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光伏設(shè)備行業(yè)深度報(bào)告:重點(diǎn)關(guān)注硅片、電池片設(shè)備龍頭

來源:環(huán)保節(jié)能網(wǎng)
時(shí)間:2023-02-20 19:03:16
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光伏設(shè)備行業(yè)深度報(bào)告:重點(diǎn)關(guān)注硅片、電池片設(shè)備龍頭一、光伏平價(jià)上網(wǎng)趨近,產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備為核心1、光伏成本快速下降,預(yù)計(jì)至 2050 年,光伏占比將大幅度提升在當(dāng)今世界大部分地區(qū),可再生

一、光伏平價(jià)上網(wǎng)趨近,產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備為核心

1、光伏成本快速下降,預(yù)計(jì)至 2050 年,光伏占比將大幅度提升

在當(dāng)今世界大部分地區(qū),可再生能源已成為成本最低的電力來源。20102018 年,生物質(zhì)能、水電、地?zé)?、陸上和海上風(fēng)電的成本降至化石燃料發(fā) 電成本以下,光伏發(fā)電是從 2014 年開始,全球加權(quán)平均電力成本下降到 化石燃料發(fā)電成本以下。其中光伏度電成本下降最快,從 2010 年的 0.371 美元/千瓦時(shí)(約 2.6 元/千瓦時(shí))下降至 2018 年的 0.085 美元/千瓦時(shí)(約 0.6 元/千瓦時(shí)),降幅達(dá) 77%,為所有能源種類中成本下降最快的。

IRENA(國際可再生能源署)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2010-2018 年間, 全球光伏 項(xiàng)目加權(quán)平均的單位投資成本從 4621 美元/千瓦下降至 1210 美元/千瓦, 降幅達(dá) 73.8%。平準(zhǔn)化度電成本從 37 美分/千瓦時(shí)下降至 9 美分/千瓦時(shí), 下降幅度 75.7%。

彭博的《2018 新能源市場長期展望(NEO)》 統(tǒng)計(jì)并預(yù)測了 1970 年到 2050 年的全球發(fā)電量占比。在過去的幾十年里,煤電占據(jù)著主要角色,氣 電的發(fā)電量在不斷增長,油電發(fā)電量在逐步下降,核電則經(jīng)歷了一個由上 至下的過程。而從現(xiàn)在往后看,風(fēng)電、光伏這兩類可再生能源的發(fā)電量在 未來 30 年內(nèi)會達(dá)到占比接近全球發(fā)電量的 50%。如今化石能源在電力結(jié) 構(gòu)中占比是超過 2/3 的,但是到 2050 年就只有 29%了。

2018 年至 2050 年期間,全球范圍內(nèi)新增發(fā)電裝機(jī)投資將達(dá)到 11.5 萬億美 元,其中 8.4 萬億美元用于風(fēng)電和光伏。全球裝機(jī)量大約會增長 2.5 倍, 其中光伏裝機(jī)量將增長 17 倍。彭博預(yù)測從現(xiàn)在到 2050 年,新光伏電站的 平準(zhǔn)化度電成本還將降低 71%。

2、平價(jià)上網(wǎng)臨近,全球光伏新增裝機(jī)有望快速增長

光伏產(chǎn)業(yè)是中國具有國際競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性、朝陽性產(chǎn)業(yè)。近年來,在政 策引導(dǎo)和市場需求雙輪驅(qū)動下,我國光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò) 大,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)市場占有率多年位居全球首位,已經(jīng)成為世界上重要的 光伏大國。

根據(jù) PV infolink 預(yù)計(jì),2019 年全球范圍內(nèi)將有超過 16 個 GW 級市場。 2019 年海外市場需求十分強(qiáng)勁,海關(guān)出口數(shù)據(jù)顯示 2019 上半年中國組件 總出口量達(dá)到 34.2GW,較去年同期有超過九成的增長。

根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(CPIA)統(tǒng)計(jì),2019 年前三季度,全國光伏發(fā)電 累計(jì)裝機(jī) 190GW,同比增長 15%,新增 16GW。其中集中式光伏發(fā)電裝 機(jī) 131GW,同比增長 11%,新增 7.7GW;分布式光伏發(fā)電裝機(jī) 58.7GW, 同比增長 28%,新增 8.3GW。隨著光伏平價(jià)上網(wǎng)的臨近和行業(yè)內(nèi)落后產(chǎn)能 加速淘汰,光伏產(chǎn)業(yè)鏈有望迎來新一輪的擴(kuò)張周期,新增裝機(jī)量的短期下 滑不改中長期光伏行業(yè)向上的趨勢。

技術(shù)進(jìn)步推動光伏行業(yè)快速發(fā)展,使得裝機(jī)發(fā)電成本持續(xù)下降。進(jìn)入 2019 年以來,光伏在全球范圍內(nèi)如德國、西班牙、意大利、印度等國,已開始 進(jìn)入發(fā)電側(cè)平價(jià)上網(wǎng)時(shí)期。

隨著國內(nèi)的平價(jià)上網(wǎng)、配額制相關(guān)政策的出臺,光伏行業(yè)的長效機(jī)制形成, 對于補(bǔ)貼的政策性依賴正逐漸減弱,我們判斷 2020 年起,光伏行業(yè)有望 步入自發(fā)式增長階段。

3、光伏行業(yè):一代技術(shù)、一代工藝、一代設(shè)備,設(shè)備為核心

光伏設(shè)備為光伏行業(yè)未來增效的核心環(huán)節(jié):光伏產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游的晶硅 原料的制備、硅棒/硅片的制造;中游的電池片、組件制造以及下游的光伏 系統(tǒng)應(yīng)用。

過去數(shù)年間,通過產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化、產(chǎn)能擴(kuò)大形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、 產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至低成本地區(qū)等手段,光伏裝機(jī)成本有大幅下降。截至目前光伏 行業(yè)在降本的路線上已經(jīng)接近極限,未來發(fā)展方向是增效。光伏行業(yè)本質(zhì) 是一代技術(shù)、一代工藝、一代設(shè)備,其中設(shè)備是核心瓶頸環(huán)節(jié)。

光伏設(shè)備行業(yè)在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中賺取現(xiàn)金能力較強(qiáng):光伏行業(yè)更新迭代速度 很快,一般硅片、電池片、組件生產(chǎn)線的建設(shè)時(shí)預(yù)定的投資回收期僅為 3 年左右。下游雖然有賺取現(xiàn)金的能力,但必須進(jìn)行大額固定資產(chǎn)投資,否 則就會被淘汰出局。綜合整條產(chǎn)業(yè)鏈來看,設(shè)備端公司賺取現(xiàn)金能力相對 較強(qiáng)。

光伏設(shè)備環(huán)節(jié):從上游的多晶硅料開始,到光伏組件,對應(yīng)核心的設(shè)備分 別為多晶硅還原爐、單晶硅直拉爐、切片機(jī)/截?cái)鄼C(jī)、電池片設(shè)備、組件自 動化設(shè)備。

從價(jià)值含量上,多晶硅環(huán)節(jié)的固定資產(chǎn)投資規(guī)模約 3 億元/GW,單晶硅棒/ 錠環(huán)節(jié)的固定資產(chǎn)投資規(guī)模約 2 億元/GW,硅片環(huán)節(jié)的固定資產(chǎn)投資規(guī)模 約 1 億元/GW,電池片環(huán)節(jié)的固定資產(chǎn)投資規(guī)模 2~10 億元/GW,組件設(shè) 備環(huán)節(jié)的固定資產(chǎn)投資規(guī)模約 1 億元/GW。

二、多晶硅還原爐:受益于國內(nèi)硅料擴(kuò)產(chǎn)

硅料供需格局偏緊:國內(nèi)硅料尚不能完全滿足國內(nèi)單晶硅片需求。國內(nèi)硅 料產(chǎn)能中單晶比例樂觀估計(jì)約為 7 成。在未來相當(dāng)長一段時(shí)間,海外硅料 還會是單晶供應(yīng)有效補(bǔ)充。海外硅料的成本高、交付周期長,總體硅料供 需格局結(jié)構(gòu)性偏緊。2019 年國內(nèi)多晶硅料擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模約為 20 萬噸。

本輪多晶硅擴(kuò)產(chǎn)帶來設(shè)備的市場空間達(dá) 200 億元:隨著生產(chǎn)裝備技術(shù)的進(jìn) 步和工藝水平的提升,三氯氫硅西門子法多晶硅生產(chǎn)線設(shè)備投資成本逐年 下降。2018 年投產(chǎn)的萬噸級多晶硅生產(chǎn)線設(shè)備投資成本已下降至 1.15 億 元/千噸的水平。預(yù)計(jì)到 2020 年,單位投資可下降至 1 億元/千噸。

若考慮到 2019 年行業(yè)的新擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模約 20 萬噸來測算,本次擴(kuò)產(chǎn)帶來設(shè)備 的市場空間約為 200 億元。以 3000 噸多晶硅對應(yīng)1GW產(chǎn)能來測算,若未 來 5 年下游需求規(guī)模年化增長 20GW,則對應(yīng)的設(shè)備需求量為 60 億元/年。

在多晶硅制備環(huán)節(jié),核心設(shè)備為多晶硅還原爐,其價(jià)值約 5000~6000 萬元 / 萬噸。國 外 多 晶 硅 還 原 爐 設(shè) 備 供 應(yīng) 商 主 要 有 德 國 GEC、 德 國 Centrotherm 、美國 GT 等。國內(nèi)多晶硅還原爐設(shè)備供應(yīng)商主要有雙良節(jié) 能、上海森松、開原化工等。其中雙良節(jié)能為上市公司,根據(jù)公司公告, 雙良 2018 年多晶硅還原爐實(shí)現(xiàn)營收 4.43 億元,同比增長 205%,繼續(xù)占 據(jù)市場最大份額。

三、硅棒/硅片設(shè)備環(huán)節(jié):單晶爐價(jià)值量大

1、硅片環(huán)節(jié)設(shè)備,有望受益下游單晶硅片擴(kuò)產(chǎn)

單晶取代多晶路線確定,高效單晶市場份額逐漸擴(kuò)大

單晶電池相對于多晶,產(chǎn)品效率方面有天然的優(yōu)勢:2018 年,規(guī)模生產(chǎn)的 單多晶電池基本采用高效技術(shù),其中多晶電池全面應(yīng)用黑硅技術(shù),單晶領(lǐng) 域則大規(guī)模普及 PERC 技術(shù),預(yù)計(jì) 2-3 年內(nèi)在多晶領(lǐng)域也將全部由 PERC 技術(shù)替代。大規(guī)模生產(chǎn)的單多晶電池平均轉(zhuǎn)換效率也分別從 2010 年的17.5%和 16.5%提升至 2018 年的 21.8%和 19.2%。

由于晶體生長工藝不同,導(dǎo)致單晶硅片與多晶硅片在晶體品質(zhì)、電學(xué)性能、 機(jī)械性能方面與單晶相比有顯著差異。相比而言單晶硅以下優(yōu)勢:更少的 缺陷、更高的機(jī)械強(qiáng)度、更低的碎片率、更大的效率提升空間、更高的集 約性、更長的衰減期。單多晶材料性能對比中,單晶有絕對優(yōu)勢。

單多晶在電池端成本已打平:單晶的轉(zhuǎn)換效率高于多晶,這不僅表現(xiàn)在普 通工藝單晶電池的轉(zhuǎn)化效率高于多晶電池至少約 1%,更表現(xiàn)在相同的 PERC 工藝條件下,相比各自的普通工藝電池,單晶電池轉(zhuǎn)化效率會進(jìn)一 步提高約 0.6%~1%,而多晶電池轉(zhuǎn)化效率僅提高約 0.5%。顯然,單晶轉(zhuǎn) 換效率的提高更具優(yōu)勢和潛力,這同樣來自于單多晶的材料特性差異。根 據(jù)測算,電池轉(zhuǎn)換效率每提高 1 個百分點(diǎn),每瓦系統(tǒng)成本降低 5-7 個百分 點(diǎn)。所以做高功率電池組件,單晶的成本永遠(yuǎn)比多晶低。目前,單多晶在 電池端成本已打平。

目前單多晶電池成本已基本持平,而單晶在組件和電站端對于配套材料的 節(jié)省,以及單晶在長期穩(wěn)定性、長期衰減率和每瓦發(fā)電量方面的優(yōu)勢,使 得單晶硅電站具有更高的投資回報(bào)率。在單晶價(jià)格快速下降并逼近多晶價(jià)格的當(dāng)前,單晶仍然具備比多晶更大的降價(jià)空間,從而加速了光伏發(fā)電去 補(bǔ)貼實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)的步伐,反映出單晶的絕對優(yōu)勢

高效單晶市場份額逐漸擴(kuò)大:隨著光伏市場的不斷發(fā)展,高效電池將成為 市場主導(dǎo),單晶硅電池市場份額逐步增大,2018 年單晶硅片市場份額超過 40%,中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)計(jì) 2019 年將超過 50%。隨著異質(zhì)結(jié)電池、N 型 PERT 電池的應(yīng)用推廣,N 型單晶硅片的市場份額,也將逐年提高,多 晶硅片的市場份額未來將逐步下降。

單晶硅擴(kuò)產(chǎn)迎來新勢力

截至 2018 年底,主流光伏單晶硅產(chǎn)能約為 75GW 左右(隆基 28GW+中 環(huán) 25GW+晶科 5.5GW+晶澳 4.5GW+其他 12GW)。隆基和中環(huán)在單晶硅 片環(huán)節(jié)的產(chǎn)能占比高達(dá) 70%以上,呈現(xiàn)雙寡頭壟斷格局。

2018 年上半年開始至今,國內(nèi)單晶主要企業(yè)隆基、中環(huán)、晶科、上機(jī)等紛 紛進(jìn)行單晶擴(kuò)產(chǎn),掀起新一輪單晶硅擴(kuò)產(chǎn)潮。

隆基股份在 2018 年 3-4 月,擬投資保山單晶硅棒二期項(xiàng)目、麗江單晶 硅棒二期項(xiàng)目和楚雄單晶硅片二期項(xiàng)目,投資額 17.49 億元、19.37 億 元和 14.86 億元。計(jì)劃 2019 年、2020 年底產(chǎn)能分別提升至 36GW、 45GW,至 2021 年達(dá)到 65GW,產(chǎn)能分別增加 8GW、9GW、20GW。

中環(huán)股份于 2019 年 3 月 19 日公告,與呼和浩特市人民政府簽署“中 環(huán)五期 25GW 單晶硅項(xiàng)目”合作協(xié)議書,項(xiàng)目總投資額約 90 億元,建成達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)能將達(dá)到 25GW,屆時(shí)“中環(huán)產(chǎn)業(yè)園”單晶硅年產(chǎn)能 將超過 50GW,產(chǎn)能增加 25GW。

晶科能源于 2019 年 4 月 16 日在樂山開放投資推介會上簽約,擬投資 150 億元,在樂山市建設(shè) 25GW 單晶拉棒、切方項(xiàng)目及相關(guān)配套設(shè)施。

上機(jī)數(shù)控 2019 年 5 月 8 日公告與包頭市政府簽署《包頭年產(chǎn) 5GW單 晶硅拉晶生產(chǎn)項(xiàng)目投資協(xié)議》,在包頭裝備制造產(chǎn)業(yè)園投資建設(shè)年產(chǎn) 5GW單晶硅拉晶生產(chǎn)項(xiàng)目,項(xiàng)目擬總投資約 30 億元。

設(shè)備需求包括:單晶爐、切方/截?cái)鄼C(jī)、金剛線切片機(jī)、硅片分選機(jī)

硅片制造光伏產(chǎn)業(yè)鏈中的中游。從目前隆基股份、中環(huán)股份的單晶硅項(xiàng)目 投資金額測算,單 GW的投資已降至 4 億元左右。

以單 GW 投資額中 70%用于設(shè)備投資來測算,硅片制造環(huán)節(jié)的設(shè)備空間約 2.8 億元/GW。其中單晶爐及配套設(shè)備投資額約 2 億元/GW,金剛線切片機(jī) 投資額約為 4000 萬元/GW,截?cái)鄼C(jī)、切方機(jī)投資額約 2000 萬元/GW,硅 片分選機(jī)投資額約為 1000 萬元/GW。

從設(shè)備的價(jià)值含量來判斷:單晶爐的市場空間最大,受益于下游廠商單晶 擴(kuò)產(chǎn);截?cái)鄼C(jī)、切方機(jī)屬于類機(jī)床加工設(shè)備,產(chǎn)品的生命周期很長,升級 換代的需求不強(qiáng)烈,老設(shè)備改造后依舊可以利用在新建產(chǎn)線中。金剛線切片機(jī)的受益于近 2-3 年的金剛線切片替代砂漿切片產(chǎn)業(yè)升級,行業(yè)爆發(fā)性 增長,目前市場空間較為穩(wěn)定,增速放緩。硅片分選機(jī)為硅片環(huán)節(jié)設(shè)備中 最晚國產(chǎn)化的,未來 2-3 年有望應(yīng)該爆發(fā)式增長。

2、單晶爐:未來 3 年市場空間約 120 億元,晶盛、連城雙寡頭

按照下游廠商規(guī)劃,設(shè)計(jì) 2019-2021 年新增產(chǎn)能 19GW、26GW、47GW, 對光伏單晶爐(10MW/臺)的需求分別為 1900 臺、2600 臺、4700 臺。

若考慮在未來硅片價(jià)格下行周期中,可能影響到二線硅片廠商的投產(chǎn)力度 和進(jìn)度。我們分別建立 3 種場景進(jìn)行分析:樂觀預(yù)測為下游擴(kuò)產(chǎn)超預(yù)期; 中性預(yù)測為下游按計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn);悲觀預(yù)測為下游擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期。

未來 3 年單晶爐市場空間達(dá) 120 億元:單晶爐從最初的 6MW、8MW伴隨 單晶硅的高速發(fā)展,目前最先進(jìn)的已有 10MW 的單晶爐。若以未 3 年國內(nèi) 單晶擴(kuò)產(chǎn)約 92GW 的體量進(jìn)行測算(隆基 37GW、中環(huán) 25GW、晶科 25GW、上機(jī) 5GW 等),單晶爐的市場空間約 120 億元。疊加配套設(shè)備, 設(shè)備投資額有望達(dá) 155 億元左右。

光伏單晶爐競爭格局:晶盛機(jī)電、大連連城雙寡頭:目前中國市場上單晶 爐的主要生產(chǎn)廠家為晶盛機(jī)電、大連連城、京運(yùn)通等。國外單晶爐設(shè)備廠 商已基本退出中國市場。

作為下游光伏設(shè)備供應(yīng)商,隆基股份的設(shè)備主要由大連連城數(shù)控供應(yīng) (連成數(shù)控為隆基股份的關(guān)聯(lián)企業(yè),單晶生長爐獨(dú)家供應(yīng)隆基股份) 。其他 的都是走招標(biāo)程序,晶盛機(jī)電的競爭力處于相對領(lǐng)先的地位。

3、金剛線切片機(jī):未來 3 年市場空間約 20 億元/年

金剛線切片效率全面優(yōu)于砂漿切片

切片是整個硅片加工流程中重要的一環(huán)。要通過密集的線網(wǎng)將 700mm 長 的硅錠切成 2500 片 0.1mm左右厚的硅片,且需保證良率在 90%以上。為 減少硅材料的損耗,切割所用鋼線的線徑極細(xì),一般砂漿線線徑為0.12mm,金剛線徑在 0.07mm以下。

相比較于傳統(tǒng)的砂漿線切割,金剛線切片作為新的切割技術(shù),具有薄片化 切割、減小切口損失、降低硅料損耗、提高加工效率、提高出片率、降低 污水及 COD 排放等優(yōu)勢,可以大幅降低硅片生產(chǎn)成本,提高硅片品質(zhì)。

金剛線切片機(jī)未來市場空間取決于單/多晶硅片的擴(kuò)產(chǎn)以及少量多晶硅切片 的生產(chǎn)線改造、高效新產(chǎn)品推出對于落后產(chǎn)能的迭代。

金剛線大規(guī)模應(yīng)用于單晶硅片的切割始于 2010 年,至 2017 年已全面取代 砂漿切片技術(shù)。金剛線切片在單晶硅片領(lǐng)域的市場空間主要取決于下游單 晶硅片加工廠商的擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏。

金剛線切割在多晶領(lǐng)域的應(yīng)用需要解決鑄錠過程中形成的碳化硅硬質(zhì)點(diǎn)和 電池工藝的制絨技術(shù)問題。2018 年多晶硅片切片也基本從砂漿切向金剛線 切轉(zhuǎn)換,預(yù)計(jì) 2019 年將全面被取代。目前上機(jī)數(shù)控已經(jīng)與下游多晶硅片 生產(chǎn)廠商開展合作,進(jìn)入多晶硅片金剛線切片領(lǐng)域。

光伏切片機(jī)需求測算:2019-2021 年年均需求可能超過 20 億元

金剛線切片機(jī)未來市場空間取決于單/多晶硅片的擴(kuò)產(chǎn)以及少量多晶硅切片 的生產(chǎn)線改造、高效新產(chǎn)品推出對于落后產(chǎn)能的迭代。

硅片擴(kuò)產(chǎn)帶來的新建需求:預(yù)計(jì)2019-2021 年年均需求超過 10 億元

根據(jù)中國光伏協(xié)會預(yù)計(jì),2019 年硅片產(chǎn)量有望達(dá) 128GW,新增產(chǎn)量 為 19GW 左右。以目前上機(jī)數(shù)控主力切片機(jī)機(jī)型,每臺切片機(jī)的年產(chǎn) 能為 43MW,均價(jià)在 180~200 萬元來測算,我們保守測算對應(yīng) 9 億元 光伏切片機(jī)的市場空間。

我們預(yù)計(jì)隨著平價(jià)上網(wǎng)的臨近,未來幾年每年新增硅片產(chǎn)量有望超 20GW??紤]到光伏切片廠的產(chǎn)能通常大于單晶硅產(chǎn)能,未來 2-3 年市 場對光伏切片機(jī)每年新增需求預(yù)計(jì)超過 10 億元。

存量落后產(chǎn)能的更新需求:預(yù)計(jì)2019-2021 年均需求約 10 億元

2018 年硅片產(chǎn)量 109GW,約占全球硅片產(chǎn)量的 9 成。按理想情況測 算,則全球存量切片機(jī)約 2800~3000 臺,存量切片機(jī)的市場空間約 50~60 億元。

之前傳統(tǒng)的砂漿切片設(shè)備的效率較低,為金剛線切片機(jī)所取代,現(xiàn)在 公司的主流設(shè)備年產(chǎn)能是 43MW。2019 年 6 月,上機(jī)數(shù)控 65MW 新 產(chǎn)品在上海光伏展上推出,有望帶來新的設(shè)備升級需求。以光伏切片機(jī) 5 年的生命周期來測算,2019-2021 年年均更新需求的市場空間約 10 億元。

光伏切片機(jī)競爭格局:上機(jī)數(shù)控/大連連城/青島高測 3 家寡頭競爭

目前中國市場上光伏金剛線切片機(jī)主要為上機(jī)數(shù)控、大連連城(隆基股份 獨(dú)家供應(yīng)商,非上市公司)、青島高測(新三板上市公司)3 家寡頭競爭。2015-2018 年上機(jī)數(shù)控切片機(jī)累計(jì)銷售額近 15 億元,約占國產(chǎn)切片設(shè)備 市場 45%。

2014 年之前,因切片機(jī)設(shè)備技術(shù)被國外壟斷,進(jìn)口切片機(jī)設(shè)備售價(jià)高達(dá) 1000 萬元/臺。2015 年以后,國內(nèi)光伏切片機(jī)廠商迅速崛起,上機(jī)數(shù)控的 切片設(shè)備實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后,價(jià)格僅為 200 多萬元/臺,且性能優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備。

隨著上機(jī)數(shù)控設(shè)備市場占有率大幅提升,光伏設(shè)備行業(yè)國際巨頭瑞士梅耶 博格(MB)起訴上機(jī)數(shù)控切片機(jī)設(shè)備專利侵權(quán),江蘇省高院 2018 年 8 月 二審終審裁定 MB 敗訴。2019 年初,梅耶博格將旗下光伏和特殊材料(包 括半導(dǎo)體和藍(lán)寶石玻璃工業(yè))硅片設(shè)備和服務(wù)業(yè)務(wù)出售給一家全球表面增 強(qiáng)技術(shù)設(shè)備和服務(wù)供應(yīng)商—美國 PSS 公司,從硅片業(yè)務(wù)中退出。

目前國外切片設(shè)備廠商(MB、NTC等)已基本退出切片機(jī)中國市場。

4、硅片分選機(jī):國產(chǎn)化替代方興未艾,有望迎來高速增長期

分選機(jī)為非標(biāo)自動化設(shè)備,用于硅片質(zhì)量的測試、分選

在切片機(jī)進(jìn)行光伏硅片切割后,需對合格的硅片進(jìn)行篩選分類。

硅片檢測分選設(shè)備為非標(biāo)定制化設(shè)備,由上料臺、檢測系統(tǒng)和分選系統(tǒng)組 成。測量系統(tǒng)為整臺設(shè)備的核心部分,通過機(jī)器視覺等技術(shù),實(shí)現(xiàn)硅片的 尺寸、線痕、翹曲、崩缺、表面缺陷、隱裂、電性能等特性實(shí)現(xiàn)檢測分級。 隨后對硅片種的瑕疵特征進(jìn)行識別提取,并將硅片品控過程中的上料、檢 測、分析、下料等多項(xiàng)工序集成至自動化智能系統(tǒng)中。

硅片分選機(jī)為硅片環(huán)節(jié)設(shè)備中最晚國產(chǎn)化的,奧特維是國內(nèi)龍頭

目前的競爭格局:硅片分選機(jī)是光伏硅片制造環(huán)節(jié)最晚國產(chǎn)化的設(shè)備,直 到 2017 年仍被進(jìn)口設(shè)備壟斷。

奧特維是國內(nèi)率先規(guī)?;N售硅片分選機(jī)的龍頭廠商,公司 2017 年開 始進(jìn)行客戶驗(yàn)證并取得大批量訂單,2018 年開始批量發(fā)貨并當(dāng)年實(shí)現(xiàn) 收入 1.6 億元。公司 2017 年開始銷售的硅片分選機(jī)截至 2018 年末累 計(jì)銷售硅片分選機(jī) 95 臺,存量市場占有率達(dá) 11.8%。2018 年全球光 伏硅片產(chǎn)量前 10 名企業(yè)(合計(jì)占比 81.1%, 2018 年全球光伏硅片產(chǎn) 量為 115GW)中的 8 家已采購?qiáng)W特維生產(chǎn)的硅片分選機(jī)產(chǎn)品。

天準(zhǔn)科技也是硅片分選機(jī)行業(yè)的有力競爭者,根據(jù)其招股說明書披露, 2018 年,公司光伏硅片檢測裝備研發(fā)成功并形成銷售,共 12 臺智能 檢測裝備,客戶為揚(yáng)州協(xié)鑫,銷售收入確認(rèn) 441 萬元。

存量市場空間約為 13.8 億元:根據(jù)中國光伏協(xié)會數(shù)據(jù),截至 2018 年末全 球硅片產(chǎn)能約為 161.2GW,以平均每臺硅片分選機(jī)年產(chǎn)能 200MW 測算, 存量的硅片分選機(jī)數(shù)量約 800 臺。根據(jù)奧特維招股說明書,該公司的硅片 分選機(jī)售價(jià)為 173 萬元/臺左右。則存量市場規(guī)模約為 13.8 億元。

未來 3 年,分選機(jī)市場空間 5.5~7.3 億元/年:未來 3 年內(nèi)的硅片產(chǎn)能的擴(kuò) 張主要來自于單晶硅,根據(jù)主流單晶硅廠家的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,未來 3 年內(nèi)合計(jì) 新增產(chǎn)能約 92GW,有望帶來約 8 億元分選機(jī)需求,年化約 2.7 億元。同 時(shí)考慮到光伏設(shè)備的更新?lián)Q代周期較快,約 3~5 年,存量設(shè)備的年化更新 需求達(dá) 2.8~4.6 億元。合計(jì)分選機(jī)設(shè)備需求 5.5~7.3 億元/年。

四、電池片設(shè)備:短期受益 PERC 擴(kuò)產(chǎn),中長期看 HJT 量產(chǎn)化進(jìn)程

1、光伏增效為國內(nèi)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)的必要途徑,電池片環(huán)節(jié)潛力巨大

提高光伏電池轉(zhuǎn)換效率一直是光伏業(yè)界孜孜追求的目標(biāo)。硅基光伏電池效 率極限是 29%,目前最高電池效率記錄為 26.63%,由日本 kaneka 公司在 2017 年創(chuàng)造。

光伏電池片目前的發(fā)展階段:從常規(guī)鋁背板 BSF 電池(1 代)→PERC 電 池(2 代)→PERC+電池(2.5 代)→HJT 電池( 3 代)→IBC 電池( 4 代)等,目前產(chǎn)業(yè)正處在 PREC 電池?cái)U(kuò)產(chǎn)高峰期,逐步向 PREC+、HJT 拓展階段。

光伏行業(yè)主要選擇的高效電池技術(shù)路線有:P 型多、單晶 PERC 電池技術(shù), N型單晶 PERT/TOPCon 電池技術(shù),N型單晶 HJT 電池技術(shù)以及 N型單晶 IBC電池技術(shù)等。

高效電池技術(shù)代表未來的需求方向:在《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件》 和“領(lǐng) 跑者”計(jì)劃推動下,各種晶硅電池生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步迅速。2018 年,規(guī)?;?產(chǎn)的多晶黑硅電池的平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 19.2%,使用 PERC 電池技術(shù)的單 晶和多晶硅電池效率提升至 21.8%和 20.3%,較 2017 年分別提升 0.5 個 百分點(diǎn)和 0.3 個百分點(diǎn)。

2、超額利潤帶動 PERC電池?cái)U(kuò)產(chǎn),2019 年產(chǎn)能有望達(dá) 110GW

PERC 電池相對于常規(guī) BSF 電優(yōu)勢明顯

常規(guī) BSF 電池效率區(qū)間為 19.8-20%,對應(yīng)的組件功率為 280W,主要的 效率損失來自于背面全金屬的復(fù)合,PERC 電池的背鈍化電池結(jié)構(gòu)可有效 降低損失,電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖 16 所示。

與常規(guī)電池相比,PERC電池背面增加了氧化鋁 AlOx,氧化硅 SiOx 和 氮化硅 SiNx 等鈍化疊層,電池表面復(fù)合速率大大降低,電池開壓 Voc 可提 升 15-20mV。且背面鈍化層還可增加光學(xué)內(nèi)反射作用,因此電池電流 isc 也會有顯著提升,目前平均轉(zhuǎn)化效率可達(dá) 22%左右。

PERC電池片相對于普通單晶硅電池片價(jià)格優(yōu)勢明顯:根據(jù) PVinfo link 的 數(shù)據(jù),自 2017 年底起到 2019 年 1 季度,PERC單晶電池片對普通單晶電 池片的價(jià)格平均有 2 毛的溢價(jià),超額的利潤也促使了 PERC 電池產(chǎn)能自 2018 年起加速投放。

2018-2020 年為 PERC 擴(kuò)產(chǎn)高峰,預(yù)計(jì)擴(kuò)產(chǎn)總規(guī)模超 100GW:截止到 2018 年底,單晶 PERC 產(chǎn)能約為 67GW,根據(jù)目前國內(nèi)主要龍電池廠商 的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃,2019 年的 PERC 產(chǎn)能有望超 110GW。

工藝設(shè)備:增加 2-3 道,可實(shí)現(xiàn) BSF 向 PERC+SE的升級

PERC 電池的工藝流程包括:沉積背面鈍化層,然后開槽形成背面接觸。 相較常規(guī)光伏電池的工藝流程新增了兩個重要工序,只需在傳統(tǒng)電池產(chǎn)線 增加鈍化膜沉積設(shè)備(PECVD設(shè)備或 ALD設(shè)備)和激光開槽設(shè)備即可。

競爭格局:捷佳偉創(chuàng)為前道設(shè)備龍頭,邁為股份為后道設(shè)備龍頭

目前 PREC 生產(chǎn)線設(shè)備投資已降至 2 億元/GW 左右。其中 PERC 產(chǎn)線前 道設(shè)備以捷佳偉創(chuàng)為行業(yè)龍頭;后道設(shè)備以邁為股份是市場龍頭;激光 SE、 激光開槽設(shè)備以帝爾激光為行業(yè)龍頭。

3、后 PERC時(shí)代,TOPCon 和 HJT的路線之爭

TOPCon 技術(shù)是 PERC 電池片技術(shù)延伸,屬于第 2.5 代電池片。HJT 電池 屬于第 3 代技術(shù)路線。TOPCon 電池的轉(zhuǎn)換效率要高于 P型 PERC單晶電 池,但是低于 HJT 電池效率,屬于中間產(chǎn)物。

TOPCon 為過渡路線,可從 PERC電池片產(chǎn)線升級,捷佳布局領(lǐng)先

TOPCon 技術(shù)原理為:在電池背面制備一層超薄的隧穿氧化層和一層高摻 雜的多晶硅薄層,二者共同形成了鈍化接觸結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)為硅片背面提供 了良好的表面鈍化,超薄氧化層可以使多子電子隧穿進(jìn)入多晶硅層同時(shí)阻 擋少子空穴復(fù)合,進(jìn)而電子在多晶硅層橫向傳輸被金屬收集,從而極大地 降低了金屬接觸復(fù)合電流,提升了電池的開路電壓和短路電流。

TOPCon 捷佳布局領(lǐng)先:TOPCon 工藝技術(shù)的升級所需要的核心設(shè)備為 LPCVD,目前國內(nèi)龍頭生產(chǎn)廠家為捷佳偉創(chuàng),公司有望充分受益于 TOPCon 擴(kuò)產(chǎn)帶來的訂單增長。從 PERC 產(chǎn)線升級至 TOPCon 工藝,需 要增添的設(shè)備價(jià)值量約 1.5 億/GW左右。

TOPCon 盡管進(jìn)行了鈍化接觸,但由于是同質(zhì)結(jié),因此其 Voc 極限仍不高。 HJT 對 TOPCon 屬于降維打擊,優(yōu)勢明顯。我們預(yù)計(jì) 2020 年~2022 年 TOPCon 有望迎來擴(kuò)產(chǎn)高峰

HJT有望成為下一代主流電池片技術(shù),邁為布局領(lǐng)先

HJT 的技術(shù)原理為:以 N 型單晶硅(c-Si)為襯底光吸收區(qū),經(jīng)過制絨清洗 后,其正面依次沉積厚度為 5-10nm 的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和摻雜的 P 型非晶硅(p-a-Si:H),和硅襯底形成 p-n 異質(zhì)結(jié)。硅片的背面又通過沉積 厚度為 5-10nm 的 i-a-Si:H和摻雜的 N型非晶硅(n-a-Si:H)形成背表面場,雙面沉積的透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TCO)不僅可以減少收集電流時(shí)的串聯(lián)電 阻,還能起到像晶硅電池上氮化硅層那樣的減反作用。最后通過絲網(wǎng)印刷 在兩側(cè)的頂層形成金屬基電極。

國內(nèi)廠商對 HJT技術(shù)不斷探索:2011~2014 年,上澎、塞昂、國電等廠商 進(jìn)行了 HJT 量產(chǎn)的初步嘗試;2015~2018 年,中智、晉能、漢能、鈞時(shí)不 斷探索 HJT 效率和成本的邊界;2019 年,漢能打破 HJT 效率世界紀(jì)錄。

2019 年 10 月 10 日,REC 宣布其位于新加坡的 600MW 異質(zhì)結(jié)電池 與組件產(chǎn)線開始量產(chǎn)。此次新增 600MW 異質(zhì)結(jié)電池組件產(chǎn)能,將推升 REC總組件產(chǎn)能至 1.8GW。該 600MW異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線總投資 1.5 億美元,由 Meyer Buger 提供核心設(shè)備和技術(shù)方案,生產(chǎn)出的 60 片電池組件的峰值功 率達(dá) 380 瓦,組件轉(zhuǎn)化效率達(dá) 21.7%,預(yù)計(jì)電池片轉(zhuǎn)化效率超 24%。該生 產(chǎn)線的投產(chǎn)有望大力推動 HJT電池在全球范圍內(nèi)的量產(chǎn)化進(jìn)程。

HJT 有望進(jìn)入 GW 級量產(chǎn)期:目前全進(jìn)口 HJT 產(chǎn)線成本約 10 億元/GW, 通威與捷佳合作試生產(chǎn)線成本約為 7~8 億元/GW,邁為與通威合作產(chǎn)線的 成本約為 6 億元/GW。隨著國產(chǎn)設(shè)備的成熟量產(chǎn),HJT 產(chǎn)線成本有望實(shí)現(xiàn) 快速下降。截至 2018 年底,國內(nèi) HJT 光伏組件裝機(jī)容量約 1GW,2019 年有望達(dá) 3GW,并于 2021-2023 年間擴(kuò)大到 10GW左右。

HJT生產(chǎn)線核心設(shè)備有望近期實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化:HJT 的 4 大工藝步驟 “制絨清 洗、非晶硅薄膜沉積、TCO 制備、電極制備”, 對應(yīng)的設(shè)備分別為清洗制絨設(shè)備、CVD 設(shè)備(PECVD 為主、HWCVD 較少)、 PVD/RPD 設(shè)備、絲 網(wǎng)印刷設(shè)備。

由于 HJT 單工藝步驟難度較大, HJT 設(shè)備投資額和價(jià)值量相較現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn) 線大幅增加,行業(yè)內(nèi)若有公司能率先形成技術(shù)突破,其市占率有望得到快 速提升。

目前邁為股份已向通威提供 250MW 整條 HJT 產(chǎn)線設(shè)備,捷佳偉創(chuàng)也有望 在年底形成整條產(chǎn)線供應(yīng)的能力。

五、組件設(shè)備:關(guān)注疊瓦、半片等新型組件帶來的設(shè)備需求

1、預(yù)計(jì) 2019 年底國內(nèi)組件產(chǎn)能規(guī)模達(dá) 180GW

2018 年全國組件產(chǎn)量達(dá)到 85.7GW,同比增長 14.3%,以晶硅組件為主。 組件產(chǎn)量超過 2GW 的企業(yè)有 11 家,其產(chǎn)量占總產(chǎn)量的 62.3%,集中度進(jìn) 一步提高。 預(yù)計(jì) 2019 年組件產(chǎn)量將超過 90GW。

根據(jù)光伏變遷見證者的數(shù)據(jù),2019 年國內(nèi)光伏組件產(chǎn)能將達(dá)到 180GW, 僅排在前 10 位組件產(chǎn)家產(chǎn)能就將超過 100GW。從全球其他地區(qū)組件產(chǎn)能 來看,2019 年全球組件產(chǎn)能將達(dá)到 237GW。

2019 年,全球組件產(chǎn)能將達(dá)到 237GW 左右,其中中國依舊占據(jù)最大份額。 除中國外的較大產(chǎn)能地區(qū)有越南、馬來西亞、韓國、印度、美國等。

2、組件自動化生產(chǎn)線:市場空間約40 億元/年

組件自動化設(shè)備受益于組件產(chǎn)線的擴(kuò)產(chǎn),目前國內(nèi)組件生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)全部 國產(chǎn)化。2018 年國內(nèi)組件生產(chǎn)線投資成本降至平均 6800 萬元/GW。隨著 國產(chǎn)層壓機(jī)、自動焊接機(jī)等設(shè)備性能不斷提升,單位時(shí)間處理的組件塊數(shù) 也會快速增多;同時(shí)電池片轉(zhuǎn)換效率不斷提升,半片、疊片以及新型材料 的使用,都可以使得組件生產(chǎn)線投資成本進(jìn)一步降低。

組件擴(kuò)產(chǎn)帶來的新建需求:預(yù)計(jì)2020~2025 年年均需求約 10~12 億元

雖然組件廠商擴(kuò)產(chǎn)有周期性,但根據(jù)下游需求來看,未來 5 年新增裝 機(jī)需求有望達(dá) 20GW/年。以 5000~6000 萬/GW 的設(shè)備投資單價(jià)來測 算,未來 5 年內(nèi)新增組件設(shè)備市場空間約 10~12 億元。

存量產(chǎn)能的更新需求:預(yù)計(jì) 2019-2021 年均需求約 24~29 億元

截至 2019 年底,全球組件存量產(chǎn)能約 240GW:按目前的組件單價(jià)測 算,存量組件的市場空間約 120~144 億元。

伴隨未來新型組件占比逐漸提升,將帶來存量老舊組件產(chǎn)線的更新需 求:2018 年,全片電池片的組件仍占據(jù)市場絕大部分份額,但相比 2017 年下降了 7 個百分點(diǎn)至 91.7%。按照中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)計(jì),由 于半片或更小片的電池片組件功率封裝損失更小,未來半片及更小尺 寸電池片應(yīng)用市場份額將大幅上升,疊瓦電池組件市占比也會逐漸增 長,到 2025 年,全片電池組件市占率將低于 50%。以光伏組件 5 年 的生命周期來測算,平均的年均更新需求的市場空間約 24~29 億元。

3、組件設(shè)備競爭格局:本質(zhì)為自動化專用設(shè)備,競爭較為激烈

光伏組件自動化生產(chǎn)線核心設(shè)備有:玻璃上料機(jī)械手、串焊機(jī)、焊接機(jī)、 EVA/背板裁切機(jī)、EL 外觀檢測一體機(jī)、層壓機(jī)、修邊機(jī)、裝框機(jī)、分檔機(jī) 械手等。目前龍頭生產(chǎn)廠商均以光伏組件生產(chǎn)線交鑰匙工程為主要業(yè)務(wù)形 式。

競爭對手:國外主要廠家有瑞士的 Meyer Burger、德國的 Sch 等;國 內(nèi)的成產(chǎn)廠家主要有金辰股份、蘇州晟成(京山輕機(jī)子公司)、先導(dǎo)智能、 羿珩科技(康躍科技子公司) 、博碩光電等,均有提供光伏組件自動化生產(chǎn) 線的能力。

組件設(shè)備行業(yè)盈利水平較低:2018 年組件設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈主流公司收入體量在 1~6 億元,毛利率約 3~4 成,凈利率水平在 10%~15%。

(來源:國金證券)

原標(biāo)題:光伏設(shè)備行業(yè)深度報(bào)告:重點(diǎn)關(guān)注硅片、電池片設(shè)備龍頭