光伏產(chǎn)業(yè)鏈上的隱形成長(zhǎng)冠軍

:光伏玻璃未來(lái)有望誕生千億市場(chǎng)公司！

近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)補(bǔ)貼退坡加速和光伏技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)業(yè)鏈從多晶硅到組件的價(jià)格均加速下降，與此同時(shí)，玻璃、膠膜、背板等輔材成本占比隨之提高;同時(shí)隨著電池組件效率的提高，先進(jìn)輔材技術(shù)對(duì)于組件發(fā)電能力的增益也將放大，未來(lái)光伏輔材在產(chǎn)業(yè)鏈的地位將進(jìn)一步提升。此外，多數(shù)輔材技術(shù)更迭較慢，產(chǎn)線(xiàn)工藝經(jīng)驗(yàn)積累、規(guī)模效應(yīng)和客戶(hù)認(rèn)證等中長(zhǎng)期要素積累轉(zhuǎn)化能力要求更高，行業(yè)格局更加穩(wěn)固，龍頭分享光伏裝機(jī)增長(zhǎng)和份額提升的紅利確定性較大。本篇報(bào)告重點(diǎn)聚焦行業(yè)成長(zhǎng)性強(qiáng)，雙寡頭格局優(yōu)，有望迎來(lái)量利齊升的光伏組件玻璃環(huán)節(jié)。

行業(yè)概括：產(chǎn)業(yè)鏈成長(zhǎng)冠軍，龍頭可積累先發(fā)優(yōu)勢(shì)

1、簡(jiǎn)介：光伏組件封裝必需品，市場(chǎng)空間成長(zhǎng)性?xún)?yōu)于裝機(jī)量

光伏玻璃主要指超白壓花鋼化玻璃，是組件封裝的必需品。由于單體太陽(yáng)能電池片的厚度在200μm以下，機(jī)械強(qiáng)度差，容易損壞;且表面的電極容易受到空氣和腐蝕性氣體的氧化和腐蝕，無(wú)法滿(mǎn)足長(zhǎng)期戶(hù)外氣候變化的嚴(yán)酷條件，因此對(duì)于常規(guī)組件來(lái)說(shuō)，幾十片電池片(通常是60和72片)需要通過(guò)EVA密封在一塊光伏玻璃和一塊有機(jī)背板中間構(gòu)成組件，成為光伏發(fā)電陣列的最小單元。如果是采用雙面電池片實(shí)現(xiàn)組件雙面發(fā)電的話(huà)，背面封裝材料也需要具備透光能力，目前一般采用玻璃或者透明背板。

光伏是過(guò)去十年降本速度最快的電源，主要?jiǎng)恿?lái)自組件價(jià)格的快速下降。2009年以來(lái)，光伏組件價(jià)格從早期接近20元/W降至目前1.7 元/W以下，年復(fù)合降速達(dá)21%以上，最近5年復(fù)合降速也達(dá)15%;與此相比，光伏玻璃的降價(jià)幅度則要平緩的多，根據(jù)秀強(qiáng)股份的公告，最近十年光伏玻璃價(jià)格從2009年的近60元/m2降至2019年的29元/m2(含稅)，復(fù)合降幅只有8.1%，最近5年僅1.3%，2019年由于供需趨于緊張市場(chǎng)價(jià)格反彈近10%。這主要是由于光伏玻璃技術(shù)路線(xiàn)穩(wěn)定，成本下降主要來(lái)自工藝和管理的緩慢提升，與多晶硅-硅片-電池片一日千里的技術(shù)降本不可同日而語(yǔ)。

因此，光伏玻璃在組件成本中的占比也在持續(xù)提升。以典型的60型組件為例，多年來(lái)組件規(guī)格基本沒(méi)變化，單塊組件封裝的物料用量總體穩(wěn)定，但由于價(jià)格降幅的不同，玻璃的成本占比從早期的3.7%上升到10.4%，在單晶組件里的占比也達(dá)到8.8%。此外，由于雙玻組件的出現(xiàn)，單套組件的成本約增加30元，玻璃的總成本占比進(jìn)一步上升至13%，成為組件非硅成本中占比最高項(xiàng)。因此，隨著組件價(jià)格繼續(xù)下探而玻璃成本相對(duì)剛性，光伏玻璃已經(jīng)成為光伏產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值分配重要的一環(huán)。

從規(guī)模增長(zhǎng)來(lái)看，2010年以來(lái)全球光伏裝機(jī)容量從16GW增加至2019年近120GW，增長(zhǎng)6.5倍，由于組件效率提升，玻璃的需求有所攤薄，增速略滯后于裝機(jī)容量，2010-2019年增長(zhǎng)5.3倍。但考慮降價(jià)因素之后，玻璃的產(chǎn)值增長(zhǎng)1.95倍，2019年光伏玻璃市場(chǎng)容量超過(guò)160億元，組件產(chǎn)值則呈現(xiàn)明顯的周期性，2019年全球組件市場(chǎng)容量約2000億元，略高于2010年，距離2011年的歷史高點(diǎn)還有一定差距。

2、產(chǎn)品特點(diǎn)：透光性、強(qiáng)度要求高，需要采用壓延工藝

光伏玻璃屬于平板玻璃的一種，根據(jù)成型技術(shù)的不同，玻璃生產(chǎn)工藝可分為壓延、有槽垂直引上、對(duì)輥(也稱(chēng)旭法)、無(wú)槽垂直引上、平拉和浮法等，其中浮法是玻璃工業(yè)中最主要的成型工藝，浮法玻璃占全球玻璃總產(chǎn)量的90%以上。

與一般平板玻璃不同，光伏玻璃需要具備如下特性：

⚫透光率高，吸收率和反射率低。光伏玻璃最重要的特性是透過(guò)率高，普通玻璃因?yàn)楹F量高，往往呈現(xiàn)綠色，從而降低透光率。光伏玻璃一般采用低鐵超白玻璃，其鐵含量不足普通玻璃的1/10，透光率則在91.5%以上，而同等厚度的普通玻璃僅有88-89%，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，透光率每提升1%，組件發(fā)電功率可提升約0.8%。

⚫抗沖擊性能。光伏組件在運(yùn)行中可能要面對(duì)風(fēng)壓、積雪、冰雹、投擲石子等外力和熱應(yīng)力沖擊，因此通常采用機(jī)械強(qiáng)度高的鋼化玻璃。

⚫耐腐蝕、耐高溫、熱膨脹系數(shù)低等。

能夠滿(mǎn)足上述條件的只有超白浮法玻璃和超白壓花玻璃，其中超白壓花玻璃是晶硅電池蓋板的首選。其原因是，與超白浮法玻璃相比，光伏玻璃正面用不同程度的朦朧紋面處理，減少光反射，反面用特殊花型處理極大增強(qiáng)了太陽(yáng)光斜角度滲透率，在太陽(yáng)光斜射及組件呈角度安裝時(shí)，光伏玻璃比超白浮法玻璃的綜合透光率高3%~4%。

成本解析：成本取決于規(guī)模和技術(shù)，掌握大窯爐工藝是降本關(guān)鍵

1、生產(chǎn)流程：原片生產(chǎn)是體現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)力的核心環(huán)節(jié)

光伏玻璃的生產(chǎn)流程可以分為原片生產(chǎn)和深加工兩大環(huán)節(jié)。原片生產(chǎn)是將原料經(jīng)過(guò)混合、熔化、壓延、退火和切割五個(gè)步驟后，得到的未經(jīng)處理的光伏原片半成品;深加工則將原片進(jìn)行磨邊后進(jìn)行鋼化，得到鋼化片，或進(jìn)行鋼化+鍍膜，得到鍍膜片，用于組件封裝。

01、原片玻璃生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)，溫度控制是永恒主題

原片生產(chǎn)是廠商成本和管控水平差異的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。原片生產(chǎn)包括配料段、熔化段、成型段、退火段和檢測(cè)掰邊段五個(gè)工序，其中熔化、成型、退火是原片產(chǎn)線(xiàn)最核心的環(huán)節(jié)，任何一環(huán)出問(wèn)題，都會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量和制成率。玻璃生產(chǎn)的連續(xù)性很強(qiáng)，質(zhì)量不過(guò)關(guān)的光伏玻璃成品需要回爐重造，會(huì)給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)額外的成本費(fèi)用，原片產(chǎn)品的正常生產(chǎn)更是24小時(shí)連續(xù)工作，無(wú)法停產(chǎn)，如果產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。

原料混合環(huán)節(jié)，由于爐內(nèi)氣氛復(fù)雜，大家的配方和切割產(chǎn)生的碎玻璃添加的比例等均有差異，但總體而言，要保證原料比例處于一定區(qū)間內(nèi)，因此該環(huán)節(jié)技術(shù)水準(zhǔn)總體相差不大，對(duì)于成本影響也比較輕微。值得一提的是，超白玻璃的含鐵量?jī)H有普通玻璃的1/20~1/10，這會(huì)導(dǎo)致玻璃液導(dǎo)熱系數(shù)劇烈變化，從而使得光伏玻璃窯爐與普通玻璃窯爐在設(shè)計(jì)上有較大區(qū)別。

原片生產(chǎn)的核心是溫度的控制，主要是熔化段溫度需要長(zhǎng)期穩(wěn)定在1450℃左右，不能有大幅偏離，這不僅取決于生產(chǎn)設(shè)備，更取決于廠商經(jīng)驗(yàn)的積累。熔化段主要在熔窯內(nèi)發(fā)生，由于鐵含量低，熔融的超白玻璃液的導(dǎo)熱系數(shù)是普通玻璃的3~4倍，這導(dǎo)致玻璃液澄清困難，微氣泡不易排出，同時(shí)熔窯的池底溫度偏高，也導(dǎo)致殘留在玻璃原板中的微氣泡增多，惡化玻璃液澄清與均化效果。因此與普通玻璃熔窯相比，光伏玻璃熔窯(1.5米)的池深會(huì)深10-30厘米，并且采用階梯式池底、窄長(zhǎng)卡脖、深層水包的熔窯結(jié)構(gòu)，浮法玻璃積累的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)甚至?xí)?duì)光伏玻璃產(chǎn)生誤導(dǎo)。

熔化段是影響玻璃成品率最重要的一環(huán)，其發(fā)展方向包括改變窯型技術(shù)以及增大日熔量。2010年以前上馬的小窯爐多以馬蹄焰窯為主，日熔量小，成品率低，目前新建的窯爐幾乎全部切換到全氧橫火焰窯，各項(xiàng)新能都有顯著提升。由于玻璃液在馬蹄焰窯窯爐中停留時(shí)間短導(dǎo)致玻璃中的微氣泡含量偏多，玻璃均勻性差，從而影響玻璃質(zhì)量，大熔量的橫火焰窯上該缺陷很少;馬蹄焰窯窯爐的玻璃液與池壁電熔磚接觸面積多，產(chǎn)出的玻璃板上不熔物的缺陷明顯多于橫火焰窯窯爐;馬蹄焰窯窯爐的最大玻璃拉引量為120噸/天，大熔量的橫火焰窯最大玻璃液拉引量為650噸/天，拉引速度升有效減少了線(xiàn)泡，促使玻璃成品率提升。

在同樣的技術(shù)水平和管理水平下，玻璃熔窯規(guī)模增大，可使原料利用率和成品率提高，同時(shí)單位能耗明顯降低，成本進(jìn)一步節(jié)約。大型熔窯有利于自動(dòng)化生產(chǎn)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以利用余熱發(fā)電。2010年國(guó)內(nèi)玻璃原片成品率僅有60%左右，2019年已提升至75-85%，成本則大幅下降，是成本下降最主要的驅(qū)動(dòng)因素。

壓延段主要在壓延機(jī)內(nèi)完成，壓延機(jī)性能和橫向溫差的控制是該環(huán)節(jié)品質(zhì)的決定性因素。壓延機(jī)性能及穩(wěn)定性直接影響超白太陽(yáng)能玻璃生產(chǎn)的連續(xù)性，當(dāng)壓延機(jī)出現(xiàn)影響玻璃質(zhì)量的故障時(shí)，會(huì)造成生產(chǎn)的中斷，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)損失巨大。在玻璃板降溫的過(guò)程中還要保證玻璃板的橫向溫差小以利于玻璃退火。溫度不均勻、不穩(wěn)定的玻璃帶進(jìn)入退火窯會(huì)對(duì)玻璃的最終質(zhì)量有著致命的影響。

太陽(yáng)能玻璃退火窯是超白(微鐵)太陽(yáng)能玻璃生產(chǎn)中的重要熱工設(shè)備之一，退火窯的質(zhì)量直接關(guān)系到太陽(yáng)能玻璃的產(chǎn)量、質(zhì)量及成品率。太陽(yáng)能玻璃退火的目的是消除玻璃帶中的殘余應(yīng)力和光學(xué)的不均勻性以及穩(wěn)定玻璃內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

三者的造價(jià)在成本中也有明顯區(qū)分，1座1000噸日熔量的產(chǎn)線(xiàn)，熔化段窯爐設(shè)備的造價(jià)達(dá)1~1.5億，占原片設(shè)備投資的40%以上;壓延機(jī)和退火窯的造價(jià)各約2000~3000萬(wàn)，其中退火窯成本略高一點(diǎn)，但在系統(tǒng)投資的總體占比僅有15~20%。

02、深加工：技術(shù)壁壘總體較低，薄片玻璃鋼化仍待攻克

光伏玻璃的深加工過(guò)程包括鋼化和鍍膜兩道工序，其中鋼化旨在增強(qiáng)玻璃的強(qiáng)度，鍍膜則是在鋼化后的玻璃上鍍一層減反射膜，增強(qiáng)透光率。鋼化與鍍膜過(guò)程均需要700℃左右的高溫處理，因此為了控制成本，玻璃深加工企業(yè)多采用玻璃的鋼化和膜層熱處理同時(shí)進(jìn)行的方式。

鋼化玻璃是平板玻璃的二次加工產(chǎn)品。鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學(xué)鋼化法。物理鋼化玻璃又稱(chēng)為淬火鋼化玻璃，原理是把玻璃加熱到軟化點(diǎn)溫度以上，通過(guò)快速均勻淬冷在表面造成較大壓縮應(yīng)力，提高抵御外力的能力;化學(xué)鋼化法化學(xué)鋼化又稱(chēng)為離子交換增強(qiáng)法，其原理是玻璃在熔融的鹽中，通過(guò)離子的交換來(lái)改變玻璃表面組分，增強(qiáng)玻璃的應(yīng)力由此來(lái)提高玻璃的穩(wěn)定性以及機(jī)械性能。

化學(xué)法鋼化的薄玻璃，在平整度和機(jī)械強(qiáng)度方面，要強(qiáng)于物理法鋼化，但是化學(xué)法鋼化的薄玻璃破碎狀態(tài)呈針狀破碎，屬于不安全破碎;生產(chǎn)方面來(lái)考慮，相對(duì)于化學(xué)法，物理法的成本低，生產(chǎn)效率高，無(wú)污染性排廢。目前太陽(yáng)電池組件中的鋼化玻璃采用的是物理鋼化法，鋼化后的強(qiáng)度可以達(dá)到普通平板玻璃的4~6倍;而且鋼化玻璃破碎后立即分裂成沒(méi)有尖角產(chǎn)生的小顆粒，是最常用的安全玻璃。

鍍膜過(guò)程是在玻璃表面沉積一層減反射膜，從而降低玻璃表面光的反射率，提高透光率。實(shí)踐證明，使用減反射鍍膜玻璃可將光伏組件的發(fā)電效率提高 2.5%，是一種提高光伏組件發(fā)電效率廉價(jià)而有效的手段，光伏玻璃減反射膜的沉積主要采用溶膠-凝膠法生產(chǎn)。

目前行業(yè)內(nèi)深加工主要有兩種路線(xiàn)：一種是先鍍膜后鋼化，即將二氧化硅溶膠涂于玻璃原片表面，經(jīng)過(guò)干燥、固化后進(jìn)入鋼化爐鋼化，該工藝生產(chǎn)的鍍膜玻璃表面硬度高，但表面易吸水、沾灰塵;另一種是先鋼化后鍍膜，即將玻璃原片先鋼化處理，再將二氧化硅溶膠涂于玻璃表面，經(jīng)過(guò)干燥、固化而成，生產(chǎn)的鍍膜玻璃表面含有少量有機(jī)物，有一定的疏水性和防污性能，但該類(lèi)鍍膜玻璃硬度低、膜層附著力差、易被刮破。隨著技術(shù)的提升，目前多采用先鍍膜后鋼化的工藝。

在行業(yè)發(fā)展早期，由于產(chǎn)能不足，成品率不高且存在一定技術(shù)難度，一段時(shí)間內(nèi)深加工的成本和價(jià)格都較高，并出現(xiàn)了一批專(zhuān)業(yè)從事深加工的企業(yè)。以鋼化片為例，2011年鋼化片的成本約為5.85元/m2，而委外鋼化的加工費(fèi)高達(dá)10.13元/m2，毛利率達(dá)42%;而重資產(chǎn)的原片環(huán)節(jié)毛利率僅31%，因此吸引了大量企業(yè)建設(shè)深加工產(chǎn)線(xiàn)。

隨著技術(shù)成熟和產(chǎn)能擴(kuò)張，原片供應(yīng)商紛紛自行拓展深加工能力，專(zhuān)業(yè)深加工盈利空間受到大幅擠壓。從目前的價(jià)格走勢(shì)來(lái)看，無(wú)論是鋼片還是鍍膜片，其價(jià)格波動(dòng)與原片的走勢(shì)基本一致，價(jià)差穩(wěn)定。由于一體化廠商前后段產(chǎn)能配套基本完成，深加工廠商的盈利模式由過(guò)去的賺取加工費(fèi)到現(xiàn)在的外購(gòu)原片加工后自行出售，毛利率大幅下滑，2018年，專(zhuān)業(yè)從事深加工的亞瑪頓和秀強(qiáng)股份毛利率分別只有7.34%和12.56%。

原片+深加工一體化占據(jù)絕大部分，專(zhuān)業(yè)深加工存活空間持續(xù)萎縮。市場(chǎng)上大多數(shù)光伏玻璃廠商，如信義光能、福萊特、彩虹、安彩高科、河北金信等公司均具備原片+深加工的產(chǎn)線(xiàn)，獲取最大利潤(rùn);深加工啟停成本低，仍有部分廠商維持開(kāi)工，但由于原片供應(yīng)不足，毛利率較低和運(yùn)輸成本增加，未來(lái)份額將持續(xù)萎縮。