光伏行业深度研究:碳中和目标与技术降本驱动长期长大

2024-11-15 01:35| 发布者: vvvvvvyb| 查看: 94| 评论: 0

(报告出品方/作者:上海证券/开文明,丁亚)
一、 需求:碳中和目标与技术降本驱动长期长大,行业高景气

1.1 碳中和目标与技术降本驱动光伏长期长大
碳中和成为全球共识。全人类共同应对气候变化,共同推动碳 中和成为全球范围内的共识。主流国家大部分都已公布碳中和目标。

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光伏度电成本持续下降,经济性驱动内生增长。过去 10 年内, 光伏是度电成本(LCOE)下降最快的能源品种。在全球范围内看,光伏相比其他主流能源已经具备了足够竞 争力,经济性未来继续驱动光伏内生性快速增长。
光伏降本能力核心在于持续技术进步。光伏产业链相对较长且 具备一定半导体属性,主产业链包括硅料-硅片-电池片-组件四大环 节,各环节持续技术迭代,包括核心的电池转换效率不断提升。带 来光伏成本不断降低。

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未来光伏或成必选项。随着全球碳中和进程的推进,以及光伏 技术进步和成本下降,未来光伏与人类社会生活的联系也将越来越 紧密,光伏可能从可选投资品变为必选项。
美国:加州 2020 年起新建住宅强制安装光伏
根据美国加利福尼亚州《2019 建筑能效标准》的要求,从 2020 年 1 月 1 日开始,所有在加利福尼亚州建造的新建住宅包括三层楼 以下独栋或公寓都将被要求安装住宅光伏系统。
国内:新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率目标 25%。
《2030 年前碳达峰行动方案》明确提到,到 2025 年,城镇建 筑可再生能源替代率达到 8%,新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光 伏覆盖率力争达到 50%。北京城市副中心新建大型公共建筑将安装光伏设施作为强制 性要求。11 月 26 日,国务院印发《关于支持北京城市副中心高质 量发展的意见》,提出大力推广绿色建筑,新建大型公共建筑执行三 星级绿色建筑标准、将安装光伏设施作为强制性要求。
1.2 国内:碳中和“1+N”政策体系,大基地整县推进并举
围绕碳达峰、碳中和顶层设计,构建“1+N”政策体系。自 2020 年 9 月国家领导人首次对外宣布 2030 碳达峰、2060 碳中和目标以 来,政策步伐加快,2021 年 5 月中央层面成立了碳达峰碳中和工作 领导小组。加快成立“1+N”政策体系。

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“1”是指《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念 做好碳达峰碳中和工作的意见》,在碳达峰碳中和“1+N”政策体系 中发挥统领作用,与 2030 年前碳达峰行动方案共同构成贯穿碳达 峰、碳中和两个阶段的顶层设计。
“N”则包括能源、工业、交通运输、城乡建设等分领域分行业 碳达峰实施方案,以及科技支撑、能源保障、碳汇能力、财政金融 价格政策、标准计量体系、督察考核等保障方案。一系列文件将构 建起目标明确、分工合理、措施有力、衔接有序的碳达峰碳中和政 策体系。
提升非化石能源消费占比是实现碳中和的重要手段,这一比例 将加速提升。2021-2020 年,非化石能源占一次能源消费比例由 13.3% 提升至 15.9%,4 年提升 2.6pct,2025、2025 年非化石能源消费占比 目标分别为 20%、25%,每 5 年分别提升 4.1、5pct,到 2060 年非 化石能源占比将进一步提升至 80%。

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构建以新能源为主体的新型电力系统。非化石能源包括水、风、 光、核、生物质等,其中较为成熟、可以大规模应用的主要是光伏 和风电。中央提出要“构建以新能源为主体的新型电力系统”,奠定 以光伏风电为核心的新能源的主体地位。
未来几年装机主力将是大基地(集中式)与整县推进(分布式)。
大基地将成为未来国内光伏装机重要力量。 10 月 8 日的国务院常务会议和 10 月 12 日的《生物多样性公 约》第十五次缔约方大会领导人峰会均提到:中国将在沙漠、戈壁、 荒漠地区加快规划建设大型风电、光伏基地项目。其中,第一期装 机容量约 1 亿千瓦(100GW)的大型风电、光伏基地项目已于近期 有序开工。
第一批大基地出炉,以新增项目为主。 目前已招标的基地大多要求 2021 年内甚至更早开工、2023 年 年底前并网。据国网能源研究院预计,第一期重大基地的一个亿千 瓦的规模中存量项目很少,“十四五”规划里项目大约 80%都不在已 有规划盘子里,都是新增项目。光伏大基地项目将成为未来国内光 伏装机重要力量。
第二批大基地启动申报。 12 月 4 日,国家能源局发布《关于组织拟纳入国家第二批以沙 漠,戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目的通知》,要求 12 月 15 日前以省为主体完成项目申报。
整县推进将驱动国内分布式光伏快速发展
分布式:潜力大,发展弱。分布式靠近用电侧,是光伏的重要 组成,也是主管部门历来的关注重点。但从我国目前装机结构来看, 仍以集中式光伏为主,2020 年光伏新增装机 48.2GW,其中分布式 光伏 15.52GW,占比 27.2%,分布式光伏占比较低,如果剔除地面 分布式,则屋顶分布式光伏占比更低。
分布式规模分散与民营企业资金实力弱是主因。从分布式光伏 装装机增速来看,分布式光伏在 2016、2017 年取得了较快发展,同 比增速分别+204.3%、+359.6%,随后装机增速便大幅回落,主要为 大型央企和地方国企加大了光伏领域的布局,而央国企的资金量大、 人员少的特性决定了其优先发展集中式光伏,分布式光伏领域以民 营资本参与为主。限于企业规模和资金实力,民营企业在分布式光 伏领域推进较慢。(报告来源:未来智库)

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整县推进模式解决弊端,有利于央国企发挥资金和规模优势。 而政策也着重强调从落实屋顶资源、保障消纳、资金支持、市场化 交易等方面充分保障分布式光伏整县推进模式的实施。随着央国企 入场,将加速分布式光伏发展,分布式光伏市场有望迎来高增长。
整县推进模式下分布式光伏市场空间 670GW 以上,首批 676 个县对应规模约 160GW。

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1.3 海外:碳中和+能源转型背景下,光伏经济性凸显
PPA 价格上涨,进一步提升光伏经济性。美国、欧洲市场的光伏风电 PPA 价格持续走高。2021Q3, 美国市场 PPA 加权平均价格为 33.25 美元/MWh,同比+14.7%,环 比+4.1%,欧洲市场 PPA 加权平均价格为 44.73 欧元/MWh,同比 +5.9%,环比+5.5%。
1.4 聚焦 2022,光伏景气持续提升
递延与新增叠加,2022 年有望成为光伏装机大年。
递延项目:2021 年组件价格快速上涨,大量地面电站项目装机 延后。从装机结构中便可以看出,新增装机以分布式为主。递延项 目前期准备工作完成度较高,等待合适价格的组件便可以实现装机。
新增项目:预计 2022 年行业供需恢复正常,带动新增装机需求 高增。两方面因素:
(1)合理价格下的组件供应:预计 2022 年组件价格回到 1.8 元/w 以下,阶段性供过于求时价格可能更低,刺激终端需求起量。
(2)行业要求 IRR 水平下行:2021 年产业链全面涨价背景下, 部分企业放低了收益率要求,全行业要求 IRR 水平下行,叠加组件 降价,将进一步促进需求增长。
预计 2022 年全球新增光伏装机 230GW,同比增长 40%以上。 其中,国内、海外装机分别为 84、145GW。装机节奏上,预计季度 装机上整体呈现前低后高状态,海外需求的季度分布较为平稳,国 内由于大项目较多,四季度增长会较明显。

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二、新一轮技术周期酝酿,全面拥抱技术红利

光伏下游属于投资品,成本下降有利于刺激终端需求,从而进 一步规模化降本形成良性循环。历史上光伏投资最大的收益来自于 投资技术红利,如保利协鑫历史最大涨幅来自于 2009-2011 冷氢化 的突破,区间股价最大涨幅 10 倍以上,隆基股份开启单晶替代多晶 的历史进程,上市以来股价持续上涨,区间最大涨幅 100 倍以上。 我们认为,当前光伏行业正在酝酿新一轮技术周期,有望使得光伏 降本进一个台阶,而全面拥抱技术红利,也将是下一阶段光伏投资 的风向标。
2.1 硅料:改良西门子法持续进步,颗粒硅曙光初现
西门子法仍具备持续降本空间。尽管生产工艺已经较为成熟, 西门子法依旧具备降本空间,西门子法主要通过提升单炉棒数实现。 单炉棒数的提升增加,可以提升单炉产量,进而降低电耗和成本。 目前主流棒数已经从 36 对棒变为 40 对棒,未来继续向 48/72 对棒 迈进。
颗粒硅:新一代技术,有望大幅降低成本。颗粒硅生产工艺为 硅烷流化床法,将硅烷和氢气注入流化床反应器,加热后硅沉积在 硅微粉上形成颗粒硅。相比改良西门子法,颗粒硅在投资额、电耗 等方面有着较大的降幅,综合成本更有优势,同时天然为颗粒状, 省去了破碎成本,在未来连续直拉单晶等场景具备更好的适用性。

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初步看到商业化应用曙光。应用比例上,受制于于供给有限, 目前下游拉晶中颗粒硅占比可以做到 15%-30%。商业化量产上,保 利协鑫新增产能全部为颗粒硅,且未来徐州基地全部产能转为颗粒 硅。2021 年 11 月保利协鑫 2 万吨产能投产,颗粒硅产能达 3 万吨, 预计 2022、2023 年底颗粒硅产能分别达到 22、26GW。
2.2 拉晶:CCZ 是降本新方向
RCZ 技术较为成熟,CCZ 接过降本增效接力棒。RCZ 多次直 拉单晶从传统单锅单棒变为单锅多棒,经过多年发展,各方面技术 优化基本到位,单次拉晶根数从早期 2-3 根发展到 7-8 根,其他热 场、坩埚等方面成本也降至极限,未来继续降本空间较小。
从成本看,CCZ 连续直拉单晶,相比 RCZ 多次直拉单晶可以 节省熔料时间(RCZ 单根拉棒前需要 8 小时化料时间),从而大幅 提高生产效率、降低成本。
从品质看,CCZ 电阻率更均匀,适应 N 型电池需求。除成本更 低外,CCZ 拉制的硅棒电阻率更加均匀、分布更窄,更加适用于 N 型电池。
细粒径硅料曾是 CCZ 瓶颈,已被颗粒硅解决。对于 CCZ 连续 拉晶工艺,细粒径硅料曾是瓶颈。CCZ 连续加料一般要求硅料最大 直径小于 30mm(太大容易卡料),传统改良西门子法成品为棒状硅, 需破碎至较小粒径使用(如瓦克瓜子料),破碎难度较高,且带来额 外成本及引入杂质。(报告来源:未来智库)

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2.3 切片:持续的技术进步,造就龙头壁垒
切片环节渐进式技术进步:大尺寸、薄片化、细线化。相比其 他环节的变革式技术,硅片技术变化更细微,更不易感知。大尺寸、 薄片化、细线化共同降低硅片成本,但同时对良率产生影响,使得 切片领域壁垒逐渐简历。领先龙头通过持续的技术进步,开始积累 出巨大优势。
大尺寸:2021 开始 182/210 开始占据主流,166 加速淘汰。
薄片化:目前主流厚度 165/170μm,2022 年已有 150μm 批量订 单出现。
细线化:主流线径从 40μm 向 38μmm 切换,龙头已在储备 30/32μm 细线,同时钨丝母线的应用,进一步突破细线化瓶颈。
锯缝损失和成品率(切片良率)会导致较大的出片数差异,从 而带来较大成本差异。锯缝损失的差异核心来自金刚线母线线径, 少部分来自金刚石微粉粒径及线摆宽度控制。假设情形 A 较假设情 形 B 出片数多 7.7%,不考虑增值税影响,按 0.9 元/W 硅片价格对 应 0.07 元/W 成本差异,按 0.5 元/W 硅片价格对应约 0.04 元/W 成 本差异。

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2.4 电池片:N 型时代到来,技术革命重头戏
PERC 转换效率瓶颈到来,N 型电池崛起。目前 P 型 PERC 技 术转换效率已经基本接近 23.5%的瓶颈,未来继续提升的空间较小, 同时 PERC 经过 6 年多的发展,产业链配套非常成熟,非硅成本降 至 0.18 元/W,产业化降本也基本走到尽头。属于 N 型电池的时代 来临:
(1)转换效率起点高、空间大。当前 TOPCon、HJT 起步效率 在 24%-24.5%,HJT 叠加微晶化可以做到 25%,同时理论潜在效率 27%-29%,基本接近晶硅电池理论效率极限。另外,N 型电池在薄 片化降本方面空间很大。
(2)产业化降本空间广阔。异质结设备国产化较为成功,单 GW 投资从 8 亿元降至 4 亿元,预计 2022 年降至 3 亿元。银浆、靶材 等辅材的国产化配套也正在逐渐成熟。
(3)大量新进入者,带来鲶鱼效应。以 HJT 为代表的 N 型电 池具备弯道超车机会,吸引了大量新进入者,包括安徽华晟、金刚 玻璃、明阳智能等,为行业带来鲶鱼效应,进一步加快 N 型电池商 业化和降本的步伐。
技术路线选择有所不同,中短期或齐头并进。N 型电池技术路 线主要包括 TOPCon、HJT 和 IBC(包括叠加的 HBC、TBC)三类。 不同企业在技术路线上的选择略有不同。
TOPCon 投资成本较低,同时可以现有 PERC 产线基础上升级 改造,可以最大化利用现有产能,因此成为目前主流电池厂的首选。
HJT 异质结是全新生产工艺,理论上具备弯道超车机会,同时 设备商逐渐发展成熟,可以提供整线解决方案,一定程度上降低了 电池片环节的进入门槛,因此吸引了大量新进入者。同时现有电池 厂也在积极布局。

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2.5 逆变器:政策或继续推动 MLPE 兴起
美国 NEC 安全规范推动 SolarEdge 和 Enphase 崛起。分布式 光伏靠近用户侧,在实际运行中有直流高压电弧引发火灾的风险, 且着火后由于高电压使得消防工作无法顺利开展。美国 NEC(国家 电气规范)2014、2017 两版规定先后对分布式光伏作出严格要求, NEC 2017 提出“组件级快速关断”,以距离到光伏矩阵 305mm 为 界限,在快速关断装置启动后 30S 内,界限范围外电压降低到 30V 以下,界线范围内电压降低到 80V 以下。造就了具备组件级关断技 术的 SolarEdge 和 Enphase 的快速崛起。
组件级控制(MLPE,组件级电力电子设备)有 3 种解决方案: (1)逆变器+关断器。每块组件上安装关断器,成本最低的组 件级关断解决方案,用于使得普通逆变器具备美国市场要求,但无 法实现光伏系统组件级别 MPPT(最大功率点跟踪)从而提示系统 发电效果。传统逆变器企业采用此类方案较多,一般外购第三方关 断器,典型供应商包括 Tigo、昱能。
(2)逆变器+优化器。每块组件上安装优化器,成本和发电增 益介于关断器和微逆之间的方案,与微逆一样可以实现组件级别 MPPT(最大功率点跟踪),系统直流电汇流后集中 DC-AC 逆变以 节约成本。优化器一般为逆变器企业作为整体方案推出,典型企业 包括 SolarEdge、华为。

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(3)微逆。微型逆变器的简称,每个微逆对应单块或数块组件, 可以对每一块光伏组件进行单独的最大功率点跟踪,再经过逆变以 后并入交流电网。微逆从根本上解决了光伏直流高压电弧火灾风险, 但成本相对较高。典型企业包括 Enphase、昱能。
国内分布式新规推动 MLPE 加速发展。2021 年 11 月,国家能 源局综合司发布《关于加强分布式光伏发电安全工作的通知(征求 意见稿)》,其中提到:光伏组件应具有安全关断保护功能,保证逆 变器关机,交流断电后,系统子阵外直流电压低于安全电压。随着 分布式的发展,安全问题值得重视,未来相关规定会进一步加强, 从而推动组件级控制逆变器(MLPE)加速发展。
2.6 跟踪支架:算法升级,人工智能赋能智慧跟踪
传统算法为天文算法。无法做到根据地形、天气等因素灵活调 整。同时,在地势存在较大起伏时,前后排组件在早晚太阳高度角 较小的会发生阴影遮挡,引起发电量损失甚至热斑效应等风险。
逆跟踪解决阴影遮挡,但无法实现最优发电。为减少传统天文 算法的阴影遮挡风险,不少企业在控制策略中加入了逆跟踪功能, 在早上和傍晚的时候,支架能够反向旋转,使前排组件阴影刚好没 遮到后排。
头部企业开始采用人工智能算法。综合地形、多云、大风等因 素,动态调整支架角度,保证光伏系统的安全稳定性,最大化光伏 系统的发电量。
目前人工智能算法仅在头部企业中有应用,海外主要包括 NEXTracker、ArrayTechnologies 等,国内主要是中信博和天合。小 企业由于技术实力欠缺及项目经验积累不足,在跟踪支架的人工智 能算法方案追赶存在困难。(报告来源:未来智库)

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三、 行业景气主线,哪些环节可以超越行业增长?

3.1 重点关注:盈利修复、集中度提升及供需缺口
供需恢复平衡后产业链利润重新分配 2021 年光伏主产业链供需错配情况较为严重,部分原材料如硅 料、EVA 粒子、钢材价格大幅上涨,侵蚀了下游利润。随着 2022 年 行业供给端逐渐恢复平衡,产业利润将迎来重新分配。
(1)硅料供给紧张导致的价格大幅上涨贯穿 2021 年全年,一 定程度上挤压了下游全产业链的利润。2021 年底新增硅料产能开始 迎来密集投放,市场将在一定程度上达成新的平衡,释放的利润将 在硅片-电池片-组件-电站等环节分配。
从竞争格局看,我们认为硅料释放的利润分配上:电站>组件> 电池片>硅片。针对中游制造业,弹性最大的是组件,其中非一体化> 一体化。
(2)2021 年,部分辅材环节由于上游原材料供需缺口导致价 格上涨,在光伏全产业涨价的背景下无法实现成本对下游的完全传 导,从而利润受损。随着 2022 年上游供需恢复平衡,其利润也将迎 来修复。 我们认为受益其他上游原材料价格下降而实现盈利修复的环 节包括胶膜、跟踪支架。
部分环节集中度提升有望提升 光伏行业主产业链各产品发展相对较为成熟, 2020 年国内硅料、硅片、电池片、组件环节 CR5 分别为 87.5%、 88.1%、53.2%、55.1%,行业集中度较高,继续提升相对困难,但非 主产业链环节及部分辅材仍存在继续提升集中度的机会。我们认为受益集中度提升的环节主要有:逆变器、胶膜、跟踪 支架。
部分环节仍存在供应缺口。此外,部分上游原材料在 2022 年有望继续形成一定的供应缺 口,在硅料、EVA 粒子、钢材降价的大背景下,相关环节由于供需 应缺口,有望在对下游成本推升不明显的基础上,实现较大的价格 涨幅,从而相关公司有望实现较大的利润弹性。

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3.2 行业确定性:硅料新增产能释放,最大瓶颈打开
多晶硅供需失衡导致价格大幅上涨,是 2021 年行业发展主要 矛盾。硅料是 2021 年光伏供应链最大瓶颈。需求上,下游需求增长 +下游硅片扩产带来的补库存效应,硅料需求大幅增长;供给上,硅 料偏化工属性,扩产周期(考虑产能爬坡)一般要 18 个月以上,是 光伏产业链中扩产周期最长的环节,2021 年上半年硅料价格整体处 于下降趋势,进一步延缓了硅料企业的扩产进度。
2021 年硅料产能基本无新增,年底开始迎来密集投产。投产进 度上,新投产项目基本集中在年底,考虑爬坡过程,整个 2021 年基 本无新增有效产能释放。11-12 月硅料迎来密集投产,11 月新增产 能包括通威乐山 5 万吨、协鑫徐州颗粒硅 2 万吨,12 月新增产能包 括大全 IPO 募投 3.5 万吨以及通威保山 5 万吨(计划 12 月投产)。

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预计 2022 年硅料可供量 90 万吨以上,同比+50%,支撑 258GW 以上装机需求。2021 年 1-10 月,国内硅料总产量 39.68 万吨,进口 量 9.9 万吨,预计 2021 年全年硅料国内总产量 48.18 万吨,进口量 12 万吨,合计约 60 万吨。按目前各企业规划,2021 年底-2022 年 全行业硅料预计新增产能 170 万吨以上。若所有项目实施顺利,预 计 2022 年硅料全球可供应量达 90 万吨,同比+50%。按照 2.9g/W 硅耗计算,可供组件数量 310GW,在容配比 1.2 的情况下,对应 258GW 直装机需求。
2023 年开始硅料进入产能释放期,充足硅料供应有望驱动行业 高长大。根据目前行业扩产计划,到 2022、2023 年底,全行业硅料 总产能分别达 136、152 万吨。考虑产能投放时间及爬坡周期,此轮 扩产的释放期在 2023 年,假设 2021 年底 131 万吨产能在 2023 年 满产,可支撑 450GW 组件供应量,对应 376GW 装机。

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3.3 组件:最强利润留存环节,迎来量利齐升
预计 2022 年组件环节盈利明显提升:
(1)硅料降价释放利润能有望在组件环节实现留存。按硅耗量 2.9g/W 计算,硅料含税价每下降 10 元/KG,可以为产业链释放 0.026 元利润。从竞争格局看,我们认为硅料释放的利润分配上:电站>组 件>电池片>硅片。针对中游制造业,弹性最大的是组件,其中非一 体化>一体化。
(2)EVA 粒子供需走向平衡,进一步带动组件盈利提升。同 硅料类似,EVA 粒子属于化工行业,其产能扩张落后于光伏行业需 求增长。因此在 2021 年 EVA 粒子供需关系较为紧张,价格涨幅较 大并传到至光伏胶膜,从而增加组件成本。预计 EVA 粒子产能于 2022Q1 开始陆续释放,从而带动粒子和胶膜降价,提升组件盈利。
组件偏重品牌和渠道积累,头部格局基本定型。组件作为光伏 产业链偏 ToC 端的产品,相比上游环节拼产能、拼成本,组件环节 更加偏重品牌和渠道的积累,属于长期竞争过程。
从 2017-2020 年组件企业出货排名看,全球出货前五均集中在 隆基、晶科、天合、晶澳、阿特斯,头部企业的竞争格局基本定型。 而组件全球前十企业的发展史看,除隆基发展历史相对较短(2000 年成立,2015 年完成收购乐叶进入组件环节),其余均有 10 年以上 的发展史,组件环节后来者居上的机会较少。(报告来源:未来智库)

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3.4 逆变器:行业优质赛道,储能开启全新增量
逆变器继续是光伏产业链中较为优质的赛道。相比主产业链环 节,逆变器环节属于相对轻资产,技术路线稳定,行业竞争格局稳 定,龙头盈利能力较高。2021Q1-Q3 主要逆变器企业毛利率区间 23%-43%,属于光伏产业中毛利率较高的板块。
出口持续高增,中国企业全球份额提升。竞争格局上,2020 年 逆变器全球前十中,中国企业占据六席,合计市占率 60%,相比主 产业链各环节,市场份额仍有继续提升空间。另一方面,逆变器出 口数据也验证了中国企业全球份额在持续提升。从出口数量看, 2021 年 1-10 月国内逆变器出口总台数 3428 万台,同比+44%;从出 口金额看,2021 年 1-10 月,国内逆变器出口总金额 40.1 亿元,同 比+52.5%。
新型电力系统下,储能开启逆变器全新增量。新型电力系统以 新能源为主体,而新能源天然具备波动性、间歇性、不可预测性的 特征,要提升新能源在能源结构中占比,必须依靠储能配套。而用 电侧储能受全球能源成本上升影响,其在工商业和户用市场的需求 亦在快速提升。储能逆变器是储能系统重要部件,也是当前主要逆 变器龙头重点布局方向,为逆变器开启全新增量。具备光伏+储能双 重空间,无论从长期空间还是短期增速看,逆变器整体由于主产业 链其他环节,其估值也将继续维持在较高水平。
3.5 胶膜:盈利修复、格局稳定,看好二线龙头弹性
胶膜主要原材料为 EVA 粒子,受原材料涨价影响,2021 年主 要胶膜企业利润下滑。胶膜成本中 90%为直接材料(主要为 EVA 或 POE 粒子,少量交联剂、抗老化助剂),2021 年 EVA 粒子由于供需 紧张,价格涨幅较大,使得胶膜利润受损明显,行业利润从胶膜转 移至 EVA 粒子。
2022 年胶膜盈利有望修复。尽管 EVA 粒子可能仍存在阶段性 供需紧张,但 2022 年供需差环节是大概率事件,且长期看原料供应 将相对宽松,EVA 粒子将使得胶膜企业利润修复至合理水平。

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竞争格局稳定,看好二线龙头弹性。当前胶膜市场呈“一超两 强”格局。福斯特为绝对龙头,市场占有率 50%,其次为海优新材 和斯威克,市占率均为 11%左右。下游组件厂商出于供应安全考虑, 会加大二供的采购量,使得后来者有提升市占率的空间。目前二线 龙头里,海优新材实力最强,股权集中、并且是福斯特以外的唯一 一家以胶膜为主业的上市公司,其产能扩张速度来看也是行业中最 快,未来有望收获较高的长大弹性。
3.6 EVA 粒子:阶段性供需紧张可能延续
EVA 粒子供应紧张在缓解。同硅料类似,EVA 粒子属于化工行 业,其产能扩张落后于光伏行业需求增长。因此在 2021 年 EVA 粒 子供需关系较为紧张,价格涨幅较大并传到至光伏胶膜,从而增加 组件成本。预计 EVA 粒子产能于 2022Q1 开始陆续释放,从而带动 粒子和胶膜降价,提升组件盈利。

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2022 年可能依旧面临阶段性紧张。根据目前行业的扩产规划, 未来 EVA 粒子供应相对较为充足,但落实到实际产出上,EVA 粒 子产能爬坡情况特别是光伏料的产出比例难以把握,从历史经验看, 爬坡进度一般低于预期,特别是针对缺少光伏料生产经验的企业。 因此,2022 年 EVA 粒子可能依旧面临阶段性紧张,价格也有望继 续保持相对合理位置。
3.7 跟踪支架:钢价回落,推动跟踪支架新长大
2021 年跟踪支架利润受钢价侵蚀严重。2019 年中信博跟踪支 架钢材成本占总成本额比例约 65%,固定支架钢材成本占总成本比 例约 73%。目前支架用钢量平均为 3 万吨/GW。钢材单吨价格每上 涨 1000 元,对应支架成本上升 0.03 元/W 以上。
看好跟踪支架渗透率提升。2020 年全球跟踪支架实际装机量约 35.8GW,渗透率 44%左右。美国是全球最大的跟踪支架市场,2020 年跟踪支架实际装机量约 10.66GW,渗透率 77%左右。国内渗透率 较低,2020 年 18.7%左右。目前跟踪支架光伏系统度电成本已经低 于固定支架光伏(50 美元/MWh),随着跟踪支架成本的不断下降及 追踪效果的提升(体现为发电收益提升),渗透率有望进一步提升。

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3.8 石英坩埚:上游高纯石英砂可能形成供需缺口
石英坩埚是硅片重要耗材,其成本主要为高纯石英砂。石英坩 埚用于在拉晶成果中承载熔融状态的硅液,由于高温工艺以及锅底 料对硅棒品质的影响,因此坩埚需要定期更换;从成本看,坩埚占 圆棒加工成本的 13%,属于相对重要但对成本要影响不大的耗材。 目前坩埚生产商企业主要为硅片企业配套的加工厂,产能较为充足, 核心在于上游材料高纯石英砂。成本占比看,坩埚主要成为直接材 料(占比 78%),其中高纯石英砂为直接原材料,石墨电极和石英板 相对占比不高。
需求:预计 2022 年需求 6 万吨左右。按 2022 年全球光伏装机 230GW 计算,容配比 1.2 加上良率影响,对应 287.5GW 硅片需求 量。考虑到 2022 年是硅片扩产大年,上游硅料不存在明显制约,硅 片产量预计 330GW 以上。单 GW 石英坩埚(对应上游石英砂)耗 量 180 吨左右,因此预计 2022 年高纯石英砂需求 6 万吨左右。
供给:集中在尤尼明、TQC、石英股份,新增产能有限。全球 高纯石英砂集中在三家企业,尤尼明、TQC、石英股份:海外尤尼 明与 TQC 产能暂无扩产计划,国内石英股份产能 2 万吨新增产能 正在推进,最新公告 1.5 万吨扩产计划,预计 2023 年投产。
疫情、海运拥堵及龙头策略调整将导致海外石英砂供给受限。 尤尼明和 TQC 生产基地分别位于美国和挪威,受疫情和海运拥堵 影响较大,特别是美国。从策略看,尤尼明市场策略有调整,未来 看更倾向于供应盈利能力更高的半导体领域。
2022 年高纯石英砂可能存在缺口,核心看海外实际供应量。预 计 2022 年石英股份光伏石英砂销量 3 万吨,假设尤尼明、TQC 供 应量分别为 1.5、0.6 万吨,全行业合计供应量 5.5 万吨左右,存在 5000 吨以上缺口。
四、 被忽视的下游,迎来全面机遇

4.1 国内户用光伏模式成熟,整县项目加速行业发展
他山之石:节省用电成本是美国户用光伏核心驱动因素 美国的分布式光伏起步较早,已经探索出成熟的商业模式。美 国两大户用光伏龙头 Sunrun(已经并购 Vivint)和 Solarcity(特斯 拉)的经营模式主要包括直销、租赁以及 PPA (PowerPurchaseAgreement 购电协议)三种。直销模式是指将安装 的客户屋顶上的光伏出售给业主;租赁模式是指用户签订协议后, 公司免费为客户安装光伏屋顶以及提供后续的服务,客户支付每月 的租金,设备产生的电力归用户所有,余电并网(可以抵消未来从 电网买电的费用),不足时从电网买电。PPA 模式:公司免费提供光 伏屋顶以及后续的维护,用户根据购电数量向公司支付电费,公司 将余电并网,不足时从电网买电。(报告来源:未来智库)

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美国居民电费远远高于光伏 PPA 电费,利用光伏屋顶发电节 省生活用电成本是美国业主的核心需求。美国业主并不会直接从光 伏发电中获得直接的收益,而是通过光伏发电的方式覆盖自己本身 的生活用电或者并网以抵消未来的超额用电。
租赁和购电协议的模式需要建立在融资的基础上,多样化融资 助推美国户用光伏市场快速长大。美国户用融资模式主要包括一、 合资模式:基金投资者与光伏企业分别出资成立合资公司,基金投资者为主要出资人。公司负责设计、建造和维护光伏系统。合资公 司负责租赁光伏系统给客户,从客户处收取租金。这种模式下,光 伏公司可以减少初始投资成本,以轻资产的方式运营。二、转租。 光伏公司负责设计、建造和维护光伏系统,将系统租赁给基金,基 金公司转租给业主。基金公司从业主处收取租金,按照协议付租金 给光伏公司。在该种模式下,公司初始投资成本较大,但是不需要 与基金利润分成。模式三、售出返租。公司设计、建造和维护光伏 系统,出售给基金,基金租赁给公司,公司再租给业主。该种模式 下,公司资金压力较小,但是基金公司独享所有政府补贴。美国多 样化的融资方式不仅给居民提供了多种资金解决方案,也可以在一 定程度上缓解光伏公司的资金压力,助力公司产能扩张。

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复盘:借鉴美国经营和融资模式,走出中国特色户用之路
早期,中国户用光伏的销售模式主要包括直销和贷款两种,不 健全的模式造成光伏贷等乱象。匮乏的销售模式、 不健全的融资体系以及当时尚不完善的法律法规是造成“困在光伏 里的农民”的根本原因。
我国用户安装户用光伏的根本需求来自发电赚取的收益。我国 和发达国家户用光伏行业发展的核心差异在于用户的核心需求差 异。中国农村业主人均收入远低于美国,所以大部分客户安装光伏 屋顶的驱动因素是发电带来的可观收益,而不是降低生活成本的需 求。所以能够保障用户收益的措施才是真正推动行业持续、健康、 稳定发展的有效手段。

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政策和法规逐渐完善,保障户用光伏市场长大。可靠性的保障 是目前户用光伏行业长大的基础。在《户用并网光伏发电系统验收 技术规范》以及《户用并网光伏发电系统电气安全设计技术要求》 等户用光伏相关法规及 531 政策落地之后,中国户用光伏行业经历 了短期低谷后,在更符合中国国情的经营模式的推动下重新迎来高 增长。
收益的保障是农村用户配合安装的前提条件。根据创维在官网 中对光伏电站收益的测算,以山东地区安装 20kw 为例,年均发电 量达 27000 多度电,全额上网,按照当地脱硫煤价格 0.3949 元/度 卖给国家电网,加上国家补贴 0.03 元/度,每年卖电加上补贴收益有 1 万元左右。25 年算下来收益约 11 万元。根据正泰以 7kw 电站为 例在销售模式下的收益率计算,业主一次性投资,25 年年化收益在 12%-15%,而同期银行利率只有 2%-3%,且远高于目前国内的低风 险理财产品和养老保险产品。
我国已经产生了成熟的适应中国市场和客户的销售模式。多元 化的销售模式是国内户用光伏快速发展的重要因素。目前我国的户 用光伏主要包括四种模式。一、直销模式:老百姓全款购买。二、 融资租赁模式:需要用户支付租金和运维费用,租金按照合同利率 还本付息,租赁期内享有电站使用权和收益权,租赁期满后(15-20 年),电站所有权归用户所有。
用户收益=光伏发电收益-租金-运维 费用,主要代表企业:创维、天合、阳光。三、租赁模式:公司将电站设备租赁给用户,用户的屋顶安装光伏电站并并网后,电站产 生的全部电费及补贴收益扣除分配给用户的收益、运维服务费后, 剩余部分作为公司向用户出租电站设备收取的租金,租赁期限一般 为 20 年,租赁期限内设备所有权归公司所有,租赁期限结束后设 备所有权归用户。主要代表企业:中来、正泰。四、赊销模式:公 司为用户安装电站并网后,用户使用电站并网售电收益扣除给用户 的收益外分期偿还电站购置款,电站所有权归用户所有。

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电站设备租赁给用户,用户的屋顶安装光伏电站并并网后,电站产 生的全部电费及补贴收益扣除分配给用户的收益、运维服务费后, 剩余部分作为公司向用户出租电站设备收取的租金,租赁期限一般 为 20 年,租赁期限内设备所有权归公司所有,租赁期限结束后设 备所有权归用户。主要代表企业:中来、正泰。四、赊销模式:公 司为用户安装电站并网后,用户使用电站并网售电收益扣除给用户 的收益外分期偿还电站购置款,电站所有权归用户所有。公司通过 10-20 年逐步收回成本。
展望:整县推进加速户用光伏市场长大,行业集中度提高
我们预计全国户用光伏市场空间约为 405GW。我们假设农村 建筑总面积约为 269.7 亿平米,每栋住宅的层数为 2 层,每平米装 机量 150W,渗透率 20%,对应市场空间为 405GW。目前户用光伏 累计总装机量约 34GW,还有 371GW 的新增装机空间。
我们预计整县推进试点中户用光伏市场空间可达 96GW。9 月 14 日,国家能源局正式发布《关于公布整县(市、区)屋顶分布式 光伏开发试点名单的通知》,共计 676 个县(市、区)进入试点名单。 按照我们上述全国户用分布式总装机量 404.55GW 的预测,全国共 有 2847 个县级区,对应每个县约 142MW,676 个整县对应户用市 场空间约为 96GW。
央国企主导,充当出资方,民营企业负责落地,民企轻资产化 转型加速。整县推进的项目基本是央国企比如国家电投、国家能源 集团等和县、市合作,推动分布式光伏项目的开发。但是央国企没 有在分布式光伏领域开发运营的经验,所以大部分央国企都是选择 和民营企业合作,民营企业负责安装、施工以及后期运维。这样民 营企业可以在利用自己能力和优势的前提下轻资产运营,在较短的 时间内业绩迎来快速的提升。

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优胜劣汰,行业集中度将得到进一步提高。户用光伏电站具有 小而散的特点,所以很多地方小企业、小作坊在行业中占据较大的 市场份额,2020 年户用 CR4 仅为 23.38%。随着户用光伏规范化的 发展,央国企和大型民营企业合作推进整县项目,市场将首先淘汰 那些没有安装资质和专业培训过的“散装”队伍。我们预计在整县 项目的助推下,户用光伏的行业集中度将得到进一步提高,我们测 算预计 2021 年户用 CR4 将提高至约 45%。
户用光伏已具备引入 REITs 基础条件。2021 年 7 月 2 日,发 改委公布《关于进一步做好基础设施领域不动产投资信托基金 (REITs)试点工作的通知》,国内首次提出光伏、风电等清洁能源 项目可以申报 REITs,这为户用分布式光伏项目提供了新的融资模 式。光伏电站相对稳定的租金收益可以满足 REITs 对稳定现金流的 要求,同时 REITs 成熟的融资模式可以提供光伏企业充足的流动性 资金,促进光伏行业的快速发展。
4.2 工商业光伏充分受益于电价市场化改革
工商业分布式光伏项目有三种模式,分别是“全部自用”、“自 发自用+余电上网”和“全额上网”模式。

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全部自用模式下,天津地区投资回收期仅为 3.72 年。经测算, 全部自用、50%自用余电上网以及全部上网的内部收益率分别为 24%、15.2%以及 5.8%;投资回收期分别为 3.72 年、5.69 年以及 11.78 年。
组件成本降低,电站投资回收期缩短。在上述测算假设基本不 变的情况下,我们改变装机单位成本假设,测算组件价格浮动对内 部收益率的影响。假设收益模式采取全部自用模式,我们假设装机 成本分别为 3.5 元/W,3.8 元/W 和 4.0 元/W,经测算,对应 IRR 分 别为 26.3%、24%以及 22.7%,对应投资回收期为 3.4 年、3.72 年以 及 3.94 年。(报告来源:未来智库)

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电价市场化改革,涨价后的工商业光伏电站投资回报测算
电价市场化改革,市场化电价将激发工商业分布式光伏市场活 力。国家发改委于 2021 年 10 月下发《关于进一步深化燃煤发电上 网电价市场化改革的通知》后,多地发布电价市场化改革通知,取 消工商业企业电力购买目录电价,未来工商业用户可以向发电企业 或者售电公司购电或者由电网企业代购锂电,工商业电价定价模式 将主要由市场交易电价/代购锂电价格、输配电价、政府性基金及附 加构成(代购锂电电价水平为其他用户购电价格 1.5 倍)。
竞价交易电价顶格上浮,叠加峰谷价差拉大,工商业业主投资 分布式光伏具有明显经济性。国内执行电价改革的措施主要包括竞 价交易和峰谷价差。一些省市如安徽、福建、山东等地竞价交易后 的基准电价顶格上浮约 20%。另外,一些地区加大峰谷电价之间的 价差,如甘肃、陕西等地,峰平谷价差高达 1.5:1:0.5,天津地区 的峰谷价差高达 4:1。对于高耗能企业,电价改革加重了企业的用 电成本,而目前分布式光伏的装机成本已经降低至 3.8 元/及以下, 选择安装分布式光伏具有明显的经济性。
4.3 电站运营商现金流得到改善,长期价值有望重估
补贴拖欠得到解决,新能源平价上网,未来补贴困扰不再。18- 20 年光伏国补拖欠,致使光伏电站运营商压力增大,收益无法兑现, 影响运营商的日常经营和后期投资,新能源电站运营模式难以长期 持续,所以新能源电站运营商估值一直处在 10 倍以下的较低水平。 随着补贴退坡,风电和光伏实现平价上网,绿电开始面向用户市场 化。之前拖欠的补贴也或以发债等形式兑现。新能源电站运营现金 流将得到改善,整体估值将得到提升。

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绿电交易促进新能源电力消纳。2021 年 2 月国家能源局下发 《关于征求 2021 年可再生能源电力消纳责任权重和 2022—2030 年 预期目标建议的函》,明确提出 2030 年可再生、非水电可再生电力 消纳的占比分别达到 40%、25.9%。这意味着未来新能源电力的消 纳工作也将成为发展的重点。2021 年 9 月 7 日,中国绿色电力交易 试点正式启动,设置独立绿电交易品种,有绿电需求的用户可以直 接和发电企业进行交易。绿电交易在为企业提供了能耗达标路径的 同时助力电力消纳。 绿电市场将迎来量价齐升。量:风电、光伏新增装机持续提升。
绿电的新增电量主要来自于光伏和风电。截至 2020 年底,风能和 太阳能的总装机容量为 5.34 亿千瓦,未来 10 年,风能和太阳能的 装机容量将以年均 8.43%的速度增长。同时需求端方面,企业投资 大型光伏电站或者风电场成本过高,但是他们又有购买绿电的需求, 可以通过绿电交易以相对较低的成本获得绿电。比如巴斯夫今年 6 月为满足湛江项目 100%绿电供应进行了绿电交易。价:绿电溢价打 开运营商盈利空间。绿电价格=脱硫煤电价+绿证价格。首批绿电成 交价格较当地交易均价上浮 0.03 元/千瓦时—0.05 元/千瓦时。随着 未来绿电交易市场机制的完善,以及交易需求的提升,交易规模将 逐步扩大,新能源电站运营商将受益绿电交易量价齐升迎来估值抬 升。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站
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