本文來自微信公衆号:指數資本(ID:Index_Capital),作者:指數資本數據中心(責任作者蔣駿原,團隊成員陳志浩、馬玉璇、趙晨怡對本文亦有貢獻),原文标題:《光伏五問:舊産能内卷,新技術崛起,2024 年如何把握?| 指數洞察》,題圖來自:視覺中國
光伏作爲清潔能源,是具有長期确定性的賽道,中國光伏巨頭林立,裝機量、産能均保持多項世界第一。但當前,産能過剩與賽道内卷,帶來短期不确定性,新玩家的機會在哪裏?2024 年,哪些細分領域可能跑出黑馬?
一、2024 年,光伏有哪些變與不變?
長期向好趨勢不變,短期下調系産能過剩導緻。
1. 産業地位:中國仍是全球光伏産業鏈核心
光伏産業已成爲我國少有的形成國際競争優勢、端到端自主可控的戰略性新興産業。近年來,裝機量與各環節産能快速擴張,出口持續增加,國産化率提高。
在制造端,我國光伏組件産量連續 16 年位居全球首位,多晶矽産量連續 12 年位居全球首位;
在應用端,我國光伏新增裝機量連續 10 年位居全球首位,光伏累計裝機量連續 8 年位居全球首位。從多晶矽到組件,中國在全球産業鏈占比均超 80%;在光伏電池片行業,生産規模 Top10 廠商中,我國廠商占絕大多數;組件出口也屢創高峰,2023 年全年光伏組件累計出口 208GW,同比增加 34%。
2. 供需情況:産能結構性過剩," 淘汰賽 " 已開啓
截至 2023 年 12 月,光伏行業制造端各環節産能過剩在 300GW~400GW。原因來自多方面:
(1)從 P 型到 N 型的技術叠代;
(2)層層疊加:上遊原料産能對下遊電池、組件需求的結構性産能過剩,下遊組件産能對終端裝機需求的階段性産能過剩,層層疊加;
(3)價格戰:産能過剩導緻激烈價格戰,2023 年 6 月末,國内矽料最低價降至 6 萬元 / 噸以下,擊穿多家企業的成本線。
指數資本判斷,光伏産能過剩爲結構性過剩。2024 年 H1,經過市場優勝劣汰,階段性過剩産能、以 PERC 爲代表的落後産能會加速出清。
3. 資本市場:光伏輔材 & 設備,熱度明顯提升
注:僅統計已披露融資金額的案例。
一級市場上,從 2020~2023 年,光伏融資規模連年提升,同時單筆下注變高,單案例平均融資規模由 1.8 億提升至 4.4 億。環節分布上,光伏輔材、設備的投資關注度持續保持高位,2023 年合計占比達 32%。
二級市場上,光伏闆塊情緒從 2023 年 Q4 開始變冷,主要系市場對産能過剩的擔憂。當前,悲觀預期已充分釋放,闆塊加速觸底,有望迎來反彈。
二、現階段,光伏發展驅動力是什麽?
政策驅動→以電池技術進步爲核心的降本增效。
1. 初期:主要靠政策支持,具有高度的政策周期性
平價期之前,光伏産業是政策導向的,具有高度的政策周期性。
(1)補貼政策變化,導緻市場需求快速變化。如受 2018 年 "531 新政 " 加速降補貼的影響,光伏指數在 2017~2018 年間基本呈單邊下跌趨勢,區間最大跌幅近 50%,接近腰斬;
(2)貿易政策沖擊區域市場。如随着 2018 年底歐盟 " 雙反政策 " 取消,中國 " 碳 3060" 目标确立,光伏從底部強勢反轉,在 2018 年底 ~2021 年底成爲 A 股當之無愧的長牛賽道,3 年間漲幅近 4 倍,最大回撤僅不到 30%;
(3)清潔能源目标政策,指引光伏産業需求長期向好。
2. 長期發展:靠降本增效,現階段降本增效的核心是電池技術進步
光伏發展的底層邏輯是降本增效。光電價與其他發電方式持平甚至更優,才能刺激下遊需求。
依托規模化發展,過去 10 年中,全球光伏電站投資成本下降幅度約 79%,度電成本下降幅度約 82%,成本下降速度超過其他電源品種,已成爲最具經濟性的主要電源品種之一。2023 年以來,矽料新增産能陸續釋放,光伏産業鏈價格下行,進一步驅動裝機高增。
從 2022 年起,電池技術升級成爲降本增效的核心。光伏電池片分爲 P 型和 N 型,目前主流電池技術爲 PERC,占比 70%,但轉化效率已接近理論極限(24.5%);TOPCon、HJT、鈣钛礦等多種新型電池技術轉化效率更高,處在同步發展中。
三、光伏電池技術,發展方向是什麽?
PERC 加速産能出清,TOPCon 成主流,中期 HJT 有望降本放量,長期鈣钛礦疊層電池空間廣闊。
1. TOPCon:設備兼容性高,落地最快
TOPCon 電池技術有兩大優勢。
(1)相較 P 型電池技術,具有高轉換效率、低衰減率、低溫度系數、高雙面率,同時更利于薄片化發展。N 型單面 TOPCon 電池理論效率爲 27.1%,N 型雙面 TOPCon 電池理論效率達 28.7%。
(2)産線投入相對低,TOPCon 的工藝設備産線可基于現有 PERC 産線升級改造,成本僅約 0.5~0.7 億元 /GW。
2022 年下半年,N 型電池片産能陸續釋放。據 InfoLink 統計,截至 2022 年底,TOPCon 落地産能達 81GW,組件出貨達到約 16GW;到 2023 年底,TOPCon 電池的名義産能預計達到 477GW,追平現有 PERC 電池的産能規模。
2. HJT:更加匹配疊層技術,最終或替代 TOPCon
HJT 的技術路線獨立于 PERC 和 TOPCon,工藝流程簡單,主要環節僅 4 步,具有産品轉換效率高、雙面率高、低光衰、弱光響應高等優點,且由于是雙面對稱加低溫工藝,易于薄片化進一步提高轉換效率。
HJT 電池增效空間更廣闊,将成爲單節技術的終結者、疊層技術的開創者。HJT 與鈣钛礦、電鍍銅具備更良好的匹配性,進而形成疊層電池,鈣钛礦吸收短波長的光,晶矽層吸收長波長光,極限轉換效率能突破 30%。
由于與現有設備不兼容,HJT 面臨設備投資額較大、材料成本過高的挑戰。但 HJT 性能優勢得到市場驗證,擴産速度逐步加快,中長期成本優化潛力大,預計 2024 年底,HJT 和 Topcon 成本有望打平,2024 年 HJT 産能預計達到 40~60GW。
3. 鈣钛礦:革命性新材料,效率高
光伏鈣钛礦被廣泛認爲是第三代光伏電池技術路線,理論效率更高、制造成本更低。
(1)高效率:鈣钛礦電池的理論光電轉換效率高,短期來看,與 HJT 叠代技術匹配性良好,進一步形成疊層電池,極限轉換效率達 29%;長期來看,與單結層鈣钛礦電池效率可達 33%,全鈣钛礦雙結疊層轉換效率可達 45%,三結疊層轉換效率可達 50%。
(2)低成本:鈣钛礦電池制備工藝簡單,原材料廉價易得,且不依賴稀有元素。
(3)快速制備:制備工藝短,整個産業鏈可以高度集成在一個工廠内完成,時間控制在 45 分鍾以内。
(4)應用前景廣闊:鈣钛礦電池在電站、BIPV、幕牆、陽光房等領域具有廣闊的市場空間,滿足長時間發電、透光度和美觀性等多方面需求。
四、主材、輔材、設備,哪類廠商業績更漂亮?
主材收入高,設備毛利率高,輔材固投比例低。
1. 綜合财務表現
設備 & 輔材企業,毛利高、固投低,但收入規模有限;
主産業鏈企業,收入規模大,但毛利較低、固投較高。
光伏輔材企業的收入規模較小,但固投比例低。關鍵輔材 3 家代表企業:錦浪科技、陽光電源、蘇州固锝,最近一期年報收入均低于 40 億,但固投 / 收入比例均維持在 10% 以下,毛利率 15%~25%;
光伏設備代表企業晶盛機電毛利較高,近 3 年平均毛利爲 38.66%,平均固投 / 收入比例爲 23.73%,最近一期年報披露收入規模較小,10 億左右。
主産業鏈企業,業務覆蓋多晶矽、矽片、電池片、組件等上下遊,固投規模大于輔材,毛利率低于設備;但收入規模較大。
2. 毛利率對比
多晶矽 & 金剛線環節,毛利率最高,平均超 50%;
設備 & 逆變器,毛利率穩定保持在 30+%;
矽料降價帶動上遊毛利率下降,利潤分流到中下遊。
指數資本拉取大量數據,對比了光伏産業鏈各環節的毛利率水平:
毛利率最高的,是多晶矽環節及金剛線環節,平均在 50% 以上。2021~2022 年,由于矽料價格大幅上漲,多晶矽環節的毛利率大幅提高,其中 2022 年超 70%。2023 年,随着多晶矽産能增加,價格大幅回調,相關企業毛利率有所下調。
多晶矽降價,同時帶動各環節降價,下遊利潤分配随之變化,裝機意願提高。因此,2023 年,利潤逐步流動到矽片、電池片、組件環節。
生産設備及逆變器環節,毛利率較爲穩定,平均保持在 30% 以上。
光伏銀漿、支架、膠膜環節的毛利較低,平均毛利在 10%~13% 左右。
五、當前,哪些細分賽道有大機會?
重點關注 HJT 技術、2 類設備、4 種輔材。
光伏主産業鏈(多晶矽 - 矽片 - 電池 - 組件)對資金實力需求極高,産能過剩又将加劇競争。PERC、TOPCon 等傳統技術路線,頭部企業強者恒強,新進入者機會不大;但 HJT、鈣钛礦疊層技術路線,與傳統路線工藝設備不相匹配,技術壁壘高,新進入者仍有希望。另外,新型電池技術,也爲輔助産業鏈帶來了新機會。
1. 主産業鏈:HJT 加速落地,電池 + 組件需求持續提升
HJT 目前市占率較小,2024 年将加速落地。HJT 由于需要更高難度的鈍化技術及全新的設備投資,2023 年以前并不是市場的主流擴産方向,目前廠商都還在規劃投産階段。但随着技術路線逐漸成熟,2024~2025 年,行業有望快速增長。
HJT 組件盈利性更高。相較目前主流技術 PERC 及 TOPCon 而言,HJT 技術壁壘更高、轉換效率更高,屬于差異化産品,市場供給還不充足,産品利潤率更高。随着近期華能招标把 HJT 作爲獨立标段進行招标,且中标企業仍有溢價空間,近期 PERC、TOPCon 技術全面虧損,HJT 爲光伏制造業内唯一盈利的技術路線的局面已經形成。
HJT 降本空間大,未來市占率有望持續提升。目前 HJT 還未形成成熟的技術方案,各個環節均有降本空間。成本進一步優化後,今年 HJT 的成本将會打平甚至低于 TOPCon,帶動市場需求持續提升。短期依靠 0BB 及銀包銅,可降低部分漿料成本。中期随着電鍍銅技術的進一步成熟,成本可繼續降低。在靶材方面,通過降低 ITO(氧化铟錫)的消耗量,使用含铟和無铟的疊層膜;回收铟等方式也可以降低靶材成本。
2. 光伏設備:持續升級,呈 " 耗材 " 屬性,落地爆發性極強
較快的技術叠代周期,使光伏設備呈現 " 耗材 " 屬性,且持續高景氣。每一輪技術叠代,存量設備全部更新,落地爆發性極強。預計 2025 年,電池片設備、組件設備的市場空間分别達到約 1400 億、250 億。
電池設備:HJT 設備加速突破,鈣钛礦激光設備是确定需求
HJT 電池設備僅有 4 步生産工序,但設備難度較高,非晶矽薄膜沉積爲核心環節,PECVD/PVD 爲核心設備。目前成本偏高制約 HJT 大規模産業化,HJT 爆發點取決于單 W 成本何時與 PERC 打平。邁爲股份爲國内 HJT 設備龍頭,成功升級了雙面微晶異質結高效電池量産設備。其餘多家整線廠商也在加速推進研發,2024 年有望實現技術突破。
鈣钛礦電池的當前難點是大面積穩定制備。塗布設備方案尚未定型,狹縫和蒸鍍均有可能成爲未來主流;激光方案相對确定,無論鈣钛礦選擇哪種技術路線,均需要使用激光設備,目前需求量有所增長。PVD/RPD 設備較爲成熟。用于電子 / 空穴傳輸層及鈍化層制備 PVD 和 RPD 設備與 HJT 使用的類似,整體設備成熟度較高,其中 PVD 設備供應商較多,RPD 目前國内僅有捷佳偉創供應,其餘均爲進口。
TOPCon 的生産技術已經比較成熟,核心增量設備是擴散爐 +CVD 設備 + 激光 SE/LECO 設備。氧化層鈍接結構制備爲 TOPCon 在 PERC 的基礎上增加的主要工序,也是 TOPCon 的核心工序,關鍵設備已實現國産化,多技術路線并存,參與玩家衆多。目前,LPCVD 是 TOPCon 電池最主流的工藝和最先量産的技術路線,而 PECVD 技術研發和産業化取得良好進展,有望成爲新方向。
此外,電池設備上遊的核心零部件,也亟需國産替代。真空腔體、真空泵、腔體閥、特種電源,占據了電池設備 40% 以上的成本,目前主要以歐美企業爲主,國産替代空間大。
組件設備:0BB 技術導入,利好焊帶、串焊機市場
TOPCon 及 HJT 帶動組件 0BB 技術的發展,助推設備更新叠代。HJT 今年有望率先導入 0BB 技術。
0BB(無主栅)是 MBB、SMBB 技術的升級,以銅焊帶替代主栅導出電流,進一步降低銀耗,盈利性更強,提升量産性價比。
2024 年初開始,龍頭率先導入 0BB,以提升超額收益,并将帶動全行業加速向 0BB 技術轉換。0BB 産量釋放,催生 0BB 串焊機的替換需求,同時 0BB 電池所需焊帶直徑更小,技術難度更大,也将帶來毛利提升。
3. 光伏輔材:從上遊至下遊,這四個領域最有看點
金剛線:需求持續提升,平均毛利超 50%
在切片環節,金剛線切割技術,從 2010 年起大規模應用于單晶矽片的切割,份額逐漸上漲,預計 2025 年後将基本取代傳統砂漿線切割。由于行業目前全面推進矽片薄片化和金剛線細線化,金剛線需求量将進一步提升,金剛線行業增速将高于整體光伏行業。
雖然由于産能擴張及行業競争加劇,金剛線價格持續下降,但金剛線作爲切片環節核心耗材,極大影響了矽片的成片率和 A 片率,行業整體盈利性依舊較好,2023 年上半年行業平均毛利在 50% 以上,行業頭部公司美暢股份毛利率超 60%。
光伏銀漿:三大機會,突破或繞過海外技術壁壘
光伏銀漿是電池片的第二大成本來源,占比僅次于矽片。銀漿的核心原材料是銀粉,金額占比超 95%。行業 CR3 爲 55%,銀漿 " 三雄 " 分别是聚和材料、帝科股份、蘇州晶銀。
長期來看,全球光伏裝機的進一步增長、N 型電池滲透率的提高,将推動光伏銀漿市場保持增長。預計 2025 年國産銀漿需求 5000 噸以上,銀粉需求 4000 噸以上。
目前行業有兩個主要痛點:一是 N 型電池銀粉國産化率較低;二是目前技術對漿料含銀量要求較高,導緻成本居高不下。
對應三大機會:
(1)銀粉國産化,打破上遊銀粉技術壁壘。目前 PERC 銀粉基本實現國産化,TOPCon 銀粉國産化加速推進,HJT 仍以進口銀粉爲主。國産銀粉價格通常低于進口銀粉,國産替代有助于促進銀漿企業的供應鏈安全,并實現降本。
(2)銀包銅技術已經開始大規模商用,漿料含銀量有望下降至 30%。
(3)電鍍銅是完全無銀化的颠覆性技術,電極内部緻密均勻、沒有明顯空隙,在降本的同時能提升轉換效率 0.3% 以上。但電鍍銅目前仍處于中試線導入階段,量産需要時間。
逆變器:類消費屬性,出海靠品牌 + 渠道,國内性價比爲王
光伏逆變器領域至少有三大發展機會:
(1)國産廠商進一步滲透海外市場
境外光伏産業發展成熟,客戶對價格相對不敏感,品牌及渠道是核心競争點;而國内市場價格競争更激烈,性價比爲王。目前,國内企業紛紛加速出海,海外營收比重不斷提升,未來或存在競争激烈化,導緻毛利率下滑的風險。指數資本建議,在海外戶用市場需深挖渠道優勢,國内企業市場則要構築成本壁壘。
(2)逐步推進 IGBT 國産替代
IGBT 是光伏逆變器上遊核心元器件,技術門檻較高,當前主要依賴海外廠商供應。2021 年,受新能源汽車及風光電站高景氣影響,IGBT 成爲逆變器産業鏈中最緊缺的環節。因此,逐步推進 IGBT 國産替代,是一大行業機遇。
(3)微型逆變器有望成爲下一代主流
全球微型逆變器在分布式市場的滲透率保持在 2%~5%。随着全球居民用電價格飙升,及各國政府對安全性更加重視,微型逆變器作爲更安全、高效的産品,将加速其在戶用光伏領域的滲透,有望成爲下一代逆變器的主流方向,可關注相關國産替代機會。
光伏石英坩埚:原材料受限,亟需替代方案
石英坩埚是矽片制造環節的重要耗材,分爲内、中、外三層,其中内層需要的高純度石英砂,目前全球僅 2 家公司(美國矽比科、挪威天闊石)可以量産,亟需國産替代。且高純度石英砂整體供應量有限,導緻石英坩埚價格持續上漲。
目前主要有兩個技術發展方向:人工合成石英砂材料,或用特種陶瓷替代。現階段兩種方法的合成效率及合成成本均在優化階段,技術成熟後有望大規模商用。
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