光伏產業鏈的簡單介紹
光伏產業鏈包括上游的硅料和硅片環節,中游的電池和組件環節,下游的光伏發電應用環節,從光伏行業大的發展里程來看,可以歸納為技術變革帶來的行業大周期,整個光伏行業貫穿始終的一個主題還是提效和降本,依賴的是技術的進步。
第一次技術變革發生在上游的硅料和硅片環節,切片從原來的砂漿切割變成金剛線切割,從而實現整個硅片的切割損耗,從而攤薄成本。是從多晶到單晶的轉變。目前來看,上游技術比較穩定,沒有顛覆性的技術。
第二次技術變革發生在中游的電池片環節,對于電池片廠商而言,提升電池片轉換效率是攤薄成本的關鍵,由P型的PERC電池像N型的TOPCon和異質結電池轉變。光伏設備有兩個邏輯,一個下游擴產決定設備公司的訂單和業績,另一個是光伏設備的成長性體現在技術的迭代,每次技術的迭代帶來新的工藝,從而帶來設備的新增需求,同時新的供應路線也增加了單GW的投資價值,比如TOPCon和異質結的單GW投資價值是比PERC要高的。
第二部分是光伏行業的兩個邊際變化,其一實際業績增速向上,其二持續擴產,從觀望到實際落地。
對于設備公司,由于二季度知乎硅料和硅片的漲價,整個設備公司的二季度的增長速度是有些低于年初市場預期的,但是進入下半年之后,隨著硅料和硅片的降價,整個裝機的速度在提升,整個這杯公司的驗證確認節奏會加快,同時下半年驗收主要是大型設備,毛利潤環比是上升的,那么對應下半年整個光伏設備龍頭公司,整個業績增長會出現拐點向上。
另外一點,整個光伏設備公司更重要的在于技術迭代帶來的成長性溢價,今年整個N型電池,包括TOPCon和異質結都進入比較快的擴產階段,從P型電池轉向N型電池的趨勢是比較確定的,從上半年的觀望狀態進入了實際落地狀態。下半年新技術擴產會加快。
第一點在新技術擴產方面,目前電池端主流技術還是以PERC為主,但是今年硅料和硅片持續漲價導致電池和組件端整個盈利受到比較大的擠壓,其次PERC產能的擴產也帶來供給端的擴容,也給電池價格帶來壓力。目前根據盈利測算,像158,106甚至182,210的電池片,單瓦凈利都是虧損的,相對來說整個PERC這種成熟的電池片技術,盈利的壓力比較大。
另外一點PECR技術經過4,5年的發展,目前已經完成技術的擴散,整個市場的競爭是比較激烈的,從市場格局上看,在PERC方面,龍頭企業和二三線企業之間的差異化已經非常小,龍頭公司無法獲得超額收益。
從歷史上看,光伏行業技術變革比較快,競爭比較激烈,內卷嚴重,如果不擴展新的技術變相等于是落后,所以客觀上也逼迫電池片廠商區投產新技術,那么PERC在經歷長期發展之后,量產效率已經到了23.5%左右,理論效率能做到24左右,但是從提升空間來說,PERC相對比較小,并且提升難度也越來越困難,那么從客觀上就有從PERC轉向N型電池的一個需要。
從資金端來看,目前光伏企業的在手現金是比較充足的,整個下游光伏企業在融資規模上有比較明顯的擴張,支持企業去研發新的技術,提供資金保障。目前從P型電池轉向N型電池的趨勢是明確的,在N型電池里面也面臨著路線之爭,主要是TOPCon和異質結的選擇,這兩種路線的選擇主要還在于成本,從轉換效率上看,TOPCon和異質結大基本在24%以上,量產效率上沒有太多的差異。如果從電池片的實驗室效率和理論效率來看的話,目前TOPCon的實驗室效率和理論轉換效率都會比異質結高一些,TOPCon電池的一個理論轉化效率可以達到28.7%,高于異質結電池的27.5%,并且都可以進一步提升,那么從效率端兩者沒有多大區別。
兩種技術的差別主要還是在成本端,從成本端PERC是最有性價比的,但是相對而言TOPCon還有異質結,它的一個成本其實都PERC貴一些,但是相對而言TOPCon成本相對于異質結在短期是有一些成本優勢,如果以單瓦的一個成本來看,對比PERC的話,那么TOPCON成本大概PERC多一個5~6分錢左右,異質結得大概會接近兩毛左右。
那么成本的一個差異其實主要是體現在幾個部分,除了硅片上面的一個差異之外,硅片上面的話,因為TOPCon和異質結,其實都使用的是N型硅片,這塊在成本差異上其實并沒有差別,那么它的差異主要是體現在非硅的部分。非硅部分主要包括幾個方面,第一是設備的投資,從設備投資來看,目前異質結電池的一個設備單GW設備投資大概是TOPCon的一倍左右,也就是現在異質結大概是4~4.5個億每GW,然后TOPCon可能大概在2億到2.5億左右,這是一方面。
那么另外一塊在材料端就是銀漿,從銀漿的一個占比來看,銀漿占到異質結的成本成本比較多。從銀漿的使用來看,異質結電池它使用的是低溫銀漿,主要是依賴于進進口,并且因為異質結電池只是一個雙面電池,它的銀漿消耗量,實也比TOPCon要更多一些。
那么再一個就是靶材,因為異質結電池是需要使用靶材的,而且目前也主要是依賴于進口,TOPCon電池不需要使用靶材,所以目前從成本上來看,異質結電池的一個單W成本其實是比TOPCon的要高一些的。
那么未來的話,整個異質結電池其實在產品端的有一個比較大的一個下降空間,但是也需要依賴于技術的進步,還有時間去攻克。
那么再一點就是對于第三個方面,就是從對存量PERC產線的一個兼容性來看,因為目前其實整體來說,過去幾年里面整個行業的一個擴產還是以PERC為主,到目前為止的話,整個存量PERC產能大概是接近的有300GW,那么光是去年以來的話,去年PERC擴了130個GW,加上今年上半年擴了70個GW,所以整個行業就說去年以來其實也新擴了接近200個GW的產能。那么像隆基、通威、愛旭這些有龐大PERC產能的企業來講,因為TOPCon它相對來說它的整個工藝路線是基于PERC的一個升級,那么它能夠基于PERC的產線,單GW的投資再增加6000~7000萬左右,就可以由PERC升級到TOPCon,從而實現效率提升到24%以上的效率。
所以相對來說新建一條異質結產線來說的話,由PERC改造為TOPCon,其實會具有一個比較強的經濟性。其實對于這種具有存量TOPCon產能的企業來講的,他們可能相對來說是一個比較溫或者是一個比較中性的路線。
整體來看,我們認為目前整個行業一個比較明確的趨勢,就是在技術的迭代是從P型的PERC電池開始轉向N型電池。那么其中在N型電池里面,TOPCon電池和異質結電池,其實它現在是呈現一個并行發展的態勢,就是兩種技術的產業化進程都在加快,但是如果對比一下整個兩種技術的一個效率成本,包括對存量產線的兼容性的情況,那么我們就說TOPCon在短期可能1~2年之內,相比異質結還是有較大的一個優勢。那么可能在未來1~2年之內,TOPCon可能會成為新技術這塊擴產的一個主力,在整個擴產幅度上面,會超過異質結。
那么從中長期來看的話,異質結是有自己比較大的一些優勢,包括整個提效的潛力比較大,未來可以跟鈣鈦礦的一些電池進行結合。那么再一點異質結它的一個降本空間是比較大的,包括在未來在非硅,就是說銀漿或者靶材以及其他方面,降本的空間比較大,并且它也是一個低溫的工藝技術,那么還可以進行薄片化之類的。那么我們認為就是說未來隨著整個異質結電池它在這個產品端的一個增強之后,異質結電池是有可能成為下一代主流的技術。
從目前整個兩種技術擴產的一個方面來看,目前TOPCon這邊,它的存量產能大概在5個GW左右,目前存量產能還是較少,但是其實如果從整個擴產的規劃來看,目前整個TOPCon的規劃其實已經有超過了50個GW,龍頭企業像隆基通威天河中來晶科這些其實都有TOPCon擴展的規劃。我們認為今年的話整個TOPCon產能大概是在接近30GW左右,那么其實整體來說,上半年行業從在觀望的態度開始進入一個大規模開始擴產的階段。
另外一點TOPCon這塊還帶有比較大的PERC產線改造。目前的話整個PERC產能大概有接近300個GW,按去年以來到目前為止,大規模的TOPCon擴產大概接近200個GW,這部分產能里面大部分是可以有破可升級到TOPCon的。而像17,18年那部分的一個PERC的話,因為當時整個TOPCon的技術還并沒有成熟,當時一些產生也并沒有預留升級PERC的空間,但是就是說去年以來的話,整個新建的這種PERC,其實都是預留有升級到TOPCon空間的,那么這部分它可以單GW投資再增加6000~7000左右就可以實現由升級到TOPCon。
那么整體來講,假定目前這200個GW,如果都能夠有什么升級到TOPCon,那么對應的整個存量改造的設備需求,大概在一個120個億以上。
另外就是異質結,那我們說長期來講異質結有望成為下一代主流的一個路線,從目前來看整個階段,設備材料規范化和產業化進程其實都在加快。那么從整個規劃來看,現在不僅是光伏,包括像一些產業外的一些資本,那現在也在開始加緊加快進行異質結的布局。因為對于產業外的資本而言的話,他沒有存量的這種PERC的顧慮,一旦異質結性價比優勢確定了之后,那么整個異質結的擴張速度其實就會非常快。
目前來看的話,整個異質結的一個規劃年產能其實已經超過了50個GW。那么包括像近期華云電力,在舟山這邊有一個12GW的擴產規劃,那么目前來講就對異質結而言,它產業化或者規模化擴產的一個最大的問題還是在于成本端,就成本端的話相比于PERC和TOPCon它其實都還是要高的比較多一些。那么我們認為對于異質結來講,它未來在整個成本端有比較清晰的一個降本路徑,從成本的一個構成來看,我們看到就說整個異質結電池的成本構成的話,硅片占比47%,然后銀漿能占到25%的比重,設備的折舊占到12%,然后是靶材占到百分4%左右。
那么按照整個異質結電池的一個成本來看,未來的話異質結電池的降本路徑主要是在幾方面,第一是在設備國產化方面,設備國產化目前來說,整個國產設備廠商其實都在快速的推進整個異質結設備的一個國產化,包括整個量產的一個設備。
那么目前的話整個異質結一個單GW的設備投資大概已經降到了4億左右,到下半年的話,因為包括像捷佳,金辰或者邁為這些企業,那么還會再繼續推進整個設備投資的降價,那么另外一塊呢,靶材和銀漿的降價,銀漿方面,包括現在通過像銀包銅,然后電鍍以及像激光轉印的技術來降低銀漿的耗量。
異質結對應設備這邊,整個異質結的技術會帶來整個設備高成長性的大的市場空間。另一方面就是整個異質結的技術,它是一個顛覆性的技術,那么就是說其實如果切換到異質結之后,所有的產業的設備都需要全部新增,那么由此會帶來大量新增的設備需求。
第二點就是異質結單GW設備投資較PERC有比較明顯的提升。對比來看就是目前PERC的一個單GW設備投入大概在1.3~1.5個億左右,而像異質結現在基本上還是在4~4.5億左右,即使未來降到三個億左右每GW時,那么其實相比于特別而言也是有一個比較大的提升的。那么這個也是為什么就是說整個來講,產業鏈里面會特別關注異質結的一個原因。
那么異質結的整個流程來看,主要有四個環節,分別是制絨、清洗,非晶硅鍍膜和TCO導電膜沉積,以及電極金屬化,從環節來看最核心的其實是非晶硅鍍膜,還有TCO導電膜的沉積。這兩個環節其實也是整個異質結電池生產當中的一個工藝環節,非晶硅鍍膜和TCO導電膜沉積對應的設備投資大概能占到整個產線投資的75%左右,各個工藝步驟它所對應的設備的一個下降的量來看,制絨、清洗大概能占到整個產線投資的10%,然后非晶硅薄膜沉積環節PVD設備占到整個產業投資的50%,是整個異質結設備當中最關鍵的,也是價值最高的設備,再就是TCO導電膜沉積的PVD設備,占到整個產業投資的25%左右,最后是電極金屬化占到整個產線投資的15%左右。
那么如果從整個工藝的一個路線來看,那么在異質結電池的第234到步驟里面,它都有多條的一個工藝路線,比如說像非晶硅薄膜沉積環節,那么其中就有開始CATCVD和PECVD兩條路路線,那么相對而言的話,目前就是說PECVD其實是整個產業選擇的一個主流。
再就是TCO導電膜的沉積環節,那么它也有兩種的工藝方法,一個是RPD另外一個是PVD,相對而言就是RPD它的鍍膜的質量會更高,但是缺點是相對來說這個價格比較貴一些。目前整個說PVD是整個產業的主流的一個選擇,再就是電極金屬化環節,它的一個工藝實現的路徑包括像絲網印刷、電鍍銅工藝以及像激光轉印,目前整個行業里面的一個最主流,或者是比較傳統成熟的工藝是絲網印刷的方法。那么電鍍銅和激光轉印目前還處于產業化驗證的階段。
第三部分我們是主要就是光伏設備公司在不同的技術路線里面的布局和情況的梳理。
那么從整個PERC來看,其實我們還是說PERC也是目前電池片環節里面技術最為成熟的,那么PERC可能就是說在過去兩年里面,受益整個行業的話,需求比較旺盛,PERC的擴產延續了一個持續比較旺盛的情況,并且今年上半年的話整個擴產的情況還在持續。但是隨著整個來說,包括像今年下半年之后,TOPCon企業和異質結整個技術的一個成熟,它的一個比較優勢的逐步凸顯,到下半年之后的話,整個PERC擴產的一個幅度就會逐步的縮減。
對應到設備端來看,其實在整個PERC里面的話,它有9道工藝流程,每道工藝對應一個設備,目前來講來說,因為PERC已經是發展了幾年,對應到設備端基本上實現了進口替代。目前從整個PERC設備的格局來看,整個PERC這邊它的一個行業的格局是比較集中的,并且細分企業的都有一些龍頭,在各自的設備環節,其實整個地位也是比較穩固的。
那么從整個設備的公司這塊的一個布局來看的話,捷佳偉創其實是整個在PERC設備里面,是一個就是全工藝流程的一個設備提供商,基本上就是說它大部分的設備其實都能夠提供。其比較核心的包括像制絨清洗,擴散爐、刻蝕設備、PECVD等方面的話,它大概占有整個行業百分之五六十的市場份額,其實是整個行業的龍頭。
而像邁為股份,主要是集中在絲網印刷的環節,那么包括像絲網印刷和燒結,那么這兩個環節大概占到整個產線投資接近20%左右,那么目前就是邁為股份在PERC里面大概絲網印刷方面占到行業70~75%的份額。
再就是帝爾激光,帝爾激光它主要是專注于跟激光相關的一個設備,在PERC里面的布局主要是激摻雜和激光開槽兩個設備,那么這兩個設備大概對應到整個產線投資大概占到接近10%左右,也就是在1100到1200萬左右每GW投資。在這兩個設備上面,帝爾激光,它有全球80%以上的市場份額,整體來說應該是整個光伏設備產業鏈里面,競爭格局最好的一個部分。
那么再就是其他包括像奧特維和金辰股份之類的,目前來說因為PERC是整個擴產的一個主流,就是說如果以設備公司這塊的一個營收和利潤的一個構成來看,目前整個設備公司的訂單和營收的一個結構,其實主要還是以PERC的一個電池片設備為主導,基本上等于貢獻了接近百分之八九十的一個份額占比。那么新技術包括像TOPCon和異質結這塊一個訂單,其實目前來說因為整個行業還處于一個剛剛開始的階段,所以說這塊新技術的一個訂單其實相對來說還在處于一個剛剛開始釋放的一個階段。
那么第二是TOPCon,TOPCon整個工藝的一個流程,它是對PERC的一個升級。那么相比于PERC的一個工藝步驟來看,TOPCon主要是增加的硼擴,通過非晶硅鍍膜、LPCVD,還有激光的步驟,其他一些原理的工藝,主要是跟原來的PERC是相同的,就是說在原來這些沒有變化的步驟里面,它所對應的設備的一個產品的類型,然后價值量包括整個市場的一個格局,其實都沒有什么太大的變化。那么它所新增加主要是硼擴,非晶硅鍍膜還有激光的部分,因為整個TOPCon而言,它的一個工藝路線其實也會比較多一些,目前就是說各家廠就各家下游客戶的話,其實在工藝路線上也會存在一些差別。
那么對于TOPCon,也就是它工藝路線的差別,主要是體現在兩個環節,一個是非晶硅鍍膜的一個實現方式,非晶硅鍍膜這個實現方式,目前包括像IPCVD、PCVD、PEALD和PVD等4種方式。目前的話就整個來說IPCVD是目前的主流的技術的方案,基本上現在主流電池廠商的電池效率數據都是采用的是IPCVD的一個數據,但是因為IPCVD存在一個繞度的問題,現在有包括幾家,像金辰股份這些企業,也在開發PCVD的方法。
那么另外一個存在流程變化的環節,就是電極金屬化的環節,它主要的實現的工藝方法,包括像絲網印刷電鍍和激光轉印,那么目前整個說可能整個行業還是以絲網印刷的方案為主,但是其他包括像電鍍、激光轉印刷屬于在產業化驗證的階段,那么因為整個TOPCon它的一個工藝流程是PERC的一個升級,如果從設備廠商的一個角度來看,帝爾激光應該是整個TOPCon里面,收益幅度最大的一個設備商。因為TOPCon對比PERC的一個工藝流程,TOPCon的產業升級主要增加了硼擴,IPCVD和激光的設備,其中在硼擴和IPCVD方面,因為它有新的進入者,包括像拉普拉斯,因為它是跟隆基進行綁定的,就是說如果隆基作為TOPCon的主要推進者,那么拉普拉斯就有可能會獲更多一些訂單。
另外就是激光設備,目前帝爾激光基本上是一個獨家,是整個市場壟斷者,另外從整個激光設備的一個價值量來看,那么帝爾激光也在TOPCon里面布局,包括像激光硼摻雜,激光轉印刷,并且還開發了其他一些激光的工藝,那么其中僅激光硼摻雜這么一個設備,它的單價投資接近2000~3000萬左右,相比PERC來講,其實有翻倍以上的一個增長。整個來講它價值占比提升是比較大的。
同時它的激光設備其實不僅是針對新擴的TOPCon的設備需求,在PERC改造為TOPCon的項目里面,它所需要的激光設備也是需要新增購買的,就是說它是同時面臨一個新增加上存量改造的設備需求。
再就是異質結,異質結它的設備主要是前面的4道步驟,包括像制絨清洗、非晶硅鍍膜PECVD以及TCO導電鍍膜的PVD和RPD設備,再就是絲網印刷,從價值量來看,非晶硅鍍膜PECVD因為是整個產線里面最核心,大概占到整個產線投資的50%。目前來講,從整個異質結設備來看,目前國產廠商的整個設備國產化的進度其實相對來說是比較順利的,目前針對異質結的核心工藝設備,基本上都有廠商在進行布局,并且在通威、華盛或者像愛康等客戶處,驗證也取得了比較好的數據,應該說設備廠商這塊的異質結提供能力其實是不斷得到驗證的。
那么從整個設備廠商的一個布局來看的話,目前整線設備廠商主要捷佳偉創和邁為股份兩個公司,整個異質結4個主供應設備都能夠提供,其他的廠商它還包括像金辰股份、鈞石能源、理想能源、帝爾激光等,那么其中的話就是說從整個廠商的一個布局的情況來看的話,因為PEVCD,PVD占到整個廠商投資的50%,其實是里面比較關鍵的設備,目前來講比較領先的企業,包括邁為捷佳以及像鈞石這類企業,那么其他的包括像帝爾激光,帝爾激光他在里面主要是做了一個包括激光轉印刷以及光柱的激光修復設備,整個來說價值競爭力相比之前的產業是有比較多的提升。
再就是金辰股份,那么金辰股份原來是一個組件設備廠商,從去年開始公司也開始切入,像電池片的環節,我們在里面主要是布局的TOPCon,還有異質結的相關設備,那么TOPCon的話他主要是布局包括像PECVD,還有絲網印刷設備,在異質結里面,目前它的PEVCD設備已經實現了樣機,并且是返回驗證。那么同時絲網印刷設備的話,就是通過子公司蘇州辰錦也有相應的的提供。
所以相對目前來說,各家設備廠商其實在整個異質結的設備上面已經形成了一個比較完整的布局,并且心企業包括像邁為,捷佳、帝爾,還有像金辰和鈞石這些企業,其實都是整個行業里面比較龍頭的企業。那么目前這個時點我們就是說從整個光伏設備的行業的一個角度看,那么到下半年之后,一方面是整個行業的話,隨著整個設備交付進度的加快,并且大型設備的一個交付,會帶動毛利率的提升。
整個行業在業績層面上出現業績增速向上,并且在下半年之后從整個新技術迭代一個角度來看,那么整個下游企業就是對于整個新技術的擴產,開始從之前的一個觀望的狀態,進入到一個實際落地執行的階段。那么整個新技術這塊的大規模的一個擴產也會帶動整個設備這一塊的一個更高的成長性,有一個大的市場空間。
目前我們也是重點看好下半年的話整個光伏設備這塊的一個投資機會,建議就是重點關注,包括像捷佳偉創、帝爾激光,像金辰股份和邁為股份之類的企業。
(本文轉載自新能薈)
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N型光伏電池
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