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深度报告 | 太阳能电池、组件技术升级百花齐放 光伏设备需求景气延续

光伏电池组件  来源:华创证券    2020/5/8 9:49:26  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:技术迭代叠加竞争性扩产,光伏设备需求景气周期有望延长。

硅片环节:单晶渗透率加速提升,硅片向大尺寸迭代,未来三年硅片设备市场 空间超 300 亿元。

硅片环节产能结构性过剩,高效大尺寸硅片产能有限,龙头公司或加速扩产构 筑规模壁垒以提升自身在大尺寸硅片领域的话语权,同时新建产能成本大幅优 于老产能,带动存量替换趋势,加速老产能出清过程。

电池片环节:降本增效+技术升级迭代共驱扩产浪潮。电池片环节技术升级百 花齐放,PERC+延展 PERC 生命力,N 型电池产业化前景可期,建议积极关注 N 型技术后续产业化进展。未来电池厂商所掌握的高效先进产能规模将决定其 在光伏平价时代的竞争力,现存企业将围绕高效产能规模展开更加激烈的竞 争,故而有资金实力的企业有望加速扩产,后来者由于“历史产能包袱”较少, 有望凭借布局先进产能实现快速追赶,太阳能电池片环节有望迎来扩产浪潮。 我们预计 2020-2022 年 PERC 电池片设备市场空间 327~437 亿元。而在后续新 一轮技术升级迭代的带动下,设备需求成长性料将持续。

组件环节:高效组件助力降本增效,组件端扩产进行时。

随着海外需求逐步释放,具备更强品牌和渠道能力的组件供应商竞争优势更加 突出,半片、MBB 及高密度组件技术助力组件步入 4.0+时代。对高效产能的 追求引发了组件端新一轮的技改、扩建潮,有望带动设备需求继续增长。

一、海内外需求共振,光伏平价打开新空间

(一)国内:政策如期落地,2020 年国内装机有望迎来反弹

2020 年国内光伏装机有望重回增长:2019 年受竞价、补贴政策落地时间影响,终端市场启动延迟,当年国内光伏装 机 30.1GW,同比下滑 32%。而值得关注的是,2019 年我国公布了第一批光伏平价上网项目,合计容量达到 14.78GW, 从竞价补贴项目来看, I、II、III 类资源区电价大幅低于指导价,单位发电量平均补贴强度分别不到 0.07 元/kwh、0.06 元/kwh 和 0.1 元/kwh,而随着技术进步和产能扩张,组件价格进一步下跌,我们预计 2020 年单位发电量补贴强度还 将进一步下降,光伏平价新时代逐步临近。2020 年 3 月 5 日,《国家能源局关于 2020 年风电、光伏发电项目建设 有关事项的通知》正式下发,2020 年度新建光伏发电项目补贴预算总额度为 15 亿元,其中 5 亿元用于户用光伏, 补贴竞价项目(包括集中式光伏电站和工商业分布式光伏项目)按 10 亿元补贴总额组织项目建设。考虑 2019 年遗 留项目、新增户用式光伏项目、示范项目、竞争性招标项目并网及新增平价项目并网,我们预计 2020 年国内新增光 伏装机容量有望超过 40GW,实现反弹。

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(二)海外:光伏平价渐行渐进,终端需求更加多元化

部分国家已实现平价上网,海外需求释放支撑制造端增长:531 新政后,光伏组件出口单价快速下跌,截至 2019M12, 已降至 0.26 美元/瓦,相比 531 前跌幅 23.5%,刺激海外装机需求释放。2019 年海外新增光伏装机量 90.9GW,同比 增长 81%,其中有 17 个市场体量超过 1GW。我国光伏组件出口量 63.5GW,同比大幅增长 61.6%。

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海外市场多点开花,需求欣欣向荣。据彭博新能源数据,2018 年光伏装机规模超过 1GW 的国家或地区数量达到 13 个,2017 年为 9 个,CPIA 统计数据显示,2019 年新增光伏装机超 GW 级的市场数量预计在 16 个以上,包括:中国 大陆地区、中国台湾地区、美国、印度、日本、越南、澳大利亚、西班牙、德国、墨西哥、乌克兰、荷兰、巴西、 韩国、阿联酋、巴基斯坦等。2019 年我国光伏组件出口金额 173.1 亿美元,其中超 1 亿美元的市场有 28 个(2018 年 22 个),超 10 亿美元的有 6 个(2018 年 4 个),出口量超过 1GW 的国家和地区共 15 个(2018 年为 11 个)。 过去过度依赖单一市场的格局正被打破,全球光伏市场逐步呈现多点开花的局面。

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光伏安装成本已大幅下降,大规模应用前景可期:技术迭代带动光伏发电成本不断降低,截至 2018 年,太阳能安装 成本相比 2010 年已实现大幅下降。据 IRENA 统计,自 2014 年全球光伏加权发电成本已落入化石燃料发电成本区间 内,预计到 2020 年光伏发电成本将进一步降至 0.048 美元/kwh,低于化石燃料最低发电成本,届时 83%的光伏项目 发电价格将低于化石能源价格,经济性更加凸显。

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可再生能源受青睐,占比有望逐步提升,光伏需求料将实现长期成长:截至 2018 年底,全球超过 230 个城市设定了 至少在某一领域实现100%应用可再生能源的目标,全球可再生能源发电占比已经达到26%,其中光伏发电占比2.2%, 光伏发电技术成熟,经济性不断凸显,已连续 3 年在可再生能源新增装机量中占比居于首位。据 UNEP 预计,按照 2015 年《巴黎协定》目标,将全球升温控制在工业化前 2℃以内,2020~2030 间全球碳排放量每年需减少 2.7%。光 伏发电有助于减少二氧化碳排放,应对全球气候变化,目前已有 180 个国家制定了光伏政策。光伏产业长期成长空 间有望逐步打开。我们按照 2020-2025 年全球发电量年均增速 2.5%,光伏发电占比到 2025 年提升至 6.5%~7.5%, 光伏发电有效利用小时数达到 1300 时测算,预计到 2025 年全球光伏新增装机达到 194~252GW,年均增速 9.1%~14.0%。

降低终端度电成本的终极目标驱动光伏产业链各环节持续的技术迭代,高效化趋势日渐明朗,硅片、电池片、组件 环节有望展开新一轮产能扩张竞赛。

二、硅片环节

(一)单晶加速渗透,硅片向大尺寸迭代

单晶渗透率加速提升,转线单晶效应明显:随着金刚线切割大范围推广,单晶相比多晶的性价比优势逐步显现,市 场份额逐步扩大,单晶组件出口占比已从 2019 年 1 月的 49%大幅提升至 2020 年 3 月的 83%。多晶硅片厂商积极向 单晶路线靠拢,保利协鑫多年持续投入研发的鑫单晶完成新品改造,于 2018 年正式推出,2019 年已与阿特斯、正 泰、日托光伏、爱康光电签订 6GW 鑫单晶供应合同。保利协鑫将通过现有铸锭炉改造方式和新建产能增加铸锭单晶 产能,预计 2019 年内将鑫单晶产能提升至 10GW。此外,垂直一体化厂商晶科能源也逐步削减多晶硅片产能,并大 力扩产单晶产能,年产 25GW 单晶拉棒及切方项目于 2019 年正式签约落户乐山,一期 5GW 项目已投产。

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降本驱动下,硅片逐步向大尺寸迭代:扩大硅片尺寸能够提升组件功率,从制造端看,在单位时间出片率不变的情 况下,硅片尺寸的增加可以增加单位时间产出的电池和组件的功率,从而摊薄制造成本,在不改变组件尺寸的情况 下,大硅片可减小片间距占比,提升组件功率。在降成本的驱动下,硅片大型化已成趋势,未来 M2 市场份额将逐步 萎缩,而受下游产线兼容性、产线改造投资意愿、经营模式以及不同尺寸硅片产能释放节奏的影响,硅片环节在尺 寸方面已形成三方割据的局面,其中中环推出 210 硅片,隆基主推 166 尺寸,晶科 Cheetah 组件采用 158.75mm 硅片, tiger 组件采用 163 尺寸硅片,保利协鑫铸锭单晶也向大尺寸迈进。

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硅片环节开启新一轮产能扩建,落后产能有望加速淘汰,头部化趋势愈发明显:随着光伏平价空间打开,需求逐步 释放,我们认为光伏硅片环节有望迎来新一轮优质产能扩建潮,主要原因在于:1)未来光伏高效化趋势明确,然而 目前大尺寸硅片产能有限,2019 年 156.75mm 尺寸硅片市场占比仍然高达 61%,158.75mm 尺寸硅片占比 31.8%,而 166 及 210mm 硅片占比则不到 8%,未来专业化龙头公司或加速扩产构筑规模壁垒以提升自身在大尺寸硅片领域的话 语权,大尺寸硅片市场份额有望快速提升;2)以晶科、晶澳为代表的垂直一体化厂商为保证内部供应能力,规划积极提升硅片环节产能以应对自身组件产能扩张;3)技术迭代及效率提升导致新产能成本大幅优于老产能,带动存量 替换趋势,新产能扩建加速老产能出清过程,尾部产能被替代,新产能获得生存空间。考虑到头部公司扩产带来的 规模效应更加明显,未来市场集中度有望进一步提升。目前隆基、中环、晶科、晶澳以及保利协鑫均在积极布局大 尺寸单晶硅片产能扩张,结合各公司产能规划,预计 2020-2021 年,五家公司单晶硅片产能有望分别达到 182 和 224.5GW,产能分别增加 74 和 42.5GW。

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(二)2020~2022 年硅片主设备需求有望达到 306~385 亿元

我们假设未来三年全球发电总量年均增速 2.5%,光伏发电占比到 2022 年提升至 4.60%~4.90%,发电有效利用小时 数提升至 1300 小时,则到 2022 年全球光伏新增装机量 159GW~183GW,单晶渗透率达到 90%,158.75mm 及以上 大尺寸硅片渗透率达到 100%。从历史数据看,硅片环节产能利用率基本维持在 70%~75%左右的水平,考虑到硅片 环节不同产能的成本呈阶梯式分布,硅片价格长期下降趋势下先进产能的扩张对落后产能生存空间造成挤压,以及 大尺寸迭代趋势刺激产能进一步扩张,进而导致整体产能利用率偏低,假设产能利用率维持在历史平均水平,在悲 观和乐观两种情境下,到 2022 年大尺寸硅片产能需求有望达到 200GW~247GW,对应新增大尺寸硅片产能 150GW~197GW。

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在硅片制造工艺流程中,核心设备主要包括长晶炉、截断机、滚磨机、切片机及分选机,其中单晶炉价值占比最大。 目前,非 210 硅片单 GW 主设备投资成本约为 2.4~2.7 亿元,210 硅片由于尺寸扩大及设备产能提升,单 GW 投资成 本降低至约 1.7~1.8 亿元。

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