• 光伏行业:平价已来,星辰大海

    2021-02-05|阅读数:135

      产业链景气程度提升,龙头有望持续受益。随着疫情影响消散、全球光伏投资热情高涨,产业链龙头产能扩张,行业需求提升中有望持续受益。硅料明年几无新增产能,需求强劲、供给有限,供需紧平衡格局有望延续,明年硅料价格有望维持较高水平。硅片:一体化企业补齐硅片产能,新进者产能逐步投放,盈利或有所理性回落,依靠大尺寸等产品升级,龙头企业盈利韧性强。电池:新技术加速研发,大尺寸非硅成本低,盈利能力强。组件:渠道与品牌是核心,成本做助力,龙头集中度加速提升。光伏玻璃:受益于装机增长和双玻渗透加速,玻璃需求高增长,短期有效产能增量有限,价格有望维持高位。胶膜:“一超多强”格局延续,龙头凭借POE等需求结构性变化增强盈利,未来有望借技术、规模、成本等优势强化成长确定性。逆变器:凭借高性价比,全球化布局龙头厂商将充分受益海外市场份额增长和高毛利红利。

      BIPV开启新增市场,多项技术降本增效。HJT:工艺精简、降本空间大,有望成未来发展方向,新进入者持续涌入,产能有望快速提升。BIPV:兼具发电、建材、投资功能,潜在空间广阔,预计我国2025年BIPV市场规模将达583.1亿。大尺寸:可提高组件功率,降低非硅成本,是行业发展趋势,各大厂商纷纷推出大尺寸产品。


      3、 产业链各环节现状及盈利剖析

      1)硅料:需求持续增加,国内占比提升

      近年来多晶硅需求持续提升,2019年国内多晶硅产量34.2万吨,同比增长32.0%;全球多晶硅产量50.8万吨,同比增长13.4%。

      早前多晶硅生产技术被国外垄断,随着国内多晶硅技术的提升,中国光伏级多晶硅产能从2009年开始扩张,占全球比重逐步上升,2017年占全球比重已超50%,2019年国内多晶硅产能45.2GW,占全球比重69.2%。

      集中度逐步提升,垄断格局逐渐形成

      全球多晶硅市场集中度进一步提升,2019年全球多晶硅市场CR5为61.3%,较2018年提升10.5个百分点。

      2018-2019年国内硅料产能大规模扩张,扩张主体主要集中在通威股份、大全新能源、新特能源、保利协鑫和东方希望等五家企业,产能释放成本曲线左移,加上疫情影响,2020年上半年硅料价格下跌,降低硅料厂商扩产意愿,小厂商逐渐退出竞争,国内多晶硅产能分布趋于集中,推动行业形成通威股份、保利协鑫、大全新能源、新特能源等几家寡头垄断格局。

      考虑海外硅料产能退出,以及国内硅料环节扩产周期需1-2年,明年几乎无硅料产能扩充,确定性很强。

      国产替代加速,海外高成本产能出清

      海外多晶硅料厂商如Wacker、OCI等的生产成本较高;2018-2019年上一轮国内硅料厂商扩产后,2019-2020年初多晶硅价格进一步下探,今年Q1 OCI的EBITDA率降至-10%,Q2 Wacker的EBITDA率降至10%,而国内大全新能源Q1/Q2 的EBITDA率仍可达37.4%和20%,国内多晶硅厂商毛利率远高出海外厂商。

      多晶硅料业务的亏损,使得OCI计划关停韩国5.2万吨光伏级多晶硅料产能,Wacker 8万吨产量亦有计划减产,海外高成本产能陆续退出。

      颗粒硅可批量使用,仍存问题有待解决

      目前硅料环节的生产技术主要采用改良西门子法,重资产性质强、投产周期长,龙头企业通威、大全、特变、协鑫等电价成本接近,成本优势十分明显,通过技术工艺改进等微改良方式实现降本是主要选择。

      保利协鑫的颗粒硅技术已具备商业化生产条件,经投炉验证结果显示,其杂质含量(磷、碳、金属含量)已与太阳能级持平,可批量使用;但仍存在硅粉较多、表面积大易吸附以及加料跳料等问题尚待解决。


      2)硅片:产量稳步增长,中国占据绝对份额

      硅片产量稳步增长。2019年全球硅片产能185GW,全球硅片产量138GW,同比增长20%;中国硅片产能180GW,中国硅片产量135GW,同比增长19.5%。近十年全球及中国硅片的产能和产量快速提升,2010年全球硅片产能和产量仅为33和23GW。

      中国硅片产能扩张带动全球硅片产能增加,其中中国硅片产能占全球的97.3%,占据硅片的绝对份额,是硅片制造大国。

      市场集中度提升,龙头格局稳固

      全球硅片行业产能市场集中度逐年提升,2019年全球硅片CR3/CR5/CR10分别达58.8/72.3/85.4%,市场集中度较高,因硅片环节成本端的降低更多的依赖于企业工艺的改进。

      双龙头格局稳固,截止2019年底,隆基和中环的单晶硅片产能分别为45GW和30GW,占比37%和25%,呈现双寡头格局;龙头厂商持续扩产,2020年隆基和中环单晶硅片产能将分别达到80GW和55GW,市场集中度将进一步提升。

      单晶趋势明显,厂家补齐硅片产能

      硅片单晶趋势明显,市占率稳步提升。2019年单晶硅片市场占比达65%,其中P型单晶占比60%,同比提升20.5pct,N型单晶占比5%,与2018年基本持平;随着下游对单晶产品需求增大,单晶硅片市场占比将持续提高,硅片单晶趋势明显,CPIA预测到2022年单晶硅片占比将提升至80%,我们预测进度或更快。

      盈利高企推动扩产,厂家补齐硅片产能:2020-2021年各大厂商进入新一轮硅片扩产周期,其中主要硅片企业如隆基、中环、上机、京运通分别扩产20GW、30GW、8GW、12GW;而一体化厂商晶科、晶澳分别扩产10、7GW;新进入者通威扩产7.5GW。硅片行业的高盈利或将随着各大厂商硅片产能的顺利释放逐步回归至合理水平

      3)电池:全球产量持续增长,国内占比超七成

      2019年全球晶硅太阳电池片总产能210.9GW,同比增加21.3%;总产量140.1GW,同比增加23.3% 。全年行业产能利用率66.4%,较2018年有所上升,主要原因是全球组件需求大幅增加催生电池片需求,且产能利用率较低的落后产能在价格快速下跌时退出市场,产量主要集中在产能利用率较高的电池片龙头企业。

      从产能分布上看,全球电池片产能主要集中在东亚,其中中国大陆产能占比超过70%,2019年底国内太阳能电池片产能163.9GW,同比增长28%;2019年国内太阳能电池片产量110.3GW,同比增长28%。

      格局较分散,集中度有望提升

      国内电池片产能较分散,截至2019年底,产能占比第一的通威市占率仅11%,排名前十企业的产能合计占比约60%。龙头企业纷纷提出扩产计划,预计到2020年底,爱旭、隆基、通威、天合、晶澳的电池片产能将达36GW、35GW、30GW、22GW、18GW,届时预计CR10有望提升至66.2%,集中度提升。

      技术百家争鸣,转换效率加速提升

      目前P-PERC电池仍是主流的高效电池技术,产业界在在电池片环节已经开始商业化探索的其余路线还有N-PERT、NTopcon、HJT和IBC等路线及其组合方案。通过国产替代、规模效应等,HJT和Topcon等初始投资有望下降较大幅度,良率和效率随量产线的增加也有望继续提升;IBC仍处于研发阶段,国内尚未量产。

      大尺寸非硅成本低,盈利能力强

      成本下降是实现光伏平价的关键。大尺寸意味着硅片面积增大、电池瓦数增多、组件功率提升、度电成本下降;同时在电站端,可以减少组件数量,大幅度减少建设用地、支架长度等,降低物流运输成本、现场施工成本等。根据测算,210电池的非硅成本有望较常规尺寸电池片的下降0.05元/W以上,带来净利率提升,将显著提升ROIC水平。

      主要企业新上产能均为210向下兼容。爱旭明年计划24GW210mm和182mm产能,10GW166mm产能,剩下2GW是158.75mm产能,大尺寸占比达94.4%。通威股份明年出货目标在35GW左右,只有5GW是多晶和小尺寸单晶,大尺寸占比达85.7%。大尺寸电池的良品率从此前的92-93%提升到现在的95%,未来有望提升至97%、98%左右。

      4)组件:全球产量逐年增长,中国占比超7成

      全球组件产能和产量逐年增长 。2019年全球组件产能218.7GW,同比增长14.8% ;全 球 产量138.2GW,同比增长19.34%;国内组件产量98.6GW,同比增长16.96%;产量增速放缓主要系中国市场下滑影响。

      可以看到,2019年国内组件产量占全球产量71.34%,为避免关税等,部分组件产能在东南亚地区。

      前十企业格局稳定,鲜有新进入者

      组件环节具备品牌和渠道的壁垒,需要持续耕耘,近些年来鲜有新进入者挤入到全球组件前十厂商的行列中。在前十名企业中除First Solar和韩华之外,其他均为中国企业。晶科能源已经连续四年组件全球销量第一,隆基股份的上升势头非常猛。

      渠道与品牌助力,龙头集中度提升

      组件直面终端电站,兼具消费品和工业品属性,对企业的销售能力要求高,渠道销售的重要性明显。

      组件试用期可达25-30年,售后保质期约20年,客户重视组件企业的经营质量,使用知名组件品牌更易获得银行融资和无追索权贷款。

      随着光伏需求市场的全球化,国内组件转为外销驱动,龙头组件企业具备渠道、品牌、成本等优势,组件环节集中度逐步提升,CR10占比由16年的39%上升到19年的57.6%。疫情影响下,龙头企业抗风险能力更强,预计2020年行业集中度将更进一步提升。

      叠瓦有效提升组件效率,良率和专利问题有待解决

      叠瓦可大幅提升转换效率,良率和设备投资拉高封装成本。较常规组件,叠瓦组件量产功率可提升10%-12%,主要因减少封装留白的电池数量增加,以及焊带取消和电池片切小带来的电流损耗减少(一般将常规电池切成5/6片,单片电池电流仅为原来的1/5或1/6)。电池间用导电胶连接,电阻比焊带低,功率损耗降低。叠瓦组件产线需在传统产线前端增加激光切割、涂胶和叠片三个步骤,焊接上也有所改动。叠片和焊接对设备精度要求非常高,是限制叠瓦良率的核心环节。目前叠瓦组件设备投资额约2亿/GW(传统组件约0.7-0.8亿/GW)。叠瓦在功率增益、BOS成本、抑制热斑、硅片轻薄化等方面具有其他技术无法比拟的优势。

      专利保护短期阻碍叠瓦放量。叠瓦专利分为设计专利和工艺专利,设计专利主要由日本信越持有,现已过期;SunPower和Solaria掌握核心工艺专利。国内东方环晟获得Sunpower专利授权,赛拉弗、协鑫集成获得Solaria专利授权,协鑫集成还通过收购Sunedison获得专利授权, 国内其他企业也在自主研发叠瓦技术,可通过改变叠瓦排列顺序等方式规避专利。


      5)光伏玻璃:双玻渗透加速,玻璃需求高增长

      经测算,生产1GW单玻组件所需的光伏玻璃原片6.3万吨,而生产双玻组件所需的2.5mm光伏玻璃原片9.6万吨, 2.0mm光伏玻璃原片7.8万吨。2.0mm双玻组件比单玻组件对光伏玻璃原片的需求高23.8%。

      考虑未来全球装机需求的增长和双玻组件渗透率的提升,同时考虑2.0mm薄玻璃技术逐步成熟的占比,我们预计2021年 和2022年光伏玻璃原片需求量将达1101.33和1559.95万吨,同比分别增长37.13和41.64%。

      集中度提升,价格维持高位

      2006年,随着光伏行业的快速发展,国内光伏玻璃行业在需求和利润的双重驱动下开始起步,经过十余年的成长,目前我国已成为全球主要的光伏玻璃生产国,国内光伏玻璃的产能和产量占到全球的90%以上。

      2020年7月以来,光伏玻璃价格上调四次,目前2.0mm镀膜平均价为34元/平,3.2mm镀膜平均价为42元/平。由于海内外需求旺盛,光伏玻璃产能受指标限制且新产能投放周期较长,即使短期有部分浮法玻璃背板的使用,短期供需紧张仍难有较大改善;预计明年价格或将维持高位。

      龙头加速扩产,强者恒强

      信义光能和福莱特分别为全球第一大和第二大光伏玻璃生产商。截至2019年底,光伏玻璃产能分别为7800吨/日和5400吨/日,占国内光伏玻璃总产能的比例分别为29.5%和20.4%。

      信义光能分别在今年三季度初和三季度末在北海各投入1000吨/日光伏玻璃产线,届时总产能将达9800吨/日;明年安徽芜湖四条1000吨/日产线有望投产。而福莱特也将于今年年底在越南投产一条1000吨/日的产线,届时总产能将达6400吨/日;明年越南二线1200吨/日产线和安徽凤阳四条1200吨/日产线有望投产。

      信义光能和福莱特两家龙头光伏玻璃公司的毛利率水平优异,高于二、三线企业10-20PCTs。光伏玻璃为技术和资本双密集型行业,先发优势、规模优势、资源优势和客户优势等构筑的行业壁垒突出。

      6)胶膜:市场集中度高,福斯特市占率遥遥领先。

      7)逆变器:新增装机+存量替换拉动出货量增长。


      4 新技术如火如荼,平价未来已来


      1)HJT:转换效率更高,有望成为未来发展方向

      HJT技术:HJT电池具有本征非晶层的异质结(Heterojunction with Intrinsic Thin-Layer),是一种利用晶体硅基板和非晶体硅薄膜制成的混合型太阳电池。其以N型单晶硅片为衬底,在硅片正面依次沉积本征非晶硅薄膜、N型非晶硅薄膜,背面依次沉积本征非晶硅薄膜、P型非晶硅薄膜,掺杂非晶硅薄膜两侧分别沉积透明导电氧化物薄膜(TCO),在TCO两侧顶层形成金属电极。

      HJT电池技术转换效率更高:根据CPIA统计,2019年规模化生产的异质结电池(HJT)平均转换效率达到23%,高于主流PERC技术路线电池,并且未来五年转换效率有望继续提升至25.5%以上。

      工艺流程精简,降本空间大

      HJT太阳能电池的工艺流程精简,主要包括清洗制绒、非晶硅沉积、TCO膜沉积和电极制作。目前HJT生产过程对设备、材料等要求更高,成本也更高,但降成本空间大。

      多数厂商持续跟进,预计产能将超100GW

      HJT电池商新进入者:2020年8月山煤国际预备扩产1GW HJT产能,2020年9月安徽华晟预计扩产500MW HJT产能,HJT电池新进入者的核心壁垒在于HJT技术、运营及销售团队,在各地地方政府的推动下,未来新进入者数量会越来越多。

      HJT电池未来产能展望:随着新进入者的持续涌入,未来HJT电池产能有望不断扩张,根据Solarzoom预计,2020年末HJT产能预计达到3-5GW,2021年末达到10-20GW,2022年末达到50GW以上,2023年末预计产能将超过100GW。

      2)BIPV:光伏建筑一体化,兼具发电、建材、投资功能

      BIPV即光伏建筑一体化,是光伏系统本身作为建筑物的一部分形成的太阳能光伏发电系统;BAPV是指在现有建筑上安装的太阳能光伏发电系统。BIPV既具有发电功能,又具有建筑构件和材料功能,起到受力、遮风、挡雨、隔热的作用,甚至可以提升建筑物的美感,BIPV业主还能通过自发自用和余电上网获得投资回报。

      BIPV按材料不同可分为晶硅光伏组件和薄膜光伏组件等;按建筑类型不同可分为光伏屋顶或墙体、光伏幕墙、光伏采光顶和光伏遮阳板等;按应用对象不同可分为户用BIPV和工商业BIPV等。


      潜在空间广阔,千亿蓝海起航

      投资收益改善和绿色补贴政策催生全球百亿美元市场。根据Grand View Research发布的数据,2019年全球BIPV市场规模为131亿美元,预计2020年将达到148亿美元,2020-2027年每年复合增长率为23.1%。

      国内BIPV规模化发展条件具备,千亿蓝海潜力待挖。据中国建筑科学研究院太阳能应用研究中心测算,目前我国既有建筑面积可安装光伏400GW,每年竣工建筑面积可安装40GW,潜在市场空间达千亿元。基于未来中国年新增竣工面积进行增量空间测算,到2025年中国BIPV的增量市场规模和年复合增长率将分别达到583.1亿元和40.4%。

      特斯拉爆款光伏屋顶掀BIPV风口

      2019年四季度,特斯拉发布太阳能屋顶明星产品第三代Solar Roof,外形和综合成本优势明显。Solar Roof外形与普通砖瓦类似,自然美观,表面为带纹理玻璃,内嵌光伏电池。与光伏组件Solar Panel+新建屋顶方案相比,Solar Roof一体化方案每平米和每瓦造价分别降低370元和6.89元;与纯屋顶相比,Solar Roof新增造价为7.08元/W,美国居民电费为1.4元/kWh,大约5年可收回成本,远短于25年使用寿命。

      国内BIPV市场方兴未艾,进程明显加速

      BIPV经济性提升刺激自发性投资需求,企业竞争带动产品迭代,国内分布式发电中BIPV有望成为新热点。

      各大厂商纷纷推出大尺寸组件产品

      顺势而为,各大组件厂商推出大尺寸产品。2020年下半年,光伏产业链供应紧张导致主流尺寸产品成本上升,大尺寸产品与主流产品之间成本差距相对缩小,为182mm、210mm大尺寸产品的推广带来了市场空间。继隆基股份、晶科能源、晶澳科技于2020年11月份力推182mm组件之后,近期天合光能与中环股份签订65亿元210mm组件采购合同,并与通威股份共同投资150亿元用于生产210mm系列相关光伏产品。

    来源:方正证券,申建国 、王东华