光伏产业链上的隐形成长冠军

以早期深加工龙头亚玛顿为例，由于缺少原片产能，2010-2018年亚玛顿的光伏玻璃仅从1700万平方米增至2500万平米，2016年起由于市场原片供给日益紧缺，亚玛顿销量从3500万平米的高位持续下降，目前公司已着手在安徽自建窑炉供应原片。

值得一提的是，随着组件降本需求日益迫切以及双玻组件对于减重的诉求，玻璃薄片化趋势逐渐凸显，目前玻璃的规格已经由早期的4mm、3.2mm向2.5mm以下发展，双玻组件对玻璃厚度的要求甚至要做到2.0mm以下。然而，现有的风冷钢化技术只能用于较厚的玻璃，对于2.0mm及以下的不太适用，因此钢化环节成为薄片化的瓶颈，未来需要进一步优化传送技术或者采用成本较高的化学钢化。从目前的价格来看，2.5mm和3.2mm的单吨价格几乎相同，而2.0mm玻璃平米售价甚至与2.5mm不相上下。随着双玻组件需求的快速增长，预计2.0mm及以下厚度的产品需求将难以避免出现短缺。

成本结构：原料价格影响绝对成本，能耗和成品率决定盈利差异

光伏玻璃的成本可以分为四部分：直接材料，燃料动力、直接人工和制造费用，其中原材料和燃料动力成本是主要来源，合计占比约80%。

绝对成本随原料采购价格波动。以福莱特的成本为例，2015-2018H1光伏玻璃的成本变化不大，波动的主要原因为原料采购价格波动;如2016年成本下降归因于石油类燃料采购均价下降11.12%，2017年纯碱均价上升33.91%，石油类燃料价格提高54.87%又直接导致成本增加6%。

1、物料成本：单耗差异不大，龙头悄然抢占区位优势

光伏玻璃原片生产所用到的原材料包括石英砂、长石、白云石、石灰石、纯碱、芒硝等，由于切片掰边后的碎玻璃可以作为熟料投入再熔化，不同玻璃厂商在物料单耗上并无显著区别，按照100kg玻璃液的产出计算，其用料投入情况如下：

石英砂和纯碱既是物料投入中主要的组分，也是对物料成本影响最大的两类原料，石英砂与纯碱的用量比约为3:1，但由于纯碱价格远高于石英砂，而且波动剧烈，其对玻璃成本的影响反而更大。纯碱广泛应用于化工、玻璃、冶金、食品等领域，其中建筑建材和汽车是最主要的市场。近年来，在房地产、汽车等行业快速发展的带动下，纯碱价格从2013年最低的1164元/吨一路震荡上行至2017年最高时的2500元/吨以上。我们认为，一方面纯碱的价格已经处在历史中位数偏上，另一方面，国内房地产和汽车消费市场增速有所放缓，因此价格或将维持在近期的中位数1800元/吨的水准，再次出现大幅上涨可能性不高。

我国便于开采的优质低铁石英砂矿源较少，主要分布在广东河源、广西、安徽凤阳、海南等地，未来随着太阳能电池用超白压花玻璃产能的增长，产地分布有限的优质石英砂将成为相对紧缺的资源，优质、稳定的石英砂供应是光伏玻璃企业发展的保障。因此龙头公司早已着手布局石英砂，福莱特早在2011年即在安徽凤阳县锁定了石英岩矿7号矿段的矿砂资源，储量1800万吨，可以保证公司日熔化量2490吨光伏玻璃的石英砂需求约20年，能够稳定为公司供应品质优良、价格低廉的石英砂。另一大巨头信义光能位于广西北海的石英砂矿也将于2020年为公司供货。

其他原材料，如石灰石、白云石、芒硝等，一方面市场供给比较充足，同时由于单耗较低，总需求和成本占比均有限，价格变化对成本影响较小。

2、燃料成本：能耗体现成本竞争力，原片生产是核心环节

燃料动力成本主要包括燃料和电力。玻璃燃料采用天然气和重油，主要用于原片生产过程中的窑炉设备;电力则贯穿整个生产过程，在深加工环节用量尤其大，约为前道环节的4倍。天然气的价格主要依据当地物价部门公布的气价为基础，不同采购渠道价格有所差异;石油类燃料价格则受到国际原油价格波动影响;电力价格和用量都相对稳定;因此燃料的价格及其燃烧效率是该环节成本的核心要素。

用量上，原片环节燃料的消耗量主要取决于2个因素，一是窑炉大小，二是窑炉寿命。此外，近年来环保压力增加，玻璃厂增加环保投入，也一定程度上导致能耗上升。

燃料使用效率对生产成本影响较大，而使用效率与生产设备使用效率、规模效应和燃料质量相关。一般而言，生产设备达到预定可使用状态后，需要经过一定期间的磨合生产效率会达到较高的水平，生产产品单位能耗较低，而在维持高效生产3-5年后，生产效率会有不同程度的下降，单位能耗也会增长;此外，生产线规模越大、燃料质量越高，单位能耗会相对越低。

双燃料系统对冲价格波动，成本变化趋于平稳。目前，许多中大型产线的玻璃窑炉上都装配了石油类燃料和天然气双燃料系统，优化配置燃料用量，以此对冲某种燃料价格快速上升导致的成本上升。根据福莱特的生产数据，2015-2017年，公司主要以石油类燃料为主，三年的采购单价分别为1559，1386和2146元/吨;2018年上半年，重油价格上涨的趋势愈演愈烈，公司大量采购天然气，热值贡献接近一半。根据福莱特的单位燃料成本和双燃料采购价格变化情况，我们也可以发现单位燃料成本并没有随着原油价格快速上升而同步上升，通过库存管理和燃料切换，其变化更趋近于双燃料中价格波动较小那一项。值得一提的是，如果出现重油价格和天然气价格均明显上升，目前其他可替代的燃料或电力技术还不成熟，导致单位燃料成本或将同步上升。

熔制过程中热量浪费不可避免，玻璃生产过程中需要大量热量，但从目前生产技术来看，每生产一公斤光伏玻璃需要2200-2400kcal的热量，而理论上熔制一公斤玻璃所需热量为600kcal左右，两者差异较大，即大量热量在生产过程中浪费了，因此通过技术去提高生产的热量利用效率和加强余热再利用是玻璃工艺节能的重要途经。根据中国节能协会玻璃窑炉专业委员会的报道，输入玻璃窑炉的热能有1/3用于玻璃融化，1/3炉体散热和1/3烟气流失。对于厂商来说，提高热量利用效率，首先要增加第一个1/3的量，即熔制过程的节能;然后是将后两个1/3的热量再利用，即余热管理。

热能利用率差异凸显厂商差距，生产经验和先发优势在此体现。节能过程的工艺细节较多，包括如何选择原料及配比，窑内各点的热量供需平衡，优化窑炉设计和结构等方法;余热管理则是需要再不影响生产效率的前提下，对余热进行发电等方式再利用。而这些方法都需要多年生产经验和对产线生产过程足够了解才能实现，时间则是最关键的催化剂，因此规模较大，运营时间较长，经验丰富的龙头企业的优势更为明显。

纵向来看，玻璃厂商持续降低成本，显著的变化在于能耗的降低，福莱特2009-2018年的成本结构中，燃料动力占比从早期的45%降至40%左右，绝对值从10元/平米以上降至7元/平米左右;横向来看，一线大厂与二三线小厂成本结构中能耗更低，与300吨日熔量的小窑炉相比，福莱特综合成本更低，而且燃料动力占比也低4个百分点左右。

3、窑炉是核心生产设备，成品率放大原片成本差异

窑炉是玻璃厂的心脏。玻璃窑炉是玻璃工厂中最重要的，也是投资最大的设备，其他设备的规格和数量都是围绕窑炉的产能来设计的。窑炉的规格、结构设计和细节优化水平很大程度决定了整体产线的生产状态。

窑炉大型化趋势明显。目前主流的产线建设方案为一窑多线(4线为主，即一个玻璃窑炉配四台压延机组和退火窑系统)，一窑一线的产能基本为日熔量250t/d左右的小厂商;即对单一窑炉的日熔量要求越来越高。根据卓创咨询数据，2015年8月，国内光伏玻璃平均单窑炉的日熔量为427吨/天;到了2019年5月，平均日熔量为575.3吨/天，平均每年行业平均单窑炉的尺寸增加40吨/天水平。从目前各大厂商2019年公告的光伏玻璃产线来看，福莱特和信义光能的新建产线都在1000吨以上;安彩高科、彩虹等二三线厂商的新产线也在800吨左右，新建产线窑炉超大型化趋势明显。

大型窑炉显著降低成本，拉开行业成本差距。大型窑炉的降本效应体现在几个方面，一是降低单吨能耗，据披露，1000吨日熔量的大型窑炉单吨玻璃液能耗可下降15-20%，下降的主要原因是大型窑炉具备更高的熔化率，即单位面积的生产效率更高;二是提高成品率，成品率的损失来源包括切边和不良品，其中切边是损失的主要来源，大型窑炉一般可压出面积更大的原片，切边面积占比明显下降，目前一线企业1000吨日熔量的大窑炉成品率可达85%，600吨窑炉最多可做到80%，二线及以下的厂家成品率约70-75%，切边剩下的玻璃碎渣可作为熟料再次投入窑炉，因此成品率损失主要来自能耗、人工折旧等;此外，新建大型窑炉的自动化率较高，其员工数量也大为减少，福莱特最新的1200吨窑炉原片工人仅有约100人，而早期的480吨窑炉工人数量达300人以上，窑炉寿命更长，可以大幅节约折旧成本。

大型窑炉温度不易控制，目前仅一线企业能够掌握。玻璃生产最关键的反应发生在熔化段，此时窑炉内的温度需要稳定在1400摄氏度左右，上下浮动范围仅几十摄氏度，及时检测并且调整燃料送气量等控温措施是窑炉管理的关键，由于窑炉启停成本很高，产线无法关停调整，因此温度控制工艺是衡量厂家是否掌握大型窑炉的标尺，这需要大量的经验和数据积累，对于中小型企业而言是极高的技术壁垒。事实上，由于技术差距，同样日熔量的窑炉成品率也相差明显，最近点火的某900吨日熔量窑炉，目标成品率仅有80%，落后于1000吨级5个百分点以上，相当于一线厂家600吨窑炉的水平。

窑炉大小对成本的影响集中反映在成品率指标上。根据卓创资讯统计，目前行业平均的成品率约为78%，一线厂商新建的大型窑炉成品率可达 85%，存量一线中大型产线成品率约为 80%，二三线小窑炉的成品率则在 75%以下。根据我们的测算，不考虑不同产线工艺的差别，仅成品率这一项，行业龙头新建产线和二三线小产线毛利率差异高达 10.2pct。如果考虑大型窑炉的规模经济性，毛利率差距将在 20%以上。

4、总结：提升窑炉日熔量是降本利器，技术储备是前提

总的来说，建设并且运营一条玻璃产线并不难，部分设备厂商也能提供交钥匙工厂，但能否做到低成本才是竞争力的核心所在。产线设计、窑炉结构的优化、余热管理方案等系统性和经验性的能力是各家厂商成本差异的关键。我们搭建模型比较日熔量为1000吨、600吨和300吨三种窑型的成本，核心假设包括：

⚫ 深加工环节成本一致，成本差异全部来自原片;

⚫ 边角及不良品可回炉，不同窑型对玻璃液的物料单耗没有影响;

⚫ 不同窑型对应的成本受几重因素影响，一是规模，大窑炉技术掌握在行业前两大龙头手里，他们生产规模大，并且掌握石英砂矿，原材料采购有一定优势;二是能耗，窑炉日熔量每上升一级，玻璃液的能耗可节约20%;三是成品率，窑炉越大，成品率越高，对于能源、折旧、人工及其他成本可相应摊薄。其中能耗和成品率本质上取决于玻璃厂的技术能力。