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                      五年兩輪技術迭代 復盤光伏“效率+成本”之爭
                      2020-02-11

                        復盤1:五年兩輪技術迭代中的首輪—金剛線國產化大潮




                        五年來第一輪光伏行業技術驅動來源于硅片環節。硅片作為太陽能電池的核心原材料,其成本下降對光伏行業具有重要意義。硅片成本下降強依賴切割技術,早期的硅片切割工序主要采用金剛石內圓鋸片工藝,隨后發展為砂漿切割,而上述傳統的切割工藝無法再使晶硅切片的成本大幅下降、切割效率大幅提高,成為當時制約光伏行業健康持續發展的重要因素。




                        金剛石線切割工藝的出現,大幅提高單位硅料的出片率及硅片切割效率,有效降低了硅片制作過程中的非硅成本。在金剛石線國產化后,由于其價格優勢,以隆基股份、中環股份為代表的單晶企業2015年開始大規模使用金剛石線工藝,金剛石線切割工藝能夠大幅降低硅片制作過程中的非硅成本,因而在單晶切割領域快速滲透,使得金剛石線市場需求在2016-2017年快速爆發增長。




                        大幅提效降本為新技術驅動的核心動力。金剛線切割比傳統砂漿切割最大的優勢是提高了單位時間出片量,即在相同時間下,可以產出更多硅片且更少耗材。目前硅片廠商采用金剛線切割比傳統切割可節約0.38元/片的硅料成本,成本降幅22.58%。




                        對于硅片制造商來說,非硅成本分為長晶成本和切割成本。其中,出片量提升可以攤銷更多的長晶成本,相比于砂漿切割,硅片廠商每生產一片金剛線切割的單晶硅片可以節省的0.23元長晶成本;而切割成本方面,目前砂漿的切割成本為0.96元/片,金剛線的切割成本為0.75元/片,可節約0.21元/片。即硅片廠商每生產一片金剛線切割的單晶硅片可以節省0.44/片的非硅成本,成本降幅22.45%。




                        綜上,硅片廠商每生產一片金剛線切割的單晶硅片,可比傳統砂漿切割節省0.38+0.44=0.82元/片,成本降幅22.59%。




                        金剛線滲透率迅速提升,助單晶硅片企業量利雙升。復盤此輪硅片環節技術迭代,金剛石線在國產化后由于價格相比依靠進口時期大幅下降,需求在2015-2017年期間市場需求呈幾何式增長,15-17年金剛線銷量年化增長率為450.3%。截止到2018年12月,金剛石線在單晶硅片領域的滲透率已超過90%,在多晶硅片領域的滲透率已超過50%,領先單晶硅片商依靠此輪硅片環節技術紅利,在16、17年迅速擴產搶占市場份額,同樣實現量利齊升。




                        金剛線替代潮時代,四家金剛線凈利五年復合增速超70%。2013-2017年在金剛線實現全面產業化期間,四家金剛線生產商合計凈利潤復合增速為72%。高速且持續的凈利增長為四家生產商提供了上市機會,其中三家均在2017年上市,并均在2018年531前,因利潤釋放及估值提升雙擊下達到歷史股價高位。




                        復盤2:電池片PERC化帶來的新一輪資本開支競賽




                        五年來第二輪光伏技術驅動轉移至電池片環節,行業進入電池片PERC化時代。2018年之前,常規BSF電池依然占據主流地位,2017年其市場占比仍高達83.3%,而在PER電池、N型電池、HIT異質結電池和IBC背接觸電池等眾多高效電池技術路線中,PERC路線的經濟性在產業中得到迅速認可。




                        相較于傳統單晶組件,PERC電池組件替代趨勢已經出現。近年來,隨著PERC造價走低,其相比于傳統電池的經濟性日益凸顯:




                        1、BOS成本攤薄,憑借著更高的功率,攤低了電站建設過程中和面積直接相關的一系列成本,相比于傳統單晶組件,PERC單晶組件可以多攤銷5.4%的系統BOS成本;相比于傳統單晶組件,PERC單晶組件可以多攤銷8.6%的系統BOS成本。




                        2、弱光效應帶來3%的發電增益,PERC單晶組件PERC憑借著良好的弱光效應,在同等功率下,可比傳統多晶電池多發3%的電量。




                        類比上一輪金剛線技術替代潮,2018年年中時間點類似2014年,處在金剛線全面替代砂漿前夕,即PERC高效電池性價比已經開始顯現,替代趨勢已成。




                        2017年PERC擴產潮到來,各大主流廠商積極布局PERC。業界基本在2017年達成共識,PERC工藝是光伏電池未來幾年發展的主流技術,傳統主流大廠從2017年就開始大規模布局PERC技術,購置設備,提升產能。與此同時,行業內前期投入的部分PERC化產線也可以通過優化升級繼續提升產能,各大主流電池商布局PERC產線意愿積極。另外,2018年“531”事件使得光伏產業鏈快速進入產能出清的周期,高效及低成本PERC電池片競爭性進一步凸顯。




                        PERC大規模擴產潮集中于18到20年,三年復合增長率超100%。統計2017年以來各主流電池商擴產規劃及產能落地進程:截止到2018年二季度末,主流高效電池商投產規劃累計達76.5GW,投資額累計647.1億元,而落地投產產能合計僅為13.6GW,保守估計下行業內仍有63GW高效電池擴產空間。2019年行業內高效電池片需求躍升,行業三年內出現了高效PERC電池擴產潮,未來隨著各廠家產能建設完成及逐漸釋放,PERC電池市占比迅速增長,2019年將超越BSF成為市場占有率最高的技術路線,PERC電池產能3年復合增長高達到108.7%。




                        PERC化浪潮蛋糕更大,此輪受益設備商體量均有明顯升級。PERC電池從15-17年年開始逐步滲透,18-20年行業迎來爆發,其中不乏優秀的PERC電池設備供應商。與金剛線不同,PERC化進程中因單GW設備投資較重,同時技術壁壘更高,所以誕生出了多個在PERC電池細分設備環節的龍頭供應商,其中包括捷佳偉創、邁為股份、羅博特科、帝爾激光等,且此輪技術迭代相較于上輪金剛線國產化時代,設備行業可獲利潤的量級進一步拔高。




                        PERC電池設備生產商在此輪迭代中5年凈利潤復合增速超過90%,并均于2018年集體上市。從凈利潤增速來看,多家PERC設備供應商在14-18年均迎來利潤高速增長期。四家設備供應商合計凈利潤的5年復合增長率91.15%。同時,PERC化浪潮也帶動了四家設備企業均在2018年集中登陸創業板上市。




                        復盤總結:“效率+成本”之爭,“單晶”替代“多晶”仍在繼續




                        早期階段因BSF電池多以雖轉化效率較低但成本更優異的多晶BSF電池為主,隨著單晶硅片金剛線切割出現,使得在BSF電池中已開始出現單晶替代多晶趨勢,而隨著17年PERC技術的成熟,單晶電池在PERC時代逐步加速替代多晶電池,即在BSF電池到PERC電池的進化中,“單晶”替代“多晶”為技術進步的而主要表現,其本質為單晶替代多晶。




                        所以,復盤光伏技術迭代,光伏行業基本完成了兩輪五年的行業革命,包括硅片環節的金剛線切割產業化、電池片PERC化兩輪技術浪潮,其本質則是完成了“單晶”替代“多晶”的產業鏈轉移,其核心為“減少資產投資,提高轉換效率,降低生產成本”以達到行業降低光伏度電成本的目標,即“提效降本”永遠為光伏行業主旋律。當前,行業正處在PERC后時代,隨著PERC+及HJT(異質結)電池產業化此起彼伏,我們預計新一輪倚靠設備商的“軍備競賽”終將到來。




                        綜上所述,光伏行業提效降本為平價時代驅動需求增長的核心,其中,“提效”通常指的是提高電池的轉換效率及設備的生產效率,“降本”指的是降低初始的額設備投資成本及具體生產過程中的生產成本,而光伏電池片設備商在以上兩個指標下均扮演了十分關鍵且不可或缺的角色。




                        來源:國信證券

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