社會對清潔廉價能源的需求是光伏發展的根本動力,光伏發電具備清潔、低碳(甚至零碳)、 可持續等優勢,受到各國政府強力支持;與此同時,光伏降本提效潛力巨大,有望成為最廉價能源,降低全社會用電成本。
申萬宏源最新一期行業研究報告指出,光伏產業存在需求、供給、技術三重周期。由于成本下降迅速且發展空間巨大,光伏產業也具有顯著的成長性(如圖1)。
隨著光伏經濟性的凸顯,全行業將走向內生需求驅動增長的模式,全球光伏需求增長趨于平緩。根據測算,2020-2025 年, 全球光伏新增裝機分別有望達到 120GW、140GW、160GW、180GW、200GW、220GW, 同比分別增長 2.21%、16.67%、14.29%、12.50%、11.11%、10.00%。
“規模+技術”驅動降本增效,供需關系主導超額利潤
報告顯示,光伏行業呈現持續性的成本下降和轉換效率提升趨勢。2007-2019 年,光伏系統成本降低主要由組件貢獻,組件在系統成本占比從 2007 年的 60%降至 2019 年的 38.5%。2007-2012 年光伏發電由實驗性技術逐步邁向產 業化,規模效益帶來的成本降幅較大,這也是期間政策與市場頻頻脫節的根本原因。
規模效益邊際遞減疊加前期讓利過多,2013-2014 年系統、組件價格降幅較小。2015年后, 金剛線、RCZ、PERC 技術滲透率提高,技術進步驅動下光伏產業再次迎來降本增效浪潮。
高效路線對硅料品質、生產工藝要求大幅提升,光伏半導體屬性增強,規模化效應門檻提升,后發者優勢 減弱。全行業競爭格局有望改善,具備成本和規模優勢的各環節龍頭競爭力將進一步提升。
硅片環節,大尺寸硅片單位質量方棒拉制成本較低,總成本具備優勢。受益于拉晶 環節成本優勢,大尺寸硅片非硅制造成本較低。以 M9、M10、M12 為例,三類硅片分別 有望取得 1.80 分/W、2.13 分/W、2.60 分/W 的非硅成本降幅(較 156.75 全方片)。考 慮到大直徑拉晶一定程度上會導致硅料損耗增加,大尺寸硅片的單瓦硅料成本略有上升(如圖2)。
2019年,PERC電池產線投資成本已降至 30.3 萬元/MW,組件環節新上產線設備投資額為 6.8 萬元/MW(如圖3)。根據測算,M9、M10、M12 大尺寸硅片與 M2 相比帶來全產業鏈總超額利潤分別為 0.10、 0.18、0.28 元/W。
電池片產線初始投資成本分別為 6 億元/GW、4 億元/GW、 2 億元/GW 時,ROE 水平分別達到14.3%、20.5%、32.4%,項目 IRR 分別為 10.6%、 15.5%、28.2%。設備投資成本下降疊加生產效率提升推動全行業出現輕資產高 ROE 屬性。
高效電池方面,N 型高效路線開始進入快速推廣期,N 型電池具備轉換效率高、零光致衰減、弱光效應好以及組件穩定性高等特點。目前中來股份是國內唯一量產 TOPCon 電池的廠商,晶科能源、天合光能等傳統電池廠商也紛紛加入 TOPCon 陣營。
鈞石、上澎、 晉能、中智等新進入者多選擇實驗室轉換效率更高的 HIT 技術路線。過去幾年,多晶、單晶PERC、TOPCon、IBC、異質結等 不同電池及組件技術路線轉換效率不斷打破紀錄,其中多次世界記錄均來自N型。
組件、系統環節,大尺寸硅片封裝密度更高,助力組件、系統環節進一步降本。常規組件封裝時電池片與電池片之間存在一定間隙,采用大尺寸硅片能減少同功率等級組件中的電池片用量,從而減少間隙留白,提高封裝密度(如圖4)。
不同硅片尺寸下的典型組件版型對比(單位:mm,W,%),來源:中環股份,申萬宏源研究報告
此外,較少的電池片用量能夠降低 串焊時對齊主柵的難度,也便于企業的生產經營管理。若采用大尺寸硅片生產大功率組件, 則還能實現接線盒、人工、折舊等成本的攤薄,并顯著降低 BOS 成本。以 M12 硅片 50 版型組件為例,其功率可達 480W,BOS 成本降幅高達 19.77%。
各環節頭部企業格局基本形成
硅料環節,東方希望、通威股份、協鑫新疆、新特能源、大全新能源可變成本及產能位于第一梯隊,可變成本均低于 50 元/KG,東方希望、通威(包頭)、通威(樂山)可變成本已低于 40 元/KG。
傳統海外多晶硅巨頭 OCI、LDK、瓦克等可變成本顯著高于國內 企業,分別約為 62 元/KG、70 元/KG、80 元/KG。目前,OCI 已確認關閉位于韓國的兩 家光伏級多晶硅工廠,德國瓦克多晶硅業務 2019 年由盈轉虧(如圖5)。
未來預計隨著海外及國內二線廠商高成本多晶硅產能的逐步退出,國內具備成本和規模優勢的低成本產能獲取更多的 市場份額,多晶硅行業最終將走向寡頭格局。
目前硅片環節已形成隆基股份、中環股份雙寡頭格局,市場格局較為穩定。2019 年,隆基股份、中環股份單晶硅片產能分別達到 45GW、30GW,遙遙領先晶科能源、晶澳科技等第二梯隊企業。未來隨著后發者優 勢的進一步減弱,硅片環節格局有望維持,龍頭市場份額將進一步提升(如圖6)。
電池片第一梯隊規模優勢已基本建立,龍頭市場份額有望提升。截至 2020 年 一季度,通威電池片業務非硅成本、產能位于第一梯隊,有效產能達到 24GW,其中 PERC 電池產能為 21GW,單晶電池片非硅成本達到 0.2-0.25 元/W。
第二梯隊廠商包括潤陽、蘇民、山西潞安、平煤、金寨嘉悅等,非硅成本達到 0.25-0.3 元/W。垂直一體化廠商 中,隆基股份單晶電池非硅成本、產能處于領先位置,有效產能為 15GW,非硅成本達到 0.25-0.3 元/W;東方日升緊隨其后,有效產能為 5.4GW,非硅成本達到 0.3-0.35 元/W。第一梯隊成本與規模優勢明顯,市場份額有望進一步提升(如圖7)。
相對而言,組件環節技術與資金壁壘較低,市場格局較為分散,但頭部企業開始與后面的企業漸漸拉開差距,晶科能源、晶澳科技、天合光能、隆基、阿特斯位居前五。
2018-2019 年,全球組件出貨量廠商排名較為穩定,根據PV-Tech排名,2018年前十為晶科能源、晶澳太陽能、天合光能、隆基、阿特斯、韓華Q-Cells、東方日升、協鑫集成、中利集團、First Sola(如圖8)。
申萬宏源分析師表示,預計未來技術與成本領先、市場開拓能力強的龍頭組件廠商在激烈的競爭中更具優勢,2020 年 CR5 占比有望提升到 57.25%。
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