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文檔簡介

1、光伏設備行業深度報告:光伏_未來10年10倍大賽道1. “碳中和”:光伏需求未來十年將迎十倍增長1.1. “碳中和”成為全球共識,全球能源格局亟待優化全球多國確立“碳中和”目標,助推光伏行業長期發展。2021 年距巴黎氣候大 會過去將近 6 年,全球多國為踐行減排承諾,促進綠色發展,相繼提出“碳中 和”目標,清潔能源的推廣與使用已成為全球共識。截至 2021 年 4 月,全球共 有 120 多個國家宣布 “碳中和”目標。中國 2030 年“碳達峰”,2060 年“碳中和”。中國政府一直高度重視全球氣 候變化問題,積極承擔大國責任,出臺措施大力發展清潔能源。2020 年下半年 以來,中國多次在各

2、類會議上提及“碳達峰”“碳中和”等概念,顯示了中國 政府節能減排,實現碳中和的決心。目前世界能源消費仍以化石能源為主,清潔能源占比小。能源結構轉型是“碳 中和”的必然要求。實現“碳中和”意味著以化石能源為主的能源格局走向終結,未來將迎來清潔能源時代。目前全球各主要經濟體和碳排放大國均已提出 碳中和目標,其中大部分國家預計在 2050 年左右實現碳中和,意味著到本世紀 中葉非化石能源將成為能源消費的主力,電力絕大部分甚至全部來自于清潔能 源。根據BP 世界能源統計年鑒,2018 年世界一次能源消費仍以煤炭、石油、天 然氣等化石能源為主。在一次能源消費總量中,化石能源占比高達 84.7%,而 包括

3、太陽能在內的其他可再生能源僅占能源消費總量的 4.05%,化石能源消費 量是太陽能、風能等清潔能源消費量的 20 倍以上。全球能源消費結構亟待優 化,清潔能源擁有廣闊發展空間。國內能源消費結構也呈現類似特點。根據國家能源局統計數據,2019 年中國化 石能源消費量占一次能源消費量的比重為 84.7%,而清潔能源占比僅 15.3%。中 國作為世界上最大的發展中國家,經濟體量大且增速快,一次能源消費量基數 大且增速大于世界總體水平,未來能源消費需求旺盛。而根據”碳達峰”目標,2030 年非化石能源將達到一次能源消費比重的 25%,從目前情況來看清潔 能源占比缺口巨大?!疤贾泻汀背蔀槿蚬沧R,以化石

4、能源為主的全球能源消費結構亟待轉型,能 源格局重塑大勢已定,清潔能源未來將會取代化石能源成為全球能源消費的主 體。未來以光伏為代表的新能源將成為能源消費結構的中堅力量,擁有長期發 展空間。1.2. “平價時代”臨近、綜合優勢顯著,光伏有望成為“碳中和”主 力光伏產業鏈各環節技術不斷升級換代,光電轉換效率迅速提升,“提質降本” 顯著。光伏發展初期由于技術限制,投入成本高且光電轉換效率低,導致度電 成本過高,發展受限。過去 10 年間,由于改良西門子法不斷進步、大尺寸硅片 發展、電池技術更新、切割工藝進步,光伏產品生產成本不斷下降、光電轉換 效率大幅提升,在二者共同作用下度電成本顯著下降,光伏正在

5、邁入“平價時 代”。根據國際可再生能源署(IRENA)發布的可再生能源發電成本 2019,2010- 2020 年全球太陽能容量從 40GW 增加到 760GW,增長了 19 倍,成本下降了 85%,遠高于風電成本降幅;從國內情況來看,光伏發電“平價上網”項目迅速 增長,2020 年全國有 19 省超過 33GW 光伏發電量納入平價項目,較 2019 年的 14.8GW 有大幅度增長。全球減碳共識下,清潔能源發展空間廣闊,而光伏在各類清潔能源中綜合優勢 明顯,有望成為“碳中和”主力。過去制約光伏發電大范圍推廣的主要因素是 度電成本過高,伴隨著光伏發電“平價上網”的逐步實現,過去 10 年光伏度

6、電 成本從 2010 年的 2.47 元/度、下降至 2020 年的 0.37 元/度,下降幅度高達 85%,成本制約因素逐步消失。光伏具有能量密度大、安全系數高、生態友好等 特點,在綜合考慮成本、安全性、生態影響、發電效率等因素后,相較于水 電、核電等非化石能源,光伏比較優勢明顯,將成為未來清潔能源發展的中堅 力量,未來幾年光伏及光伏設備行業有望獲得“井噴式”發展。1.3. 2020-2030 年:光伏需求 10 年 10 倍大賽道,需重視投資機會度電成本不斷下降、綜合優勢明顯,加之全球能源政策利好,光伏發電量和滲 透率在過去十年間增長迅猛,新增裝機量年年攀升。從總量來看,全球光伏發 電量占

7、發電總量的比例從 2013 年的 1%上升到 2019 年的 3%,新增光伏裝機 2010 年至 2020 年 10 年間增長超過 3 倍;中國光伏發電量在 2010-2020 年更是 實現了從無到有再到世界領先的飛躍,新增光伏裝機 2010 年至 2020 年 10 年間 增長將近 20 倍。從結構來看,分布式光伏系統“異軍突起”。 長期以來光伏發電項目以集中式 為主,雖然分布式光伏占比有提升趨勢,但集中式光伏系統一直以來占據主導 地位。2021 年一季度裝機量首次超過集中式系統,疊加 7 月份國家能源局整縣 分布式光伏試點政策出臺,未來分布式光伏有可能迎來一輪發展熱潮。伴隨未來光伏價格和成

8、本的持續下降,光伏裝機需求有望持續加速增長。我們 測算了 2030 年中國和全球光伏新增裝機需求,預計 2030 年中國光伏新增裝機 需求達 416-537GW,CAGR 達 24%-26%;全球新增裝機需求達 1246-1491GW, CAGR 達 25%-27%。光伏裝機需求未來十年迎來十倍增長,擁有巨大的市場空 間,需重視光伏賽道帶來的巨大增長機會。2. 主產業鏈:聚焦格局好的硅料、硅片;組件地位提升2.1. 硅料:供需緊張,行業集中度高;關注顆粒硅獲重大進展光伏主產業鏈盈利能力自上游向下游依次遞減,硅料位于光伏價值鏈頂端。光 伏主產業鏈總體可以分為硅料環節、硅片環節、電池片環節和光伏組

9、件環節, 其中,硅料制備環節是光伏產業鏈的起點,這一環節主要是將工業硅提純為太 陽能級多晶硅料,技術壁壘較高。硅料的成本和供給量直接決定著光伏產業鏈 后續環節產品的成本和供給情況,在整個光伏產業鏈中具有較強話語權。全球硅料產能集中于中國,中國企業已掌握核心技術。2015 年中國多晶硅產量 已達到全球總產量的一半,徹底改變了過去太陽能級硅材料受制于人的局面。 2020 年中國多晶硅產能約 42 萬噸,產量 39.2 萬噸,分別占全球的 75%和 76%,已成為世界多晶硅的主要生產國。光伏新增裝機需求量大,上游多晶硅需求旺盛,預期將處于緊平衡狀態。全球 能源結構轉型達成共識,光伏成本顯著下降、比較

10、優勢明顯,未來光伏裝機需 求巨大。根據 CPIA 的預測,2021 年全球光伏新增裝機需求將達到 150-170GW, 在假設單瓦硅耗為 3g,容配比為 1.2 的情況下,2021 年硅料需求為約 54-61.2 萬噸,而 2021 年全球主要多晶硅企業產量預計約為 58.2 萬噸,供需處于緊平 衡狀態。硅片擴產快于硅料擴產,硅料價格持續高企,龍頭企業大部分產能被硅片企業 長單鎖定。硅料環節技術壁壘高、擴產周期長,疊加去年年底光伏搶裝潮影 響,硅料庫存低,供給有限。而需求端硅片環節大幅擴產,據不完全統計,預 計 2021 年行業前 6 名硅片廠家總產能將達到 314GW 以上,遠超硅料產能可供

11、給 范圍。供需失衡推動硅料價格持續上漲,據 PVInforlink 報價統計,自 2020 年 12 月 至 2021 年 6 月,硅料價格累計漲幅超 150%,硅料行業單萬噸凈利潤高達 10-15 億元,大幅擠壓下游各環節盈利水平。預期硅料技術取得重大突破(如顆粒硅)、供給改善前,硅料盈利仍將保持較大空間。同時供給緊缺推動了長單爆 發,據北極星太陽能光伏網統計,截至 2020 年底,硅料 5 大巨頭已簽出 86.73 萬噸硅料,折合到 2021 年約 22.6-23.7 萬噸,占比高達 2021 年硅料總產能的 40%。多晶硅制備環節資金密集、高載能、擴產周期長,行業集中度高。截至 2020

12、 年,中國多晶硅環節 CR5 高達 87.5%,5 萬噸級以上產能企業有 5 家,合計產能 超過全球總產能的 40%。多晶硅環節行業壁壘極高,難以有新進入者,同時現 有小企業競爭力差,逐步被淘+汰,未來行業集中度有望進一步提升,伴隨光 伏行業下游環節需求旺盛,硅料龍頭企業發展前景持續向好。顆粒硅在質量、成本、應用方面優勢漸顯,有望成為下一代硅料技術。目前多 晶硅生產主要有兩種技術:改良西門子法和硅烷流化床法。 1)改良西門子法:產品純度高、技術成熟,但是能耗高、前期投資高,成本降 低潛力有限,產成品為棒狀硅、塊狀硅,目前產能占全球單晶硅產能的 95%。 2)硅烷流化床法:耗能低、前期投資相對較

13、少、生產流程短,降成本空間大, 但產品雜質多、品質不穩定,產成品為顆粒硅。在成本端,顆粒硅投資強度、電耗、人工成本更低;在使用端,顆粒硅填充性 更好、利于連續直拉拉晶;在品質端,顆粒硅沒有破碎時的雜質風險。未來隨 著顆粒硅氫氣、金屬雜質、含碳量等方面進一步優化,疊加下游使用顆粒硅的 工藝提升,顆粒硅質量不穩定、雜質含量較高、安全性較低等問題將得到徹底 解決,有望成為下一代主流硅料。目前顆粒硅市占率不足 3%,預計未來有望加速滲透。供給端和需求端都在加速 布局,顆粒硅主推廠商保利協鑫規劃新產能,硅片龍頭隆基、中環、上機等加 快試用進程。我們預計,隨著顆粒硅技術的不斷成熟,市場認可度會逐步提 升,

14、未來產能有望加速釋放。目前生產顆粒硅的企業主要有:保利協鑫、陜西 天宏等。晶澳萬噸級采購標志大規模產業化,目前保利協鑫顆粒硅已實現萬噸級量產突 破,行業規劃產能達 50 萬噸;隆基、中環、上機、晶澳等均有不同比例摻雜 使用顆粒硅,進展順利。2.2. 硅片:處產業鏈地位強勢環節,行業向單晶+大尺寸趨勢發展單晶硅片占據硅片市場主流,實現對多晶硅片的全面替代。多晶硅料經過加 熱、融化、拉晶或長晶等一系列步驟可以制成單晶硅棒或者多晶硅錠,再經過 開方、切片即得到單晶硅片或多晶硅片。單晶硅片晶體品質、機械和電學性能 均優于多晶硅片,隨著單晶硅片技術的不斷成熟和 PERC 電池技術的廣泛應用, 單晶硅片的

15、市場占比不斷提升,截至 2020 年底,單晶硅片的市場占有率超過 90%,已實現對多晶硅片的全面替代。硅片位于光伏產業鏈地位最強環節。行業壁壘較高,在過去整個光伏主產業鏈 中毛利率水平處于最高。由于行業集中度高,硅片環節能夠將硅料價格上漲帶 來的成本壓力順利傳導至下游電池片環節,因此在硅料價格迅速上漲的背景 下,硅片價格也隨之上漲,依然保持著良好盈利能力。硅片產能集中國內,龍頭企業均為中國企業。中國目前占據了世界硅片生產的 絕對領先地位,截至 2020 年底,全球硅片總產能約為 247.4GW,產量約為 167.7GW,中國硅片產能約為 240GW,產量 161.3GW,占全球比例分別為 97

16、%和 96%,全球硅片產量前十的企業均為中國企業。從競爭格局看,硅片生產環節行業集中度高,形成隆基股份和中環股份“雙寡 頭”格局。2020 年,全球生產規模前十的硅片企業總產能達到 227GW,約占全 球全年總產能的 91.7%,其中前五家龍頭企業產能、產量均超過 10GW,其產能 合計和產量合計均超過全球的 80%?!敖当咎嵝А彬寗酉拢杵蟪叽缁?、薄型化趨勢明顯。目前市場上的硅片主 要有 M2(邊距 156.75mm)、G1(邊距 158.75mm)、M6(邊距 166mm)、M10 (邊距 182mm)和 G12(邊距 210mm)等尺寸,主流尺寸為 M6 和 G1。硅片大尺 寸化可以攤

17、薄非硅成本和人工成本、提升組件輸出功率,有效降低全產業鏈成 本。目前隆基、中環等硅片龍頭企業均大力推行大尺寸硅片,預期未來將迎來 大尺寸硅片換代潮。在大尺寸硅片迅速發展的同時,硅片厚度也在不斷下降。目前單晶硅片量產厚 度在 170-180m,較行業早期進步明顯,部分 N 型電池企業已經能夠實現 140- 150m 單晶硅片的生產,未來降本空間可觀。在硅片大尺寸和薄型化發展的趨勢下,部分現有生產線和相關設備無法兼容, 難以滿足大尺寸硅片的大規模生產需求,未來可能迎來硅片產線和設備的升級 更新熱潮,此外硅片擴產也將帶來大量設備需求。更新需求累加增量需求,預 計將為光伏設備端帶來一輪紅利,利好長晶爐

18、、切片機等光伏設備。2.3. 電池片:關注行業技術變革,HJT 有望成為下一代主流技術 電池片環節行業集中度較低,競爭激烈。電池片是光伏發電系統的核心結構, 是光伏產業鏈中游的起點。電池片環節主要是對硅片進行元素的摻雜擴散、絲 網印刷等環節,得到單晶硅電池。相比于行業壁壘高的硅料、硅片環節,電池 片環節行業集中度較低,競爭激烈。2019 年,全國電池片總產量約為 135GW, 行業 CR5 集中度達 53.2%,較 2019 年提升 15.3%。電池片環節行業集中度較低,競爭激烈,盈利能力低于上游的硅料、硅片環 節。以電池片典型企業愛旭股份為例,2020 年愛旭股份光伏電池片業務毛利率 14.

19、5%。在今年硅料、硅片大幅漲價的背景下,電池片環節利潤空間被進一步被 壓縮。電池片具有較強的技術驅動屬性,未來行業競爭的焦點在于技術路線的選擇。 電池片行業相較于硅料、硅片行業競爭性更強,占據技術高點的企業將贏得競 爭先機,現有電池片技術路線主要有 BSF、PERC、TOPCon、HJT、IBC 等,提升 光電轉化效率、降低制造成本是電池片技術的發展趨勢。當前電池片主流技術效率提升空間有限,新技術路線亟待發展。目前 PERC 是光 伏電池片的主流技術,光電轉換效率較上一代 BSF 技術顯著提升,性價比優勢 明顯,截至 2020 年,市占率達到 86.4%,但 PERC 技術的光電轉換效率目前已

20、 發展至逼近極限的水平,未來優化空間不大。N 型電池成為電池片未來的發展方向。TOPCon、HJT、IBC 均屬于 N 型電池的細 分技術路線,N 型電池的光電轉換效率均顯著高于 PERC 技術,其中 HJT 電池工 序簡單、光電轉換效率有望超 28%、生產成本較低,綜合優勢顯著,發展潛力 巨大,最有望成為下一代主流技術路線,而較早布局 HJT 技術的電池片廠商將 獲得競爭優勢。2.4. 光伏組件:行業集中度提升帶來競爭格局優化,龍頭地位提升光伏組件市場集中度較低,市場由分散向頭部企業集中趨勢明顯。據 CPIA 數 據,2017 年光伏組件環節 CR5 市占率達 38%,而 2020 年已提升

21、至 55%(CR5 分 別為隆基、晶科、天合光能、晶澳、阿特斯),產能超過 5GW 以上的企業達 6 家, 龍頭集中趨勢明顯、競爭格局明顯優化。由于位于產業價值鏈底端,今年以來組件受光伏上游原材料大幅漲價影響,利 潤受損嚴重。但在硅料價格拐點臨近和光伏終端需求持續旺盛的雙重影響下, 我們預計未來組件盈利能力將增強,在光伏 4 大主要環節中戰略地位將大幅提 升。光伏組件的技術發展趨勢主要為雙面組件和半片封裝。雙面組件是指背面可以 吸收環境反射太陽光線的組件,可以提高發電功率,降低單位發電成本,截至 2020 年,雙面組件的比例達到了 30%左右;半片封裝是指沿著垂直于電池主柵 線的方向將電池片切

22、成尺寸相同的兩個半片電池片,可以有效提升光電轉換效 率、降低 CTM,截至 2020 年,半片封裝的市占率已經達到了 71%,同比增長 50%,是目前市場的主流封裝方式。2.5. 光伏主產業鏈總結:競爭格局和供需狀況決定價值分配綜合來看,光伏主產業鏈各環節的價值分配主要由兩大因素決定,競爭格局和 供需狀況。各個生產環節的行業特征決定了各個環節的行業集中度和競爭格 局,競爭格局從總體上影響了各環節的盈利能力;而供需變動使得各個環節的 盈利能力呈現出短期的波動。因此,光伏主產業鏈投資機會中長期看競爭格 局,中短期看供需狀況。3. 逆變器、支架及輔材:受益光伏行業高成長性3.1. 逆變器:市場空間廣

23、闊,組串式漸成主流,明顯“碳中和”和“平價上網”驅動下光伏需求旺盛,逆變器市場空間廣闊。逆變 器是將光伏組件產生的直流電轉換為交流電的核心設備,2015-2020 年全球逆 變器出貨量從 60GW 增長到 185GW,CAGR 達 25.26%。伴隨著未來光伏裝機需求 的持續增加,逆變器需求量也將同步增加,疊加光伏裝機存量的逆變器替換需 求,未來全球逆變器市場空間廣闊。分布式光伏系統迅速發展,組串式逆變器逐漸成為市場主流。逆變器主要分為 集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器和微型逆變器四種,其中集中式 逆變器和組串式逆變器占據絕大部分市場。集中式逆變器主要適用于大型地面 光伏電站,組串式逆

24、變器適用于分布式光伏系統同時也能用于大型電站。隨著光伏發電逐步實現“平價”,中小業主投資意愿增強,近年來分布式發電 系統滲透率不斷提升,推動組串式逆變器出貨量占比逐年增加。2018 年組串式 逆變器出貨量首次超過集中式逆變器,市場占比達 60%。近期國家能源局推出整縣分布式光伏試點政策,預計未來組串式逆變器占有率將穩步提升,占據市 場主流。趨勢明顯,國內品牌海內外市場空間廣闊。2013 年國內品牌逆變器市 場占有率不足 30%,到 2020 年全球逆變器出貨排名前十的廠商中有 6 家為中國 廠商,市場占有率接近 60%,進程迅速。同時國內逆變器價格顯著低 于國外產品,價格優勢明顯,且產品更新換

25、代速度快于國外企業,伴隨部分國 外品牌如西門子、施耐德等退出逆變器市場,未來國內品牌擁有廣闊的海內外 市場空間。行業頭部企業地位穩定,第二梯隊競爭激烈,儲能或成未來增長極。逆變器行 業集中度較高,CR3 為 45%左右,CR10 為 75%左右。行業前四企業地位穩定,第 四至第十的第二梯隊企業競爭激烈,排名變化頻繁。伴隨儲能逐步成為行業共 識,預計未來儲能逆變器需求規模巨大,重點發展儲能的企業或將在未來贏得 競爭優勢。3.2. 跟蹤支架:經濟性凸顯,滲透率提升空間廣闊,國內廠商潛力巨 大跟蹤支架可有效減少太陽能損耗,發電量增益明顯。太陽照射角度會隨晝夜交 替和四季變換發生變化,傳統固定支架角度

26、固定,會導致部分發電量損失,而 跟蹤支架可以隨著太陽角度的變化調整光伏組件的朝向,可以顯著提升發電效 率。以內蒙古庫布奇光伏電站為例,雙面 PREC 組件+跟蹤支架相比于多晶組件+ 固定支架全年發電量增益達 25%。大功率和雙面組件快速發展,跟蹤支架經濟性日益凸顯。跟蹤支架在提升發電 效率的同時,制造和運營維護成本也顯著高于固定支架。以國內跟蹤支架龍頭 中信博為例,2019 年固定支架成本為 23.61 萬元/MW,而跟蹤支架成本高達 50.47 萬元/MW,是跟蹤支架成本的兩倍多。目前光伏發展的關鍵在于降低度電 成本,判斷跟蹤支架是否經濟的關鍵在于發電量的增益能否覆蓋成本的提升。跟蹤支架更適

27、合于雙面組件和大功率組件。配置跟蹤支架的雙面組件能從多個 角度更加充分的利用太陽能,而大功率組件又可以進一步攤薄跟蹤支架帶來的 額外成本,跟蹤支架和雙面及大功率組件的結合能起到“1+12”的效果。2020 年雙面組件的市場占比已達到 29.7%,182/210mm 大尺寸組件市場占比也 在迅速提升。大功率和雙面組件快速發展疊加跟蹤支架技術進步帶來的成本下 降,跟蹤支架替代固定支架的經濟性日益凸顯。目前跟蹤支架市場占比較低,未來滲透率提升空間廣闊。2020 年中國跟蹤支架 市場滲透率僅為 18.7%,遠低于美國 70%的滲透率,離世界平均水平 30%也有一 定差距。對標美國目前市場滲透率,在跟蹤

28、支架經濟性和光伏“降本提效”的 驅動下,未來國內及世界其他地區滲透率提升空間廣闊。 根據 CPIA 和 IHS Markit 的預測,2024 年中國市場跟蹤支架滲透率將達到 25% 左右,全球跟蹤支架新增裝機將超過 150GW,滲透率達到 50%左右。跟蹤支架行業集中度高,美國廠商暫具優勢,國內廠商潛力巨大。跟蹤支架技 術壁壘較高,行業集中度較高,按出貨量統計 2020 年 CR5 達 70%。由于跟蹤支 架的推廣和使用發源于美國,目前行業第一梯隊的企業為美國廠商 NEXTracker 和 Array Technologies,市占率分別達到 29%和 17%。國內跟蹤支架龍頭為中 信博,2

29、016 年以來連續五年出貨量位于全球前 5,2020 年全球市占率為 8%,亞 太地區市占率為 35%,位居第一。目前美國市場跟蹤支架競爭格局較穩定,NEXTracker 和 Array Technologies 占據絕大部分市場份額,但美國目前跟蹤支架滲透率已超過 70%,提升空間有 限,未來跟蹤支架的發展空間主要在國內和世界其他地區。而據 IHS Markit 統 計,美國之外的跟蹤支架市場份額較為分散,競爭格局尚不穩定。廣闊的市場 空間疊加尚不穩定的行業格局,國內跟蹤支架廠商存在巨大發展潛力,機遇與 挑戰并存。3.3. 玻璃:大尺寸、薄型化、雙面化趨勢明顯,需求旺盛,競爭呈 “兩超多強”

30、大尺寸硅片、大尺寸組件迅速發展,推動玻璃大尺寸化。大尺寸組件可以有效 降低 BOS 成本和 LCOE 成本,伴隨大尺寸組件市場占比不斷提升,對組件封裝玻 璃的需求也呈現大尺寸趨勢。目前市場主流的大尺寸硅片為 182/210mm 兩種規 格,對應組件寬度為 1133-1303mm,而傳統晶硅電池所用超白壓延玻璃產線難 以滿足大尺寸生產需求,玻璃廠商大尺寸產線亟待建設投產,未來大尺寸玻璃需 求將持續增長。雙面組件快速發展,推動玻璃薄型化。雙面組件正反兩面使用玻璃封裝,組件 背面也能吸收環境反射的太陽光線,相較于反面采用背板封裝的單面組件,可 以顯著提升發電效率。近年來在光伏“降本提效”的驅動下,雙

31、面組件占有率 迅速提升,2020 年達 29.7%,預計 2023 年將達到 50%。單面組件封裝玻璃的主 流厚度為 3.2mm,而雙面組件多采用 2.5/2mm 的玻璃進行封裝,伴隨雙面組件 市占率的不斷提升,未來薄型化的玻璃市場空間廣闊。光伏裝機需求旺盛、雙面組件發展推動玻璃需求增長。一方面,隨著光伏度電 成本的下降和“碳中和”政策的推行,光伏裝機需求量迅速增長,根據我們的 測算,2030 年全球新增裝機需求為 1246-1491GW,CAGR 達 25%-27%,巨大的光 伏裝機需求推動了玻璃的需求;另一方面,雙面組件滲透率不斷提升,相較于 單面組件,雙面組件的單位玻璃需求量更大。兩方面

32、的因素共同決定未來玻璃 需求增長。在預計未來玻璃需求量巨大的基礎上,我們進一步對 2025 年光伏玻璃需求量進 行了測算,關鍵假設: 1)2025 年光伏裝機需求達到 368GW; 2)大尺寸組件成為主流,210mm 占比 50%,182mm 占比 45%,166mm 及以下 5%; 3)雙面組件占比不斷提升,2025 年達到 70%,其中 2mm 玻璃雙面組件占比 80%; 4)玻璃密度 2.5 噸/m,容配比 1:1.2; 5)組件 CTM 損失 2%,標準功率額定功率轉換率 75%。 根據以上假設測算的結果顯示,2025 年光伏玻璃年需求將達到 2520 萬噸,對 應日熔量需求為 690

33、41t/d,而截至 2020 年底玻璃產能約為 29540t/d,CAGR 達 18.5%,未來玻璃擴產需求仍有較大空間。行業集中度高,“兩超多強”競爭格局明顯。光伏玻璃壁壘較高,行業集中度 高,2020 年 CR5 達 82%,CR2 高達 56%,形成“兩超多強”競爭格局。行業第一 梯隊企業為信義光能和福萊特,二者行業龍頭地位穩固。3.4. 膠膜:技術路線穩定,白色 EVA 和 POE 滲透率提升,競爭格局 呈“一超兩強”膠膜技術路線穩定,受益于光伏行業的高景氣度,未來需求旺盛。膠膜是光伏 組件環節不可或缺的輔材,受益于光伏行業的高成長性,膠膜需求確定性強。同時,膠膜技術路線較為穩定,行業

34、發生顛覆性改變的可能??;位于非硅產業 鏈,不受硅產業鏈上游環節供需狀況的影響,直接穩定受益于光伏裝機需求的 增長。 假設光伏 2021-2023 新增裝機需求分別為 151/189/238GW,平均容配比 1.2, 按每 GW 組件消耗 0.1 億平米光伏膠膜計算,2021-2023 年光伏膠膜需求將 分別達到 18.1/22.7/28.6 億平米。光伏提效背景下,白色 EVA 膠膜和 POE 膠膜(含共擠型 POE 膠膜)滲透率不 斷提升。光伏膠膜可以分為 EVA 膠膜、白色 EVA 膠膜、POE 膠膜和共擠型 POE 膠膜四種,其中 EVA 膠膜成本低、透光性好,白色 EVA 膠膜反射率高

35、、可提升 組件發電效率,POE 膠膜可極大提升抗 PID 性能,共擠型 POE 膠膜則兼具 EVA 和 POE 膠膜優點。目前,EVA 膠膜的市場空間正逐漸被性能更好的白色 EVA 膠膜和 POE 膠膜(含 共擠型 POE 膠膜)擠占,未來膠膜的發展方向以白色 EVA 膠膜,尤其是 POE 膠 膜為主。行業集中度高,形成了“一超兩強”的競爭格局。光伏膠膜行業資金要求高, 行業集中度長期較高,2020 年 CR3 接近 78%。福斯特行業龍頭地位穩定,2020 年膠膜產量 8.74 億平,市場占比超過 54%;斯威克和海優新材為行業第二梯 隊企業,市場占比約 12%左右,形成了“一超兩強”的行業

36、競爭格局,享受光 伏行業高景氣度的長期紅利。4. 光伏設備:大尺寸帶來迭代需求,異質結引領技術革命4.1. 單晶爐:“行業增長+占比提升+大尺寸迭代”帶來需求爆發單晶硅生長爐是在真空狀態和惰性氣體保護下,通過石墨電阻加熱器將多晶硅原 料加熱熔化,然后用直拉法生長單晶的設備,簡稱“單晶爐”。高純度多晶硅料 在單晶爐中熔化后生長成的具有基本完整點陣結構的單晶硅,可用于制造半導體 器件和太陽能電池等。單晶爐制造具有一定的技術壁壘、人才壁壘和品牌服務壁 壘?!靶袠I增長+占比提升+大尺寸迭代”三重邏輯推動單晶爐需求增長。光伏裝機 需求帶動硅片需求迅速增長;單晶硅片高速發展,逐漸成為主流;大尺寸硅片“降

37、本提效”顯著,市場占比不斷提升,與小尺寸長晶設備不兼容。三方面的因素共 同推動單晶爐需求增長。根據中國光伏行業協會統計,2020 年中國硅片產量為 161.3GW,同比增長 19.7%; 預計 2021 年全國硅片產量將達到 181GW。硅片行業集中度高,前十大硅片生產 企業均位居中國大陸,即中國硅片市場在一定程度可代表全球市場。硅片生產離 不開長晶設備,硅片的擴產將帶動長晶爐的需求增長。單晶產品相較多晶產品具有晶格缺陷更低,材料純度更高,電學性能和機械性能 更加優異等特點,從而具有更大的轉換效率提升空間。目前單晶硅片占比已超過 90%,成為主流硅片,單晶設備的需求隨之增長。大尺寸時代為單晶爐

38、設備帶來增量空間。M2 硅片外徑為 210mm,M6 硅片外徑為 223mm,傳統的主流單晶爐熱屏內徑在 270mm 左右,拉制 M6 硅棒完全可行,且無 須重大改造。而 M12 的硅片直徑是 295mm,無法兼容現有的單晶爐。因此受益于 單晶硅片的產能擴張和大尺寸化趨勢,行業對設備的采購需求有很大增量空間。 目前產業鏈內單晶爐龍頭企業均在積極布局大尺寸硅片設備擴產。如果未來 210 的市場需求較好,滲透率加快,將帶來更多無法兼容 210 硅片的舊產能的更新需 求,設備采購需求將進一步提升。2020-2021 年單晶爐市場空間達 217 億元:按照下游廠商規劃,預計 2020-2021 年新增

39、產能 78GW、89GW,對光伏單晶爐(10MW/臺)的需求分別為 7800 臺、8900 臺。若考慮在未來硅片價格下行周期中,可能影響到二線硅片廠商的投產力度和 進度。我們分別建立 3 種場景進行分析:樂觀預測為下游擴產超預期;中性預測 為下游按計劃擴產;悲觀預測為下游擴產不及預期。若以 2020-2021 年內單晶擴 產約 170GW 體量進行測算(中性測算:隆基 75W、中環 37GW、晶科 19GW、晶澳 19GW、上機近 20GW 等),單晶爐的市場空間約 217 億元。疊加配套設備,設備 投資額有望達 282 億元左右。4.2. 切片機:新增+換代需求旺盛,國內企業“三足鼎立”目前

40、 210 硅片產業化的關鍵制約因素之一為切片良率。210 切片機更新需求大。金剛線切片機是光伏專用設備,用于對經磨削加工后的單晶硅棒或多晶硅錠的切 片。要通過密集的線網將 700mm 長的硅錠切成 2,500 片 0.1mm 左右厚的硅片, 且需保證良率在 90%以上。其技術難點在于,當極細的鋼線在高速運轉下切割硅 錠時,要確保線網張力一致性、控制多電機同步運行以降低斷線率;減少硅片TTV、 崩邊以提高硅片合格率。金剛線切片機在單晶硅切割方面已成為行業主流。金剛線切割技術大規模應用于 單晶硅片的切割始于 2010 年,具有薄片化切割、減小切口損失、降低硅料損耗、 提高加工效率、提高出片率、降低

41、污水及 COD 排放等優勢,可以大幅降低硅片生 產企業成本,提高硅片品質。該技術在切片環節所占份額近年來逐漸上漲,預計 2025 年后將基本取代傳統砂漿線切割。受益于大尺寸硅片,2021 年光伏切片機需求將接近 20 億元。目前上機、中環引 領 210mm 大硅片生產,隆基則大力推廣 182mm 硅片。相應的光伏金剛線切片機有 望迎來新一輪更新換代需求。我們測算 2021 年光伏切片機需求超過 18 億元,接 近 20 億元。(1)新增需求:預計在 8 億元以上;(2)更換需求:預計超過 10 億元。新增需求:假設 2021 年全球光伏新增裝機 160GW,較 2020 年的 130GW 新增 30GW 左 右。目前上機數控 2

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