“效率+成本”之爭 覆盤五年兩輪光伏技術迭代

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“效率+成本”之争 复盘五年两轮光伏技术迭代

北極星太陽能光伏網訊:覆盤 1:五年兩輪技術迭代中的首輪—金剛線國產化大潮

五年來第一輪光伏行業技術驅動來源於硅片環節。硅片作為太陽能電池的核心 原材料,其成本下降對光伏行業具有重要意義。硅片成本下降強依賴切割技術, 早期的硅片切割工序主要採用金剛石內圓鋸片工藝,隨後發展為砂漿切割,而 上述傳統的切割工藝無法再使晶硅切片的成本大幅下降、切割效率大幅提高, 成為當時制約光伏行業健康持續發展的重要因素。

金剛石線切割工藝的出現,大幅提高單位硅料的出片率及硅片切割效率,有效 降低了硅片製作過程中的非硅成本。在金剛石線國產化後,由於其價格優勢, 以隆基股份、中環股份為代表的單晶企業 2015 年開始大規模使用金剛石線工 藝,金剛石線切割工藝能夠大幅降低硅片製作過程中的非硅成本,因而在單晶 切割領域快速滲透,使得金剛石線市場需求在 2016-2017 年快速爆發增長。

大幅提效降本為新技術驅動的核心動力。金剛線切割比傳統砂漿切割最大的優 勢是提高了單位時間出片量,即在相同時間下,可以產出更多硅片且更少耗材。目前硅片廠商採用金剛線切割比傳統切割可節約 0.38 元/片的硅料成本,成本 降幅 22.58%。

對於硅片製造商來說,非硅成本分為長晶成本和切割成本。其中,出片量提升 可以攤銷更多的長晶成本,相比於砂漿切割,硅片廠商每生產一片金剛線切割 的單晶硅片可以節省的 0.23 元長晶成本;而切割成本方面,目前砂漿的切割成 本為 0.96 元/片,金剛線的切割成本為 0.75 元/片,可節約 0.21 元/片。即硅片廠商每生產一片金剛線切割的單晶硅片可以節省 0.44/片的非硅成本,成本降幅 22.45%。

綜上,硅片廠商每生產一片金剛線切割的單晶硅片,可比傳統砂漿切割節省 0.38+0.44=0.82 元/片,成本降幅 22.59%。

金剛線滲透率迅速提升,助單晶硅片企業量利雙升。覆盤此輪硅片環節技術迭 代,金剛石線在國產化後由於價格相比依靠進口時期大幅下降,需求在 2015-2017 年期間市場需求呈幾何式增長, 15-17 年金剛線銷量年化增長率為 450.3%。截止到2018年12月,金剛石線在單晶硅片領域的滲透率已超過 90%, 在多晶硅片領域的滲透率已超過 50%,領先單晶硅片商依靠此輪硅片環節技術 紅利,在 16、17 年迅速擴產搶佔市場份額,同樣實現量利齊升。

金剛線替代潮時代,四家金剛線淨利五年複合增速超 70%。2013-2017 年在金 剛線實現全面產業化期間,四家金剛線生產商合計淨利潤複合增速為 72%。高 速且持續的淨利增長為四家生產商提供了上市機會,其中三家均在 2017 年上 市,並均在 2018 年 531 前,因 利潤釋放及估值提升雙擊下達到歷史股價高位。

覆盤 2:電池片 PERC 化帶來的新一輪資本開支競賽

五年來第二輪光伏技術驅動轉移至電池片環節,行業進入電池片PERC化時代。2018 年之前,常規 BSF 電池依然佔據主流地位,2017 年其市場佔比仍高達 83.3%,而在 PER 電池、N 型電池、HIT 異質結電池和 IBC 背接觸電池等眾 多高效電池技術路線中,PERC 路線的經濟性在產業中得到迅速認可。

相較於傳統單晶組件,PERC 電池組件替代趨勢已經出現。近年來,隨著 PERC 造價走低,其相比於傳統電池的經濟性日益凸顯:

1、 BOS 成本攤薄,憑藉著更高的功率,攤低了電站建設過程中和麵積直接相 關的一系列成本,相比於傳統單晶組件,PERC 單晶組件可以多攤銷 5.4% 的系統 BOS 成本;相比於傳統單晶組件,PERC 單晶組件可以多攤銷 8.6% 的系統 BOS 成本。

2、 弱光效應帶來 3%的發電增益,PERC 單晶組件 PERC 憑藉著良好的弱光 效應,在同等功率下,可比傳統多晶電池多發 3%的電量。

類比上一輪金剛線技術替代潮,2018 年年中時間點類似 2014 年,處在金剛線 全面替代砂漿前夕,即 PERC 高效電池性價比已經開始顯現,替代趨勢已成。

2017 年 PERC 擴產潮到來,各大主流廠商積極佈局 PERC。業界基本在 2017 年達成共識,PERC 工藝是光伏電池未來幾年發展的主流技術,傳統主流大廠 從 2017 年就開始大規模佈局 PERC 技術,購置設備,提升產能。與此同時, 行業內前期投入的部分 PERC 化產線也可以通過優化升級繼續提升產能,各大 主流電池商佈局 PERC 產線意願積極。另外,2018 年“531”事件使得光伏產業鏈快速進入產能出清的週期,高效及低成本 PERC 電池片競爭性進一步凸顯。

PERC 大規模擴產潮集中於 18 到 20 年,三年複合增長率超 100%。統計 2017 年以來各主流電池商擴產規劃及產能落地進程:截止到 2018 年二季度末,主 流高效電池商投產規劃累計達 76.5GW,投資額累計 647.1 億元,而落地投產 產能合計僅為13.6GW,保守估計下行業內仍有63GW高效電池擴產空間。2019 年行業內高效電池片需求躍升,行業三年內出現了高效 PERC 電池擴產潮,未來隨著各廠家產能建設完成及逐漸釋放,PERC 電池市佔比迅速增長,2019 年 將超越 BSF 成為市場佔有率最高的技術路線,PERC 電池產能 3 年複合增長高 達到 108.7%。

PERC 化浪潮蛋糕更大,此輪受益設備商體量均有明顯升級。PERC 電池從 15-17 年年開始逐步滲透,18-20 年行業迎來爆發,其中不乏優秀的 PERC 電 池設備供應商。與金剛線不同,PERC 化進程中因單 GW 設備投資較重,同時技術壁壘更高,所以誕生出了多個在 PERC 電池細分設備環節的龍頭供應商, 其中包括捷佳偉創、邁為股份、羅博特科、帝爾激光等,且此輪技術迭代相較 於上輪金剛線國產化時代,設備行業可獲利潤的量級進一步拔高。

PERC 電池設備生產商在此輪迭代中 5 年淨利潤複合增速超過 90%,並均於 2018 年集體上市。從淨利潤增速來看,多家 PERC 設備供應商在 14-18 年均 迎來利潤高速增長期。四家設備供應商合計淨利潤的 5 年複合增長率 91.15%。同時,PERC 化浪潮也帶動了四家設備企業均在 2018 年集中登陸創業板上市。

覆盤總結:“效率+成本”之爭,“單晶”替代“多晶”仍在繼續

早期階段因 BSF 電池多以雖轉化效率較低但成本更優異的多晶 BSF 電池為主, 隨著單晶硅片金剛線切割出現,使得在 BSF 電池中已開始出現單晶替代多晶趨 勢,而隨著 17 年 PERC 技術的成熟 ,單晶電池在 PERC 時代逐步加速替代多 晶電池,即在 BSF 電池到 PERC 電池的進化中,“單晶”替代“多晶”為技術進步 的而主要表現,其本質為單晶替代多晶。

所以,覆盤光伏技術迭代,光伏行業基本完成了兩輪五年的行業革命,包括硅 片環節的金剛線切割產業化、電池片 PERC 化兩輪技術浪潮,其本質則是完成 了“單晶”替代“多晶”的產業鏈轉移,其核心為“減少資產投資,提高轉換效率,降 低生產成本”以達到行業降低光伏度電成本的目標,即“提效降本”永遠為光伏行 業主旋律。當前,行業正處在 PERC 後時代,隨著 PERC+及 HJT(異質結) 電池產業化此起彼伏,我們預計新一輪倚靠設備商的“軍備競賽”終將到來。

綜上所述,光伏行業提效降本為平價時代驅動需求增長的核心,其中,“提效” 通常指的是提高電池的轉換效率及設備的生產效率,“降本”指的是降低初始的 額設備投資成本及具體生產過程中的生產成本,而光伏電池片設備商在以上兩 個指標下均扮演了十分關鍵且不可或缺的角色。

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