(报告出品方/作者:国泰君安证券,韩其成,郭浩然,满静雅,)
1.国家政策推动分布式光伏,异质结钙钛矿叠层电池迎来高速发展
1.1.国家要求积极扩大投资需求,政策推动BIPV分布式光伏发展
政治局会要求宏观政策要在扩大需求上积极作为,财政货币要有效弥补社会需求不足。(1)巩固经济回升向好趋势,保持经济运行在合理区间,力争实现最好结果。有条件省份要力争完成经济社会发展预期目标。(2)要高效统筹疫情防控和经济社会发展工作。坚持动态清零,出现了疫情必须立即严格防控。(3)用好地方政府专项债券资金(约3.65万亿),支持地方政府用足用好专项债务限额(约1.5万亿)。货币政策要保持流动性合理充裕,加大对企业的信贷支持,用好政策性银行新增信贷(约0.8万亿)和基础设施建设投资基金(约0.3万亿)。支持中西部地区改善基础设施和营商环境。
国常会议部署进一步扩需求举措,发挥有效投资对经济恢复发展的关键性作用。(1)投资要注重有效性,加快中央预算内投资项目实施,督促地方加快专项债使用。以市场化方式用好政策性开发性金融工具,支持的项目要符合“十四五”等规划,既利当前又惠长远,主要投向交通、能源、物流、农业农村等基础设施和新型基础设施,不得用于土地储备和弥补地方财政收支缺口等。(2)有效投资重要项目协调机制要继续高效运转,开辟绿色通道、实行并联审批,依法依规加快办理用地用能环评等手续,在确保工程质量前提下在三季度尽快形成更多实物工作量。预期基建继续加速。
住建部/发改委印发《“十四五”全国城市基础设施建设规划》。开展城市韧性电网和智慧电网建设。结合城市更新、新能源汽车充电设施建设,开展城市配电网扩容和升级改造,建设以城市为单元的应急备用和调峰电源。推进分布式可再生能源和建筑一体化利用,有序推进主动配电网、微电网、交直流混合电网应用,提高分布式电源与配电网协调能力。因地制宜推动城市分布式光伏发展。住建部/发改委印发《城乡建设领域碳达峰实施方案》。推进建筑太阳能光伏一体化建设,到年新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%。推动既有公共建筑屋顶加装太阳能光伏系统。大力推动农房屋顶、院落空地、农业设施加装太阳能光伏系统。
1.2.异质结钙钛矿行业发展趋势:设备国产化/工艺优化降低银浆消耗量等,成本下降产业化可期
新投产电池线设备成本下降。年,新投电池线生产设备基本实现国产化,且仍以PERC产线为主,其设备投资成本降至2亿元/GW,同比下降13.8%,降幅远超年预期。TOPCon电池线设备投资成本约2.5亿元/GW,略高于PERC电池;异质结电池设备投资成本4.5亿元/GW。未来随着设备生产能力的提高及技术进步,单位产能设备投资额将进一步下降。
异质结成本高因银浆用量大,目前正通过工艺优化降低低温银浆消耗量。电池银浆分为高温银浆和低温银浆两种。p型电池和TOPCon电池使用高温银浆,异质结电池使用低温银浆。银浆在电池片成本中占比较高,目前主要通过多主栅技术以及减小栅线宽度来减少正银消耗量。年,p型电池正银消耗量约72mg/片,同比下降8.3%,背银消耗量约25mg/片;TOPCon电池片正面使用的银浆平均消耗量约75mg/片;异质结电池双面低温银浆消耗量约mg/片。
组件功率提升且产线自动化,生产线投资成本下降。国内组件生产线设备主要包括焊接机、划片机、层压机、EL测试仪、IV测试仪、装框机、打胶机、上下载机械手等,已经全部实现国产化。年新投产线设备投资额为6.2万元/MW。随着产线自动化、数字化和智能化水平的提高,以及组件设备的性能和组件功率的提升,人均产出率将不断增长,组件生产线投资成本仍会下降。
随着国产设备的降本与提效,设备投资额仍有较大的降本空间。一方面,通过优化设备硬件结构设计及参数指标,HJT单晶硅太阳电池的光电转换效率和量产的稳定性。另一方面,通过增加单台设备的产能和提高设备的国产化,可降低初始投资成本和HJT单晶硅太阳电池的综合成本,进而提升HJT单晶硅太阳电池量产的经济性。
薄片化有利于降低硅耗和硅片成本。目前切片工艺完全能满足薄片化的需要,但硅片厚度还要满足下游电池片、组件制造端的需求。硅片厚度对电池片的自动化、良率、转换效率等均有影响,薄片化降低硅成本,但会影响碎片率。年,多晶硅片平均厚度为μm,由于需求较小,无继续减薄的动力。p型单晶硅片平均厚度在μm,较20年下降5μm,用于异质结电池的硅片厚度约μm,HJT电池片的对称结构降低硅片碎片率,低温技术保证良率且减薄硅片厚度。
减少银浆的消耗量和提高低温银浆的国产化率。一方面通过无主栅、多主栅技术在HJT单晶硅太阳电池及光伏组件上的应用,使银浆的消耗量快速减少。同时“银包铜技术”的商业化量产,将使银浆消耗量降低30%。另一方面提升串焊设备的精度,减小银浆主栅上焊接点的大小,可节省主栅上的银浆消耗量。通过提升靶材利用率、实现靶材规模化回收。实现太阳电池背面以铝掺杂的ZnO透明导电玻璃(AZO)替代和提升靶材国产化率等降本方式来降低HJT单晶硅太阳电池的成本。异质结电池具有低热损耗、高效率和高光照稳定性的技术优势。钙钛矿电池则具有更好地广电吸收能力、简单的溶液加工工艺、高效率和出色的极端天气表现。
n型高效单晶硅和薄膜两类太阳能电池优势逐渐显现,效率高于当前主流的PERC电池。异质结电池和钙钛矿电池在同类型太阳能电池中均取得最高的实验室效率。在新兴的结合技术中,异质结+钙钛矿电池更是达到了高达31.25%的实验室效率。
1.3.异质结钙钛矿产业链竞争变化:异质结电池转换效率不断提升,钙钛矿电池生产线建设进度加速
1.3.1.异质结电池:隆基HJT转换效率达26.5%刷新世界纪录,金刚玻璃尺寸微晶HJT量产平均效率24.95%
异质结电池设备自主与合作研发成果不断落地,设备投资与生产建设持续发展。根据21年年报,迈为股份公司HJT设备在手订单约18亿元,并已经部分客户验收通过。根据22年5月投资者问答,京山轻机年完成了首台HJT异质结清洗制绒设备的交付,产品各项指标和性能得到客户认可。
异质结电池研发和量产技术优化提升,转化效率与组件产能保持进步。隆基绿能M6全尺寸电池光电转换效率达26.50%,创造大尺寸单结晶硅光伏电池效率纪录。自22年3月异质结电池全线贯通,金刚玻璃电池和组件项目电池平均转换效率达到24.95%。根据21年年报,爱康科技年累计完成40GW以上高效太阳能电池及组件的产能建设。
1.3.2.钙钛矿电池:主要设备进入量产阶段,众能光电/协鑫光电在建钙钛矿组件生产线预计产能/MW/年
钙钛矿电池设备进入量产阶段。上市公司积极探索钙钛矿电池技术,开发钙钛矿与叠层电池的工艺及相关设备,建设钙钛矿产业基地等。迈为股份已交付单结钙钛矿电池设备,京山轻机子公司晟成光伏钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备已量产,捷佳伟创RPD设备取得了钙钛矿中试线的订单,天合光能完成钙钛矿调研报告、完成稳定性测试系统搭建。钙钛矿电池中试线建设加速。纤纳光电投建全球首条MW钙钛矿规模化产线,极电光电建设MW试验线,众能光电、协鑫光电在建钙钛矿组件生产线预计产能、MW/年。
2.BIPV:年产百万平方BIPV的智能生产线已投产,订单加速落地
2.1.BIPV战略布局:构建上游电池中游建材下游安装一体化竞争优势
杭萧钢构成立于年,经过37年的发展已经成为绿色钢结构建筑行业的集成服务商。杭萧钢构集“研发、设计、制造、安装、建材、总承包施工、供应链、产业大数据平台、BIPV光伏建筑一体化”等全产业链于一体的多元化企业集团。杭萧钢构始终以“成为世界一流的绿色建筑集成服务商”为战略愿景,将继续围绕钢结构绿色建筑,构建产业生态与资本融合发展的创业平台。杭萧钢构认缴出资万元,持有子公司合特光电65%股份。
年是“双碳”战略实施的开局之年,杭萧钢构始终坚持走绿色、低碳发展之路,在建材领域构建了“BIPV光伏发电”新型建材、“绿色环保”传统配套建材的“双赛道”发展格局,以实现与主营业务的融合互补、双向促进。在BIPV光伏建筑一体化的战略新领域,杭萧钢构于年7月增资入股合特光电。合特光电是一家专注于光伏发电技术研究及BIPV“建材化”产品应用的科技型企业,旗下BIPV产品涵盖了“光伏发电屋面瓦、光伏彩色幕墙、光伏地砖、轻质化可弯曲的柔性组件”等多种类型。年11月5日合特光电第一条年产万平方BIPV的智能生产线,在杭萧钢构的萧山产业园内正式投产。
合特光电为BIPV建材产品的生产供应商、光伏建筑一体化的解决方案服务商。浙江合特光电有限公司成立于年1月,以太阳能应用技术研发为核心竞争力,专注于太阳能新材料、BIPV光伏建筑材料、TIPV光伏绿色交通,智能零能耗建筑等领域,提供一体化的场景解决方案,其产品已在近零能耗建筑与绿色光伏交通领域,取得较好应用成果。合特光电BIPV产品有光伏屋面瓦、光伏彩色幕墙、光伏发电地砖、轻质化可弯曲的柔性组件等多种类型。
加快落地BIPV,携手合特光电形成BIPV系统解决方案服务商。年是BIPV行业政策和项目加快落地的一年,在双碳“1+N”政策体系中,BIPV是实现建筑节能的有效方案之一。公司将积极利用子公司合特光电的既有产品优势和技术优势,以自有的BIPV特色产品为主,形成光伏建筑一体化的系统解决方案服务商。
异质结/钙钛矿电池具备投产技术条件,产业链延伸布局增大降本空间。子公司合特光电延伸到上游的太阳能电池端,以自有的研发技术生产高效异质结/钙钛矿叠层电池。异质结/钙钛矿叠层电池是目前转化效率较高的一类电池,业界也有多家企业涉足和布局这个技术领域,但多数企业仍处于研发阶段,未到产业化成果应用期。合特团队自01年做异质结电池的技术研发,并在电池工艺和生产设备方面取得较大的突破,具有完全自主知识产权,申请了异质结/钙钛矿叠层电池技术的相关专利。比照同行刚开始实验室阶段,合特已经基本完成了从实验室走向市场端的过程,具备产品投产的技术条件,产线投产后可直接进入产品生产和推广。同时产业链的延伸布局也能让产品有更大的降本空间。
加大研发力度,开发多样化BIPV绿色建材新产品。在研发战略上,与中国科学院、南开大学、暨南大学、同济大学等高校成立联合实验室,将知识产权形成初步布局;在建筑场景应用商店,与杭萧联合开发应用于公共建筑、商业建筑、住宅建筑的BIPV绿色建材新产品,实现产品应用场景的多样化适配。
拉开BIPV等产品差异化竞争,树立品牌影响力。品牌战略上,重点与央企、地方政府合作,推动规模化项目的落地;利用BIPV、轻质组件特色产品,拉开差异化竞争,努力打造大型地标项目,树立品牌影响力。利用客户资源抢占优势,提高市占率。存量市场,公司同步合作能源投资企业,加快利用杭萧钢构的工厂空间投产第一条新产线,以杭萧钢构旗下子公司和合作企业的厂房屋顶作为应用场景,保证一期产线的满产收益;增量市场,协同杭萧钢构的市场客户资源,共谋市场发展,开拓工业建筑、住宅商用建筑、大型公共建筑等各类建筑体的光伏产品的应用场景,推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展,在未来绿色建筑的一体化集成服务上抢占先发优势,获得更大的市场认可度。
公司以绿色建筑的集成服务商出发,走光伏绿色建材的技术路线。公司的产品首先是建筑材料,无论是幕墙、瓦片还是地砖,首先符合建材的性能要求(如抗风压、防火等),并且有着优异的光电转化效能,既有投资意义,也更有建筑应用价值,在建筑结构与施工工艺的具体解决上,杭萧在这个领域积累的经验更是可以贡献“软实力”价值,是光伏和建筑比较完美的融合。未来无论是哪个角度的入局者,胜出的一定是能够为客户提供最优的解决方案的企业,既要考虑发电效能与成本因素,也要考虑建筑使用的舒适性和耐用性,更能有效解决绿电“储并”结合的复杂场景问题等,最终一定是用户价值最大化的企业在终局更能胜出。
BIPV产品的技术优势突出:产品的光电转化效率较高。合特光电拥有生产高效晶硅薄膜叠层太阳能电池工艺核心技术及其应用产品的科研制造能力,相较于目前主流的单晶硅Perc太阳能电池,基于晶硅薄膜叠层太阳能电池的应用产品在发电性能上可实现30%的增益;在彩色幕墙上,合特光电拥有自主产权的新型高透光彩色镀膜太阳能应用材料技术。目前,产业界采用彩色陶瓷釉,丝网印刷等技术手段来变成彩色外观,但发电效率大打折扣,最高只能实现68%的全光谱透过率,功率损失比较大。公司自主研发的高透光、全色系结构彩色镀膜工艺技术,其透光率可达到92%以上,使得产品单位面积发电效率更高。并且合特的彩色镀膜材料耐候性更好,产品应用更安全更可靠;
合特光电产品在建材性能上进行集成性的技术改良,比如:对建材防火A级高标准提升、对幕墙屋顶抗风防水的技术改良、对地砖防滑性和承重性能的改造等,使得产品在具体建筑场景下具备更高的舒适宜居感。
2.2.光伏彩色幕墙、发电地砖等BIPV项目加速落地
年12月左右合特光电快速实现了某国际贸易公司销往韩国的彩色BIPV组件合同”、“某县综合智慧能源项目光伏地砖合同”、“分布式能源规范体系及能量优化管控技术研究与应用项目BIPV组件合同”等订单的履约供货。公司