性政策相繼發布,要求推進建筑太陽能光伏一體化建設,到 2025 年新建公共機構建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達到 50%,同時推動既有公共建筑屋頂加證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 17/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 裝太陽能光伏系統。此外,地方政府也針對屋頂光伏等頒布政策提供補貼,共約 31 個省市區出臺了一系列綠色建筑激勵政策,包括財政補貼、優先評獎、信貸金融支持、減免城市配套費用等。表表4 BIPV 相較相較 BAPV 優勢優勢
61、時間時間 文件名文件名 內容內容 2021 年 10月 碳達峰碳中和工作的意見 深化可再生能源建筑應用。推廣光伏發電與建筑一體化應用。提高建筑終端電氣化水平,建設集光伏發電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的“光儲直柔”建筑。到 2025年,城鎮建筑可再生能源替代率達到 8%,新建公共機構建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達到 50%。2022 年 1月“十四五”節能減排綜合工作方案 全面提高建筑節能標準,加快發展超低能耗建筑,積極推進既有建筑節能改造、建筑光伏一體化建設。到 2025 年,城鎮新建建筑全面執行綠色建筑標準,城鎮清潔取暖比例和綠色高效制冷產品市場占有率大幅提升。2022 年 3月“
62、十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃 到 2025 年,完成既有建筑節能改造面積 3.5 億亞方米以上,建設超低能耗、近零能耗建筑 0.5 億平方米以上,裝配式建筑占當年城鎮新建建筑的比例達到 30%。全國新增建筑太陽能光伏裝機容量 0.5 億千瓦以上,地熱能建筑應用面積 1 億平方米以上,城鎮建筑可再生能源替代率達到 8%,建筑能耗中電力消費比例超過 55%。2022 年 7月 城鄉建設領域碳達峰實施方案 推進建筑太陽能光伏一體化建設,到 2025 年新建公共機構建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達到 50%。推動既有公共建筑屋頂加裝太陽能光伏系統。到 2025 年城鎮建筑可再生能源替代率達到
63、8%。資料來源:全球光伏、東海證券研究所 1.3.2.BIPV:建筑光伏一體化是建筑節能最佳方案:建筑光伏一體化是建筑節能最佳方案 我國目前的分布式光伏項目中,光伏與建筑結合占比達到我國目前的分布式光伏項目中,光伏與建筑結合占比達到 50%,主要方式,主要方式分為分為 BAPV 與與 BIPV:1)BAPV(Building-attached Photovoltaics):光伏組件通過支架等附著于建筑物墻面或屋頂等位置,光伏組件僅承擔發電功能,不承擔建筑功能,現在大多數存量的光伏建筑一體化即為 BAPV;2)BIPV(Building-integrated):指光伏既實現光伏發電功能,又承擔建
64、筑構件和建筑材料的功能,與建筑主體同時設計施工,可以達到與建筑物融為一體的效果,是未來光伏建筑發展的發力點。圖圖21 BIPV 與與 BAPV 區別示意圖區別示意圖 圖圖22 BIPV 產品產品 資料來源:互聯網,東海證券研究所 資料來源:互聯網,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 18/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 BIPV 優勢明顯,優勢明顯,預計滲透率不斷提升。預計滲透率不斷提升。相較傳統 BAPV,BIPV 在美觀度、安全性、安裝便捷度、運維成本等方面均有優勢,隨
65、著技術逐步成熟,經濟性也逐漸得到驗證。2019 年和 2020 年全球 BIPV 裝機總量分別為 1.15GW、2.3GW,約占全球光伏總裝機量的 1%,滲透率較低,仍處起步階段。據 CPIA 數據顯示,2020 年我國 BIPV 裝機容量已達 709MW,引領全球 BIPV 熱潮。表表5 BIPV 相較相較 BAPV 優勢優勢 區別區別 BAPV BIPV 美觀度美觀度 與建筑整體融合度低,各種結構暴露在外,美觀度低 與建筑融合,同時可個性化定制顏色、形狀、花紋、透明度等,美觀度高 安全性安全性 附加在建筑上,增加建筑承重,同時支撐部件易老化產生危險;打孔等操作可能對建筑防水等結構產生損害,
66、安全性較低 作為建材與建筑設計融合,不造成承重負擔;同時安裝與建筑同步,不會對建筑結構造成傷害,安全性高 安裝難度安裝難度 分期施工,施工分為組件和固定裝置兩部分安裝,難度較大、速度較慢 同期施工,主要進行組件安裝,難度低、速度快 運維成本運維成本 運維易對建筑造成踩踏等二次破壞,同時組件暴露于外界風雨中,壽命約為 20 年左右,運維成本較高 組件以電池為單位模塊化置換、修葺,同時建筑設計預留維修通道,不易對于建筑造成踩踏等破壞;組件置于建筑整體內部,受風雨侵蝕程度相對較低,壽命較長 資料來源:全球光伏,東海證券研究所 薄膜電池市場持續萎縮,期待新的使用場景。薄膜電池市場持續萎縮,期待新的使用
67、場景。CPIA 數據顯示,2021 年全球薄膜電池占光伏電池比例僅為 3.8%,而 2010 年、2020 年的比重分別為 14%、4%,占比持續呈現下降趨勢。2021 年薄膜電池產能約 10.7GW,產量約 8.2GW,同比上升 27.7%,擴產較多但仍不及晶硅電池的速度。其中碲化鎘憑借工藝、原材料等方面的成本優勢占據主導,產能占比 97%,約 8.03GW,國內約 130MW。BIPV 的的特性要求與薄膜電池不謀而合,特性要求與薄膜電池不謀而合,因此因此薄膜電池未來有望放量。薄膜電池未來有望放量。薄膜電池從美觀度、弱光性、耐高溫、輕質性、耐久度上均有優勢,配適 BIPV 系統可達到錦上添花
68、的效果。據 IEA 數據,2020 年全球新增的 1GW BIPV 中,約有 30%使用的是碲化鎘薄膜電池組件,使用比例遠高于整體光伏市場中的占有率。1.3.3.光伏光伏+建材建材戰略合作戰略合作,組件龍頭加緊組件龍頭加緊 BIPV 布局布局 BIPV 產業鏈具有光伏產業鏈具有光伏+建材雙重特性建材雙重特性,上下游融合度高,上下游融合度高。BIPV 上游為光伏組件,中游為光伏與建材相結合,形成屋面、幕墻、窗戶、外部結構等為代表的建筑部件。下游目前主要應用于工廠,后續工商業建筑、公共建筑等均有望發力。BAPV 模式下上游只需負責光伏組件降本增效,下游僅負責接收、安裝,產業上下游關聯度不大;BIP
69、V 模式下光伏組件建材化,對于防水性、安全性、美觀度、支撐性等提出較高要求,同時依據建筑設計個性化定制需求增多,上下游產業鏈高度融合。BIPV 趨勢下,龍頭加緊趨勢下,龍頭加緊 BIPV 布局布局。組件龍頭分別推出系列 BIPV 產品,主要為光伏彩鋼瓦,隆基、晶科也推出幕墻等系列產品。此外,近期組件企業與建筑企業戰略合作有加速趨勢,合作主要以簽署戰略協議的形式展開,其中隆基直接入股森特股份,加碼金屬圍護;晶澳科技與東方雨虹成立合資公司共同研發 BIPV。2023 年 1 月 6 日天合光能與上市公司龍元建筑合資建立龍元明筑,推動 BIPV 業務進一步專業化;同日,晶科能源與老牌建筑公司中天集團
70、子公司中天綠能達成戰略合作關系。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 19/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 表表6 主要主要 BIPV 組件廠商產品及下游合作組件廠商產品及下游合作 企業企業 代表產品代表產品 特點特點 合作合作 隆基綠能 隆錦、隆頂 隆頂為屋頂具有高防水、防火以及抗風能力等九大優勢。隆錦為立面,擁有 12 種顏色可選。森特股份 天合光能 天能瓦 榫卯結構和無導軌設計配套 210 組件,轉化效率高達到21.4%;天合獨家專利快裝壓塊技術,相較傳統安裝方式施工效率提升 100%
71、多維集團、精工鋼構、龍元建筑 晶澳科技/成立雨虹晶澳合資公司,中標多個項目 東方雨虹 晶科能源 晶彩彩鋼瓦、彩色幕墻 針對廠房屋頂的彩鋼瓦,使用 N 型電池技術,最高效率可高達 21.54%美聯股份、中天集團 東方日升 超能頂、超能瓦 超能頂采用組件和鋼板新型集成方式,210 HJT 電池;超能瓦美觀度高,采用無積灰設計、精工鋼構搭積木式安裝方式 精工鋼構、博思格 中信博 智頂、雙頂、睿頂、智棚 四大解決方案系統解決問題,智頂、睿頂新舊廠房均可使用,雙頂可屋頂不拆加蓋,智棚針對車棚 中遠海運金風新能源 龍焱科技/碲化鎘產品覆蓋 BIPV 各使用場景 中國建筑興業 協鑫集成 鑫福瓦 彩鋼瓦材料選
72、用鋅鋁鎂,可以確保 2530 年壽命,防水、抗風雪性能好 鋼之杰 資料來源:各公司新聞,東海證券研究所整理 1.4.海上光伏:理論星辰大海,亟需配套低成本解決方案海上光伏:理論星辰大海,亟需配套低成本解決方案 1.4.1.政策發力新藍海,理論空間巨大政策發力新藍海,理論空間巨大 海上光伏方興未艾,空間巨大。海上光伏方興未艾,空間巨大。據國家海洋技術中心海洋能發展中心表示,我國大陸海岸線長 1.8 萬公里,按照理論研究,可安裝海上光伏的海域面積約為 71 萬平方公里。按照1/1000 的比例估算,可安裝海上光伏裝機規模超過 70GW。目前山東省已規劃共計 42GW的海上光伏項目,其中到 2025
73、 年建設并網 13GW 左右。海上光伏優勢:海上光伏優勢:1)節約土地成本。節約土地成本。土地成本是光伏系統中的重要成本,CPIA 數據顯示,一次性土地成本約占光伏系統中 5%的支出。2)節約土地資源。節約土地資源。土地資源瓶頸制約光伏電站建設,隨著林地、農田以及內陸水面等用地限制增加,光伏用地受限,而海上光伏目前不在限制范圍內。3)縮小電力供需兩側地域差。)縮小電力供需兩側地域差?;哪?、戈壁、沙漠占據主體的大基地項目與東南沿海用電密集區域距離遙遠,用電供需兩端存在著地區差異。而海上光伏主要沿東南沿海布局,與用電需求側基本吻合,節約了遠距離特高壓調配的電網成本。政策大力扶持,助力海上光伏發展。
74、政策大力扶持,助力海上光伏發展。目前海上項目受環境、技術影響,成本和陸上普通項目相比較高,政策成為了主要驅動力。立法上,除我國三大涉海法律外,浙江、天津、遼寧、山東、海南均針對海上光伏出臺了相關規定,從用海規范、光伏用海問題規定、裝機規劃、補貼等角度助力海上光伏發展。其中,山東、浙江今年陸續出臺海上光伏針對性法規細則。政策規劃上,山東率先發布系列明確規劃文件并提出補貼政策,2022 年競配項目已部分動工。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 20/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 表表7 海上
75、光伏政策規劃海上光伏政策規劃 省份省份 時間時間 政策政策/規劃規劃 山東 2022 年 4 月 2022 年“穩中求進”高質量發展政策清單(第二批)的通知:對 2022-2025 年建成并網的“十四五”漂浮式海上光伏項目,省財政分別按照每千瓦 1000 元、800 元、600 元、400 元的標準給予補貼。2022 年 5 月 山東省電力發展“十四五”規劃發布:到 2025 年光伏裝機 65GW,海上光伏 12GW 左右。2022 年 7 月 海上光伏建設工程行動:打造“環渤海、沿黃?!彪p千萬千瓦級海上光伏基地,“環渤?!被夭季趾I瞎夥鼒鲋?31 個,總裝機 19.3GW?!把攸S?!被?,
76、布局場址 26 個,總裝機 22.7GW。2022 年 9 月 山東省海洋局關于推進海上光伏發電項目海域立體使用的通知發布。天津 2022 年 8 月 關于落實支持“濱城”建設若干政策措施的工作方案提出拓展海域立體利用空間,鼓勵利用近海灘涂區、圍而未填海域等區域建設海上光伏項目。爭取建立海上風電、海上光伏、海上地熱項目(南港)涉海審批市級“綠色通道”。2022 年 9 月 關于天津市 2022 年風電、光伏發電項目開發建設方案的公示:光伏項目共計 16 個項目,規??傆?4.7GW。儲備項目匯總,海上光伏 2 個,規??傆?30MW。江蘇 2022 年 6 月 十四五可再生能源發展規劃提出穩步
77、有序開展海上光伏建設,沿海灘涂地光伏發電基地。重點在連云港、鹽城、南通等沿海地區開展灘涂地光伏發電基地建設,并結合海上風電場海域。浙江 2022 年 4 月 關于推進海域使用立體分層設權的通知印發。2022 年 12 月 關于規范光伏項目用海管理的意見(試行)發布。資料來源:政府官網,東海證券研究所 1.4.2.自然環境及極端氣候影響下,實際市場空間受限自然環境及極端氣候影響下,實際市場空間受限 相比內陸淡水環境,發展海上光伏相比內陸淡水環境,發展海上光伏會受到會受到受地形、海浪與自然災害、溫度等自然條件受地形、海浪與自然災害、溫度等自然條件的的約束約束。目前海上光伏主要以灘涂光伏和離岸1-5
78、km的近岸光伏為主,一般水深不超過 50米。我國海域溫度在 0-29左右,均符合光伏組件正常工作區間。海浪、海風、自然災害可能會引起組件隱裂,甚至形變、斷裂、損毀。1)渤海、黃海:海岸地勢較為平緩,可開發的沿海灘涂面積廣且風浪小,江蘇以北以上區域適合集中式。但渤海存在海冰現象,冰期約 3 個月,淺灘區形成固定結冰面,河口、灘涂區多堆積冰。山東附近海域海浪損失最高;2)東南沿海:由東向南風浪增大,東南沿海海浪較江蘇以北海域高,浙江附近臺風登陸頻繁,南海臺風更為頻繁猛烈。山地、礁石間存在海浪削弱區域。圖圖23 中國大部分海域與海上光伏配適性中國大部分海域與海上光伏配適性 圖圖24 海上氣候造成危害
79、與部分解決方案海上氣候造成危害與部分解決方案 資料來源:星球研究所,東海證券研究所 資料來源:各公司白皮書,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 21/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 海上環境中,海洋生物附著物、鹽霧、海水對組件功率也產生重大影響,造成海上環境中,海洋生物附著物、鹽霧、海水對組件功率也產生重大影響,造成 PID 效應效應(Potential Induced Degradation),即電勢誘導衰減。PID 直接危害就是大量電荷聚集在電池片表面,使電池表面鈍化效
80、果惡化,從而導致電池片的填充因子、開路電壓、短路電流降低,電池組件功率衰減。1.4.3.海上光伏組件形式:固定式為主,漂浮式方興未艾海上光伏組件形式:固定式為主,漂浮式方興未艾 海上光伏應用場景主要分為沿海灘涂和水面兩種形式。海上光伏應用場景主要分為沿海灘涂和水面兩種形式。沿海灘涂區域,一般在冬季出現大面積干塘現象,在夏季時岸邊水深 1-2 米,對于光伏系統有水陸適應兩方面要求。水面則需要使用漂浮式光伏系統。大規模的海上光伏項目目前主要以沿海灘涂或潮間帶中的固定樁基式為主,目前大部分所謂的海上漂浮式案例均位于近海接近岸邊的位置,風浪水平與內陸湖泊接近。真正的近海海域漂浮項目當前還沒有能夠形成可
81、推廣的成熟商業化模式。灘涂環境灘涂環境:1)以固定式為主以固定式為主,目前固定支架方案是海上光伏主流,目前固定支架方案是海上光伏主流。使用固定樁基將組件托起在水面以上。但固定式的樁長隨著水深加深大幅增加,施工難度和樁基成本也隨之大幅增加,后期運維成本也隨之增長。長遠來看,固定式技術較為成熟,但應用范圍有限。2)水陸兩棲系統尚待成熟。)水陸兩棲系統尚待成熟。水陸兩棲系統配適浮體裝置,旱季浮體坐于裸露地面充當樁基,而雨季浮體浮于水面,系統成為漂浮式系統。浮體重力及安裝方式有一定要求。浮體要求抗風,自身的重量可以確保承受 50 年一遇的風載荷;安裝在浮體上表面的 4 塊光伏組件須形成獨立的固定單元,
82、即使浮體產生一定傾斜現象,也不會導致光伏組件產生內應力。圖圖25 固定式光伏系統固定式光伏系統 圖圖26 水陸兩棲光伏系統水陸兩棲光伏系統 資料來源:一道新能,東海證券研究所 資料來源:一道新能,東海證券研究所 海面上海面上:海上漂浮式光伏增長空間較大,目前中國引領潮流。:海上漂浮式光伏增長空間較大,目前中國引領潮流。漂浮式系統尚待技術完善及長周期實證研究,目前主要依靠政策端扶持。山東海上光伏規劃已對漂浮式有一定側重,山東省海上光伏建設工程行動方案 規劃 2022 年啟動漂浮式海上光伏示范工作,到 2025年力爭開工建設 200 萬千瓦,建成并網 100 萬千瓦左右,占裝機總量的 10%。20
83、22 年 10月 31 日,山東煙臺 0.5MW 實證項目成功發電,成為全球首個投用的深遠海風光同場漂浮式光伏實證項目。漂浮式光伏系統以浮體、系泊、錨固取代陸上地樁、支架,國內國外各有相關方案。漂浮式光伏系統以浮體、系泊、錨固取代陸上地樁、支架,國內國外各有相關方案。浮體組件浮于水面,系泊、錨固固定范圍。漂浮式組件浮體重量、面積、吃水深度等需考慮系統整體重要及 25 年以上海洋附著物重量。組件需與浮體緊密貼合,確保抵御海風、海浪沖擊。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 22/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明
84、行業深度行業深度 1)國內:)國內:一道新能等公司開發塊狀浮體系統,多組浮體采用特制柔性纜繩連接成一個方陣,相鄰浮體的側面安裝橡膠防撞墊,形成柔性連接,并可以抵抗水平沖擊力和上下相對運動時的摩擦力。2)國外:)國外:挪威 Ocean Sun 浮力環式海上光伏方案運用于山東煙臺并網示范項目,浮式光伏系統由一套由系泊系統固定在海床上的浮力環組成,塑膠模能夠隨波浪上下起伏,可大幅降低風阻并對波浪有緩沖作用。同時,光伏組件采用預制滑軌與彈性薄膜連接,并通過薄膜直接與海水接觸,水體對光伏設備的冷卻可有效提高發電效率 10%以上。圖圖27 漂浮光伏系統系泊、錨固示意圖漂浮光伏系統系泊、錨固示意圖 圖圖28
85、 挪威挪威 Ocean Sun 浮力環浮力環式海上光伏方案式海上光伏方案 資料來源:一道新能,東海證券研究所 資料來源:國家電投,東海證券研究所 漂浮式光伏降本需求迫切,漂浮式光伏降本需求迫切,除了裝機量增加帶來的規模效應外,技術進步仍是降本除了裝機量增加帶來的規模效應外,技術進步仍是降本主旋主旋律。律。目前海上光伏主要依靠補貼政策來符合投資收益標準,部分示范性項目不計成本。山東省財政對 2022-2025 年建成并網的“十四五”漂浮式海上光伏項目按照 1 元/W、0.8 元/W、0.6 元/W、0.4 元/W 的標準給予財政補貼,但目前針對部分項目來說仍然是杯水車薪。山東煙臺采用挪威 Oce
86、an Sun 的 1MW 示范項目,核算 EPC 成本約 10 元/W。2022 年 11 月,壽光 0.46MW 海上漂浮式光伏科研示范項目 EPC 投標報價為 989.24 萬元,約合 21.51 元/W,遠超地面項目及補貼彌補范圍,其科研示范意義重于經濟性。而一道新能數據顯示,隨著單個漂浮式項目規模擴大成本明顯下降,1MW 項目成本約 10 元/W,100MW 項目有望實現 5 元/W,基本符合補貼彌補范圍。圖圖29 海上風光聯合電場海上風光聯合電場 圖圖30 海上漂浮式光伏隨規模成本預測(海上漂浮式光伏隨規模成本預測(MW、元、元/千瓦)千瓦)資料來源:一道新能、東海證券研究所 資料來
87、源:一道新能、東海證券研究所 風光結合,攤薄成本,助力實現平價上網。風光結合,攤薄成本,助力實現平價上網。海上風電補貼 2021 年取消后,海上光伏常與海上風廠相結合構建海上風光聯合電場,通過共用箱變、升壓、線路、海纜等降低成本,攤薄項目整體裝機成本。山東省海上光伏建設工程行動方案規劃中,“環渤?!鼻f千瓦證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 23/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 級海上光伏基地中,“風光同場”場址 11 個,裝機規模 520 萬千瓦,占裝機總量的 26.94%?!把攸S?!鼻?/p>
88、萬千瓦級海上光伏基地海風較大,“風光同場”場址 17 個,裝機規模 1320 萬千瓦,占裝機總量的 58.15%。根據各地上網電價來看,目前漂浮式成本普遍在 0.4 元/千瓦時以上。而假設成本下降至 0.35 元/千瓦時,按照風光 1:1 配比的項目將會在大部分省份存在平價機會。風電龍頭布局海上光伏,實現風光協同放量。風電龍頭布局海上光伏,實現風光協同放量。2022 年 6 月 17 日發布的山東省 2022 年度海上光伏項目競爭配置結果顯示,競配規模共計 1125 萬千瓦。除了光伏龍頭隆基綠能、天合光能之外,風能龍頭明陽智能、遠景能源、東方電氣等均在中標之列。2.設備端:生產設備實現紅利,系
89、統設備揚帆出海設備端:生產設備實現紅利,系統設備揚帆出海 2.1.電池設備電池設備:行業屬性下國產替代,技術迭代下享受紅利行業屬性下國產替代,技術迭代下享受紅利 2.1.1.歷史復盤:行業屬性下大勢所趨,設備國產替代完成歷史復盤:行業屬性下大勢所趨,設備國產替代完成 設備與主材端聯系緊密,國產替代成設備與主材端聯系緊密,國產替代成為大勢所趨。為大勢所趨。1)降本需求。國外壟斷階段,進口設備單價高。隨著國產替代及國內技術擴散,通過國產設備降本,組件投資成本可獲得大幅降低;2)研發需求。由于電池設備技術更新迭代與組件緊密結合,技術迭代下設備研發往往需要與主材廠商進行密切合作,設備試產后需開啟交付驗
90、證。在國產組件主導全球的格局下,設備端國產化成為行業發展必經之路。設備端國產替代完成,國內公司引領行業設備端國產替代完成,國內公司引領行業。根據 IEA 相關數據,行業發展初期光伏生產設備領域由國外廠商壟斷的局面已徹底改變,目前國產設備成為了光伏生產設備的主流。1)2008 年時,德國、美國、瑞士、日本占據全球 90%的光伏設備市場份額,全球前十設備廠商均出自這四個國家;2)2017 年,中國的光伏設備市場份額成功追上市占率第一的德國;3)2021 年底時,中國已經成為全球最大的光伏設備供應國,占全球光伏設備總份額的47%,全球前十廠商均出自中國。從設備收入占比上看,我國連續 5 年光伏設備收
91、入占全球總收入的一半左右,牢牢占據設備廠商頭把座椅,約為第二名的五倍。圖圖31 各國光伏設備市場份額(各國光伏設備市場份額(%)圖圖32 不同國家光伏設備收入占比(不同國家光伏設備收入占比(%)資料來源:IEA,東海證券研究所 資料來源:IEA,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 24/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 發展歷程:發展歷程:1)2014 年前,國外主導。年前,國外主導。2010 年左右光伏第一輪爆發期時,國產設備廠商剛起步,設備尚未批量生產且穩定性較差,App
92、lied Materials、梅耶伯格、Centrotherm等國外廠商占據市場主要地位,并且在研發上領先優勢明顯。國內捷佳偉創在這一時間段推出了清洗制絨等前端及 PECVD 鍍膜等設備,邁為推出了絲印設備,帝爾激光則推出激光刻槽、燒結、開膜等設備,但光伏電池生產價值量最高的鍍膜設備主要供應商仍是國外廠商。圖圖33 2007-2014 年外國廠商布局領先年外國廠商布局領先 資料來源:各公司公告,東海證券研究所 2)2015 年之后年之后,P 型電池迭代下,國內設備廠商實現超車型電池迭代下,國內設備廠商實現超車。在 2015 年左右,PERC產線迎來規?;慨a,光伏市場的需求刺激促進國內設備廠商
93、加快腳步。1)絲網印刷環節,邁為股份在 2016 年推出雙頭雙軌太陽能絲網印刷生產線及其升級版,新產品對邁為的市場份額增長推動顯著,2017 年邁為在增量市場的份額達到 72.62%,同比增長 27.52pct;2)在刻蝕和激光摻雜上,帝爾激光于 2016 年和 2017 年分別推出了 SE 激光摻雜和 LID/R 激光修復設備。2018 年其激光刻蝕設備被 77%的電池廠商使用,在 SE 設備上市占率更是達到 86%;3)在此期間,捷佳偉創通過推出高性價比的 PECVD 設備迅速搶占國內市場;4)背面鈍化設備上,微導納米在 2018-2019 年連續兩年全球市占率排名第一。國外廠商業務萎縮,
94、甚至被迫轉型退出。以國外廠商業務萎縮,甚至被迫轉型退出。以梅耶伯格為例,2016 年其憑借著鍍膜技術優勢,獲得 P 型電池設備中鍍膜設備 80%的市占率,2017 年之后業績直線下滑,最終在2020 年宣布轉型為組件供應商,黯然退出光伏設備市場。而同期國內龍頭設備廠商業績迅速上升,2016 年開始設備板塊整體上市公司歷年營收增速超 35%,形成了鮮明對比。圖圖34 梅耶伯格收入及同比變化(梅耶伯格收入及同比變化(億美元億美元,%)圖圖35 中國主要設備廠商歷年營業收入中國主要設備廠商歷年營業收入(億元億元)資料來源:Wind,東海證券研究所 資料來源:Wind,東海證券研究所 證券研究報告證券
95、研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 25/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 2.1.2.N 型迭代下技術分歧,國內廠商再享技術紅利型迭代下技術分歧,國內廠商再享技術紅利 電池技術變革下,生產工藝、工序正在發生改變,引領電池設備技術變革。電池技術變革下,生產工藝、工序正在發生改變,引領電池設備技術變革。BSF 電池的主要生產環節包括清洗制絨、擴散、刻蝕、正面鍍減反射膜、絲網印刷等;PERC 電池的生產工藝則在 BSF 的基礎上,新增背面鈍化層沉積和激光開槽兩部分;而 TOPCon 電池在PERC 電池的生產工
96、藝的基礎上,進一步增加了一層超薄隧穿氧化硅和磷摻雜本征多晶硅,并且在前端增加硼擴工藝;HJT 電池的生產工藝相較其他電池工藝有著明顯區別,主要包括清洗制絨、非晶硅薄膜沉積、透明導電膜沉積和絲網印刷四個環節。圖圖36 電池生產流程及設備廠商布局電池生產流程及設備廠商布局 資料來源:公開資料整理,東海證券研究所 技術迭代下,技術領先廠商享受技術紅利及產線更新需求。技術迭代下,技術領先廠商享受技術紅利及產線更新需求。隨著 P 型設備技術擴散,行業盈利能力自 2016 年、2017 年逐年下降,各龍頭公司毛利率逐年降低;隨著 N 型技術迭代,設備技術紅利再次出現。掌握先進技術的設備龍頭引領 N 型設備
97、迭代,20212022Q1-Q3 上市企業毛利水平再次回暖上升。圖圖37 主要設備公司毛利率變化(主要設備公司毛利率變化(%)圖圖38 各技術路線電池設備市場占比測算(各技術路線電池設備市場占比測算(%、億元)、億元)資料來源:Wind,東海證券研究所 資料來源:CPIA,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 26/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 技術迭代趨勢下,電池設備市場格局發生變化,技術迭代趨勢下,電池設備市場格局發生變化,TOPCon 近近兩年占據主導。兩年占據主導。
98、據測算,受益于單瓦價值量及滲透率上提升,TOPCon電池設備市場規模占比預計將由2021年的3%提升至 2023 年的 56%,其中部分由 PERC 設備通過技改實現。TOPCon 多技術路線推進,多技術路線推進,不同不同廠商各有進展。廠商各有進展。TOPCon 主要技術路線有 LPCVD(將氣態物質在低壓情況下用熱能激活,使其發生熱分解或者化學反應,形成沉積在襯底表面的薄膜)和 PECVD(借助微波或射頻使得含有薄膜原子的氣體在局部形成等離子體,等離子體通過反應在襯底表面形成所需要的薄膜)兩種。拉普拉斯作為 LPCVD 技術路線的主要設備提供商,在 2018 年實現了 LPCVD 的定向銷售
99、,并實現 TOPCon 量產,目前下游擁有隆基、晶科等大客戶。而晶科在 2022 年 10 月取得了 TOPCon 電池轉換率 26.1%的新紀錄。捷佳偉創作為 PECVD 路線的龍頭,已經在 2022 年擁有 PE 路線的 TOPCon 整線交付能力,并且推出隧穿層、Poly 層、原位摻雜層的“三合一”制備,該技術不僅解決了繞鍍、石英件損耗高的問題,而且節省了原位摻雜時間。表表8 TOPCon 電池設備市場測算(億元電池設備市場測算(億元/GW、億元、億元)2022E 2023E 2024E 2025E 產能 10 84 186 296 新增產能 3 74 102 109 TOPCon 電池
100、設備價值量 2.2 1.7 1.6 1.5 升級 TOPCon 的 PERC 產線 0.0 8.8 15.8 10.3 新建 TOPCon 產線 3 65.7 86.4 98.8 升級 TOPCon 的 PERC 價值量 0.8 0.6 0.5 0.4 TOPCon 電池設備行業規模 7.0 117.0 146.2 152.3 資料來源:公開資料整理,東海證券研究所整理 HJT 電池設備預計后續發力,目前受益于技術領先下價值量。電池設備預計后續發力,目前受益于技術領先下價值量。HJT 電池設備目前產線單瓦價值量約為 4 億元,遠超其他技術路線。未來 HJT 持續降本帶來設備放量時,即使單瓦價值
101、量下降依舊可以支撐市場規模擴大。HJT電池設備市場規模占比有望從2021年的3%左右,提升至 2024 年的 50%以上。HJT 實現實現國產設備全覆蓋國產設備全覆蓋,龍頭引領下降本仍是主旋律,龍頭引領下降本仍是主旋律。目前 HJT 電池的主要技術差異是 TCO 膜的沉積,主流技術路線包括 PVD(運用磁控濺射,使用 ITO 靶材)和 RPD(反應等離子體沉積法,使用 IWO 靶材)兩種。邁為作為 PVD 路線的龍頭,在 2019 年實現了異質結電池整線交付,并且在 2021 年首次實現整線設備出海。捷佳偉創作為 RPD 路線的代表企業,在 2022 年成功實現 RPD 設備的交貨,并且已經具
102、備異質結整線的交付能力。表表9 HJT 電池設備市場測算(億元電池設備市場測算(億元/GW、億元、億元)2022E 2023E 2024E 2025E 產能 13 37 96 182 新增產能 7 23 59 86 HJT 電池設備價值量(億元/GW)4 3.2 2.8 2 TOPCon 電池設備行業規模 7.0 117.0 146.2 152.3 資料來源:東海證券研究所整理 2.1.3.激光設備:激光設備:N 型放量下應用場景拓寬型放量下應用場景拓寬 激光技術與激光技術與 N 型要求更吻合,有望實現放量。型要求更吻合,有望實現放量。激光設備利用光能量經過透鏡聚焦,形成純色、準直、高亮、同向
103、、高能量密度的光子隊列,并通過高能量密度的光束產生的光熱效應進行加工。激光設備優勢在于非接觸式加工、熱影響區小、易自動化、精確度高、一致程度高、高速便捷等,與 N 型對電池片精細化、高精度、高性能、高可靠性趨勢相吻合。同時,非接觸式加工可以有效減少加工過程中對電池片的損傷,防止隱裂、破碎,提升其可靠性。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 27/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 激光設備在光伏電池端的應用場景不斷擴展。激光設備在光伏電池端的應用場景不斷擴展。薄片化等發展趨勢使得光伏行業對于加工
104、技術精確度的要求提升,激光技術的精細化發展疊加多重功能使得激光在光伏行業有著廣泛的應用前景。激光技術目前被應用在 PERC 激光消融合摻雜、TOPCon 硼摻、HJT 激光修復、IBC 激光開槽、鈣鈦礦激光刻蝕等環節。表表10 激光技術在電池上的應用激光技術在電池上的應用 環節環節 技術名稱技術名稱 技術效果技術效果 PERC 激光消融 利用激光在硅片背面進行打孔或開槽,背電場通過薄膜上的孔或槽與硅基體實現接觸,提高少子壽命從而提升電池轉換效率 激光摻雜 SE 提升電池淺擴散區域的表面濃度,降低表面復合;在金屬接觸區域實現重摻雜,改善金屬漿料和電池的接觸,降低接觸電阻 TOPCon 激光硼摻雜
105、 在硼擴散面金屬柵線與硅片的接觸區域進行重摻雜,金屬電極之間非金屬接觸區域實現輕摻雜,能夠降低金屬區的接觸電阻和金屬復合,提高開路電壓 HJT LIA HJT 電池在 H/c-Si 的界面存在大量的界面態(Si 懸掛鍵),在光照的情況下,對此結構進行加熱退火,可以有效減少界面態(Si 懸掛鍵)密度,降低界面復合 IBC 無損消融技術 實現背面 P/N 鈍化膜層精確消融,得到更加細小的電池單位結構,更小的金屬接觸開孔和更靈活的設計 鈣鈦礦 激光刻蝕 激光刻蝕非接觸性保證不傷害基板及電池層,同時保證刻蝕線寬、間距準確性 資料來源:光伏技術、東海證券研究所 激光轉印有望隨激光轉印有望隨 N 型降本型
106、降本增效增效需求放量。需求放量。激光圖形轉印技術(Pattern Transfer Printing 簡稱 PTP)是通過高功率激光束高速圖形化掃描,將漿料從柔性透光材料上轉移至電池表面,并形成柵線。1)降本優勢:)降本優勢:N 型銀漿成本顯著,成為降本重點環節。激光轉印柵欄寬度下降,銀漿消耗量縮小。根據帝爾激光發布的公告,目前激光轉印在 HJT 上可實現 30%以上銀漿用量降低,對應每 GW 節約銀漿成本千萬元以上。激光轉印在 XBC 或者 TOPCon 上也較絲網印刷具有銀漿降低量。2)增效優勢:)增效優勢:激光轉印可實現全路線覆蓋以及不同尺寸調整,靈活性更強;非接觸式減少了電池片碎裂的可
107、能,適應未來薄片化趨勢;印刷柵線更為均勻,減小電池電阻,實現增益。圖圖39 絲網印刷柵線橫截面絲網印刷柵線橫截面 圖圖40 激光轉印柵線橫截面激光轉印柵線橫截面 資料來源:UTlight technical material,東海證券研究所 資料來源:UTlight technical material,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 28/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 2.2.逆變器:國產替代及分布式趨勢下受益逆變器:國產替代及分布式趨勢下受益 2.2.1.歷史復盤
108、:逆變器,國產替代到稱霸國際歷史復盤:逆變器,國產替代到稱霸國際 光伏逆變器是光伏系統的核心設備光伏逆變器是光伏系統的核心設備,它通過將光伏組件所產生的直流電轉變為交流電來實現自用或并網。其主要原理為通過電力電子器件(如 IGBT、MOSFET)的高頻率開關來調整組件產生電流的電壓波形,從而實現對電路的變化和控制。光伏景氣度高企下,逆變器需求猛增。光伏景氣度高企下,逆變器需求猛增。為保持高效運轉,逆變器與組件較佳配比至少需要大于 1,組件新增裝機量高增長下逆變器需求穩固。同時在存量市場上,逆變器使用壽命在 10-15 年左右,低于光伏組件約 25 年的生命周期,10 年前興起的光伏電站支撐起了
109、替換需求。Wood Mackenzie 數據顯示,2021 年全球逆變器出貨量實現 225.4GW,同比上升22%。其中,中國占據了 33%的市場份額,歐洲則在能源政策刺激下占據 23%市場份額,同比增長了 52%。圖圖41 歷年主要逆變器廠商市占率及歷年主要逆變器廠商市占率及 CR10(%)圖圖42 中國逆變器進出口數量(個)中國逆變器進出口數量(個)資料來源:Wood Mackenzie,東海證券研究所 資料來源:海關總署,東海證券研究所 逆變器的發展歷程呈現國產崛起與行業自身技術發展的雙重脈絡逆變器的發展歷程呈現國產崛起與行業自身技術發展的雙重脈絡:1)1991-2011 年,國外領先。
110、年,國外領先。依托歐洲先進電力電子技術與光伏裝機先發優勢,德國企業 SMA 1991 年推出全球第一臺并網組串式逆變器,2007-2011 年公司逆變器全球市占率保持在 30%以上;2)2012-2017,中國企業崛起,引領降本潮流。,中國企業崛起,引領降本潮流。2012 年 SMA 市占率跌至 22%,同時中國企業憑借人工成本等優勢開始崛起,龍頭陽光電源市占率達到 4%。2014 年華為通過組串式逆變器入局,當年市占率就達到 10%,開啟了中國企業技術降本之路;3)2017-至今,行業技術邊界、使用場景不斷擴寬。至今,行業技術邊界、使用場景不斷擴寬。2017 年 NEC(美國國家電器規范)發
111、布新規則后,微型逆變器走向崛起之路。而在近年新能源消納問題凸顯的背景下,儲能變流器需求激增。競爭格局中,國產地位持續穩固。競爭格局中,國產地位持續穩固。逆變器發展歷程整體呈現華為、陽光電源和原有龍頭SMA 三方爭霸的格局,且伴隨著 SMA 份額不斷下降,其他國產廠商不斷跟進的態勢。Wood Mackenzie 數據顯示,逆變器行業集中度不斷提升,2021 年 top10 廠商市占率達到 82%,而中國的六家廠商占據了全球 48%的市場份額。其中,SMA 市場份額跌至 6%,華為市占率則達到 23%,陽光電源市占率為 21%。從進出口數據來看,2017 年以來進出口逆變器數量差距不斷擴大,202
112、2 年 1-8 月,中國出口逆變器 3019.5 萬件,同比上升 15.3%;進口逆變器 186.3 萬件,同比上升 8.9%。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 29/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 2.2.2.微型逆變器:國產替代再起風云微型逆變器:國產替代再起風云 區別于傳統逆變器針對一組組件監控運行,微型逆變器對單個組件進行精細化調整及監控,是當前 MLPE 組件級電力電子中重要的組成部分。微逆具有安全性高、發電效率高、體微逆具有安全性高、發電效率高、體積小、靈活性強的特點,但是單
113、價較高,主要適用于分布式場景。積小、靈活性強的特點,但是單價較高,主要適用于分布式場景。分布式高增長帶動微逆滲透率提升。分布式高增長帶動微逆滲透率提升。隨著 2010 年左右集中式電站興起,分布式在全球年度新增裝機比重逐步下降。近年由于電價、土地、人口、終端價格等因素壓力,分布式裝機再度放量。IEA 數據顯示,2021 年全球分布式新增裝機約 71.3GW,占到總裝機量的47.41%,較占比最低點 2016 年的 23.97%有明顯回升,微逆出貨量及滲透率則同步上行。當前微逆地區滲透率不均,未來上升潛力較大。全球微逆占分布式的滲透率目前仍低于10%,GGII 預計到 2025 年時有望達到 2
114、0%,其中美國地區滲透率最高,約可達 30%,其他地區仍將處于方興未艾階段。圖圖43 全球分布式裝機量及占比(全球分布式裝機量及占比(GW、%)圖圖44 全球微逆出貨量及占分布式滲透率(萬臺、全球微逆出貨量及占分布式滲透率(萬臺、%)資料來源:IEA,東海證券研究所 資料來源:Wood Mackenzie,東海證券研究所 競爭格局再次復刻歷史,國產替代逐步推進。競爭格局再次復刻歷史,國產替代逐步推進。目前的微逆和過去逆變器的競爭格局類似,美國 Enphase 一家獨大,市占率超過 70%。國內昱能科技、禾邁股份雖奮起直追,但仍有較大差距,市占率位列二、三,共計 16%左右。Enphase 20
115、06 年于美國成立,2008 年推出全球首創微逆技術。2017 年公司受益于美國 NEC 政策出臺,微逆市場放量。公司深度綁定美國戶用光伏排名前二的安裝商 Sunrun 及 Sunpower,并在 2018 年成功收購 Sunpower。2019 年時公司首次實現盈利,目前公司 80%以上的產品在美國銷售。國內廠商成本優勢、產品優勢顯現,品牌、渠道仍待加強。國內廠商成本優勢、產品優勢顯現,品牌、渠道仍待加強。國內廠商的主要劣勢在于品牌、渠道方面的差距,憑借產品及成本優勢,未來有望逆襲翻盤。國內依托集中供應鏈和低人力成本,微逆環節的成本優勢逐漸凸顯。國內廠商毛利率穩步上升,其中禾邁 2022H1
116、 毛利率達到 46.08%,Enphase 的毛利率逐漸被昱能追趕。產品端上,Enphase 在一拖一產品上具有優勢,但國內產品迭代升級速度快,一拖二、一拖四、一拖八等產品的陸續推出有望助力彎道超車。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 30/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖45 Top3 廠商出貨量及市占廠商出貨量及市占率(萬臺、率(萬臺、%)圖圖46 主要廠商歷年毛利率(主要廠商歷年毛利率(%)資料來源:Wood Mackenzie,昱能科技公告,東海證券研究所 資料來源:IFind
117、,東海證券研究所 2.3.支架:集中式開工啟動支架:集中式開工啟動+成本下降成本下降+滲透率提升預期滲透率提升預期 2.3.1.歷史復盤:起步較晚,國內跟蹤支架發展空間較大歷史復盤:起步較晚,國內跟蹤支架發展空間較大 需求端復盤:跟蹤支架滲透率較低,未來仍有提升空間。需求端復盤:跟蹤支架滲透率較低,未來仍有提升空間。中國電站安裝跟蹤支架較晚,主要分為三個發展階段:1)2009-2015 年:萌芽期,基本無經濟性效益。年:萌芽期,基本無經濟性效益。2009 年,中廣核太陽能第一次在敦煌10MW 特許權項目中全部采用了無錫昊陽的平單軸跟蹤支架,之后國內一度興起了一波跟蹤支架安裝熱潮。但由于技術原因
118、以及部分廠家以次充好,支架耐用性及可靠性較差,故障頻發,國產跟蹤支架在終端可信度不斷降低。此外,降本增效能力難以實現,當時為提升可靠性,電站需采用國外跟蹤支架,造成裝機成本大幅上升,同時棄光問題突出導致了跟蹤支架實現的發電增益無法消納轉換為收益;2)2016-2018 年:政策推動期。年:政策推動期。2016 年開始,領跑者計劃帶動國內跟蹤支架滲透率顯著提升。在 2018 年高點處,國內滲透率與國外滲透率接近,達到約 20%;3)2019-至今:經濟性驅動。至今:經濟性驅動。2019 年開始,隨著領跑者計劃中跟蹤支架項目減少,其滲透率一度滑落至 16%。但隨著國內消納問題逐步解決以及國產替代降
119、本,集中式電站出于經濟性考慮自發安裝,2020 年的滲透率有所回升。2021 年,由于國內組件將部分硅成本上漲壓力轉移給終端電站,電站削減支架支出導致滲透率再次回落到了 14.6%左右。圖圖47 全球及中國跟蹤支架滲透率變化(全球及中國跟蹤支架滲透率變化(%)圖圖48 2021 年全球光伏支架安裝量及滲透率(年全球光伏支架安裝量及滲透率(MW、%)資料來源:CPIA,Wood Mackenzie,GTM,東海證券研究所 資料來源:IHS,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 31/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文
120、后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 供給端復盤:國內跟蹤支架廠商起步較晚,國產替代待出海。供給端復盤:國內跟蹤支架廠商起步較晚,國產替代待出海。國外廠商擁有幾十年的跟蹤支架經驗,在長期可靠性、技術精密度及品牌、渠道方面具有明顯優勢。國內廠商起步晚,2015 年開始隨著國內跟蹤支架產能放量與技術進步,國產替代逐步完成。但國產出海仍在進行之中,大部分企業以代工為主,品牌、渠道構建仍不完備。2020 年全球跟蹤支架 TOP10出貨量品牌中,中國僅有中信博及天合光能,占全球比重總計約 12.02%。國內主要的跟蹤支架生產商包括:國內主要的跟蹤支架生產商包括:1)中信博:作為固定支架廠商 2012 年
121、開始布局跟蹤支架業務,2015 年-2016 年實現放量,出貨量同比增速分別達到 400%、700%左右。公司逐步成長為國內跟蹤支架龍頭,2020 年排名全球第 4;2)天合光能:依靠在 2018 年收購全球領先的西班牙跟蹤支架公司 Nclave 股權,獲得了全球化跟蹤支架品牌、技術及產能布局;3)國強興晟:主要為海外廠商代工跟蹤支架,代工對象包括 Array Technologies、Soltec及 STI Norland,目前也在以自有跟蹤支架技術和品牌開拓國內市場;4)意華股份:子公司主營海外支架代工,業務模式和國強興晟類似,2021 年外銷占比達到 96%。主要客戶為 GameChan
122、ge、NEXTracker、FTC Solar。表表11 2020 年全球跟蹤支架排名以及年全球跟蹤支架排名以及 2021 年國內支架出貨排名(年國內支架出貨排名(GW、%)排名排名 企業企業 地區地區 出貨量出貨量 占比占比 企業企業 出貨量出貨量 1 NEXTracker 美國 12.92 29%國強興晟 11.95 2 Array Technologies 美國 7.41 17%中信博 6.52 3 PV Hardware 西班牙 3.81 9%鑫潤恒信 5.63 4 Arctech Solar(中信博)(中信博)中國 3.43 8%安泰科 5.20 5 STI Norland 西班牙
123、3.10 7%意華光伏 5.10 6 GameChange Solar 美國 2.51 6%金海新源 3.00 7 Soltec 西班牙 2.23 5%火藍電氣 2.80 8 Trina Tracker(天合光能天合光能)中國 1.91 4%清源股份 2.19 9 FTC Solar 美國 1.52 3%華鼎新能源 1.99 10 Ideematec 德國 1.30 3%共益鋼鐵 1.97 11 ArcelorMittal Exosun 法國/2%天合光能 1.80 12 Convert Italia SpA 意大利/2%泰坦光伏 1.50 資料來源:Wood Mackenzie,365 光伏
124、,東海證券研究所 行業格局:歐美引領,海外復盤供需兩側領先。行業格局:歐美引領,海外復盤供需兩側領先。供給上,全球跟蹤支架出貨量一路走高,2012 年僅約 1GW 出貨量,2021 年出貨量達到 54.5GW,同比增長率達到 23%。除個別中國企業外,出貨前列均為歐美品牌;需求上,全球跟蹤支架滲透率持續攀升,2016 年約為16.44%,2021 年升至 37%。分區域來看:分區域來看:1)美國:北美)美國:北美 2021 年跟蹤支架安裝滲透率高達年跟蹤支架安裝滲透率高達 84.5%,是全球跟蹤支架最主要的市,是全球跟蹤支架最主要的市場。場。在貿易保護政策下,美國出貨量約占全球 50%的比重,
125、形成全球排名前二的兩大光伏支架龍頭 NEXTracker 和 Array Technologies,其中 NEXTracker 近 7 年均為全球第一,市占率約 30%。兩家企業均選擇將產品生產外包,僅負責設計,實現輕資產受益。2)歐洲:)歐洲:2021 年跟蹤支架安裝滲透率約為年跟蹤支架安裝滲透率約為 62.7%。歐洲約占 11%的出貨量比重,市場競爭較為分散,西班牙有全球排名第三的跟蹤支架龍頭 PV Hardware,其他德、意、法等國也均有出貨量較高的品牌。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 32/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔
126、細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖49 全球跟蹤支架出貨量及領先廠商市占率全球跟蹤支架出貨量及領先廠商市占率(MW、%)圖圖50 2020 年支架出貨量分布(年支架出貨量分布(GW、%)資料來源:Wood Mackenzie,東海證券研究所 資料來源:Wood Mackenzie,東海證券研究所 2.3.2.現狀:需求側及成本側改善,經營狀況有望轉好現狀:需求側及成本側改善,經營狀況有望轉好 終端成本壓力下,跟蹤支架滲透率下降,終端成本壓力下,跟蹤支架滲透率下降,2023 年預計情況扭轉。年預計情況扭轉。2022 年,由于國內組件將部分硅成本上漲壓力轉移給終端電站,終端電站為
127、降低裝機成本減少了對跟蹤支架的采購。但隨著硅料價格下降,地面項目成本緩解,2023 年延后項目預計陸續開工,跟蹤支架使用場景有望恢復。此外,跟蹤支架滲透率有望提升。國內跟蹤支架滲透率目前僅為 10%-15%,遠低于歐美國家,主因是跟蹤支架成本高于固定支架,平單軸跟蹤支架較固定式造成電站成本提升約 0.26 元/瓦。而隨著硅料價格下降,占地面電站成本 46%左右的組件價格將回落,電站成本壓力大幅減輕,過去無力選擇的跟蹤支架有望重獲青睞。實現發電增益,跟蹤支架具有低度電成本優勢。實現發電增益,跟蹤支架具有低度電成本優勢。跟蹤支架雖然提升了電站單瓦成本,但同時可以通過提升發電量降低平均度電成本。發電
128、量與組件接受的陽光入射角有關,當陽光垂直于光伏組件照射時,組件吸收太陽輻射量最大,發電量也最大。而太陽入射角會受到時間、季節影響而不停變化,跟蹤支架通過改變組件平面角度,提升組件的陽光直射占比,從而提升組件總發電量。圖圖51 2021 年國內典型平價地面電站年國內典型平價地面電站支架成本(元支架成本(元/瓦)瓦)圖圖52 國內鋼材現貨價格(元國內鋼材現貨價格(元/噸)噸)資料來源:CPIA,東海證券研究所 資料來源:ifind,東海證券研究所 成本壓力減弱,跟蹤支架盈利能力修復。成本壓力減弱,跟蹤支架盈利能力修復。CPIA 數據顯示,跟蹤支架中原材料占比達到65.29%,其中以鋼材和鋁材占原材
129、料的比例約為 50%以上。相比固定支架,跟蹤支架增添了電控箱、回轉減速裝置,約占總成本的 20%,造成成本較高。2022 年開始鋼材、鋁材價證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 33/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 格由高點回落,緩解支架成本壓力。按照 1GW 光伏電站使用 3 萬噸鋼材支架測算,鋼材價格每上漲 1000 元/噸,單瓦支架成本上漲 0.03 元/瓦。圖圖53 固定支架成本構成(固定支架成本構成(%)圖圖54 跟蹤支架成本構成(跟蹤支架成本構成(%)資料來源:CPIA,中信博公
130、告,東海證券研究所 資料來源:CPIA,中信博公告,東海證券研究所 3.輔材端:水漲船高,瓶頸環節有望享受超額利潤輔材端:水漲船高,瓶頸環節有望享受超額利潤 受益于終端高景氣,組件需求拉動輔材端需求激增。受益于終端高景氣,組件需求拉動輔材端需求激增。在組件產能本土化的大潮下,本土化輔材產能的需求應運而生。國內輔材產能逐步打破海外技術壟斷,實現國產替代,并最終占領全球市場。大部分輔材企業議價能力不強,在 2022 年硅成本飆升的背景下,輔材利潤空間被組件環節壓縮,在 2023 年有望實現盈利修復。同時隨著行業產能擴張,產業鏈供應瓶頸環節有望獲取超額利潤。3.1.膠膜:粒子保供及膠膜:粒子保供及
131、POE 膠膜成為亮點膠膜成為亮點 3.1.1.主要原料粒子產能瓶頸下,龍頭效應顯著主要原料粒子產能瓶頸下,龍頭效應顯著 膠膜作為封裝材料,對組件壽命與效率起著重要作用,其主要原材料為膠膜作為封裝材料,對組件壽命與效率起著重要作用,其主要原材料為EVA/POE樹脂。樹脂。光伏膠膜作為光伏組件封裝材料之一,直接覆蓋于電池片的表面,將電池與背板、玻璃相粘合,起著隔絕空氣、保護電池的作用。膠膜的光透過率、光反射率、耐候性能等,都將直接影響組件的壽命以及光電轉換效率。圖圖55 膠膜直接包裹電池片膠膜直接包裹電池片 圖圖56 膠膜成本構成(膠膜成本構成(%)資料來源:海優新材招股書,東海證券研究所 資料來
132、源:福斯特公告,東海證券研究所 上游粒子為主要原材料,產能瓶頸影響膠膜出貨量。上游粒子為主要原材料,產能瓶頸影響膠膜出貨量。膠膜系由粒子加工而成,粒子的品質將直接影響膠膜的性能,而上游樹脂在膠膜成本中的占比約為 86%-92%。從供需角度看,證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 34/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 膠膜擴產容易,周期僅 3-6 個月,而粒子擴產、爬產可能長達 4 年,產能瓶頸下粒子保供成為行業主要競爭力。行業壁壘強,龍頭憑借顧客粘性及行業壁壘強,龍頭憑借顧客粘性及營運能力保
133、證盈利。營運能力保證盈利。膠膜作為封裝材料,需要廠商與組件企業深度協同,配方與組件產品形成緊密聯系,轉換成本與長期合作形成客戶壁壘。同時由于上游粒子主導膠膜實際產能,下游組件直面終端主導行業需求,膠膜在上下游中話語權較低,現金流周轉壓力較大。從財務數據看,行業公司經營性現金流波動極大,龍頭福斯特近 2 年僅有 4 個月實現凈流入,海優新材 2 年均為凈流出。圖圖57 主要公司經營性現金流(萬元)主要公司經營性現金流(萬元)圖圖58 主要公司營業收入及毛利率變化(億主要公司營業收入及毛利率變化(億元、元、%)資料來源:Wind,東海證券研究所 資料來源:Wind,東海證券研究所 下游高需求下,粒
134、子保供是膠膜實現溢價能力的基礎。下游高需求下,粒子保供是膠膜實現溢價能力的基礎。由于光伏膠膜擴產周期較短(一條產線的擴產周期一般在 3-6 個月),且為輕資產行業,擴產相對容易且及時,造成膠膜本身產能遠供大于求,EVA 粒子瓶頸下才能實現膠膜實際產能縮小,從而形成對組件的較大議價能力。另外價格變動正常情況下,膠膜落后 EVA 粒子價格變動 1.5 個月,在 EVA 粒子價格高企情況下行業普遍高庫存。2022 年年中需求疲軟下,EVA 粒子價格不升反跌,高庫存造成高成本,拖累膠膜企業盈利。而根據測算,受下游需求提振,2023 年 EVA 仍將處于緊平衡,且需求較今年略緊,預計保供能力強的龍頭將會
135、受益。組件盈利修復是實現粒子價值傳導的前提。組件盈利修復是實現粒子價值傳導的前提。根據近期歷史復盤,在硅價造成的成本壓力下,組件開始擠壓膠膜盈利空間。而 2023 年隨著組件環節盈利修復,預計龍頭價格傳導機制將會重新打通。圖圖59 2021 年光伏膠膜行業市場競爭格局年光伏膠膜行業市場競爭格局 圖圖60 EVA 粒子供需格局預測(萬噸、粒子供需格局預測(萬噸、GW)資料來源:中商情報網,公司公告,東海證券研究所 資料來源:各公司公告,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 35/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的
136、所有說明和聲明 行業深度行業深度 3.1.2.新產品加速迭代,新產品加速迭代,POE 膠膜有望獲得紅利膠膜有望獲得紅利 POE 抗抗 PID 性能更優,性能更優,N 型推動型推動 POE 需求提升。需求提升。目前市場上組件的封裝材料主要有透明 EVA 膠膜、白色 EVA 膠膜、POE 膠膜、EPE 膠膜(共擠型 POE)。而由于背面有電池片間漏光的現象,隨著市場對光伏組件在全產業鏈、全生命周期提質增效的要求日益凸顯,高效率單玻組件和雙玻組件的滲透率快速提高,推動了白色 EVA 膠膜、POE 膠膜和 EPE 膠膜等新興產品的應用迅速增長。當前 P 型電池的轉化效率已接近上限 24.5%,而 N
137、型則擁有更高的上限,2022 年 N 型產能快速放量。N 型電池的 PID 效應在受光面更為敏感,POE的抗 PID 性能更優異,更加契合 N 型電池的技術要求。圖圖61 各類型膠膜市場占比各類型膠膜市場占比(%)圖圖62 EVA 與與 POE 超高顯微鏡下材料圖超高顯微鏡下材料圖 資料來源:CPIA,東海證券研究所 資料來源:太陽能雜志,東海證券研究所 POE 膠膜性能優勢如下:1)EVA 樹脂產生醋酸:樹脂產生醋酸:不論是 EVA 還是 EPE 原料中都含有醋酸乙烯酯(VA),在光熱、熱氧、濕熱環境下,會分解產生醋酸,并與玻璃中的 Na 反應產生大量可自由移動的 Na+,再與電池片表面的銀
138、柵線發生反應后導致串聯電阻的升高,組件性能衰減(即 PID 效應);而 POE 分子鏈結構穩定,老化過程不會產生酸性物質。2)POE 膠膜具有膠膜具有優異優異的水汽隔絕性能:的水汽隔絕性能:POE 屬于非極性有機物,不能和水分子形成氫鍵,且具有疏水性。3)POE 體積電阻率更大:體積電阻率更大:在室溫下,POE 的體積電阻率較 EVA 略大,但隨著溫度升高,EVA 體積電阻率迅速下降,當溫度升至 85時,POE 的體積電阻率較 EVA 高出 2 個數量級。圖圖63 不同情景下不同情景下 POE 的供需情況預測(萬噸)的供需情況預測(萬噸)圖圖64 EVA 與與 POE 膠膜體積電阻率(膠膜體積
139、電阻率(cm)資料來源:PVInfolink,東海證券研究所 資料來源:太陽能雜志,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 36/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 N 型型放量下,放量下,POE 膠膜膠膜供需缺口持續擴大,預計盈利提升。供需缺口持續擴大,預計盈利提升。封裝膠膜存在部分替代方案,在不同的情景預測下,POE 膠膜的供需情況不一。假設 TOPCon 出貨量為 2022 年20GW,2023 年 60GW,2024 年 100GW 時,按三種方案整體來看,POE 膠膜 2
140、023 年的需求在 42-48 萬噸之間,而供給約為 47.5 萬噸,處于緊平衡狀態;2024 年的需求在 58-66萬噸之間,而供給約為 59 萬噸,供需缺口持續擴大。在 POE 存在較大供需缺口的背景下,明年能夠實現較大 POE 膠膜供應量的企業的盈利能力得到較強保障。表表12 各公司各公司 POE 膠膜布局膠膜布局 公司 POE 膠膜布局 福斯特 2016 年收購陶氏化學部分股份,POE 保供能力最強。同時公司在技術及客戶方面具有優勢。賽伍技術 公司擁有 1 億多平米 POE 產能,在建產能 2.55 億平米。已實現部分驗證出貨。海優新材 單層 POE 膜取得進展,已實現部分出貨,開始批
141、量供貨。今年年初布局 POE 共擠膜,將運用于 N 型。激智科技 今年投資建設 3.5 億平米 POE 膜產能。資料來源:各公司公告,東海證券研究所 3.1.3.膠膜實現國產主導,上游粒子國產化率有待提升膠膜實現國產主導,上游粒子國產化率有待提升 國內廠商自主突破性能瓶頸,迅速占據全球市場。國內廠商自主突破性能瓶頸,迅速占據全球市場。在福斯特大規模生產 EVA 膠膜之前,我國的 EVA 膠膜供給市場主要由國外企業如勝邦、三井、普利司通、Etimex 等壟斷,定價普遍很高,光伏膠膜毛利率一度高達 40%到 60%。2003 年福斯特成立,通過自主研發及大規模擴產,逐步占領市場后采取低價讓利策略,
142、從而迅速擠占海外市場份額。龍頭優勢顯著,行業集中度高。龍頭優勢顯著,行業集中度高。2021 年全球行業市占率前四的公司分別為福斯特、斯威克、海優新材、賽伍技術,CR4 達到 85.5%,其中龍頭福斯特市占率超 50%,形成一超多強的競爭格局。此外,福斯特具有顯著的成本優勢,2021 年公司光伏膠膜業務的毛利率達 24.9%,較市占率第四的賽伍技術高 12pcts;單位成本則為 8.84 元/平米,較賽伍低 1.57元/平米。圖圖65 2021 年光伏膠膜行業市場競爭格局年光伏膠膜行業市場競爭格局 圖圖66 光伏膠膜業務毛利率(光伏膠膜業務毛利率(%)與單位成本(元)與單位成本(元/平米)平米)
143、資料來源:中商情報網,公司公告,東海證券研究所 資料來源:公司公告,東海證券研究所 在產品性能方面,龍頭企業的產品透光率以及收縮率均優于二三線企業。在產品性能方面,龍頭企業的產品透光率以及收縮率均優于二三線企業。以白色 EVA為例,1)福斯特膠膜的在 1100nm-400nm 波長下光透過率/反射率超 90%,而其他企業的光透過/反射波長區間小于福斯特;2)體積電阻率與其他企業的保持一致(膠膜的體積電阻率越大,系統電壓在膠膜的壓降越大,在電池上的壓降越小,從而組件的抗 PID 性能越好);證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 37/46 請務必仔細閱讀正文
144、后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 3)收縮率表現優于斯威克與海優新材,TD(橫向)表現優于斯威克,MD(縱向)表現優于海優新材,膠膜的收縮率越大越容易引起電池串的位移,嚴重時甚至會引起電池碎片和鼓包刺破背板,影響組件壽命。未來膠膜龍頭憑借規模、產品及成本優勢,有望進一步鞏固其行業競爭地位。表表13 各企業膠膜產品性能對比各企業膠膜產品性能對比 種類種類 公司名稱公司名稱 光學指標(光學指標(%)電性能(電性能(cm)收縮率收縮率(%)光透過率光透過率/光反射率光反射率 體積電阻率體積電阻率 MD/TD 透明 EVA 福斯特 91(1100nm-380nm
145、)1.0*1015 3/1.5 斯威克 91(1100nm-380nm)1.0*1015 3/91(1100nm-380nm)1.0*1015 4/1.5 上海天洋 91(800nm-238nm)1.0*1015 3/1 白色 EVA 福斯特 90(1100nm-400nm)1.0*1014 3/1.5 斯威克 反射90;透過91(700nm-400nm)-3/90(700nm-400nm)1.0*1014 4/1.5 上海天洋-1.0*1014 3/1.01015 3/90(1100nm-380nm)1.01015 4/1.5 資料來源:各公司官網,東海證券研究所 POE 粒子仍被海外廠商卡
146、脖子,未來或呈現緊平衡狀態。粒子仍被海外廠商卡脖子,未來或呈現緊平衡狀態。目前 POE 樹脂的生產尚被海外廠商壟斷,主要生產商包括陶氏化學、??松梨?、三井化學、韓國 LG、韓國 SK 集團,其中??松梨诘漠a品市占率達到 42%。而目前國內對于 POE 樹脂的研產,進展較快的有萬華化學(完成中試)、斯爾邦(中試產出合格品)、茂名石化(中試產出合格品)。圖圖67 POE 各廠商市占率各廠商市占率 圖圖68 POE 粒子國產化進程粒子國產化進程 資料來源:維科網,東海證券研究所 資料來源:各公司公告,東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 38
147、/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 3.2.玻璃:規模效應下龍頭地位穩固,玻璃:規模效應下龍頭地位穩固,TCO 玻璃打開新藍海玻璃打開新藍海 3.2.1.歷史復盤:產能全國產化下,政策及成本影響下價格震蕩歷史復盤:產能全國產化下,政策及成本影響下價格震蕩 光伏玻璃承襲光伏行業國產替代路線,近幾年占據全球份額的光伏玻璃承襲光伏行業國產替代路線,近幾年占據全球份額的 9 90%0%以上:以上:1 1)2006 2006 年年之之前前:國外壟斷。:國外壟斷。由于當時尚未掌握核心技術,光伏玻璃市場基本由法國圣戈班、英國皮爾金頓(后被板硝子
148、收購)、日本旭硝子、日本板硝子四家外國公司壟斷,國內光伏組件企業完全依賴進口產能,光伏玻璃的進口價格高達 80 元/以上;2 2)2 2006006 年年-20162016 年:國產替代。年:國產替代。2006 年,福萊特外購第一條 100t/d 產能的光伏玻璃生產線,標志著國有產能開始打破壟斷。隨著技術研發與引進,十年之間,中國光伏玻璃產業完成進口替代,旭硝子等國外企業紛紛退出,圣戈班等公司只剩一些產能較小的窯爐仍在生產;3 3)2 2017017 年年-至今:穩定壟斷。至今:穩定壟斷。自 2017 年起,國內產能占據了 80%以上的全球份額,到目前國內產能已經占據全球 90%以上份額,福萊
149、特等企業也已經實現了海外建廠。圖圖69 光伏玻璃行業發展歷程(百萬平米)光伏玻璃行業發展歷程(百萬平米)圖圖70 光伏玻璃價格變動復盤(元光伏玻璃價格變動復盤(元/平米)平米)資料來源:中商情報網,CPIA,東海證券研究所 資料來源:維科網,東海證券研究所 光伏玻璃價格與供需情況直接掛鉤,受成本影響波動光伏玻璃價格與供需情況直接掛鉤,受成本影響波動:1)需求端)需求端:光伏裝機量受國內政策及海外出口政策影響,整體上呈現上升趨勢,其中531 新政導致玻璃價格一度直降。此外,雙玻組件滲透量產大幅提升也提升了單位組件光伏玻璃需求;2)供給端)供給端:短期來看,隨著窯齡增長,生產隱患正逐步增加,7-8
150、 年開始冷修停產需求逐漸迫切,國內產能集中冷修可能導致 3-4 個月內的供給降低。長期看,2018 年起光伏玻璃納入產能置換范圍,2020 年繼續明確該政策。在行業擴產受限下,供需矛盾積累直接導致 2020 年末光伏玻璃價格瘋漲,出現擁玻璃為王的狀況。隨著隆基等 6 家光伏組件龍頭聯合呼吁,2021 年 7 月工信部將發布水泥玻璃行業產能置換實施辦法,明確光伏玻璃產能有條件放開,光伏玻璃價格迅速跌落并恢復正常。3 3)成本端)成本端:純堿為光伏玻璃主要成本,占成本約 19.78%,純堿與光伏玻璃擴產規模不匹配造成供需失衡,光伏玻璃成本上升。由于當前除天然堿外,新建純堿產能被發改委列為限制類項目
151、,純堿價格一路走高,目前約 2684 元/噸,較 2020 年年中增長約 134%。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 39/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖71 純堿價格變動(元純堿價格變動(元/噸)噸)圖圖72 光伏玻璃成本構成(光伏玻璃成本構成(%)資料來源:百川盈孚,東海證券研究所 資料來源:福萊特公告,玻璃工業網,東海證券研究所 3.2.2.生產端:一體化規模效應顯著,雙寡頭格局穩定生產端:一體化規模效應顯著,雙寡頭格局穩定 光伏玻璃是組件封裝最外層,性能較普通玻璃有較大提升
152、。光伏玻璃是組件封裝最外層,性能較普通玻璃有較大提升。光伏玻璃作為組件封裝最外側,將組件和外部環境阻隔,對組件長期可靠性起著重要作用,因此光伏玻璃在耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、機械強度上要明顯高于普通玻璃。同時,光伏玻璃將組件與陽光隔開,光伏玻璃透光性對于組件發電增益起著重要作用,光伏玻璃的含鐵量明顯低于普通玻璃,從而實現陽光透射比的顯著提升。表表14 光伏玻璃與普通玻璃性能對比光伏玻璃與普通玻璃性能對比 性能要求性能要求 光伏玻璃光伏玻璃 普通玻璃普通玻璃 含鐵量 0.015%20.2%光伏透射比 91.5%88%-89%機械強度 較高,可應對風壓、冰雹等外力 較低 耐腐蝕性 可抵御雨水、有害氣
153、體、各種清洗劑腐蝕 易受腐蝕 耐高溫性 增透性超白壓花玻璃可以承受超 250 度高溫 可承受 80 度左右溫度 抗氧化性 使其長期暴露在大氣及陽光下,性能無明顯變化 暴露空氣中易氧化 資料來源:CPIA,東海證券研究所 一體化階段一:原片一體化階段一:原片+加工,一體化逐步成型。加工,一體化逐步成型。光伏玻璃在玻璃原片的基礎上,增加鋼化、鍍膜或鍍釉的核心步驟,從而增強光伏玻璃性能。1)鋼化:通過將玻璃加熱軟化后快速冷卻,增加玻璃永久應力,從而增強玻璃強度、熱穩定性、抗風壓能力和環境耐受力;2)鍍膜:通過玻璃表面涂覆減反射膜,從而減弱光線反射,增加組件吸收光照輻射;3)鍍釉:雙面雙玻組件背面鍍上
154、白色陶瓷網格填補電池片間隙,從而增加組件吸收光照輻射。初期以亞瑪頓為代表的鍍膜企業,掌握加工步驟,以采購原片方式生產銷售。但后期隨著大量生產原片的玻璃廠商涌入,技術擴散下一體化根據成本優勢,原片、加工一體化逐漸成為主流。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 40/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖73 光伏玻璃生產流程光伏玻璃生產流程 資料來源:各公司公告,東海證券研究所 一體化階段二:石英礦一體化階段二:石英礦+大窯爐擴產,上游深度鎖定原材料。大窯爐擴產,上游深度鎖定原材料。由于光伏玻璃
155、對于透光性要求高,其低鐵的屬性要求選用超白石英砂。由于我國便于開采的優質礦源較少,為解決上游環節原材料瓶頸,各光伏玻璃廠商掀起石英砂礦權爭奪,福萊特、南玻 A、安彩高科、亞瑪頓等紛紛斥巨資購買礦權。另外,收購同時在附近規劃擴建大窯爐成為趨勢,大窯爐通過規模效應提升生產效率,降低生產成本的優勢明顯。產品同質化下,成本成為行業競爭關鍵,雙寡頭格局穩定。產品同質化下,成本成為行業競爭關鍵,雙寡頭格局穩定。由于產品整體呈現同質標準化特點,因此成本優勢成為區分成品優劣的關鍵。成本優勢主要依靠打通上游及規模優勢體現,收購礦權、擴建窯爐等均為重資產投資,因此行業逐步規模效應顯現,形成穩定競爭格局。雙寡頭福萊
156、特與信義光能 2021 年市占率合計達 53%,二者市占率遠超行業第三的洛陽玻璃。此外,福萊特因近年的大幅擴產,其市占率在 2021 年達 27%,超越信義光能,成為行業第一。圖圖74 2021 年光伏玻璃行業格局(年光伏玻璃行業格局(%)圖圖75 福萊特市占率提升至第一福萊特市占率提升至第一(%)資料來源:維科網,東海證券研究所 資料來源:維科網,東海證券研究所 行業整體供給快速釋放,過剩格局或將持續。行業整體供給快速釋放,過剩格局或將持續。根據測算,2021 年光伏玻璃行業有效產能達到 1406 萬噸,對應的實際供給為 16.13 億平米,雖 21Q4 對應當季供需或有短缺,但由于前三季度
157、皆有庫存剩余,因此光伏玻璃全年供給過剩。預計 2022 年行業有效產能達2087 萬噸,對應實際供給為 25.23 億平米,供需比為 1.2;2023 年行業有效產能達 2474 萬噸,對應實際供給為 38.54 億平米,供需比為 1.35。即預計 2022-2023 光伏玻璃仍將呈供給過剩格局。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 41/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 生產連續化,行業產能調節困難。生產連續化,行業產能調節困難。光伏玻璃行業整體供給大幅釋放,除受到行業高景氣推動外,也與光伏
158、玻璃的生產特性有關。光伏玻璃具有連續化生產的特點,即窯爐點火后便一直運轉生產,若停窯再重新點火,一般需要 3 個月重新烤窯,此過程消耗大量燃料,此外停窯還會產生原材料熔化冷卻后堵塞設備的問題,因此已投產的產能不能輕易停產,從而導致行業產能調節能力較弱。3.2.3.TCO 玻璃玻璃:受益于薄膜電池放量,國產化不斷推進受益于薄膜電池放量,國產化不斷推進 薄膜電池特別是鈣鈦礦電池對導電、光學性能要求較高,有望帶動薄膜電池特別是鈣鈦礦電池對導電、光學性能要求較高,有望帶動 TCO 玻璃放量玻璃放量。TCO玻璃的生產工藝為,在超白浮法玻璃上使用物理氣相沉積法(PVD)或化學氣相沉積法(CVD)鍍上一層均
159、勻的導電氧化薄膜。對于薄膜太陽能電池來說,中間的半導體層幾乎沒有橫向導電性能,因此需要使用 TCO 玻璃有效收集電池的電流,未來薄膜電池隨著 BIPV、鈣鈦礦電池的放量有望帶動 TCO 玻璃需求提升。而在性能方面,應用于薄膜電池的 TCO 玻璃除對導電性有要求外,還對光透過率、霧度(光散射指標)、高溫穩定性、均勻性、激光刻蝕性以及成本等都有要求。圖圖76 碲化鎘薄膜電池結構碲化鎘薄膜電池結構 圖圖77 鈣鈦礦電池結構鈣鈦礦電池結構 資料來源:維科網,東海證券研究所 資料來源:光伏技術,東海證券研究所 FTO 目前為薄膜電池的主流應用產品。目前,與光伏電池較為適配的目前為薄膜電池的主流應用產品。
160、目前,與光伏電池較為適配的 TCO 玻璃包括玻璃包括ITO、FTO、AZO:1)ITO 鍍膜玻璃:具有高透光率、膜層牢固、導電性好的優點,但其激光刻蝕性能較差、霧度較低,且由于稀有元素銦導致其價格偏高;2)FTO 鍍膜玻璃:其導電性能比 ITO 略差,但成本相對較低,且其激光刻蝕容易、霧度適宜,因此 FTO 目前為薄膜光伏電池的主流應用產品;3)AZO 玻璃:目前仍處于中試階段,其與 ITO 同樣采用磁控濺射的沉積鍍膜方式,性能與 ITO 更為相似,且其原料易得、制造成本更低。但目前仍存在工業化大面積鍍膜的技術問題,突破后預計很快會成為新型光伏 TCO 產品。證券研究報告證券研究報告 HTTP
161、:/WWW.LONGONE.COM.CN 42/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 表表15 各類各類 TCO 玻璃對比玻璃對比 ITO 玻璃玻璃 FTO 玻璃玻璃 AZO 玻璃玻璃 導電膜材料 摻錫的氧化銦 In2O3:Sn 稀有元素銦稀缺 摻氟的氧化錫 SnO2:F 原料不稀缺 摻鋁的氧化鋅 ZnO:Al 原料不稀缺 生產工藝 磁控濺射(物理氣相沉積PVD)化學氣相沉積 CVD 磁控濺射(物理氣相沉積 PVD)發展階段 大規模生產 大規模生產 中試 電阻率(cm)7.0*10-5 5.0*10-4 1.5*10-4 可見光透過率
162、 85%80%80%原料成本 高 中 低 資料來源:蒂姆新材料,TCO 玻璃類型與特性剖析,東海證券研究所 國產替代逐步跟進,突破海外壟斷。國產替代逐步跟進,突破海外壟斷。TCO 導電玻璃技術較早已在國內出現,如亞瑪頓2011 年已開啟 TCO 玻璃研發,但由于晶硅電池在中國強勢崛起,TCO 玻璃應用場景受限,后續研發國內未再逐步跟進。目前 TCO 玻璃生產商主要為外資企業,其中以 AGC(旭硝子)和 NSG(板硝子)為主導,二者市占率接近 95%。隨著鈣鈦礦、BIPV 等概念逐漸興起,TCO 玻璃重啟國產化進程。2022 年 5 月,金晶科技的 TCO 導電膜玻璃生產線在淄博正式投產,產能為
163、 1800 萬平方米/年,這是目前國內第一條 TCO 導電膜玻璃生產線。除金晶科技外,秀強股份、亞瑪頓、旗濱集團等企業也均有相關布局。3.3.背板:盈利修復下,龍頭打開第二成長曲線背板:盈利修復下,龍頭打開第二成長曲線 3.3.1.國產主導,背板供需兩旺國產主導,背板供需兩旺 背板是光伏組件背面最后一層結構,對于組件在戶外環境中耐候絕緣、抵御環境對組件的侵蝕,維護組件性能起著重要作用。因此背板對于耐高低溫、耐紫外線輻射、耐環境老化、水汽阻隔、電氣絕緣、機械強度等方面均有要求。需求方面,組件放量帶動背板需求提升。需求方面,組件放量帶動背板需求提升。2021年全球組件產量為220.8GW,其中62
164、.6%為需要消耗背板的組件。由于高效電池組件的推廣,組件轉換效率提升,每 GW 組件的背板耗量同比降低約 2.1%。若按每 GW 光伏組件消耗 500 萬平米薄膜背板計算,全球全年背板需求量約 8.3 億平米。2021 年我國組件產量約為 181.8GW,對應薄膜背板的需求量約為 6.9億平米,同比上升約 52.6%。供給方面,背板是國產替代程度最高的輔材供給方面,背板是國產替代程度最高的輔材。全球 90%背板都由中國生產,同時產業鏈中主材、PET 基材、氟涂料、PVDF 膜、主設備等國產化率達到 80%,是產業鏈中國產化率最高的輔材。2021 年全球產能約 8.5 億平米,而對應的國內背板企
165、業總設計產能已經可達到約 8 億平米,而 2022 年底全球產能約可達到 12 億平米。3.3.2.背板材質:降本驅動下國產替代背板材質:降本驅動下國產替代 背板按材質可分為含氟型和不含氟型。背板按材質可分為含氟型和不含氟型。氟材料具有獨特的分子結構,氟元素的電負性大,范德華半徑小,C-F 鍵能高達 439.2kJ/mol,是高分子材料共價鍵中鍵能最大的,因此其耐候性、耐熱性、耐高低溫性,特別是耐紫外線能力強。過去氟膜主要被國外杜邦、Arkema 等國外廠商壟斷,隨著國內中天、杭福等崛起,除少部分電站制定進口氟膜,國外廠商基本退出市場。出于降本考慮,不含氟的 PET 背板開始出現,但是耐候性較
166、差、抗紫外線能力弱。而隨著需求驟升,目前氟膜價格暴漲 3-4 倍,同時 PET 膜也價格暴漲。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 43/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 背板按結構可分為復合型和涂覆型,復合型是主流。背板按結構可分為復合型和涂覆型,復合型是主流。復合型主要以 TPT/KPK、TPE/KPE等含氟背板為主,通過粘膠劑將 PET 基板與外側氟膜粘合,基板起到絕緣性及強度的作用。膠粘劑性能也極其重要,戶外溫度及濕度作用下一旦水解,基膜與外層氟膜剝離,影響光伏組件耐久。過去膠粘劑壁壘
167、較高,被外商如法國波士膠、德國漢高、日本東洋紡織等壟斷。圖圖78 復合型背板結構復合型背板結構 圖圖79 涂覆型背板結構涂覆型背板結構 資料來源:中天光伏、東海證券研究所 資料來源:CPIA、東海證券研究所 涂覆型背板彎道超車,實現國產替代。涂覆型背板彎道超車,實現國產替代。不采用膠粘劑將氟膜與基膜粘合,而是直接采用氟樹脂制備成的氟碳涂料,采用涂覆工藝涂布到 PET 基膜表面后再經高溫固化制備而成。通過高溫熱固化或微波固化,氟碳涂料在 PET 基膜表面形成致密的氟涂層膜,該氟涂層膜具有很好的耐紫外、高溫、高濕及老化性能并具有一定阻隔水汽的性能,對涂覆型背板的長期耐候性能夠起到關鍵性作用。在傳統
168、復合型背板成本與工藝的雙重壓力下,中來股份研發出的涂覆型背板逐步占領市場,國外廠商生產的復合型逐漸退出舞臺。圖圖80 背板分類背板分類 圖圖81 各種材質背板占比預測(各種材質背板占比預測(%)資料來源:中來股份、東海證券研究所 資料來源:CPIA.2019、東海證券研究所 透明背板成為發展趨勢。透明背板成為發展趨勢。CPIA 預測顯示,目前透明背板滲透率約為 10%,2025 年有望達到 18%。目前終端需求呈現多樣化趨勢,透明背板在美觀度方面有優勢,同時在雙面組件中替代一側玻璃,可實現組件輕質化,同時對于 BIPV、高速公路、或屋頂光伏等對于承重敏感場景配適度更高。此外,黑色網格透明背板、
169、透明網格背板等應運而生,賽伍技術、中來股份等龍頭在該領域均有布局。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 44/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 3.3.3.產業鏈格局向好,硅料放量盈利有望修復產業鏈格局向好,硅料放量盈利有望修復 背板和上游氟化工、石油化工緊密結合,國產化不斷深入。背板和上游氟化工、石油化工緊密結合,國產化不斷深入。主要產業鏈包括氟樹脂形成外側氟膜或氟涂層,配合 PET 膜及膠粘劑。上游化工廠商如美國杜邦、法國 Arkema、韓國SKC 等已大部分被國產替代,氟碳涂料環節各廠家
170、大多是根據日本大金、臺灣長興等基礎上制備,中來與天賜材料正在合作擴產,全面國產化指日可待。背板龍頭市占率較高,開啟第二成長曲線,疊加上游降本,盈利有望修復。背板龍頭市占率較高,開啟第二成長曲線,疊加上游降本,盈利有望修復。目前全球 CR6達到 83%,均為中國企業,其中賽伍技術 2014 年起連續七年全球第一,中來股份正在逐步迎頭趕上。另外受限于行業增速盈利能力,龍頭普遍開啟第二成長曲線另外受限于行業增速盈利能力,龍頭普遍開啟第二成長曲線。如賽伍技術布局消費電子、半導體、膠帶等材料領域,近期 POE 膠膜投入將顯現效果;中來股份則布局光伏產業鏈,實現 TOPCon 研發、量產。同時受益于硅料放
171、量,此前受制于上游硅料等環節價格上漲,組件端壓縮下游盈利空間的局面有望打破,盈利修復預期增強。圖圖82 背板分類背板分類 圖圖83 背板頭部企業市場占比(背板頭部企業市場占比(%)資料來源:中來股份、東海證券研究所 資料來源:CPIA、東海證券研究所 4.投資建議投資建議 針對當下光伏產業鏈利潤再分配及針對當下光伏產業鏈利潤再分配及 N 型技術迭代穩步推進的大趨勢,我們建議重點關型技術迭代穩步推進的大趨勢,我們建議重點關注:注:1主材端:主材端:有望實現量利齊升的一體化組件龍頭,以及在 N 型技術方面有較強優勢的電池片廠商。核心邏輯包括:1)硅料價格下行,產業鏈整體利潤分配回歸較合理區間,預計
172、電池、一體化組件龍頭將獲得盈利修復;2)硅成本下降背景下,組件價格回歸合理區間,預計 2023 年終端將順利迎來放量,需求提振;3)N 型迭代趨勢下,產品同質化趨勢減弱,技術先進的 N 型電池及組件龍頭有望獲得溢價。2生產設備端及系統設備端:生產設備端及系統設備端:1)受益于 N 型擴產,在 N 型技術方面有著較強優勢的TOPCon、HJT 設備龍頭;2)受益于戶儲滲透率提升,國產替代持續推進,在戶儲方面具有領先優勢,預計將獲得市占率提升的戶儲龍頭;3)受益于跟蹤支架利潤修復及滲透率提升,具有較強品牌、渠道、技術優勢的跟蹤支架龍頭。3輔材端:輔材端:受益于硅成本下行,預計將實現利潤修復和需求增
173、長,建議關注:1)具有POE 粒子較強保供能力的膠膜龍頭;2)規模效應顯現,TCO、超模玻璃等技術實現差異化競爭的光伏玻璃龍頭;3)背板保持出貨量穩定,同時開啟第二成長曲線的背板龍頭。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 45/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 表表16 推薦標的盈利預測簡表(億元、推薦標的盈利預測簡表(億元、%)公司名稱公司名稱 凈利潤增速凈利潤增速 P/E 總市值(億元)2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 天合光能 1,545.64 10
174、4.59 81.03 30.74 41.87 23.13 17.69 晶科能源 1,558.00 140.33 97.87 32.48 56.80 28.70 21.67 愛旭股份 486.47 1,731.89 54.08 31.55 23.74 15.41 11.71 鈞達股份 260.26 522.41 163.16 40.49 34.49 13.11 9.33 邁為股份 776.61 42.31 66.35 48.24 84.90 51.03 34.43 捷佳偉創 409.17 39.63 32.49 26.83 40.85 30.83 24.31 帝爾激光 229.72 32.37
175、45.10 41.62 45.55 31.39 22.17 禾邁股份 493.36 188.28 98.28 76.44 84.83 42.78 24.25 昱能科技 390.24 277.90 126.44 69.01 100.33 44.31 26.22 福萊特 615.46 18.39 45.80 32.46 31.03 21.28 16.06 亞瑪頓 62.11 165.88 91.35 47.57 43.26 22.61 15.32 福斯特 973.36 18.28 34.85 18.02 37.47 27.78 23.54 海優新材 185.08 52.70 106.21 31.3
176、0 48.06 23.31 17.75 賽伍技術 144.26 88.46 77.61 47.34 45.01 25.34 17.20 中來股份 186.11 287.16 58.57 46.41 31.73 20.01 13.67 資料來源:同花順一致預期,東海證券研究所 5.風險提示風險提示(1)全球宏觀經濟波動風險)全球宏觀經濟波動風險:全球經濟衰退壓力可能對光伏裝機需求端造成一定不利影響,影響組件銷售;(2)行業內部競爭風險)行業內部競爭風險:行業內部競爭激烈化,可能導致各環節產品價格下降或銷售量不及預期;(3)國際貿易及新能源政策風險)國際貿易及新能源政策風險:主要光伏裝機國家發布對
177、于中國光伏出口相關貿易或政策,可能對于光伏出口及海外工廠生產、出口造成不利影響。證券研究報告證券研究報告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 46/46 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 一、評級說明一、評級說明 評級評級 說明說明 市場指數評級 看多 未來 6 個月內滬深 300 指數上升幅度達到或超過 20%看平 未來 6 個月內滬深 300 指數波動幅度在-20%20%之間 看空 未來 6 個月內滬深 300 指數下跌幅度達到或超過 20%行業指數評級 超配 未來 6 個月內行業指數相對強于滬深 300 指數達到或超
178、過 10%標配 未來 6 個月內行業指數相對滬深 300 指數在-10%10%之間 低配 未來 6 個月內行業指數相對弱于滬深 300 指數達到或超過 10%公司股票評級 買入 未來 6 個月內股價相對強于滬深 300 指數達到或超過 15%增持 未來 6 個月內股價相對強于滬深 300 指數在 5%15%之間 中性 未來 6 個月內股價相對滬深 300 指數在-5%5%之間 減持 未來 6 個月內股價相對弱于滬深 300 指數 5%15%之間 賣出 未來 6 個月內股價相對弱于滬深 300 指數達到或超過 15%二、分析師聲明:二、分析師聲明:本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資
179、咨詢執業資格并注冊為證券分析師,具備專業勝任能力,保證以專業嚴謹的研究方法和分析邏輯,采用合法合規的數據信息,審慎提出研究結論,獨立、客觀地出具本報告。本報告中準確反映了署名分析師的個人研究觀點和結論,不受任何第三方的授意或影響,其薪酬的任何組成部分無論是在過去、現在及將來,均與其在本報告中所表述的具體建議或觀點無任何直接或間接的關系。署名分析師本人及直系親屬與本報告中涉及的內容不存在任何利益關系。三、免責聲明:三、免責聲明:本報告基于本公司研究所及研究人員認為合法合規的公開資料或實地調研的資料,但對這些信息的真實性、準確性和完整性不做任何保證。本報告僅反映研究人員個人出具本報告當時的分析和判
180、斷,并不代表東海證券股份有限公司,或任何其附屬或聯營公司的立場,本公司可能發表其他與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告。本報告可能因時間等因素的變化而變化從而導致與事實不完全一致,敬請關注本公司就同一主題所出具的相關后續研究報告及評論文章。在法律允許的情況下,本公司的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告僅供“東海證券股份有限公司”客戶、員工及經本公司許可的機構與個人閱讀和參考。在任何情況下,本報告中的信息和意見均不構成對任何機構和個人的投資建議,任何形式的保證證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效
181、,本公司亦不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本公司客戶如有任何疑問應當咨詢獨立財務顧問并獨自進行投資判斷。本報告版權歸“東海證券股份有限公司”所有,未經本公司書面授權,任何人不得對本報告進行任何形式的翻版、復制、刊登、發表或者引用。四、資質聲明:四、資質聲明:東海證券股份有限公司是經中國證監會核準的合法證券經營機構,已經具備證券投資咨詢業務資格。我們歡迎社會監督并提醒廣大投資者,參與證券相關活動應當審慎選擇具有相當資質的證券經營機構,注意防范非法證券活動。上海上海 東海證券研究所東海證券研究所 北京北京 東海證券研究所東海證券研究所 地址:上海市浦東新區東方路1928號 東海證券大廈 地址:北京市西三環北路87號國際財經中心D座15F 網址:Http:/ 網址:Http:/ 電話:(8621)20333619 電話:(8610)59707105 傳真:(8621)50585608 傳真:(8610)59707100 郵編:200215 郵編:100089