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2024-03-14 14:23

光伏五问:新玩家的机会在哪里?

本文来自微信公众号:指数资本(ID:Index_Capital),作者:指数资本数据中心(责任作者蒋骏原,团队成员陈志浩、马玉璇、赵晨怡对本文亦有贡献),原文标题:《光伏五问:旧产能内卷,新技术崛起,2024年如何把握?| 指数洞察》,题图来自:视觉中国

文章摘要
中国光伏产能过剩和赛道内卷带来了短期不确定性,但光伏作为清洁能源的长期趋势仍然向好。2024年光伏发展的关键在于降本增效和新技术的崛起。

• 💡 光伏产业地位稳固,中国仍是全球光伏产业链核心,但产能结构性过剩已经成为问题。

• 💡 HJT、TOPCon和钙钛矿是未来光伏发展的关键技术,有望取代传统技术并提升转换效率。

• 💡 光伏设备和光伏辅材领域有着广阔的发展机会,特别是针对HJT技术和新型电池技术的设备和材料。

光伏作为清洁能源,是具有长期确定性的赛道,中国光伏巨头林立,装机量、产能均保持多项世界第一。但当前,产能过剩与赛道内卷,带来短期不确定性,新玩家的机会在哪里?2024年,哪些细分领域可能跑出黑马?


一、2024年,光伏有哪些变与不变?


长期向好趋势不变,短期下调系产能过剩导致。



1. 产业地位:中国仍是全球光伏产业链核心


光伏产业已成为我国少有的形成国际竞争优势、端到端自主可控的战略性新兴产业。近年来,装机量与各环节产能快速扩张,出口持续增加,国产化率提高。


在制造端,我国光伏组件产量连续16年位居全球首位,多晶硅产量连续12年位居全球首位;


在应用端,我国光伏新增装机量连续10年位居全球首位,光伏累计装机量连续8年位居全球首位。从多晶硅到组件,中国在全球产业链占比均超80%;在光伏电池片行业,生产规模Top10厂商中,我国厂商占绝大多数;组件出口也屡创高峰,2023年全年光伏组件累计出口208GW,同比增加34%。


2. 供需情况:产能结构性过剩,“淘汰赛”已开启



截至2023年12月,光伏行业制造端各环节产能过剩在300GW~400GW。原因来自多方面:


(1)从P型到N型的技术迭代;


(2)层层叠加:上游原料产能对下游电池、组件需求的结构性产能过剩,下游组件产能对终端装机需求的阶段性产能过剩,层层叠加;


(3)价格战:产能过剩导致激烈价格战,2023年6月末,国内硅料最低价降至6万元/吨以下,击穿多家企业的成本线。


指数资本判断,光伏产能过剩为结构性过剩。2024年H1,经过市场优胜劣汰,阶段性过剩产能、以PERC为代表的落后产能会加速出清。


3. 资本市场:光伏辅材&设备,热度明显提升


注:仅统计已披露融资金额的案例。


一级市场上,从2020~2023年,光伏融资规模连年提升,同时单笔下注变高,单案例平均融资规模由1.8亿提升至4.4亿。环节分布上,光伏辅材、设备的投资关注度持续保持高位,2023年合计占比达32%。


二级市场上,光伏板块情绪从2023年Q4开始变冷,主要系市场对产能过剩的担忧。当前,悲观预期已充分释放,板块加速触底,有望迎来反弹。


二、现阶段,光伏发展驱动力是什么?


政策驱动→以电池技术进步为核心的降本增效。



1. 初期:主要靠政策支持,具有高度的政策周期性


平价期之前,光伏产业是政策导向的,具有高度的政策周期性。


(1)补贴政策变化,导致市场需求快速变化。如受2018年“531新政”加速降补贴的影响,光伏指数在2017~2018年间基本呈单边下跌趋势,区间最大跌幅近50%,接近腰斩;


(2)贸易政策冲击区域市场。如随着2018年底欧盟“双反政策”取消,中国“碳3060”目标确立,光伏从底部强势反转,在2018年底~2021年底成为A股当之无愧的长牛赛道,3年间涨幅近4倍,最大回撤仅不到30%;


(3)清洁能源目标政策,指引光伏产业需求长期向好。


2. 长期发展:靠降本增效,现阶段降本增效的核心是电池技术进步


光伏发展的底层逻辑是降本增效。光电价与其他发电方式持平甚至更优,才能刺激下游需求。


依托规模化发展,过去10年中,全球光伏电站投资成本下降幅度约79%,度电成本下降幅度约82%,成本下降速度超过其他电源品种,已成为最具经济性的主要电源品种之一。2023年以来,硅料新增产能陆续释放,光伏产业链价格下行,进一步驱动装机高增。


从2022年起,电池技术升级成为降本增效的核心。光伏电池片分为 P 型和 N 型,目前主流电池技术为PERC,占比70%,但转化效率已接近理论极限(24.5%);TOPCon、HJT、钙钛矿等多种新型电池技术转化效率更高,处在同步发展中。


三、光伏电池技术,发展方向是什么?


PERC加速产能出清,TOPCon成主流,中期HJT有望降本放量,长期钙钛矿叠层电池空间广阔。



1. TOPCon:设备兼容性高,落地最快


TOPCon 电池技术有两大优势。


(1)相较P型电池技术,具有高转换效率、低衰减率、低温度系数、高双面率,同时更利于薄片化发展。N 型单面TOPCon 电池理论效率为27.1%,N 型双面 TOPCon 电池理论效率达28.7%。


(2)产线投入相对低,TOPCon的工艺设备产线可基于现有 PERC 产线升级改造,成本仅约 0.5~0.7 亿元/GW。


2022年下半年,N型电池片产能陆续释放。据InfoLink统计,截至2022年底,TOPCon落地产能达81GW,组件出货达到约16GW;到2023年底,TOPCon电池的名义产能预计达到477GW,追平现有PERC电池的产能规模。


2. HJT:更加匹配叠层技术,最终或替代TOPCon


HJT 的技术路线独立于PERC和TOPCon,工艺流程简单,主要环节仅4步,具有产品转换效率高、双面率高、低光衰、弱光响应高等优点,且由于是双面对称加低温工艺,易于薄片化进一步提高转换效率。


HJT 电池增效空间更广阔,将成为单节技术的终结者、叠层技术的开创者。HJT与钙钛矿、电镀铜具备更良好的匹配性,进而形成叠层电池,钙钛矿吸收短波长的光,晶硅层吸收长波长光,极限转换效率能突破30%。


由于与现有设备不兼容,HJT面临设备投资额较大、材料成本过高的挑战。但 HJT 性能优势得到市场验证,扩产速度逐步加快,中长期成本优化潜力大,预计2024年底,HJT和Topcon成本有望打平,2024年HJT产能预计达到40~60GW。


3. 钙钛矿:革命性新材料,效率高


光伏钙钛矿被广泛认为是第三代光伏电池技术路线,理论效率更高、制造成本更低。


(1)高效率:钙钛矿电池的理论光电转换效率高,短期来看,与HJT迭代技术匹配性良好,进一步形成叠层电池,极限转换效率达 29%;长期来看,与单结层钙钛矿电池效率可达 33%,全钙钛矿双结叠层转换效率可达 45%,三结叠层转换效率可达 50%。 


(2)低成本:钙钛矿电池制备工艺简单,原材料廉价易得,且不依赖稀有元素。


(3)快速制备:制备工艺短,整个产业链可以高度集成在一个工厂内完成,时间控制在 45 分钟以内。


(4)应用前景广阔:钙钛矿电池在电站、BIPV、幕墙、阳光房等领域具有广阔的市场空间,满足长时间发电、透光度和美观性等多方面需求。


四、主材、辅材、设备,哪类厂商业绩更漂亮?


主材收入高,设备毛利率高,辅材固投比例低。


1. 综合财务表现


设备&辅材企业,毛利高、固投低,但收入规模有限;


主产业链企业,收入规模大,但毛利较低、固投较高。



光伏辅材企业的收入规模较小,但固投比例低。关键辅材3家代表企业:锦浪科技、阳光电源、苏州固锝,最近一期年报收入均低于40亿,但固投/收入比例均维持在10%以下,毛利率15%~25%;


光伏设备代表企业晶盛机电毛利较高,近3年平均毛利为38.66%,平均固投/收入比例为23.73%,最近一期年报披露收入规模较小,10亿左右。


主产业链企业,业务覆盖多晶硅、硅片、电池片、组件等上下游,固投规模大于辅材,毛利率低于设备;但收入规模较大。


2. 毛利率对比


多晶硅&金刚线环节,毛利率最高,平均超50%;


设备&逆变器,毛利率稳定保持在30+%;


硅料降价带动上游毛利率下降,利润分流到中下游。



指数资本拉取大量数据,对比了光伏产业链各环节的毛利率水平:


毛利率最高的,是多晶硅环节及金刚线环节,平均在50%以上。2021~2022年,由于硅料价格大幅上涨,多晶硅环节的毛利率大幅提高,其中2022年超70%。2023年,随着多晶硅产能增加,价格大幅回调,相关企业毛利率有所下调。


多晶硅降价,同时带动各环节降价,下游利润分配随之变化,装机意愿提高。因此,2023年,利润逐步流动到硅片、电池片、组件环节。


生产设备及逆变器环节,毛利率较为稳定,平均保持在30%以上。


光伏银浆、支架、胶膜环节的毛利较低,平均毛利在10%~13%左右。


五、当前,哪些细分赛道有大机会?


重点关注HJT技术、2类设备、4种辅材。


光伏主产业链(多晶硅-硅片-电池-组件)对资金实力需求极高,产能过剩又将加剧竞争。PERC、TOPCon等传统技术路线,头部企业强者恒强,新进入者机会不大;但HJT、钙钛矿叠层技术路线,与传统路线工艺设备不相匹配,技术壁垒高,新进入者仍有希望。另外,新型电池技术,也为辅助产业链带来了新机会。



1. 主产业链:HJT加速落地,电池+组件需求持续提升


HJT目前市占率较小,2024年将加速落地。HJT由于需要更高难度的钝化技术及全新的设备投资,2023年以前并不是市场的主流扩产方向,目前厂商都还在规划投产阶段。但随着技术路线逐渐成熟,2024~2025年,行业有望快速增长。


HJT组件盈利性更高。相较目前主流技术PERC及TOPCon而言,HJT技术壁垒更高、转换效率更高,属于差异化产品,市场供给还不充足,产品利润率更高。随着近期华能招标把HJT作为独立标段进行招标,且中标企业仍有溢价空间,近期PERC、TOPCon技术全面亏损,HJT为光伏制造业内唯一盈利的技术路线的局面已经形成。


HJT降本空间大,未来市占率有望持续提升。目前HJT还未形成成熟的技术方案,各个环节均有降本空间。成本进一步优化后,今年HJT的成本将会打平甚至低于TOPCon,带动市场需求持续提升。短期依靠0BB及银包铜,可降低部分浆料成本。中期随着电镀铜技术的进一步成熟,成本可继续降低。在靶材方面,通过降低ITO(氧化铟锡)的消耗量,使用含铟和无铟的叠层膜;回收铟等方式也可以降低靶材成本。


2. 光伏设备:持续升级,呈“耗材”属性,落地爆发性极强


较快的技术迭代周期,使光伏设备呈现“耗材”属性,且持续高景气。每一轮技术迭代,存量设备全部更新,落地爆发性极强。预计2025年,电池片设备、组件设备的市场空间分别达到约1400亿、250亿。



  • 电池设备:HJT设备加速突破,钙钛矿激光设备是确定需求


HJT电池设备仅有4步生产工序,但设备难度较高,非晶硅薄膜沉积为核心环节,PECVD/PVD为核心设备。目前成本偏高制约HJT大规模产业化,HJT爆发点取决于单W成本何时与PERC打平。迈为股份为国内HJT设备龙头,成功升级了双面微晶异质结高效电池量产设备。其余多家整线厂商也在加速推进研发,2024年有望实现技术突破。


钙钛矿电池的当前难点是大面积稳定制备。涂布设备方案尚未定型,狭缝和蒸镀均有可能成为未来主流;激光方案相对确定,无论钙钛矿选择哪种技术路线,均需要使用激光设备,目前需求量有所增长。PVD/RPD设备较为成熟。用于电子/空穴传输层及钝化层制备PVD和RPD设备与HJT使用的类似,整体设备成熟度较高,其中PVD设备供应商较多,RPD目前国内仅有捷佳伟创供应,其余均为进口。


TOPCon的生产技术已经比较成熟,核心增量设备是扩散炉+CVD设备+激光SE/LECO设备。氧化层钝接结构制备为TOPCon在PERC的基础上增加的主要工序,也是TOPCon的核心工序,关键设备已实现国产化,多技术路线并存,参与玩家众多。目前,LPCVD是TOPCon电池最主流的工艺和最先量产的技术路线,而PECVD技术研发和产业化取得良好进展,有望成为新方向。


此外,电池设备上游的核心零部件,也亟需国产替代。真空腔体、真空泵、腔体阀、特种电源,占据了电池设备40%以上的成本,目前主要以欧美企业为主,国产替代空间大。


  • 组件设备:0BB技术导入,利好焊带、串焊机市场


TOPCon及HJT带动组件0BB技术的发展,助推设备更新迭代。HJT今年有望率先导入0BB技术。


0BB(无主栅)是MBB、SMBB技术的升级,以铜焊带替代主栅导出电流,进一步降低银耗,盈利性更强,提升量产性价比。


2024年初开始,龙头率先导入0BB,以提升超额收益,并将带动全行业加速向0BB技术转换。0BB产量释放,催生0BB串焊机的替换需求,同时0BB电池所需焊带直径更小,技术难度更大,也将带来毛利提升。


3. 光伏辅材:从上游至下游,这四个领域最有看点


  • 金刚线:需求持续提升,平均毛利超50%


在切片环节,金刚线切割技术,从2010年起大规模应用于单晶硅片的切割,份额逐渐上涨,预计2025年后将基本取代传统砂浆线切割。由于行业目前全面推进硅片薄片化和金刚线细线化,金刚线需求量将进一步提升,金刚线行业增速将高于整体光伏行业。


虽然由于产能扩张及行业竞争加剧,金刚线价格持续下降,但金刚线作为切片环节核心耗材,极大影响了硅片的成片率和A片率,行业整体盈利性依旧较好,2023年上半年行业平均毛利在50%以上,行业头部公司美畅股份毛利率超60%。


  • 光伏银浆:三大机会,突破或绕过海外技术壁垒



光伏银浆是电池片的第二大成本来源,占比仅次于硅片。银浆的核心原材料是银粉,金额占比超95%。行业CR3为55%,银浆“三雄”分别是聚和材料、帝科股份、苏州晶银。


长期来看,全球光伏装机的进一步增长、N型电池渗透率的提高,将推动光伏银浆市场保持增长。预计2025年国产银浆需求5000吨以上,银粉需求4000吨以上。


目前行业有两个主要痛点:一是N型电池银粉国产化率较低;二是目前技术对浆料含银量要求较高,导致成本居高不下。


对应三大机会:


(1)银粉国产化,打破上游银粉技术壁垒。目前PERC 银粉基本实现国产化,TOPCon 银粉国产化加速推进,HJT仍以进口银粉为主。国产银粉价格通常低于进口银粉,国产替代有助于促进银浆企业的供应链安全,并实现降本。


(2)银包铜技术已经开始大规模商用,浆料含银量有望下降至30%。


(3)电镀铜是完全无银化的颠覆性技术,电极内部致密均匀、没有明显空隙,在降本的同时能提升转换效率0.3%以上。但电镀铜目前仍处于中试线导入阶段,量产需要时间。


  • 逆变器:类消费属性,出海靠品牌+渠道,国内性价比为王



光伏逆变器领域至少有三大发展机会:


(1)国产厂商进一步渗透海外市场


境外光伏产业发展成熟,客户对价格相对不敏感,品牌及渠道是核心竞争点;而国内市场价格竞争更激烈,性价比为王。目前,国内企业纷纷加速出海,海外营收比重不断提升,未来或存在竞争激烈化,导致毛利率下滑的风险。指数资本建议,在海外户用市场需深挖渠道优势,国内企业市场则要构筑成本壁垒。


(2)逐步推进IGBT国产替代


IGBT是光伏逆变器上游核心元器件,技术门槛较高,当前主要依赖海外厂商供应。2021年,受新能源汽车及风光电站高景气影响,IGBT成为逆变器产业链中最紧缺的环节。因此,逐步推进IGBT国产替代,是一大行业机遇。


(3)微型逆变器有望成为下一代主流


全球微型逆变器在分布式市场的渗透率保持在2%~5%。随着全球居民用电价格飙升,及各国政府对安全性更加重视,微型逆变器作为更安全、高效的产品,将加速其在户用光伏领域的渗透,有望成为下一代逆变器的主流方向,可关注相关国产替代机会。


  • 光伏石英坩埚:原材料受限,亟需替代方案


石英坩埚是硅片制造环节的重要耗材,分为内、中、外三层,其中内层需要的高纯度石英砂,目前全球仅2家公司(美国矽比科、挪威天阔石)可以量产,亟需国产替代。且高纯度石英砂整体供应量有限,导致石英坩埚价格持续上涨。


目前主要有两个技术发展方向:人工合成石英砂材料,或用特种陶瓷替代。现阶段两种方法的合成效率及合成成本均在优化阶段,技术成熟后有望大规模商用。


本文来自微信公众号:指数资本(ID:Index_Capital),作者:指数资本数据中心(责任作者蒋骏原,团队成员陈志浩、马玉璇、赵晨怡对本文亦有贡献)

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