刘晓飞《HIT有望开启光伏产业新一轮繁荣》

HIT有 望 开 启 光 伏 产 业 新 一 轮 繁 荣刘晓飞 招商证券研究发展中心 高级分析师手机号：1 3 5 6 4 6 8 3 3 6 7微信号：liuxiaofei1 9 4 92 0 2 0 .6 - 2 - 2 招商证券简介：招商证券是中国招商局集团旗下证券业务运营平台，在国内设有243家证券营业部，拥有5家一级全资子公司——招商证券国际有限公司、招商期货有限公司、招商证券资产管理有限公司、招商致远资本投资有限公司、招商证券投资有限公司；参股博时基金管理公司、招商基金管理公司。截止2020Q1公司总资产4042亿元，净资产875亿元，2020Q1营业收入49亿元，净利润18亿元。招商局集团简介：Ø招商局创办于1872年清朝洋务运动时期；Ø核心业务为金融、航运、港口、公路、地产；Ø 2019年实现营业收入7144亿元，同比增长9.9%；Ø 2019年实现净利润1266亿元，同比增长18.3%；Ø 2019年底总资产9.1万亿元，同比增长14.6%。Ø总资产和净利润在央企中均排名第一。新能源运营平台： 招商新能源，子公司熊猫绿能在香港上市；主要从事新能源电站的开发和运营；2019年底资产规模244亿元。 - 3 - 3 一 、 电 池 步 入 N型 时 代二 、 HIT降 本 路 径 展 望三 、 HIT对 产 业 链 影 响四 、 资 本 市 场 投 资 思 路 - 4 - 4 1.能源行业山高水深，光伏刚刚实现从0到1Ø能源行业特征：•规模大：能源矿产产值接近5万亿美元，电力行业产值超过2万亿美元，光伏约1000亿美元；•永续性：只要人类文明向前发展，能源行业就永远存在，任何技术变革都无法颠覆能源行业；•成长性：过去50年全球能源消费复合增速2.5%，大部分技术创新都是增加能源消耗的；Ø能源行业格局：•传统能源占据主导地位，三大化石能源占比85%；•新能源占比依旧较低，风电2%，光伏1%；Ø能源行业趋势：清洁化、电力化•汽车电动化进程加速，电力部分取代石油成为可能；•发电方式上，新能源崛起逐步替代煤电，其次气电、油电； - 5 - 5 2.提效降本是光伏产业向前发展的必由之路Ø电力结构：水、火、核、风、光五军之战，核心竞争要素是发电成本，其次稳定性、安全性、可控性、环保性；Ø光伏特征：安全、可控、环保，过去20年重点解决成本问题，未来10年继续降本，同时配合储能解决稳定性；Ø发展路径•过去10年，光伏降本90%+，实现平价，但稳定性成本电网在承担，更关键的是产业链利润并不丰厚；•未来10年，光伏+储能一体化实现平价甚至大幅低于平价，解决稳定性问题并为产业带来超额利润；•储能的核心是电池，这个需要储能电池产业的努力，比如特斯拉、宁德时代；•光伏产业要做的就是继续大幅度的降低LCOE，提效降本双管齐下；•水、火、核成本趋于稳定，风电降本较慢，光伏降本空间依旧很大，光伏最有可能崛起为主体能源； - 6 - 6 3.技术进步是提效降本的核心驱动力Ø效率提升对降本有杠杆效应，这是光伏产业的摩尔定律；Ø光伏电池发展史就是将高效电池产业化的过程；Ø过去5年光伏产业实现了多晶到单晶的升级，未来5年将是P型到N型的演变，叠层电池有提前成熟的可能； - 7 - 7 4.HIT电池结构Ø结构对称：N型衬底+本征非晶硅薄膜+掺杂非晶硅薄膜+TCO+电极； Ag Ag AgAg Ag AgP型PERC电池N型TOPCon电池N型IBC电池N型POLO电池N型HIT电池 - 8 - 8 5.HIT制造工艺Ø特征：仅4步——大道至简，至简却至难！•去除机械损伤层•制作金字塔绒面•提高表面洁净度•耗材：清洗制绒剂清洗制绒非晶硅镀膜TCO制备电极制备•沉积本征层形成钝化膜•沉积掺杂层形成PN结•顺序：i-N-翻面-i-P•耗材：电子特气•非晶硅横向导电能力弱• TCO纵向收集载流子导出• PVD和RPD存路线之争•耗材：靶材•制备电极导出电流•丝印目前优于镀铜• SWCT优于MBB•耗材：低温银浆 - 9 - 9 6.HIT电池优势-效率高Ø理论效率：HIT理论效率潜力在25.5%-26.0%，目前研发效率最高25.11%；Ø量产效率：目前量产普遍在23.5%以上，头部企业已经超过24%，冲击24.5-25.0%；Ø效率溢价：HIT起步领先PERC电池1%+效率，未来扩大到2%。目前单晶较多晶溢价0.1元/1PCT效率差； - 10 - 10 6.HIT电池优势-衰减低Ø原理：N型硅片掺磷，光致衰减LID很小；TCO为导电体，无电位诱导衰减；Ø增益：HIT电池年均衰减约0.25%，不到PERC一半，全生命周期内HIT单瓦多发电约5%；Ø溢价：HIT低衰减的特征得到产业认可，但HIT尚未规模化应用，如何定价缺乏规范；•折现法：电量增益带来的边际净利的折现值=0.37*利用小时/1000*不含税电价(1-所得税率)；•等效法：以HIT24%效率为基础，5%的发电量增益等效于1.2%的效率增益，按效率溢价计算衰减溢价；松下HIT电池25年户外实证衰减8% - 11 - 11 6.HIT电池优势-温度系数低Ø原理：开路电压和温度成反比，短路电流和温度成正比，抵消之后功率和温度成反比；Ø增益：在越靠近赤道的地方，增益越大，一般单瓦发电增益3%-5%；Ø溢价：低温度系数得到产业认可，但是定价缺乏规范•折现法：电量增益带来的边际净利的折现值=0.41*利用小时/1000*不含税电价(1-所得税率)；•等效法：以HIT24%效率为基础，5%的发电量增益等效于1.2%的效率增益，按效率溢价计算衰减溢价； - 12 - 12 6.HIT电池优势-双面率高Ø原理：HIT电池正反面三层膜均透光且对称，天生双面；Ø增益：按60版型M6组件计算，背面功率在10%辐照条件下增益10W；Ø溢价：双面双测双分档是发展方向，但双面电池定价并未得到规范； - 13 - 13 7.HIT优势最终体现在价格上Ø价格：异质结电池售价1.25元/瓦左右，PERC现在约0.80元/瓦。Ø定价：HIT定价的锚是单晶PERC，不同客户接受的溢价跟BOS成本、发电小时、等效电价密切相关；Ø特征：不同客户接受的溢价不一样，但组件是标准化产品，很难差异化定价，价差会逐渐缩小；Ø市场：先做欧美日等高端市场，再往下逐渐渗透，渗透速度和产能扩张速度相关； - 14 - 14 一 、 电 池 步 入 N型 时 代二 、 HIT降 本 路 径 展 望三 、 HIT对 产 业 链 影 响四 、 资 本 市 场 投 资 思 路 - 15 - 15 1.HIT降本路线Ø思路：单瓦成本=单片成本/单片功率，一方面做低单片成本，另一方面做高效率；Ø做低单片成本：•设备降本：同时降低折旧成本和财务成本，一举双得；•材料降本：硅片薄片化，清洗制绒试剂、靶材、银浆降本，硅成本和非硅成本同时下降；•提高良率：HIT自动化难度较大，尤其是节拍做高和硅片做薄之后，良率需要尽可能控制在98%左右；Ø做高单片功率：•钝化膜和窗口层优化；•靶材和银浆提质；单瓦成本 做低单片成本设备降本硅片减薄银浆降本靶材降本试剂降本做高单片功率膜层优化靶材提效银浆提效窗口优化 - 16 - 16 2.设备降本Ø设备：清洗制绒机、PECVD、PVD/RPD、丝网印刷机；PECVD价值占比在50%以上，成为降本的关键点；其余三类设备市场上已经有性价比不错的供应商，一旦HIT需求放量，价格下降是预期之内的事；Ø思路：提高节拍、兼容大尺寸硅片、零部件国产化、规模制造。设备配置目标 1GW清洗制绒机4台PECVD4台PVD/RPD4台丝网印刷机5台 - 17 - 17 2.设备降本-大通量PECVD是关键！Ø降本空间：当前1GW设备价格在5亿，目标3-4亿，折旧+利息有3分/瓦下降空间；Ø设备（PECVD）是当前HIT产业核心制约因素，一旦突破，将打开HIT产业化的瓶颈；•财务会计按照10年折旧，但是管理会计一般按照3年折旧，3亿/GW的设备价差对应的其实是7分/瓦的成本差；•设备降本对HIT产业发展至关重要，当前价格下极少有企业愿意按照GW级别上产能，大家都在等，如果所有人选择等，那整个HIT产业链的降本就会低于预期，很多成本都需要规模化来降低。产业循环 - 18 - 18 3.硅片降本Ø降本方式：硅片价格中枢整体下降+N型薄片化之后的额外下降；Ø薄片化的制约因素•硅片生产工艺：120微米，当前技术条件下再薄不具备经济性；•电池工艺制约：90-100微米，再薄电池效率会下降；•自动化制造水平：140-150微米，薄片化对电池和组件制造工艺挑战较大，自动化工艺仍需改进； 预期薄N型和P型同价！ - 19 - 19 4.靶材降本Ø降本方式：HIT电池放量+优质靶材国产化+靶材回收体系完善；Ø靶材价格：考虑回收之后，靶材价格预计在2000-2500元/千克；Ø降本空间：5分/瓦到3分瓦；Ø产业趋势：平板靶材过剩，HIT若是起量，预计会有部分平板靶材企业转向HIT靶材； - 20 - 20 4.靶材降本-铟的供给•靶材单耗：约120毫克/片，但实际沉积到硅片上30-40毫克，其余沉积在腔体和载板上，可回收。•纯铟消耗：靶材90%是氧化铟，靶材中铟的质量分数约80%,折算纯铟单耗约5-8吨/GW；•储量产量：地壳丰度和银相当，但没有需求，大量含铟矿物没有提纯，产能1400吨，产量760吨；•技术革新：铟80%用于平板靶材，但平板工艺换代，对ITO需求大幅下降，这是过去几年铟价阴跌的根源； - 21 - 21 5.银浆降本Ø降本方式：同时降低低温银浆价格和消耗量，HIT放量牵引是关键！•银浆单耗：5BB消耗高达300mg/pcs，9BB降低到210mg/pcs，SWCT可以做到100mg/pcs以下；•银浆价格：低温银浆非银加工成本略高于PERC正银，HIT放量后银浆价差应该可以控制在500元/千克以内；Ø行业特征：规模效应非常显著，周转率是关键，HIT需求放量+集中度提升可以最大化降低非银加工成本；Ø发展趋势：目前PERC银浆成本7-8分/瓦，HIT银浆成本有潜力接近PERC。 附着力 固化温度 含固量 印刷性 优异拉力表现 低接触电阻 优异固化速度 优异高宽比 - 22 - 22 6.降本潜力Ø硅片成本：同等厚度下N型贵7.2%，减薄到150um后N型和P型同价，考虑效率优势，HIT硅片成本低2-3分/瓦；•非硅成本：PERC头部产能非硅0.20元/瓦，HIT起步估计在0.35+，潜力预计在0.25左右。 - 23 - 23 一 、 电 池 步 入 N型 时 代二 、 HIT降 本 路 径 展 望三 、 HIT对 产 业 链 影 响四 、 资 本 市 场 投 资 思 路 - 24 - 24 1.硅料：品质要求更高，单瓦硅耗下降Ø品质：要求更高• N型硅片需要更高品质的硅料，目前头部硅料厂N型料占比40%+，未来需要进一步提升；•现在硅料厂关注单晶料占比，未来需要关注N型料占比；Ø硅耗：硅片减薄叠加效率提升，单瓦耗硅量会大幅下降。•当前PERC电池耗硅2.73克/瓦，HIT导入后将下降到2.35克/瓦，降幅14%；•如果未来HIT可以做到120微米和25.5%效率，单瓦耗硅将下降到2.04克，降幅25%；•如果HIT放量，硅料需求增速会进一步低于组件需求增速；•硅料市场将进一步向高品质低成本的厂商集中； - 25 - 25 2.硅片：出片率增加带来产能增加，硅片做大和做薄或难兼得Ø产能增加：•当前M6-175um硅片A片率约60-61片/千克，良率假设稳定在96%；•如果做薄到140um，出片71片/千克，增加19%；•如果做薄到120um，出片79片/千克，增加32%；•硅片厂几乎不需要额外资本开支，产能就能扩张19-32%。Ø尺寸之争：•硅片端：做大的同时做薄对电池和组件制造工艺挑战很大，G12硅片目前有N型140um送样，能否再薄仍需观察。•设备端：早期设备商最初按M2/G1设计，新进者按M6设计，海外M厂按M4设计，有设备厂在往G12去兼容；HIT的PECVD和PVD/RPD是板式工艺，非管式，对硅片尺寸兼容性好，但需要考虑载板面积的最大化利用。 M2 M6G1 G12180+？ - 26 - 26 3.电池：PERC无法改造为HIT，电池格局或重塑Ø现有电池厂迭代更新：• PERC可升级到PERC+和TOPCon，但无法升级到HIT，电池厂布局HIT只能新建产能；• PERC升级到TOPCon和PERC+是技术路线可行，但硅片尺寸和厂房空间可能形成制约；Ø新进者酝酿弯道超车：•产业外资本没有PERC存量产能顾虑，一旦HIT性价比确认，扩张速度会很快；•山煤等可能在HIT领域大举扩张；•格局重塑，技术实力和精细化管理能力是关键；PERC TOPCon TBCPERC+HIT TandemHBC - 27 - 27 4.组件：兼容性好Ø HIT组件早期技术方案大概率是MBB+半片，往后可能出现创新；Ø梅耶博格的智能串焊技术是更优的选择，但需要考虑专利问题； - 28 - 28 一 、 电 池 步 入 N型 时 代二 、 HIT降 本 路 径 展 望三 、 HIT对 产 业 链 影 响四 、 资 本 市 场 投 资 思 路 - 29 - 29 1.资本市场Ø异质结热：部分朋友认为异质结热是学术界、部分企业以及资本市场联手炒作的结果，其实不管是哪种技术路线，学术界、产业界、资本市场都有很多人在深入研究和跟踪，当前这个时间节点上大家都在对下一代技术路线下注，大家都是拿着真金白银上场的，设备厂是数亿级别，电池厂是十亿级别，资本市场是百亿级别，大家的试错成本都很大，慎之又慎，异质结热是大家下注的结果，不是因。Ø存在意义：资本市场存在的意义是解决经济社会发展过程中遇到的问题，而光伏产业现在面临的问题就是如何进一步大幅度的提效降本，HIT叠层是目前看来最有可能的路径之一，首先要把HIT做好，后面钙钛矿或者其他顶层电池技术成熟，叠层就快了。因此资本市场给了HIT相关企业非常友好的估值和融资环境，不管是一级市场还是二级市场，相信大家都有感受。 - 30 - 30 2.市场空间Ø静态估算：•设备：假设成熟后4亿元/GW，5年内装机200GW，设备市场空间800亿元。•靶材：假设成熟后2500元/千克，每年150GW产量对应靶材市场60亿元。•银浆：假设成熟后5200元/千克，每年150GW产量对应银浆市场180亿元。•硅片：N型对P型的存量替代，每年150GW产量，对应硅片需求200亿片+。•电池：千亿级别。Ø动态估算：Ø光伏产业每一轮技术革新都带来组件成本和价格的大规模下降，进而刺激装机规模快速提升；Ø PERC将全球年度光伏装机从60GW左右推升到了120GW，正好翻了一倍；Ø HIT会不会将光伏年度装机推升到250-300GW？储能也在进步，拭目以待！