光伏辅材行业专题研究光伏辅材的逻辑

(报告出品方/作者:中信证券,华鹏伟,林劼,周家禾)

投资分析:光伏辅材的机遇

光伏需求持续增长和产业链技术不断进步给光伏辅材带来投资机会。全球新增光伏装机保持持续较快增长,我们预计年和年全球新增光伏装机分别为GW和GW,对应CAGR超过40%,全球新增光伏装机将保持持续较快增长,这主要得益于政策的支持和成本的下降。从海外来看,包括美国、德国在内的多个国家都公布了“双碳”发展战略,而俄乌战争也加速了多个国家对于能源独立的追求,光伏发电成为其中最重要的选项;从国内来看,“双碳”战略的发展积极推动,风光基地项目逐步批准落地,工商业分布式光伏和户用光伏积极推进并逐渐成为国内新增光伏装机的主力,我们预计年国内新增光伏装机有望超80GW,同比增长超过40%。在此情况下,光伏各环节辅材的需求也将有明显的增长,甚至出现供不应求的情况。

光伏技术的持续进步对多个辅材环节提出了新的要求。随着TOPCon电池技术的不断成熟,产能也将迎来快速的扩张,多家龙头企业都公布了明确的产能扩张计划,我们预计年和年TOPCon电池产能扩张分别超过40GW和GW,从而带动银铝浆和POE胶膜等产品的大规模应用;在硅片领域,为了推动成本的下降,硅片也在逐渐变薄,已经从之前的um降到现在的um并向um发展,从而对切割技术提出了新的要求,部分企业在探索钨线在切割上的应用;在降本增效的趋势下,组件焊接技术和封装技术不断进步,SMBB技术有望得到进一步的推广,电池功率的增加和N型电池技术的发展也对封装和接线盒提出了更高的要求。

新增装机保持增长,地面电站有望加速

全球新增光伏装机保持持续增长

我们预计年和年全球新增光伏装机分别为GW和GW,对应CAGR约40%,这主要得益于政策的支持和成本的下降。从全球范围内来看,中国、美国和欧盟多国都颁布了“碳中和”的目标,在政策目标的指引下,多个国家和地区的新增装机都呈现较快增长的趋势。特别是俄乌冲突之后,欧盟等都在积极地寻求能源独立,而可再生能源成为重要的选择,光伏在其中承担了重要的角色,我们预计年欧洲新增光伏装机将超过55GW,同比增长超过%;预计年中国新增光伏装机超过80GW,同比增长超过40%。

除了政策的支持,技术的进步也在光伏新增装机持续增长中承担了重要的角色。我们看到,过去10年,光伏组件的价格下降幅度超过90%,这主要得益于技术进步的推动,包括了硅料中改良西门子法的推广、金刚线切割的应用、PERC电池的推广等。成本的持续下降,推动了光伏在全球更大范围的应用。虽然短期有原材料价格上涨的影响,但是中长期来看,产能持续扩张,技术进步继续向前,预计将推动成本的下降和新增装机的增长。

新增光伏装机多样化持续推进

在全球新增装机保持增长的同时,装机的多样化为产业链带来了更为深刻的影响,其中包括了分布式光伏、光储市场和BIPV市场等,尤其是户用分布式光伏。而需求的多样化也对光伏产品提出了更高的要求。在全球新增光伏装机中,分布式光伏装机的占比持续提升,年全球新增分布式光伏装机约77GW,占总装机的比重超过45%。中国光伏协会的数据显示,年国内新增光伏装机约54GW,同比增长12.5%,其中分布式光伏装机29.28GW,同比增长53.4%。分布式光伏占据了国内新增光伏装机的半壁江山,而在分布式光伏装机中,户用光伏装机为21.6GW,同比增长39.4%。

从海外的发展情况来看,分布式光伏带动的光储市场呈现出更加快速发展的趋势。一方面,在能源安全和绿色转型的趋势下,分布式光伏快速发展;另一方面,在欧洲电价持续上行的趋势下,光储一体化的经济性越来越明显。需求的快速增长在产业链上也获得了快速的反馈,逆变器企业纷纷发布储能逆变器并提供光储一体化解决方案,甚至部分组件企业都发布了储能系统。BIPV市场也值得期待,多家组件企业发布了轻柔组件,并提供相应的安装解决方案,建筑建材企业也逐渐参与其中,相应的标准也亟需完善。在全球范围内,BIPV尚处于起步阶段,年安装规模约1GW,占全球新增光伏装机规模的1%。BIPV的发展前期主要依赖政策支持,而随着经济性的不断提升,对政策的依赖度也在减弱,预计将在光伏平价时代迎来发展契机。

近两年分布式维持高增长,风光大基地项目陆续投建,明年起集中式有望复苏放量。国内分布式光伏项目由于建设成本相对较低,且工商业项目收益模式丰富,在组件价格持续上涨之下,仍然具备相对可观的项目收益率。Q1-Q3,国内光伏新增装机规模达52.6GW(+.9%YoY),其中集中式光伏电站新增并网容量17.3GW,户用分布式光伏新增16.6GW,工商业分布式光伏新增18.7GW,在新增装机中分别占比33%、31%、36%,整体来看,集中式光伏新增装机占比已下滑至过去十年新低,年10月,各省针对第三批风光大基地项目的申报已陆续启动,我们认为随着各省前三批风光大基地项目陆续开工建设和并网投运,集中式光伏新增装机占比将逐步恢复至50%以上水平。

硅料产能不断释放,原材料价格松动带动成本下行,地面电站装机需求预计将快速增长。供需错配导致近两年硅料价格持续走高。Q3随着通威股份、协鑫科技、新特能源的硅料产能陆续释放,10月我国多晶硅产量约8.4万吨,环比增长10%。展望Q4,尽管硅料预计将迎来阶段性扩产小高峰,但随着光伏进入装机旺季,国内地面电站潜在的开工潮推动组件企业提前备货排产,同时下游企业频频锁定长单保障硅料供应,预计年底前硅料价格或仍将维持高位。根据各公司扩产计划,年年底和年硅料将进入产能集中释放阶段,预计年有效产量将超万吨,届时硅料价格将有所松动。

组件端招投标价格已有所下降。11月1日国电投12GW集中采购发布候选人公示,晶科能源和通威太阳能分别以1.88元/W和1.元/W拟中标三年9GW、每年3GW和三年3GW、每年1GW的一二标段项目,组件类型为及以上双面双玻Wp及以上。随着原材料供应链紧张程度有望缓解、成本加速下降,预计年国内光伏装机将达GW左右,其中地面电站占比有望再次回升至一半左右。我们预计下半年国内分布式光伏装机规模仍有望保持较快增长,且年底地面电站市场部分项目有望实现装机集中落地,预计国内年光伏装机将超过80GW,其中分布式占比或保持60%以上比例。

N型+大尺寸产能持续扩张

光伏主产业链产能持续扩张

在新增光伏装机保持持续增长的趋势下,硅料、硅片、电池片和组件保持了持续的产能扩张,预计在产能周期的带动下,主产业链产能的扩张也将带动辅材需求快速增长,而相关辅材也成为增长确定性最高的环节。硅料环节,根据中国光伏协会的数据,年国内企业硅料的产出50.5万吨,进口约12万吨,随着通威股份和大全能源新产能的投放,截止年年底,国内硅料的产能超过60万吨。光伏新增装机不断增长推动硅料价格持续抬升(可参见我们报告《电力设备及新能源行业光伏板块专题-硅料供需紧张或持续到年》-2-18),国内企业也加快硅料产能的投放,未来两年也将迎来国内硅料投产的高峰期。根据各家新增产能的投放计划和投放情况,我们预计到年年末和年年末,国内硅料的产能将超过万吨和万吨。

硅片环节,N型+大尺寸硅片渗透提速,薄片化趋势推动降本增效

年,单晶硅片(P型+N型)市场占比约94.5%,随着下游对单晶产品的需求增大,单晶硅片市场占比也将进一步增大,且N型单晶硅片占比将持续提升。我们预计年大尺寸硅片占比有望超过85%。根据PVInfoLink数据,预计至年,以、代表的大尺寸硅片合计市场占比将突破85%,由于不同尺寸的硅片设备不能同时生产,小尺寸硅片将会逐渐淘汰。考虑到硅片尺寸的标准化、统一化需求,以及进一步增加尺寸的技术约束,mm有望成为未来相当长时间内的行业主流规格。

单晶硅片迎来扩产潮,硅片扩产后发优势凸显。在大尺寸升级加快、行业技术及成本曲线趋于扁平化的情况下,年以来单晶硅片环节迎来加速扩产潮,预计未来两年行业新增产能将超过GW,年底总产能或超过GW。

电池环节,N型电池具备高转换效率优势,渗透率有望持续提升

从目前技术发展来看,P型PERC电池已经迫近效率天花板,降本速度也有所放缓。而N型电池效率天花板较高,电池工艺和效率提升明显加快,未来效率提升空间大,随着国产化设备成本不断降低和工艺成熟度不断提升,预计将成为未来主流的电池技术路线,其中TOPCon电池和HJT电池是各个厂家布局的重点。

TOPCon:量产效率提升明显,年以来产业化发展提速

目前TOPCon电池技术大幅降低了背表面场复合速率和背面金属接触复合,使得电池具备超mV的高开路电压,目前ISFH在实验室的最高效率已经达到26.1%。从实验室研发效率看,天合光能等龙头公司实验室效率均超25%,晶科能源最高达到25.7%。而随着工艺简化、设备成熟度提升及设备价格下降,TOPCon在未来2-3年的竞争力料将越来越明显,这也是其大规模产业化的前提。TOPCon可沿用大部分PERC工艺,并通过新增设备在非晶硅沉积的LPCVD/PECVD设备以及镀膜设备环节等方式实现技术升级。且因国内PERC新建产线大多预留了TOPCon改造空间,TOPCon可以直接在PERC产线进行升级改造,在面临大规模PERC产线设备资产折旧计提压力下,改造为TOPCon拉长设备使用周期,可达到设备降本的目的。

龙头企业已具备规模量产能力,年有望实现TOPCon产业化。以晶科能源、中来股份为首的电池龙头企业率先布局N型TOPCon产能。根据基于各公司公告进行的不完全统计,市场已投产TOPCon电池产能超24GW,其中晶科已投产16GW,中来股份已投产3.5GW。目前行业规划TOPCon产能超80GW,主流厂商如晶澳、隆基、天合等均具备中试线布局,有望在今年下半年起陆续投产。此外,TOPCon技术可以最大程度兼容PERC产线,生产难度远低于其他N型技术路线,行业内超GW的PERC产线中,至少有一半的产能可以升级为TOPCon,我们预计22-23年TOPCon电池产能分别超过40/GW。

HJT:国产化降本空间大,有望成下一代主流技术

1)双面发电提升效率。HJT双面对称结构,发电量要超出单面电池10%+,目前双面率已经达到95%,相比其他工艺路线有明显的发电增益优势;2)光衰减低+温度系数低,稳定性强。HJT电池通过良好的镀膜工艺来降低界面复合改善TCO层及Ag接触性能。HJT电池10年衰减小于3%,25年仅下降8%。且电池温度系数小,能减少太阳光带来的热损失;3)工艺流程更加简化,提效降本空间更大。相比PERC的8道和TOPCon的10道工艺,HJT仅需4道工序即可完成,在<℃低温环境下制备,相比于传统P-N结在℃高温下制备,有利于薄片化和降低热损伤来降低硅片成本,从生产效率和产品良率上更有优势和提升空间。

效率提升+设备降本空间大,HJT电池量产节奏将进一步加快。随着设备加速国产化和工艺逐步提升,国内华晟、金刚玻璃及明阳智能等新进入厂商纷纷入局异质结GW级别量产线。对PERC龙头电池厂商而言,通威股份、隆基股份等开始GW级别异质结电池产线。海外方面,梅耶博格、REC等海外电池厂商也加速布局HJT电池量产线,仅H1就宣布了超8GW的新建项目计划。截至目前,全球HJT规划产能已经超过GW,随着设备、关键材料的进一步降本和工艺提升,预计HJT量产节奏将进一步加快。

技术进步和产品多样,带动辅材价值量提升

N型技术的进步,TOPCon和HJT电池产能扩张,带来了组件封装技术、电池制备工艺和硅片生产水平的变化,也带来相关辅材产品的多样化;新增光伏装机的持续增长,尤其是地面电站装机占比的回升,也将带动相关材料出货量的增加。技术变革和出货量增长将带来光伏辅材环节的投资机会。我们将从组件、电池和硅片三个环节对相关辅材进行进一步的分析。

组件端:


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