光伏设备行业系列深度报告三,异质结,颠覆与被颠覆
分析师:冯胜 执业证书编号:S0740519050004 电话:0755-22660869 Email:fengsheng@r.qlzq.com.cn 分析师:王可 执业证书编号: S0740519080001 Email:wangke@r.qlzq.com.cn 2020年02月10日 异质结:颠覆与被颠覆 ——光伏设备系列深度报告三 证券研究报告/行业深度报告 2 核心观点及投资策略 异质结是应运平价而生的光伏第五次技术革命,具备颠覆属性。异质结技术契合平价上网进程,降本增 效力度不弱于前四次技术革命,有望带动行业新增装机增量爆发。同时具备颠覆性技术革命属性,将吸引新 的产业资本关注,有望诞生新的行业龙头。 异质结产业化大潮的关键时点是2020Q3。我们从现状下、理论下、经验下三个维度测算了异质结组件的 经济性,最终结论为异质结大规模产业化仍需满足两个要素:一是异质结设备投资额降至5亿/GW。二是低温 银浆的国产化。设备降本结合银浆国产将带来异质结电池成本降至0.97元/W。 异质结市场空间测算。假设2025年异质结产业发展成熟,存量异质结电池产能为300GW,增量产能为 100GW;经测算设备市场空间为300亿元,低温银浆市场空间为319亿元,靶材市场空间125亿元,异质结电 池市场空间超3000亿元,组件市场空间超5000亿元。 新型PERC技术的发展不容忽视。TOPCON效率和良率仍待进一步提高,目前仍不具备经济性。2019年 底的HJT不具备单瓦成本的经济性,但2020Q3随着设备和材料国产化会较PERC+SE具备经济性。新型 PERC+技术如果能顺利落地,会具备显著的经济性,且经济性高于2020Q3的HJT,因此如果出现新型 PERC+技术落地,预计会对HJT的扩产进度造成一定影响。 投资策略:给予异质结行业推荐评级。平价上网,设备先行,建议重点关注异质结设备投资机会,核心 推荐捷佳伟创(多重布局,技术具备安全边际),其次推荐迈为股份、金辰股份。其次建议关注异质结电池 组件及材料投资机会,核心推荐山煤国际(大手笔布局具备先发优势),其次推荐爱康科技。 风险提示:异质结行业发展不及预期、设备及材料降本不及预期、新型PERC+技术发展超预期。 核心观点及投资策略 tVtVcUfXoYuWaQcMaQsQmMoMoOfQqQnReRnPnO8OpOqONZnPvMvPsPyR 目 录 一、异质结电池:光伏行业发展的第五次技术革命 二、现状与格局:星星之火,即将燎原 三、盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 四、设备及材料:详细市场空间测算 五、替代性技术:PERC+技术的现状与前瞻 六、行业投资策略:平价上网,设备先行 3 4 过去十年,光伏行业发展具有两大推动力 异质结:光伏行业发展的第五次技术革命 1 光伏行业的发展具备两大推动力:政策波动以及技术进步。 从全球来看,光伏行业发展的周期性波动主要受政策驱动。 从中国来看,中国光伏产业的崛起离不开技术进步的推动。 图表1:全球、我国光伏新增装机容量及同比增长情况 来源:公司公告、中泰证券研究所 -50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 400% 450% 0 20 40 60 80 100 120 2008 2009 2010 2011A 2012A 2013A 2014A 2015A 2016A 2017A 2018 中国光伏新增装机容量(GW) 全球光伏新增装机容量(GW) 中国同比增速 全球同比增速 中国光伏硅料国产化 单晶替代多晶 PERC崛起 2009年,金太阳工程 实施50%的初始工程 补贴,拉开国内光伏 发展大幕。 2012年,美国、欧盟挑起双 反,行业发展重挫。 2013年,“国八条”发 布,厘清行业发展问题, 光伏度电补贴时代开启。 2016年,提出光伏 行业十三五规划, 分布式发展提速。 2017年12月,补贴电 价下调。 2010年,多晶硅成本下降, 德国、意大利抢装。 2011年,欧债危机,新能源 补贴削减导致装机下滑。 2014-15年,中、 日市场开始启动, 新增装机提升 中国光伏组件技术进步 尚德、英利 协鑫 隆基 通威、爱旭 5 平价时代,光伏电池片将成为降本增效主阵地 平价上网催生下的第四次技术革命 2 2019年1月9日,光伏平价上网政策正式出台。这项政策具备深远的意义,因为它标志着中 国光伏产业迈入了一个新的阶段。这一阶段最显著的特征,就是在行业发展的推动力上,政策 波动的影响在趋弱,而技术进步的影响在加强。 光伏电池片领域将成为平价上网时代下降本增效的主阵地。硅料和硅片端的工艺和设备均 已较为成熟,竞争格局较难动摇。组件环节主要以自动化技术为主,技术难度和门槛相对较低。 (详细论述参考中泰机械组光伏设备深度报告一《平价上网,设备先行》) 异质结:光伏行业发展的第五次技术革命 图表2:光伏产业链技术迭代过程 来源:中泰证券研究所 西门子法 改良西门子法 流化床法 多晶——单晶 金刚线切割 大硅片 铝背场电池 PERC电池 HIT电池 多主栅 双玻、半片 叠瓦 技术趋于成熟,竞争格局相对稳固 技术迭代正在进行 技术难度较低 异质结:光伏行业发展的第五次技术革命 平价上网催生下的第四次技术革命 3 PERC:光伏行业的第四次技术革命。2016年SNEC展上,梅耶博格推出了PERC的板式二 合一PECVD,能够在传统的铝背场电池背面镀氧化铝和氮化硅薄膜,从而推动了PERC技术的 产业化浪潮。2016-2019年,PERC扩产产能分别为9、20、30、45GW,逐年增加。 异质结是光伏行业的第五次技术革命。后PERC时代: 一是在PERC的基础上进行持续的工 艺改进,我们称之为“PERC+”技术;二是对PERC工艺进行了颠覆的异质结电池,这类技术 的优势是光电转换效率高,代表行业下一代技术的发展方向。 异质结:光伏行业发展的第五次技术革命 图表3:光伏电池片技术迭代方向 来源:光伏材料与技术国家重点实验室、中泰证券研究所 光伏技术革命:颠覆与被颠覆进程中的投资机会 平价上网催生下的第四次技术革命 4 光伏技术革命孕育的是颠覆性机会。光伏行业作为新能源行业的重要构成,本质上仍是景 气度持续向上的新兴行业,行业龙头具备一定先发优势,但是在新技术的冲击下,龙头的竞争 格局依然会被颠覆。 异质结:应运平价而生,新的龙头或将诞生。异质结技术契合平价上网进程,降本增效力 度不弱于前四次技术革命,有望带动行业新增装机增量爆发。同时具备颠覆性技术革命属性, 将吸引新的产业资本关注。 异质结:光伏行业发展的第五次技术革命 图表4:隆基股份、保利协鑫研发费用 图表5:上两轮技术革命带来的产业红利 来源:wind、中泰证券研究所 注:其实非可比口径,保利协鑫取研发费用,隆基股份取研发投入 来源:wind、中泰证券研究所 3.31 20.12 2.94 35.65 -50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 2014A 2015A 2016A 2017A 2018A 2019Q3 通威股份归母净利润(亿元) 隆基股份归母净利润(亿元) 通威股份同比 隆基股份同比 0 2 4 6 8 10 12 14 协鑫研发费用(单位:亿元) 隆基研发费用(单位:亿元) 目 录 一、异质结电池:光伏行业发展的第五次技术革命 二、现状与格局:星星之火,即将燎原 三、盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 四、设备及材料:详细市场空间测算 五、替代性技术:PERC+技术的现状与前瞻 六、行业投资策略:平价上网,设备先行 8 9 工艺篇:异质结电池制造包括四大工艺 现状与格局:星星之火,即将燎原 1 异质结电池起源:异质结电池最早由日本三洋公司于1990年成功开发,其注册的商标为HIT。根据其他家 企业的注册商标情况,又包括HJT、HDT、SHJ等。异质结电池同样是基于光生伏特效应,只是P-N结是由非 晶硅(a-Si)和晶体硅(c-Si)材料形成的异质结(背面的高低结亦然)。 异质结电池优势:①结构对称,易于实现薄片化。②低温工艺,能耗低。③开路电压高,转换效率 高。。④温度系数低。光照升温下功率输出优于常规电池。⑤无LID(光衰)和PID(电位诱发衰减,常规电 池组件的玻璃中的钠离子迁移到电池片表面并聚集进入电池内部,破坏P-N结)效应。 图表6:异质结电池的工艺构成 来源:百度百科、中泰证券研究所 10 产业篇:目前产能以百兆瓦级为主 现状与格局:星星之火,即将燎原 2 目前已投产的HJT仍以百兆瓦级别为主,前期设备主要以进口为主,单GW投资在15-18亿(2016-18 年),由于工艺简单,良率基本上能做到98%以上。转换效率根据各家采取的组件工艺有所不同,一般在 23%(5BB,5主栅)、23.5%(MBB,多主栅;或0BB,无主栅,如SWCT)。 图表7:异质结行业已投产产能情况 来源:第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛、中泰证券研究所 11 产业篇:山煤国际有望开启异质结GW级投资热潮 现状与格局:星星之火,即将燎原 2 山煤国际大手笔投资异质结具备良好示范效应。2019年7月26日,山煤国际宣布与钧石能 源签订《战略合作框架协议》,双方拟共同建设总规模10GW的异质结电池生产线。 作为典型的新入局者,山煤依托煤炭主业的强大现金流布局异质结行业,背后的核心逻辑 就是光伏技术革命下“颠覆与被颠覆”的行业属性,新入局者更容易实现弯道超车。 图表8:国内异质结产能规划情况 来源:第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛、中泰证券研究所 12 设备篇:异质结设备降本逻辑简析 现状与格局:星星之火,即将燎原 3 根据东方日升公告,纯进口异质结设备投资为10亿/GW。影响设备投资额的因素为三个:一是设备配置, 如TCO制备选择RPD还是PVD;二是采取进口还是国产方案;三是设备提产能,目前产线仍以100MW/条线 为主,单线产能提升后将进一步降低单GW设备投资额。 随着国产设备厂商陆续突破以及设备产能提升,预计2020年异质结设备单GW投资额有望降至5亿/GW。 图表8:国内异质结产能规划情况 来源:第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛、中泰证券研究所 序号 工序 设备名称 台套数 纯进口方案 5亿/G W方案 自动插片机 10 单晶制绒设备 10 RCA 清洗设备 10 自动下料机 10 自动上料机 10 PECVD 4 P型非晶硅沉积 PECVD 5 本征非晶硅沉积 PECVD 6 N型非晶硅沉积 PECVD 7 正面TCO 沉积 RPD RPD 自动下料机 10 自动上料机 10 丝网印刷机 10 10 低温烘干 低温烘干机 10 11 测试分选 颜色、EL、I V测试分选 10 12 其他辅助设备 制氮系统、废弃处理系统、电子天平、显微镜、反 射率仪、四探针方阻测试、椭偏仪等 - 1 0 . 0 0 5 . 0 0 0 . 3 0 2 . 5 0 1 . 0 0 1 . 2 0 合计 9 单晶制绒 表面清洗 本征非晶硅沉积 背面TCO 沉积 丝网印刷 10 10 1 2 3 8 0 . 7 5 4 . 0 0 2 . 7 5 1 . 7 5 0 . 7 5 13 设备篇:量产产能设备方案选择 现状与格局:星星之火,即将燎原 3 在早期已实现量产的企业(如晋能、中智、汉能)中,设备选择进口方案居多,单GW投资较高。2019年 开始,以通威、爱康为代表的后进入者开始在部分设备的选型上采用国产方案,成本开始有所降低。 图表9:量产厂家设备信息汇总 来源:第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛、中泰证券研究所 14 设备篇:制绒清洗设备分析 现状与格局:星星之火,即将燎原 3 技术路线:RCA+氨氮;RCA+臭氧。 下游应用:晋能、汉能、钧石等已实现量产厂家均使用RCA+氨氮工艺;爱康、东方日升、新日光等在建 或完成设备选型企业拟使用RCA+臭氧方案。 设备格局:目前主要厂商为YAC(60-70%市占率)。其余企业包括捷佳伟创(成都通威、上彭、钧石早 期)、singulus(中智)、RENA(Heve solar)。 技术对比:RCA+氨氮的优点是能够获得低金属杂质的界面;RCA+臭氧的优点是更加环保,成本更低, 0.25元/片(氨氮成本约为0.32元/片)。 应用现状:主流量产企业采用RCA+氨氮工艺,但下一代RCA+臭氧已开始应用,2020年量产企业预计主 要选择RCA+臭氧工艺。 技术趋势及理由:看好RCA+臭氧。再下一步是RCA+臭氧+国产添加剂,预计将成本降低至0.2元/片以下。 理由:成本更低。 设备商及成本:捷佳伟创国产,单GW投资额低于3000万。 15 设备篇:非晶硅沉积设备——技术路径 现状与格局:星星之火,即将燎原 3 技术路线:分为PECVD和HWCVD; PECVD分为动态PECVD和静态PECVD; 静态PECVD分为链式静态PECVD和团簇式静态PECVD。 图表10:异质结非晶硅沉积设备应用情况 来源:第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛、中泰证券研究所 主工艺名称 电池厂应用情况 量产设备供应商 在研设备供应商 晋能、爱康 应材 汉能、东方日升、成都通威、隆 基 理想 金石 钧石 晋能、新日光 精曜 动态 合肥通威 迈为 比太 中智、成都通威(另一条) U l v a c ( 日本爱发科) 捷佳伟创(联合爱发 科储备) 静态 P E C V D 技术路线 R E C 梅耶博格 非晶硅沉积 捷佳伟创、金辰股份 、迈为股份、江松、 先导 C A T - C V D ( H W C V D ) 16 设备篇:非晶硅沉积设备——技术优缺点对比 现状与格局:星星之火,即将燎原 3 动态PECVD与静态PECVD对比:静态PECVD的优点是运行相对稳定,缺点是产能相对较低,成本较高;动态PECVD的 优点是产能较大,设备成本低,缺点是:1、设备腔体较多,连续生产工艺匹配性较差,产能能否释放问题严重;2、电极间距 固定严重影响效率提升。 HWCVD优缺点:日本三洋的选择方案,优点是沉积非晶硅质量较好,缺陷更少;缺点是镀膜均匀性较差,uptime偏低, 立式镀膜自动化较为复杂导致碎片率较高,电耗偏高。 其他技术方向:①团簇式静态PECVD,设备主要供应商为应材,属于半导体设备工艺,难以国产化。②叠层式静态PECVD, 设备主要供应商为理想能源,由于采用的是甚高频电源,腔体不容易做大,需要采用叠层方式来扩大单台设备产能。优点是镀 膜质量好,有量产认证;缺点是叠层式的设备自动化难度高,容易带来高碎片率。 技术趋势及理由:看好静态链式PECVD。理由:稳定性好,易通过扩大产能实现降本,预计更容易被市场认可。 设备商及成本:捷佳伟创、迈为股份、金辰股份国产,单GW投资额有望降至2.5亿。 图表11:HJT中HWCVD与PECVD工艺对比 图表12:应材团簇式PECVD 来源:中科院、中泰证券研究所 来源:应材官网、中泰证券研究所 17 设备篇:透明导电膜(TC0)设备——技术路径 现状与格局:星星之火,即将燎原 3 TCO制备工艺:主要指采用PVD(物理气相沉积)的方式来镀双面的透明导电膜,原理是 通过对靶材的轰击实现镀膜。 技术路径:RPD(反应等离子体沉积)和PVD(物理化学气相沉积)。其中RPD工艺采用 IWO(氧化铟掺钨)制备IWO透明导电薄膜;PVD工艺是采用直流磁控溅射的方式制备ITO(氧 化铟锡)透明导电薄膜。 图表13:PVD镀膜原理(sputter) 图表14:RPD镀膜原理 来源:精曜科技、中泰证券研究所 来源:精曜科技、中泰证券研究所 18 设备篇:透明导电膜(TC0)设备——技术优缺点对比 现状与格局:星星之火,即将燎原 3 PVD设备:优点是设备产能更大,因此成本更低;且能通过靶材的优化,实现转换效率的提升。缺点是镀膜质量差,影响 最终转换效率;单耗略高,SCOT靶材主要是韩国ANP供应。 RPD设备:优点是膜质量更优,RPD(IWO靶材)较PVD(ITO靶材)转换效率差异0.5%,较PVD(SCOT靶材)转换效 率0.3%;靶材单耗略低,成本国产化后低于PVD。缺点是设备成本高。 技术趋势及理由:看好RPD+PVD一体机。RPD成本高的原因是只能自下而上镀膜,成本较高(需要2台设备,一台下镀膜 +出片翻面+另一台下镀膜),而PVD可以单台完成正反面镀膜。RPD+PVD一体机通过单台设备完成RPD下镀膜+PVD上镀膜, 成本较低,镀膜质量更好,预计将成为主流方向。 设备商及成本:捷佳伟创独家供应RPD+PVD一体机方案,预计单GW价格为1.2亿。 图表15:异质结透明导电膜设备应用情况 来源:第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛、中泰证券研究所 主工艺名称 电池厂应用情况 量产设备供应商 在研设备供应商 中智、合肥通威、 H e v e s o l a r 冯阿登纳 成都通威 (另一条) S i n g u l u s R E C 梅耶博格 金石 钧石 东方日升 湖南宏大 晋能、上彭 U l v a c ( 日本爱发科) 成都通威、爱康 捷佳伟创 晋能、新日光 精曜 正 R P D 背 PVD 一体机 捷佳伟创 正背面均 P R D R P D 研发 捷佳伟创(外协) 专利垄断,捷佳伟创 独家授权 T C O (透明导 电膜)制备 技术路线 PVD 19 设备篇:丝网印刷设备分析 现状与格局:星星之火,即将燎原 3 工艺变化:异质结电池的丝网印刷与PERC的丝网印刷工艺接近,增量技术较少。 竞争格局:进口品牌以应材为主,国产品牌以迈为为主,其余厂商包括mcrotec和捷佳伟 创、金辰股份。 技术趋势:短期内对产能要求不高,以稳定性和降本为主。降本的核心是设备的国产化。 设备商及成本:目前迈为股份进度最快,预计单GW成本低于1亿元。 20 材料篇:低温银浆——2020年有望国产化 现状与格局:星星之火,即将燎原 4 低温银浆成本取决于两个因素:银单耗和低温银浆价格。 低温银浆单耗与组件工艺密切相关。5BB(五主栅)由于银栅线更粗,单耗高于MBB(多 主栅)以及0BB(无主栅)。 低温银浆价格:①进口银浆。2019年量产厂家采购价格6500-6800元/kg。(高温银浆的正 银价格约为4500-4800元/kg)②进口银浆国产。京都电子2020年国内工厂预计将投产,价格有 望降至6000元/kg左右。③国产品牌银浆。国内厂商自主生产的低温银浆,预计价格为5000- 5500元/kg。最终将与高温银浆平价。 低温银浆竞争格局:2019年,本京都电子在低温银浆市占率为90%。国产品牌主要为两家, 一是苏州晶银(苏州固锝子公司)、二是常州聚合新材。 图表16:各类组件工艺的低温银浆成本测算 来源:第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛、中泰证券研究所 注:进口、进口国产、国产银浆价格分别按照6500、6000、5000元/kg计算 5B B 叠瓦 无主栅叠瓦 M B B S W C T 银单耗( mg ) 300 240 150 160 90 进口银浆单耗(元 /瓦) 0. 32 9 0. 26 7 0. 16 0. 17 2 0. 10 进口银浆国产(元 /瓦) 0. 30 4 0. 24 6 0. 14 8 0. 15 9 0. 09 国内国产(元 /瓦) 0. 25 3 0. 20 5 0. 12 3 0. 13 2 0. 07 21 材料篇:靶材——基本已实现国产化 现状与格局:星星之火,即将燎原 4 PVD靶材:主要为ITO和SCOT(ITIO),SCOT的转换效率较ITO高0.15-0.2%。 RPD靶材:主要为IWO靶材,也有新型研究方向,如ICO、IMO等。 行业现状:ITO和IWO的靶材基本已实现国产化,SCOT尚待国产化。 竞争格局:ITO靶材的代表企业为先导,IWO进口靶材主要由日本住友提供,国内代表企 业为长沙壹纳,长沙壹纳同时亦能提供ITO靶材。SCOT靶材目前主要由韩国ANP公司提供。 图表17:各类组件工艺的低温银浆成本测算 来源:第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛、中泰证券研究所 工艺 靶材种类 厂家 企业 售价(元 / k g ) 单耗( m g /片) 先导 大陆 映日 大陆 光洋 台企 壹纳 大陆 S C O T ( I T I O ) 韩国 A N P 韩国 约 4 5 0 0 约 1 3 0 I W O / I C O 住友 日本 + 台湾 约 6 4 0 0 I W O / I C O 壹纳 大陆 约 2 2 5 0 PVD I T O R P D 约 1 3 0 约 1 1 0 约 2 5 0 0 目 录 一、异质结电池:光伏行业发展的第五次技术革命 二、现状与格局:星星之火,即将燎原 三、盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 四、设备及材料:详细市场空间测算 五、替代性技术:PERC+技术的现状与前瞻 六、行业投资策略:平价上网,设备先行 22 23 异质结和PERC成本对比—电池端 盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 1 性价比测算的关键是组件成本。从产业链应用角度来看,虽然异质结技术发生在电池端,但是最终买单 的是终端的电站企业,因此组件性价比的测算是关键。 经测算,常规单晶PERC的成本为0.83元/W(含税)。目前已达产的异质结电池成本在1.3-1.5元/W左右 (含税,5年折旧测算),将于2020年达产的异质结电池成本在1.06元/W(含税,5年折旧测算)。 图表18:PERC电池成本估算 图表19:异质结电池成本估算(2020年达产) 来源:中泰证券研究所估算 来源:中泰证券研究所估算 硅片 成本 (元 /W ) 0 . 5 0 正银成本 0 . 0 9 背银成本 0 . 0 1 铝浆成本 0 . 0 1 折旧成本 0 . 0 2 人工成本 0 . 0 3 能源成本 0 . 0 3 其他成本 0 . 0 4 非硅成本小计(元/W ) 0 . 2 3 电池成本合计(元/W ,不含税) 0 . 7 3 电池成本合计(元/W ,含税) 0 . 8 3 电池生产成本 -领先企业 常规单晶 PE R C 组件工艺 MBB 硅片规格 G1 硅 片 ( 1 6 0 u m ) 3.40 化 学 品 ( 元 / p c s ) 0.25 气 体 ( 元 / p c s ) 0.1 T C O 工 艺 R P D ( 国 产 ) 靶 材 价 格 ( 元 / k g ) 2500 靶 材 ( 元 / p c s ) 0.25 银 浆 价 格 ( 元 / k g ) 银 浆 单 耗 ( m g ) 160 低 温 银 浆 成 本 ( 元 / p c s ) 0.96 耗 材 ( 元 / p c s ) 0.06 电池效率 24.30% 电 池 面 积 ( m m 2 ) 25199 电池功率 6.12 电池良率 98.50% 设 备 投 入 ( 亿 / 百 兆 瓦 ) 0.88 设 备 折 旧 ( 元 / 瓦 ) 1 0 年 0.088 设 备 折 旧 ( 元 / 瓦 ) 5 年 0.176 直 接 人 力 ( 元 / 瓦 ) 0.025 水 电 气 ( 元 / 瓦 ) 0.035 b o m 成 本 ( 元 / w ) 0.823 制 造 成 本 ( 1 0 年 折 旧 ) 0.148 制 造 成 本 ( 5 年 折 旧 ) 0.236 电池综合成本(1 0 年折旧) 0.971 电池综合成本(5 年折旧) 1.06 样 本 1 : H J T 厂 家 A ( 预 计 2 0 2 0 年 Q 2 达 产 ) 24 异质结和PERC成本对比—电池端 盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 1 图表20:异质结电池成本估算(2020年前已达产) 来源:第二届非晶硅/晶体硅异质结论坛、中泰证券研究所 5BB MBB 5BB 硅片规格 M2 硅 片 ( 1 6 0 u m ) 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 3.16 化 学 品 ( 元 / p c s ) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.34 0.34 0.28 气 体 ( 元 / p c s ) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.08 0.08 0.06 P V D ( 国 产 ) R P D ( 国 产 ) P V D ( 国 产 ) R P D ( 国 产 ) P V D ( 国 产 ) P V D ( 国 产 ) P V D ( 国 产 ) 靶 材 价 格 ( 元 / k g ) 2500 2300 2500 2300 2500 2500 2500 靶 材 ( 元 / p c s ) 0.42 0.25 0.42 0.24 0.36 0.36 0.42 银 浆 价 格 ( 元 / k g ) 6500 银 浆 单 耗 ( m g ) 320 320 160 160 370 160 330 低 温 银 浆 成 本 ( 元 / p c s ) 2.08 2.08 1.04 1.04 2.405 1.04 2.145 耗 材 ( 元 / p c s ) 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 电池效率 23.50% 23.50% 24% 24% 23% 23% 22.80% 电 池 面 积 ( m m 2 ) 24432 24432 24432 24432 24432 24432 24432 电池功率 5.74 5.74 5.86 5.86 5.62 5.62 5.57 电池良率 98.50% 98.50% 98.50% 98.50% 98.50% 98.50% 98.50% 设 备 投 入 ( 亿 / 百 兆 瓦 ) 1.9 1.9 1.9 1.9 1.4 1.4 1.6 设 备 折 旧 ( 元 / 瓦 ) 1 0 年 0.19 0.19 0.19 0.19 0.14 0.14 0.16 设 备 折 旧 ( 元 / 瓦 ) 5 年 0.38 0.38 0.38 0.38 0.28 0.28 0.32 直 接 人 力 ( 元 / 瓦 ) 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 水 电 气 ( 元 / 瓦 ) 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.06 b o m 成 本 ( 元 / w ) 1.071 1.041 0.868 0.837 1.146 0.899 1.105 制 造 成 本 ( 1 0 年 折 旧 ) 0.275 0.275 0.275 0.275 0.225 0.225 0.26 制 造 成 本 ( 5 年 折 旧 ) 0.465 0.465 0.465 0.465 0.365 0.365 0.42 电池综合成本(1 0 年折旧) 1.346 1.316 1.143 1.112 1.371 1.124 1.365 电池综合成本(5 年折旧) 1.54 1.51 1.33 1.30 1.51 1.26 1.52 5BB MBB M2 M2 6500 6500 6500 样 本 2 : H J T 厂 家 B \ C \ D ( 2 0 2 0 年 前 已 达 产 的 产 能 ) 25 异质结和PERC成本对比—组件端 盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 2 异质结组件工艺与PERC组件基本一致,但功率较高,因此组件单W加工包装成本更低。 经测算,异质结72片MBB组件(功率425W)的组件加工包装成本为0.63元/W(含税); PERC72片MBB半片组件(功率390W)的组件加工包装成本为0.66元/W(含税),异质结组件 成本较PERC低约0.03元/W。 组件整体成本对比:以72片MBB工艺为例,异质结组件成本为1.06+0.63=1.69元/W(含 税),PERC组件成本为0.83+0.66=1.49元/W(含税)。异质结组件单瓦成本较PERC高0.2元 /W(含税)。 26 异质结和PERC组件溢价分析 盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 3 在基于异质结组件成本测算的基础上,结合两种技术组件价格的溢价进行分析,对异质结技术的临界点 进行测算。主要分为三种情形: ①现状下的溢价。根据PVInfoLink最新调研数据,23%转换效率的HJT电池售价为1.7元/W,HJT组件售 价为2.5元/W。21.9%效率的PERC电池售价为0.95元/W,PERC组件售价1.75元/W。现状下HJT组件溢价高 达0.75元/W,但由于异质结行业发展处于早期,产品主要供应高端需求,不具备大规模量产替代的代表意义。 ②理论下的溢价。HJT组件相较于PERC组件理论溢价主要基于发电增益测算,从组件功率来看,HJT 组件较PERC组件高9%(72版型略高一点)。9%组件功率提升带来电站发电量增加9%,按照成本传导模型, 组件成本占电站端42%,9%的发电增益能够带来组件价格提升21%,按照目前1.75元/W的组件价格测算,溢 价空间为0.37元/W。此外,HJT组件通过低温度系数、高双面率、低衰减系数能够进一步提升发电增益,从 而带来增量溢价。但是这些参数在不同地区差异较大,我们基于保守假设全国平均5%增益计算,额外将带来 溢价空间为0.21元/W。即异质结组件的理论溢价空间约为0.6元/W。 ③经验下的溢价。理论溢价是基于度电成本进行分析,即使按照已投产异质结组件成本(电池1.5元/W+ 组件0.62元/W=2.12元/W),高于PERC组件成本0.63元/W,也在理论溢价下基本打平PERC组件成本。但从 历史上来,度电成本并非新老技术交替的关键点。根据产业链调研反馈的经验性数据,组件的功率每高10W, 约能带来0.1元/W的溢价,目前60片HJT组件功率高于PERC组件约30W,对应溢价空间约为0.3元/W。 27 异质结和PERC组件溢价分析 盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 3 基于前文分析,我们测算即使在经验性数据下,异质结 组件的溢价空间已高于成本提升空间,但为何当前各家企业 投产规划仍以百兆瓦居多?产业化大潮何时来临? 我们认为,原因主要有三点: 一是,1.07元/W的电池成本是2020年的主流成本,按 照当前已投产产能的成本测算,仅能满足理论溢价测算,无 法满足经验溢价测算。 二是,即使是1.07元/W的测算,组件成本端贵0.2元/W, 经验溢价空间为0.3元/W,溢价空间并不突出,且仍有待持续 验证。 三是,1.07元/W的测算中,设备单GW投资额仍高达 8.8亿/GW,远高于PERC的2亿/GW设备投资额,从而压低 了电池企业的扩产意愿。 我们认为,异质结产业化的大潮来临仍需满足两个要素: 一是,异质结设备投资额降至5亿/GW。一方面,单GW 投资下降会增加电池企业投资意愿;另一方面,异质结设备 厂商已向产业链给出这一预期,下游客户更愿意设备降价后 再大规模投产。 二是,低温银浆的国产化。设备降本结合银浆国产将带来 异质结电池成本降至0.97元/W(含税),异质结电池预期收 益将进一步提升。 图表21:异质结电池成本测算(预期) 来源:中泰证券研究所 注:假设设备成本为5亿/GW,低温银浆价格为5000元/KG MBB 硅片规格 G1 硅 片 ( 1 6 0 u m ) 3.40 化 学 品 ( 元 / p c s ) 0.25 气 体 ( 元 / p c s ) 0.1 R P D (国产) 靶 材 价 格 ( 元 / k g ) 2500 靶 材 ( 元 / p c s ) 0.25 银 浆 价 格 ( 元 / k g ) 银 浆 单 耗 ( m g ) 160 低 温 银 浆 成 本 ( 元 / p c s ) 0.96 耗 材 ( 元 / p c s ) 0.06 电池效率 24.30% 电 池 面 积 ( m m 2 ) 25199 电池功率 6.12 电池良率 98.50% 设 备 投 入 ( 亿 / 百 兆 瓦 ) 0.88 设 备 折 旧 ( 元 / 瓦 ) 1 0 年 0.088 设 备 折 旧 ( 元 / 瓦 ) 5 年 0.176 直 接 人 力 ( 元 / 瓦 ) 0.025 水 电 气 ( 元 / 瓦 ) 0.035 b o m 成 本 ( 元 / w ) 0.823 制 造 成 本 ( 1 0 年 折 旧 ) 0.148 制 造 成 本 ( 5 年 折 旧 ) 0.236 电池综合成本(1 0 年折旧) 0.971 电池综合成本(5 年折旧) 1.06 设 备 国 产 ( 亿 / 百 兆 瓦 ) 0.5 设 备 折 旧 ( 元 / 瓦 ) 1 0 年 0.05 设 备 折 旧 ( 元 / 瓦 ) 5 年 0.1 银 浆 国 产 ( 元 / k g ) 5000 低 温 银 浆 成 本 ( 元 / p c s ) 0.8 b o m 成 本 ( 元 / w ) 0.806 制 造 成 本 ( 1 0 年 折 旧 ) 0.11 制 造 成 本 ( 5 年 折 旧 ) 0.16 电池综合成本(1 0 年折旧) 0.92 电池综合成本(5 年折旧) 0.97 样 本 1 : H J T 厂 家 A ( 预 计 2 0 2 0 年 Q 3 达 产 ) 第一阶段目标 ( 2 0 2 0 Q 2 ) 设备降本及银 浆国产预期 28 异质结产业化大潮关键时点:2020年Q3 盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 4 从设备降本来看,国产品牌中捷佳伟创、迈为股份进展较快。以捷佳伟创为例,其国产化整线设备预 计2020Q1推出,假设验证时间为1-2个季度,即2020Q3将完成验证。 从低温银浆国产化来看,日本京都电子2020年国内工厂将开始投产,预计下半年形成有效供给。 结合以上两大因素判断,我们认为山煤国际的大手笔规划拉开了异质结行业产业化序幕,设备降本及低 温银浆国产化将会推动第一波异质结扩产高潮。 图表22:捷佳伟创HJT设备参数及产品进度 来源:捷佳伟创、中泰证券研究所 目 录 一、异质结电池:光伏行业发展的第五次技术革命 二、现状与格局:星星之火,即将燎原 三、盈亏平衡点:设备和材料的国产化是关键 四、设备及材料:详细市场空间测算 五、替代性技术:PERC+技术的现状与前瞻 六、行业投资策略:平价上网,设备先行 29 30 异质结行业扩产节奏测算 1 设备及材料:详细市场空间测算 我们基于以下假设对HJT设备市场空间进行测算: ①考虑到下游装机需求,假设2019-2022年全球光伏电池片产能年均增速为15%; ②基于图表8中的已有产能规划,2019年HJT预计扩产计划1.5GW;参考PERC产能在2016-2018年新增 10GW、20GW、30GW,假设2020Q3异质结设备降本及银浆国产化进度如预期,即到2020Q3年异质结将迎 来第一波扩产高潮,假设2020-2022年HJT新增产能为10GW、20GW、30GW(新增产能对应设备订单,不 代表当年即达产)。 ③长期来看,我们预计2025年异质结扩产高点将达到100GW。一方面,参考2019年PERC扩产达到 45GW,考虑到异质结技术落地有望带来光伏平价上网,假设2025年HJT产能扩产有望达到100GW。另一方 面,受平价上网助推,2025年全球光伏新增装机容量需求有望达到3-500GW,异质结设备的更新周期为3-5年 左右,基于此测算,在不考虑额外的新技