必一体育:光伏新趋势聚焦大尺寸硅片龙头

  据IRENA(国际可再生能源署)统计,2019年,全球光伏发电项目加权平均度电成本降至0.068美元/kWh,2010年以来降幅达82%。成本的下降使得光伏行业具备了长期的增长逻辑:平价上网后,对传统能源形成替代(典型的如火电)。

  根据IRENA2019年统计,多家机构预计,到2040-2050年左右,光伏渗透率在20%以上,为目前的十倍以上。

  今年9月以来,十四五规划明确可再生能源发展战略地位、欧盟释放温室气体减排目标上提等诸多利好因素落地,料将带动未来全球光伏装机规模大幅提升,光伏产业链确定性成长大周期开启,景气度有望持续提振。

  大尺寸硅片在成本和效率上具备明显优势,可帮助下游的电池、组件、电站等环节实现增效降本,具体来看:

  在系统端,随着单片组件的功率和效率提升,大尺寸可以减少支架、汇流箱、电缆、土地等成本,摊薄单瓦成本。

  目前市场主流尺寸为M6(166mm)和G1(158.75mm),近期硅片厂家在推出更大尺寸182mm(M10)/210mm(M12)。今年10月,中环210硅片已开始规模出货;11月,晶澳、晶科、隆基首度联合举办182技术论坛,预计2021年三家182组件产能合计达54GW;11月以来,210组件龙头天合光能接连发布2大重大合同,分别与上机、中环签订2份210大尺寸硅片大单,合计年采购量有望超16GW;同时,天合与通威联手投资150亿开启一体化布局,为210尺寸布局加码。

  当前产线尺寸得以推进,则全产线设备均需提升稳定性,对设备要求更高,未来2-3年小尺寸存量设备均需逐步更换至210大尺寸设备,设备投资额将上升,设备端迎更新迭代需求,利好设备商业绩释放,产业链上的单晶炉、切片机、电池片设备均受益。

  传统的主流单晶炉热屏内径在270mm左右,拉制M6硅棒完全可行,无须重大改造,但M12的硅片直径是295mm,无法兼容现有的单晶炉。目前产业链内单晶炉龙头企业均在积极布局大尺寸硅片设备扩产。如果未来210的市场需求较好,渗透率加快,将带来更多无法兼容210硅片的旧产能的更新需求,因此受益于单晶硅片的产能扩张和大尺寸化趋势,行业对设备的采购需求有很大增量空间。

  预计2020-2021年单晶炉市场空间达217亿元。按照下游厂商规划,预计2020-2021年新增产能78GW、89GW,对光伏单晶炉(10MW/台)的需求分别为7800台、8900台。

  目前210硅片产业化的关键制约之一为切片良率,其技术难点在于,要通过密集的线mm左右厚的硅片,且需保证良率在90%以上。当极细的钢线在高速运转下切割硅锭时,要确保线网张力一致性、控制多电机同步运行以降低断线率;减少硅片TTV、崩边以提高硅片合格率。

  金刚线切片机是光伏专用设备,在单晶硅切割方面已成为行业主流,具有薄片化切割、减小切口损失、降低硅料损耗、提高加工效率、提高出片率、降低污水及COD排放等优势,可以大幅降低硅片生产企业成本,提高硅片品质。该技术在切片环节所占份额近年来逐渐上涨,预计2025年后将基本取代传统砂浆线切割。

  金刚线切片机呈寡头垄断式市场,由三家国内企业主导。受益于目前中国市场上光伏金刚线切片机主要为上机数控、大连连城(隆基股份关联方企业,新三板上市)、青岛高测(科创板上市)3家寡头竞争。2015-2018年上机切片机累计销售额近15亿元,约占国产切片设备市场45%。国外切片设备厂商(瑞士梅耶博格、日本小松NTC等)已基本退出切片机中国市场。

  转换效率更优:HJT效率潜力超28%,远高PERC电池。受P型单晶电池自身材料的限制,PERC电池转换效率已接近天花板,而HJT最高转换效率已超26%(日本Kaneka曾创26.63%,国内最高为汉能的25.1%),长期有望超28%,效率优势明显。

  工艺流程更简化,降本空间更大:HJT为低温工艺,在硅片成本(利于薄片化和减少热损伤)和非硅成本(燃料能源节约)上均更优。同时,HJT只需4道工艺,相比PERC的8道工艺成本更低。

  双面率更高:HJT为双面对称结构,双面率有望提升至98%(PERC为82%、但很难再提升),可获得10%以上的年发电量增益。

  光致衰减更低:HJT电池10年衰减率小于3%,25年发电量下降仅为8%,衰减速度远低于传统组件。

  预计未来2-3年PERC将仍为市场主流,但随着HJT国产设备的成熟、及经济实用性的改善,有望复制PERC技术的快速渗透历程、开启下一代电池片技术周期的爆发。

  HJT生产线核心设备有望近期实现国产化。HJT的4大工艺步骤“制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备”,对应的设备分别为清洗制绒设备、PECVD设备、PVD/RPD设备、丝网印刷设备。

  从竞争格局来看,目前国内已有迈为股份、捷佳伟创、金辰股份、理想新能源、钧石等在HJT不同工序环节布局,但总体竞争格局尚未清晰。由于HJT单工艺步骤难度较大,HJT设备投资额和价值量相较现有技术产线大幅增加,行业内若有公司能率先形成技术突破,其市占率有望得到快速提升。

  聚焦大尺寸硅片、电池片、组件设备龙头。其中硅片设备竞争格局好,利润丰厚;电池片设备HJT等新技术频出,成长性好,市场给予较高估值。

  从光伏设备行业各环节重点上市公司盈利角度看,毛利率方面,单晶炉、电池片设备、组件设备均在30%-40%,切片机毛利率较高,达到近50%。净利率方面,切片机可达30%左右,单晶炉和电池片设备净利率在20%左右,组件设备稍低,略高于10%。