聽聞一位大佬說過,有的人買入偉大的公司,有的人買入偉大的變化。從微觀經濟學來看,這是一個樸素精妙的總結:
在行業成長期看變化,在行業穩定期看確定性。
這也意味著,根據不同行業的屬性、成長穩定跨度、競爭格局等因素,不同方法的適用性是有差異的。
躍遷,即量子力學體系狀態發生跳躍式變化的過程。原子在光的照射下從高(低)能態跳到低(高)能態發射(吸收)光子的過程就是典型的量子躍遷。
光伏行業便是這樣一個歷經躍遷、擁有偉大變化的行業,每一次的變化都對行業造成了顛覆性影響。
即使在摩爾定律加持下技術進步飛速的半導體行業,臺積電依然立于不敗之地。只有光伏行業重復著從首富到破產的故事。
技術的毀滅性創新——兩次能級躍遷復盤
光伏歷史上有兩次技術迭代帶來的行業躍遷:晶體硅替代薄膜路線和單晶硅片替代多晶硅片。
完全不同的新技術替代了難以升級的老技術形成轉換效率的躍遷,摧毀了現存者的資產負債表,關閉了舊的上升通道。
顛覆性新技術激發能級躍遷。
1、2009-2010年,硅料——多晶替代薄膜
隨著2005年《京都議定書》的生效,德國《可再生能源法》、西班牙“皇家太陽能計劃”等出臺,可再生能源歐洲國家掀起熱潮,尤其是德國西班牙等國家大力補貼光伏,歐洲多國光伏裝機量年年增速100%+。
光伏行業一時風光無兩。
中國企業家沒有缺席這樣一場財富運動。但當時因為“三頭在外”的約束——原料在外,技術在外,市場在外,中國僅是一個世界光伏產業的代工廠,做的是最低端的組裝加工環節——進口電池片,用密封工藝稍稍加工形成組件,再銷售給下游客戶。
“三頭在外”的約束中,原料——硅料供給是整個產業鏈的核心瓶頸。當時具備生產能力的企業主要是被七家國際大廠以及少數國內老牌半導體材料廠壟斷,產能和短期供給量有限,完全是賣方市場。
多晶硅價格迎來快速上漲,從 2003 年的約 35 美元/kg持續上漲到 2008 年瘋狂狀態的 400~500 美元/kg。
在多晶硅價格上漲的2003-2008年,薄膜路線因為性價比凸顯的優勢,增速快于晶體硅路線,份額占比從6%提升至10%左右。應用材料等半導體公司紛紛推出了交鑰匙生產線,國內如正泰光伏、新奧光伏能源等企業大手筆買入生產線,加入原料熱潮。
高額利潤的誘惑下,當時甚至還出現了金屬硅和廢硅回收冶煉等非主流路線。
在國內同行紛紛投入薄膜路線的懷抱的時候,一家在香港上市的二線熱電廠發現,硅料的制備工藝其實是中等難度的化工流程,瓦克等傳統硅料企業因為半導體出身,路徑依賴導致視野受到半導體制備的限制。
這家叫保利協鑫的公司獨辟蹊徑招聘一批東北化工廠的工程師,自己設計還原爐和反應釜摸索工藝。2009年冷氫化工藝成功落地,震驚了全球光伏屆。
HK.3800股價一飛沖天漲了十倍,洶涌而來的資金推動5000噸、10000噸、15000噸直到50000噸冷氫工藝生產線的建成,硅料價格如墜機一般從200美元/kg跌到20美元/kg。
晶體硅路線的成本降速遠超薄膜路線,硅料價格的雪崩導致a-Si、鏑化鎘等太陽能薄膜電池路線的退出,奠定了晶體硅的主流地位。
從應用材料到正泰、新奧等薄膜企業黯然退場;漢能光伏卻在高點接盤了薄膜路線產能,故事到今天也沒有結束。
至于金屬硅和廢硅回收,再無提及。
2、2013-2019年,硅片——單晶替代多晶
2008年金融危機、2010-2011年歐債危機,雙管齊下消滅了德國西班牙的光伏補貼。
2011年10月18日,德國SolarWorld美國分公司聯合其他6家生產商向美國商務部正式提出針對中國光伏產品的“雙反”調查申請。
2012年10月10日,美國商務部對進口中國光伏產品作出反傾銷、反補貼終裁,征收14.78%~15.97%的反補貼稅和18.32%~249.96%的反傾銷稅。
2012年9月,歐盟啟動針對中國輸歐光伏產業反傾銷調查。
2013年6月,歐盟委員會宣布將從6月6日至8月6日對中國光伏產品征收11.8%的臨時反傾銷稅。
瘋狂擴產的多晶產業鏈遇到光伏歷史上最慘烈的供需雙殺。
供需失衡導致產品價格快速下跌,眾多廠商出現虧損,被迫停產裁員。當時國內光伏行業的龍頭企業,在激進擴產的格局下遭受致命一擊,導致資金鏈斷裂。無錫尚德、LDK、英利等企業都遇到了經營困境,或宣布破產重組,或被收購。
當時相對小眾的單晶硅片企業降價反應遲鈍,單晶硅片市占率被擠壓至不到20%。2012年上市的隆基股份手握首發募資15億,面對行業慘狀,心有余悸。
2011-2012年全行業的資源堆積于多晶硅片領域,當行業危機來臨,多晶企業自顧不暇。只有進取的隆基股份和跟隨的中環股份在2013年之后,在單晶領域低調前進。
行業危機中,多晶擴產全面終止,大批全新和半新光伏設備被仍在港口和渠道無人問津。隆基股份在第一階段擴產的時候以5折甚至更低的價格大量購入這些設備(如單多晶通用的切片機等),在行業低迷期間,這些設備有效地降低了隆基股份的生產成本,隆基股份小心翼翼地積累著自己的力量。
2013-2015年,小小的隆基股份在強大的協鑫的陰影下埋頭探索單晶降本工藝,直到2015年第一次增發隆基股份成功獲得20億子彈。隆基股份手握35億資金(15億IPO+20億增發),第一次啟動單晶大規模擴產。
這次大規模擴產不但迅速填補行業產能空間,而且推高了行業壁壘,有效地阻擋外來者。快速增長的業績也吸引了更多的資金推動更大規模的擴產,反身性加速正循環。
5GW、10GW、20GW直到65GW的過程,像極了當年的保利協鑫,而隆基股份30倍的股價漲幅則遠遠超越保利協鑫成為A股當之無愧的光伏行業龍頭。
2013年至今單晶硅片替代多晶硅片,直拉單晶和金剛線工藝的導入將多晶市場份額逼退至不到20%,奠定了單晶路線是面向未來主流晶體硅路線的基礎。
3、光伏行業兩次能級躍遷的小結
兩次能級躍遷之前,都發生了需求崩塌的行業危機,甚至疊加了金融危機,造成行業供需雙殺。糟糕的行業基本面令主流廠商對主營業務自顧不暇,哪里有精力和能力探索新工藝?等到需求恢復之后,更高效率更低成本的新技術全面替代主流傳統技術。
兩次能級躍遷之前,行業瓶頸都指向了下一個突破口。2009年的瓶頸是硅料,2013年的瓶頸是硅片。保利協鑫和隆基股份在各自領域籌劃了清晰的路線圖以及工藝儲備。拿到充足子彈之后的大規模擴產迅速占據市場掌握話語權。
兩次能級躍遷都主角都是當時的非主流廠商,一則沒有包袱,二則沒有思維定勢,三則是適時充足的子彈,萬事俱備,順勢而為。
能級躍遷再探——必要性
1、供給過剩
由于光伏效率提升成本下降,全球范圍內發電側平價越來越普遍,脫離補貼約束的需求內生性加強。面對巨大的傳統能源市場,占比很小的光伏能源長期復合增速保持在兩位數,空間大增速快的特性吸引越來越多的投資人。
價格是由供需共同決定的,不斷下降的光伏價格背后是三位數的供給增速超越兩位數的需求增速。
能級躍遷打開了新舊路線替代的廣闊空間,后來者的學習曲線拉平超額利潤,供給過剩隨即出現。也即,產能過剩是能級躍遷的必要條件之一,沒有上一輪產能過剩就不會有下一輪技術創新。
產能過剩意味著當前工藝的極限。價格的變化來自于供需的變化,光伏需求兩位數的變化刺激光伏供給三位數的變化,結果就是產能過剩。
當前工藝帶來需求的擴張領先于供給,工藝的超額利潤率刺激供給進一步釋放,比如2010年50%毛利率的硅料,2019年30%毛利率的PERC電池、2020年40%毛利率的單晶硅片。
當前工藝帶來的需求擴張被供給超越時,產能周期拐點出現,價格暴跌、毛利率大幅下降,難以回到之前的水平,ROE永久性壓制,因此產能過剩意味著當前工藝的極限。
上市公司說光伏價格下降是常態。
這個觀點沒有錯,但是價格暴跌利潤率崩塌說明供需關系依然有效。傷害利潤表甚至資產負債表的價格下跌不是常態,也不能是穩定態。
上市公司還說行業產能過剩是常態,但是我們的優質產能不足。
如果公司產品價格隨著行業而暴跌,那么往往說明公司其實沒有競爭優勢。看看鋰電池,看看寧德時代就知道了。
產能過剩意味著未來工藝的開始。所謂禍福相依,產能過剩的另一面是未來工藝的開始。產能過剩倒逼企業技術創新,2012年隆基股份劃出未來成本曲線,董事長的理由很簡單,再不快速降本公司死路一條。
產能過剩打壓的價格為下一個產業環節的技術創新做好鋪墊。
硅料從200美元/kg跌到20美元/kg,效率更高的單晶硅片進入快速降本的通道,站在大規模商業化的起點。
產能過剩摧毀資產負債表沉重打擊廠商信心,破產的廠商不可能重新回到原有技術路線,甚至不會重回光伏行業。
對于技術穩定的產業鏈環節來說,這意味著以后的格局優化,比如硅料和硅片。
對于技術顛覆的產業鏈環節來說,這意味著新技術替代傳統技術的開始。
2、融資擴產
當技術創新證明新一輪周期開始的時候,融資擴產是推動行業快速發展的必要條件。
融資擴產是光伏的內在屬性
光伏是典型的周期成長型制造業,在正確的時點投入盡可能多的資本開支是行業發展屬性決定的。
更多的融資意味著更高的杠杠率,更大的規模意味著更低的生產成本和更高的利潤率、更快速地推動新技術替代傳統技術實現更高的周轉率。
越來越多的光伏企業登陸資本市場對于行業發展是極大的利好,融資規模越大,行業發展越快,抗風險能力越強。
度過成長期之后優勝劣汰剩下的領先企業將為資本市場帶來后期回報,資本市場也是進取精神的獵場。
融資擴產是企業的競爭優勢
產能過剩的傳統技術和廠商不會有人重復投資,即使能融到錢投進去最終也是人財兩空,比如退市的海潤。
開拓新興技術的廠商,只有在傳統技術產能過剩的時候,敢于融資盡力擴產,才能在未來的競爭中站穩腳跟,比如隆基股份。
2013-2014年全行業的玩家都陷入多晶產能過剩的泥潭難以自拔,根本無法轉身。彼時隆基股份遵循降本曲線,籌備融資20億準備大規模擴產單晶硅片,行業獨此一家。
當隆基股份的融資計劃被批準的時候,聰明地資本市場將股價抬升到13塊,翻了4倍。巨額資金保證隆基股份的產能和成本一騎絕塵,已有參與者不能做,圍觀者不敢做。
上市9年以來,隆基股份直接融資接近200億;1月29日,隆基股份披露了2020年業績預告,全年扣非后歸母凈利潤中位值80億元,上市以來的扣非歸母利潤總額超過融資額。
這期間,隆基股份產能增長近四十倍,等效成本下降80%;并且靠一己之力將單晶市占率提高到近90%,成功實現單晶替代多晶。
不僅如此,隆基股份同時擴產了投入產出效率更高的組件,進一步加大經營杠桿,將單晶硅片替代多晶硅片的顛覆性發揮到極限。
3、波動性之源——金融反身性
光伏行業對于傳統能源行業的替代潛力吸引著無數的金融資本,光伏行業的重資產屬性以及不同產業鏈環節學習曲線的斜率不同,帶來不同的反身性試驗。
這是2011年至今的硅料價格,當年保利協鑫的產能釋放完畢,硅料價格從100美元/kg跌到20美元/kg。
雖然后續通威、大全在新疆建設更有競爭力的硅料產能,但是硅料價格從2013年的20美元/kg只是跌到去年最低8.8美元/kg,倒逼瓦克和OCI退出,硅料價格隨后在去年7月企穩上漲。
通威、大全和保利協鑫等幾家廠商的高市占率控制全球光伏硅料的定價權。
單晶硅片價格在2018年10月底至2020年4月的18個月保持穩定,背后是隆基股份和中環股份高度集中的市場份額和市占率帶來的話語權。
能級躍遷并不是行業波動性之源,恰恰相反,令人生畏的顛覆性創新來了長期的行業格局穩定。
行業波動性來源于分散的競爭格局,背后是學習曲線擴散之后無差異的產品競爭。
如果學習曲線掌握在有限幾家廠商手中,這些廠商大舉融資迅速擴張形成經營壁壘和穩定格局,比如如今的硅料和硅片環節。
如果學習曲線擴散至全行業,結果就是沒有約束的產能過剩,比如之前崩塌的多晶硅料和去年崩塌的PERC電池。
融資擴產后的供給過剩并不必然發生,得看能級躍遷背后學習曲線的具體情況,因為光伏自帶金融反身性。
第三次能級躍遷?
1、技術迭代
硅料的技術迭代穩定了硅料行業的競爭格局。2020年以來海外硅料廠紛紛停產,通威、大全和協鑫等等廠商的市場集中度超過70%,硅料價格的波動率顯著下降。
硅片的技術迭代正在穩定硅片行業的競爭格局。2020年多晶硅片的市占率降到20%以下,隨著隆基股份、中環股份和上機數控等廠商產能的大規模釋放,單晶硅片2020年的CR5預計超過80%。
2020年4月至6月,單晶硅片價格暴跌,即使是短期硅料環節的供需偏緊以及硅片旺盛的需求,將硅片價格短暫拉回,也無法阻止硅片價格向臨界點進發。以后隨著波動率的收斂,硅片價格的下降速度將放緩。
我們可以計算,硅片從3.5元/片跌到長期價格中樞2.3元/片,效率更高的異質結將進入快速降本的通道,站在大規模商業化的起點。背后的邏輯是越過臨界點之后,效率更高的產品降本速度更快,單位原材料含量越低。
復盤來看,硅料和硅片都發生了技術迭代,最后一個領域電池片依然悄然無息(進入21年之后越發暗波涌動)。正是這種悄然無息導致電池片的行業依然分散,面對硅片的產業鏈博弈始終沒有話語權。
從貨值計算,電池片的市場容量接近硅片兩倍,單位利潤率水平不及硅片的1/3,這是非常不正常的現象。
電池片的未來工藝,其實早已存在,正確時點的大規模生產將促進其商業化成熟。
從十年前美國國家實驗室的技術演進圖來看,光伏的效率排序:異質結(Multijunction)>單質結(Single-junction)>多晶電池(Crystalline Si)>薄膜電池(Thin-film)。
產業層面的兩次能級躍遷完美體現了這個效率路線。
市場認為光伏新技術層出不窮,難以辨識真偽。但緊緊圍繞第一性原理,這個效率路線圖是無可爭辯的,背后是材料學的科學邏輯。
歸功于獨有的復合材料結構以及可觀的效率潛力,光伏技術的未來早已有所安排——異質結技術。
硅料替代薄膜和單晶硅片替代多晶硅片的過程為異質結替代單質結做好了產業鋪墊,因為異質結電池的硅片基底是N型單晶硅片,P型單晶制備工藝可以轉化為N型工藝(這并不是能級躍遷),所以當P型單晶硅片全面替代P型多晶硅片的時候,就是宣告N型結構替代P型結構的開始。
2、行業突破
光伏行業突破是清潔能源替代傳統能源的過程,光伏效率越高成本越低,替代過程才能繼續進行。
這個過程包括兩層意義的突破,第一個是擺脫補貼約束,第二個是擺脫并網約束。
光伏的商業化開始于上世紀90年代的德國補貼政策,之后每一次的行業波動都源于財政補貼的變化,比如2008年全球金融危機、2011年歐債危機和2018年中國財政調整。2008年全球金融危機導致德國補貼大幅下滑,2011年歐債危機導致德國西班牙補貼大幅下滑,2018年531新政導致中國補貼大幅下滑。
有趣的是,每一次危機對光伏需求的沖擊越來越小,背后的邏輯是隨著效率提高成本下降,光伏的發展逐步擺脫補貼約束,也就是光伏發電成本接近火電發電成本。
2011年行業崩潰持續到2012年底,德國幾乎砍掉了所有光伏補貼,我們在在苦苦思考行業未來的時候,中國推出了歷史上規模最大的補貼。2018年行業崩潰只持續了半年,531導致的價格暴跌一定程度上刺激了海外需求,因為光伏在海外很多地區實現了平網發電。
三次行業波動對應三次技術變化。
2008年的行業危機孕育冷氫化制備硅料工藝,啟動晶體硅替代薄膜的開始。
2011年的行業危機孕育金剛線和快速直拉單晶工藝,啟動單晶硅片替代多晶硅片的開始。
2018年的行業危機刺激PERC電池大規模替代多晶電池的開始。
今天,光伏成本距離全球平網觸手可及。
全球平網意味著光伏發電擺脫補貼依賴,并不意味著光伏擺脫了并網依賴,也就是說光伏替代傳統能源還有下半場。
無論是特高壓還是隔墻售電都無法解決電網調度的問題。當電網調峰達到極限的時候,光伏的裝機發展也到了極限,想要進一步突破就得擺脫并網依賴,這意味著光伏發電成本需要進一步下降,低于火電成本,為儲能留出成本空間。
換言之,只有搭配了儲能的光伏系統成本達到平網水平,光伏才能獲得新的空間。
這個邏輯展示了令人激動的前景,當光伏效率提升成本下降實現光儲系統平網的時候,光伏替代煤炭原油等傳統能源的最后一公里近在眼前,異質結電池技術將完成這個使命。
從2008年第一次能級躍遷至今光伏用了12年實現全球平網,實現年新增裝機量近十倍的增長。
當異質結技術推動光伏擺脫并網依賴的時候,更專業化、更高的壁壘、更大的空間、更低的波動率,一個新的光伏行業將展現于世
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