一文讀懂光伏行業(yè)投資方向。
行業(yè)概況
太陽能光伏發(fā)電是太陽能發(fā)電的重要分支，主要是指利用太陽能電池直接將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，而太陽能電池通常是利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
按照光伏電池片的材質(zhì)，太陽能電池大致可以分為兩類：一類是晶體硅太陽能電池，包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池;另一類是薄膜太陽能電池，主要包括非晶硅太陽能電池、碲化鎘太陽能電池以及銅銦鎵硒太陽能電池等。
晶硅電池相對(duì)于薄膜電池起步更早、效率更高。隨兩輪多晶硅價(jià)格的大幅下行，多晶電池片成本快速下降，更便宜的多晶硅電池組件，大幅降低了度電成本，成為目前光伏市場(chǎng)絕對(duì)主流。
行業(yè)規(guī)模及空間
中國(guó)是全球第一風(fēng)電及光伏大國(guó)。截至2020年，中國(guó)光伏新增裝機(jī)已連續(xù)八年全球第一、累計(jì)裝機(jī)連續(xù)六年全球第一，并基本實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化。
光伏行業(yè)景氣周期在路上。整理國(guó)家能源局和光伏協(xié)會(huì)的消息，可以預(yù)計(jì)“十四五”期間(2021年-2025年)，國(guó)內(nèi)年均新增光伏裝機(jī)規(guī)模約為70-90GW，行業(yè)的總裝機(jī)量即將迎來一個(gè)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。
對(duì)于明后幾年確定性較高的領(lǐng)域，光伏是明年值得高度關(guān)注的細(xì)分方向之一。
行業(yè)所處階段
光伏產(chǎn)業(yè)興起于歐洲，后發(fā)動(dòng)力在中國(guó)，平價(jià)市場(chǎng)在全球。光伏行業(yè)發(fā)展至今， 主要經(jīng)歷了 4 個(gè)階段：
發(fā)展初期2004-2010年：新增裝機(jī)量年復(fù)合增速達(dá)81.0%，主要發(fā)展地在歐洲各國(guó)。光伏發(fā)電大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化興起于 2004 年歐洲，以德國(guó)為首的歐洲各國(guó)推出政府補(bǔ)貼政策，推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展。
整理期 2011-2013 年：新增裝機(jī)量年復(fù)合增速達(dá) 12.8%。歐債危機(jī)導(dǎo)致歐洲各國(guó)政 府開始大幅降低光伏補(bǔ)貼，光伏投資收益率下行導(dǎo)致下游需求減少，早期行業(yè)上游快速擴(kuò)張進(jìn)一步加劇供需失衡。與此同時(shí)，美國(guó)、歐洲在 2011、2012 年相繼對(duì) 中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)起“雙反”調(diào)查，致使光伏行業(yè)整體打擊慘重，2012 年全球光伏 新增裝機(jī)量首次下滑。
成長(zhǎng)期 2014-2018 年：新增裝機(jī)量年復(fù)合增速達(dá) 22.1%，主要發(fā)展地在中國(guó)。2012 年，中國(guó)為應(yīng)對(duì)美、歐“雙反”調(diào)查、加大光伏應(yīng)用補(bǔ)貼力度，發(fā)布《太陽能發(fā) 電發(fā)展十二五規(guī)劃》，并于 2013 年 7 月正式發(fā)布《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康 發(fā)展的若干意見》，明確電價(jià)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)貼年限。至此，中國(guó)接替主導(dǎo)光伏產(chǎn) 業(yè)發(fā)展的接力棒，開啟光伏產(chǎn)業(yè)的第二輪快速成長(zhǎng)期。
平價(jià)期 2019-2025 年：主要發(fā)展地在全球。伴隨光伏工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本 改善，光伏發(fā)電在很多國(guó)家已成為清潔、低碳、同時(shí)具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)的能源形式， 光伏開始進(jìn)入全面平價(jià)期，全球光伏市場(chǎng)有望將開啟新一輪穩(wěn)健增長(zhǎng)。
行業(yè)“終局”及競(jìng)爭(zhēng)格局
行業(yè)更新?lián)Q代太快了，方向性的選擇也特別重要，過去，行業(yè)里有600多家電池企業(yè)，現(xiàn)在大的企業(yè)也只剩這么幾家了。事實(shí)上，技術(shù)變化不斷帶動(dòng)了電池企業(yè)的洗牌與集中度的提升。
光伏是一個(gè)不斷追求效率提高成本下降的行業(yè)。單晶技術(shù)出現(xiàn)后，與多晶之間的轉(zhuǎn)換效率高下立判，但在初期，單晶面臨成本高的問題，隨著產(chǎn)業(yè)鏈不斷努力，單晶成本降低，對(duì)多晶的優(yōu)勢(shì)逐步確立。不少業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，2020年應(yīng)用單晶技術(shù)的產(chǎn)品市占率有望超過90%。
單晶取代多晶的過程中，有的巨頭倒下了，也有新的巨頭產(chǎn)生，例如，隆基股份就是單晶技術(shù)的典型代表。
回顧最近一段時(shí)間的技術(shù)熱點(diǎn)，可以看到，大硅片、異質(zhì)結(jié)、顆粒硅紛紛受到追捧，光伏行業(yè)正處在不同環(huán)節(jié)多種技術(shù)路線交織、變革的時(shí)期。越是在技術(shù)變革期，行業(yè)的格局越容易重構(gòu)，巨頭有巨頭的風(fēng)險(xiǎn)，而二三線企業(yè)也有彎道超車的機(jī)會(huì)。
就硅片環(huán)節(jié)來看，雖然市場(chǎng)仍在爭(zhēng)論到底是182硅片更好還是210硅片更好，但大尺寸硅片已經(jīng)成為市場(chǎng)共識(shí)。如果時(shí)間退回到去年，硅片市場(chǎng)還是隆基股份與中環(huán)股份“雙寡頭”的天下，但是到了今年，硅片“新勢(shì)力”企業(yè)陸續(xù)崛起。
典型的代表是上機(jī)數(shù)控與京運(yùn)通，11月至今，上機(jī)數(shù)控簽署了多個(gè)硅片供貨合同，涉及的總金額超過250億元，簽約對(duì)象包括天合光能、東方日升、阿特斯等。京運(yùn)通最近也披露了78億元的硅片供貨合同。由此可見，“新勢(shì)力”們一定程度上正在逐步被認(rèn)可。
對(duì)于“新勢(shì)力”企業(yè)而言，實(shí)現(xiàn)彎道超車的原因主要就是把握住了大硅片技術(shù)的切換周期。當(dāng)然，從記者了解的情況來看，“新勢(shì)力”企業(yè)不愿意在182與210的硅片尺寸之爭(zhēng)中站隊(duì)，而是依據(jù)客戶的需求來定制生產(chǎn)。
相比之下，龍頭硅片廠商舊有產(chǎn)能保有量大，轉(zhuǎn)型步伐走起來或許不會(huì)那么快;此外，龍頭硅片廠商由于一體化布局的因素，可能還面臨獨(dú)立性不足的問題。由此，光伏企業(yè)在技術(shù)賽道切換中的風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)會(huì)可見一斑。
光伏電池也處在深刻變化階段，目前PERC電池已進(jìn)入成熟期，效率的瓶頸已經(jīng)初現(xiàn)。異質(zhì)結(jié)電池具有高效率、低衰減和低溫度系數(shù)的優(yōu)勢(shì)，很可能是下一代主流電池技術(shù)。可以說，電池環(huán)節(jié)的技術(shù)路線切換會(huì)帶來一波新的浪潮，這足可以媲美單晶取代多晶的浪潮。
產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
光伏產(chǎn)業(yè)鏈可分為硅料、硅片、光伏電池片、光伏組件、光伏系統(tǒng)五個(gè)環(huán)節(jié)。上游包括原料高純度多晶硅材料的生產(chǎn)，單晶硅和多晶硅的制造，硅片的生產(chǎn)。中游包括光伏電池，光伏組件(玻璃，支架等)以及逆變電器環(huán)節(jié)。下游是光伏發(fā)電的應(yīng)用端，包括光伏電站和分布式發(fā)電。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游：原料高純度多晶硅材料
硅料作為產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)原材料，早期曾被國(guó)外封鎖，2013年后在光伏產(chǎn)業(yè)政策的持續(xù)驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)多晶硅廠商技術(shù)突飛猛進(jìn)、生產(chǎn)成本大幅下降，我國(guó)多晶硅行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)。
2019年，我國(guó)多晶硅有效產(chǎn)能達(dá)46.6萬噸，產(chǎn)量達(dá)34.2萬噸，占全球總產(chǎn)量的67.3%，同比提升了9.2個(gè)百分點(diǎn)。2008-2019年，我國(guó)多晶硅產(chǎn)能和產(chǎn)量年復(fù)合增長(zhǎng)率分別為48.80%和36.67%，多晶硅原料的供應(yīng)已經(jīng)不再是光伏太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
硅料產(chǎn)能周期已過，且20年產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格大跌，降低硅料廠商擴(kuò)產(chǎn)意愿，20年新增僅東方希望3萬噸，協(xié)鑫2萬噸，同時(shí)海外預(yù)計(jì)退出約10萬噸，21年擴(kuò)產(chǎn)除了通威8萬噸(年末投產(chǎn)，還需考慮爬坡，對(duì)當(dāng)年產(chǎn)量無貢獻(xiàn))，沒有其他新增產(chǎn)能。由于硅料環(huán)節(jié)擴(kuò)產(chǎn)需1-2年，故未來硅料產(chǎn)能確定性很強(qiáng)。
晶體硅可分為單晶硅和多晶硅，兩者都具有金剛石晶格，具有金屬光澤、可導(dǎo)電，并且具有半導(dǎo)體性質(zhì)。根據(jù)不同的硅原料，可制成不同類型的太陽能電池。
單晶硅電池具有高電池轉(zhuǎn)換率和良好的穩(wěn)定性，但其成本高，早在20年前，單晶硅電池就突破了20%以上光電轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)壁壘。
多晶硅電池成本低，但其轉(zhuǎn)換效率低于單晶硅太陽能電池。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游：
光伏電池
太陽能電池主要包括晶硅電池和薄膜電池，靶材主要應(yīng)用于薄膜太陽能電池的背電極環(huán)節(jié)以及HIT(異質(zhì)結(jié))電池的導(dǎo)體層。
晶體硅太陽能電池按照生產(chǎn)工藝不同可分為硅片涂覆型太陽能電池以及PVD工藝高轉(zhuǎn)化率硅片太陽能電池，其中硅片涂覆型太陽能電池的生產(chǎn)不使用濺射靶材。
目前靶材主要用于太陽能薄膜電池領(lǐng)域，而HIT作為PERC(鈍化發(fā)射極及背局域接觸電池)未來的替代技術(shù)，有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，從而帶動(dòng)靶材需求。
根據(jù)Pvinfolink數(shù)據(jù)顯示，光伏電池產(chǎn)量全球市占率排名前五的分別是通威10.1%、愛旭股份5.1%、晶澳5.1%、晶科5.1%、韓華4.9%。通威是連續(xù)三年成為全球產(chǎn)能及出貨量第一的獨(dú)立第三方電池企業(yè)。
光伏組件 - 光伏玻璃
光伏玻璃位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游, 由于晶體硅電池片機(jī)械強(qiáng)度差，并且其電極很容易受到空氣中的水分和腐蝕性氣體的氧化和銹蝕，使得其在露天環(huán)境中的應(yīng)用受到極大限制，所以通常利用光伏玻璃與背板通過EVA膠膜將電池片密封在中間，這樣可以保護(hù)電池不受水分、氧氣等氣體的氧化和腐蝕。之后再安裝鋁邊框與接線盒，由此封裝成太陽能電池組件。
光伏玻璃可分為三種主要類型：超白壓花玻璃、超白加工浮法玻璃及透明導(dǎo)電氧化物鍍膜(TCO)玻璃。一般而言，晶體硅光伏組件使用超白壓花玻璃或超白加工浮法玻璃。
一方面可以對(duì)太陽能電池起到保護(hù)作用，增加光伏組件的使用壽命。另一方面，由于超白壓花玻璃及超白加工浮法玻璃的含鐵量相對(duì)較低，透光率更高，能夠提高光伏組件的發(fā)電效率。
光伏玻璃產(chǎn)業(yè)高度集中，福萊特與信義光能市場(chǎng)占比約為58%，是光伏玻璃的領(lǐng)域的寡頭，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。
光伏組件--光伏支架：
光伏支架是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了支撐、固定、轉(zhuǎn)動(dòng)光伏組件而設(shè)計(jì)安裝的特殊結(jié)構(gòu)件。
光伏支架需要在特定環(huán)境下長(zhǎng)期使用。具備較強(qiáng)的抗風(fēng)壓、抗雪壓、抗震、抗腐蝕等機(jī)械性能，確保在風(fēng)沙、雨、雪、地震等各種惡劣環(huán)境下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且使用壽命一般要求達(dá)到25年以上。需要滿足項(xiàng)目地的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
光伏電站設(shè)計(jì)核心為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整個(gè)光伏電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要通過光伏支架實(shí)現(xiàn)，光伏支架在光伏電站建設(shè)中具有重要地位。
光伏支架投資成本低，CPIA預(yù)測(cè)2020-2025年我國(guó)固定式光伏轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)分為固定支架和跟蹤支架。
在全球來看，目前美洲地區(qū)依舊是光伏跟蹤支架的主要市場(chǎng)，占全球跟蹤支架需求的一半以上。但近年來很多新興光伏市場(chǎng)，特別是亞洲、澳大利亞及非洲，跟蹤支架的需求也快速提升。
根據(jù)Wood Mackenzie統(tǒng)計(jì)，全球前七大跟蹤支架廠家只有中信博和Nclave為中資企業(yè)，其他均為歐美企業(yè)，作為國(guó)際市場(chǎng)的先發(fā)企業(yè)，NEXTracker市場(chǎng)占有率分別為33%、30%及29%，技術(shù)方案已深入人心、形成了一定的用戶習(xí)慣。
相比之下，作為光伏主要硬件國(guó)產(chǎn)化最后一步，中國(guó)光伏支架企業(yè)企業(yè)仍有較大的成長(zhǎng)空間(國(guó)內(nèi)跟蹤支架滲透率僅為10%)，市場(chǎng)潛能較大但也同樣需要一定時(shí)間。
光伏逆變器：
目前國(guó)內(nèi)逆變器、跟蹤支架廠商在全球份額仍遠(yuǎn)不及光伏中游環(huán)節(jié)70-80%的市占率。
中長(zhǎng)期看中國(guó)廠商具備產(chǎn)品更新迭代快，產(chǎn)業(yè)鏈、人工等優(yōu)勢(shì)，隨著中國(guó)廠商在海外的品牌力逐漸增強(qiáng)，全球市占率有望持續(xù)提升。
中國(guó)逆變器龍頭廠商持續(xù)降本增效，產(chǎn)品性價(jià)比優(yōu)勢(shì)凸顯并趕超海外企業(yè)，而海外部分廠商如Schneider(退出公用事業(yè)規(guī)模的逆變器業(yè)務(wù))、ABB(向Fimer出售逆變器業(yè)務(wù))等逐步退出市場(chǎng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局改善。
下游：光伏發(fā)電的應(yīng)用端
過去幾年，我國(guó)以集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)為主，其主要原因是我國(guó)政策推動(dòng)方面以國(guó)家主導(dǎo)為主，這種自上而下的政策和運(yùn)行方式，更容易迅速推動(dòng)集中式光伏系統(tǒng)的建設(shè)，直接導(dǎo)致現(xiàn)有光伏裝機(jī)中，集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)占比較高。
中國(guó)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)模化應(yīng)用起于2009年的“金太陽示范工程”和“光電建筑應(yīng)用”，分布式受到國(guó)家重視，除了它靈活多變的形式外，分布式光伏主要在用戶側(cè)的優(yōu)點(diǎn)越發(fā)凸顯。
光伏作為目前大力推廣發(fā)展的一種能源，在“雙循環(huán)”下將發(fā)揮重要的作用，迎來新的發(fā)展機(jī)遇。在內(nèi)循環(huán)中，光伏發(fā)電作為可循環(huán)能源，可以保障能源供給。在外循環(huán)中，不斷升級(jí)、完善的光伏制造產(chǎn)業(yè)鏈將增強(qiáng)我國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)光伏企業(yè)加快布局。
“十四五”期間光伏新增裝機(jī)量將達(dá)到約358.4GW，年均約71.7GW， 比“十三五”期間年均裝機(jī)量增長(zhǎng)約78%，光伏全產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)如分布式光伏、BIPV、光儲(chǔ)一體化等項(xiàng)目將迎來加速發(fā)展期。
中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議首提碳中和、能源局表態(tài)2021年風(fēng)、光裝機(jī)120Gw，均助推行業(yè)估值中樞進(jìn)一步抬升。
