【华泰证券】建筑节能专题：薄膜BIPV春潮涌动

免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 1 证券研究报告 基础材料 建筑节能 专题 ： 薄膜 BIPV 春潮涌动 华泰研究 建材 增持 (维持 ) 玻璃 增持 (维持 ) 研究员 方晏荷 SAC No. S0570517080007 SFC No. BPW811 fangyanhe@htsc.com +86-755-22660892 研究员 张艺露 SAC No. S0570520070002 zhangyilu@htsc.com 研究员 黄颖 SAC No. S0570522030002 SFC No. BSH293 huangying018854@htsc.com 行业 走势图 资料 来源： Wind， 华泰 研究 2022 年 4 月 06 日 │ 中国内地 专题研究 建筑节能标准提升， BIPV 需求有望放量 2022 年 4 月 1 日起 《建筑节能与可再生能源利用通用规范》 实 施 ， 建筑能 耗下降及 建筑 减碳成为强制性标准 ， 而围护结构在推动建筑节能率提升速度 上边际放缓 ，建筑光伏有望接棒 。 我们测算截至 2021 年末全国光电建筑累 计装机 48GW，占 分布式光伏 累计 装机的 45%， 22-25 年光电建筑目标装机 较 17-20 年实际装机量高 25%。 BIPV 在提供光伏 发电的同时还能发挥节能、 防水、保温等作用，我们预测 “ 十四五 ” 我国 BIPV 市场空间 超 4000 亿元。 建筑公司积极寻求光伏企业合作，我们认为 具备 薄膜电池核心技术产品的合 作才具备核心壁垒，并推动业务持续落地和盈利能力提升 。 光伏幕墙渗透率加快 提升，国内薄膜电池公司迎机遇 薄膜电池组件 具有 结构简单、透光性可调节、弱光性好、温度系数低等特点 ， 是 BIPV 光伏幕墙的理想之选。在建筑节能及绿色建筑等相关政策的推动下， 我们预测到 2025 年玻璃幕墙中 BIPV 的渗透率有望达到 40%，并 带动薄膜 电池 组件 需求放量， 我们测算“ 十四五 ”国内 薄膜 BIPV 幕墙 市场有望达 500 亿 元。 通过深度拆分 First Solar 生产效率、产能和成本，我们认为 国产龙头 有望对标，即成本降到 0.4 美元 /W、产能扩张到 3.8GW， 近年来国内薄膜 电池量产转化 效率 已 持续提升至 16%左右 ，其中中建材 未来五年 规划产能 超 5GW，有望抓住机遇抢占更多市场份额。 对比上一轮薄膜热潮，政策 /产能 /产业链合作是关键 突破 点 “十二五”期间 以汉能为 首的薄膜电池企业也曾掀起过一波薄膜电池的投资 热潮，但却收效甚微 。如今随着 BIPV 快速发展 ，薄膜电池再次受到广泛关 注，回顾行业在这几年发生的变化 ， 我们认为 1）国内公司在量产效率上缩 小了与 全球 领先 企业 的差距，产能扩张后有望 降低量产的成本 ； 2）政策支 持力度增 大， BIPV（尤其是幕墙 BIPV）需求有望释放； 3）产业链合作更 加深入， BIPV 有望进入到 项目 实际落地阶段。我们认为这三点变化是决定 国内薄膜公司能否 走出与几年前不一样发展道路的关键 。 “建筑 +光伏”成行业趋势，建筑公司有望从多个方面受益 目前 BIPV 的主要竞争者包括建筑钢结构企业、建筑装饰企业、光伏组件企 业等，其中建筑公司与光伏公司通过战略合作的方式推动 BIPV 发展已成为 行业趋势。 短期来看，由于 BIPV 仍处起步阶段，因此项目获取渠道是发展 关键， 建筑公司作为 BIPV 市场中重要的流量入口和产品集成商，有望在发 挥存量资源优势、增加项目附加值、拓宽商业模式等方面受益，我们认为拥 有丰富存量（建成）项目资源、设计实力突出、项目获取能力强、提前布局 与光伏企业开展合作的建筑企业有望在 BIPV 浪潮下取得更好的发展 。 风险提示：技术及产品迭代不及预期，下游需求增长不及预期。 (19) (3) 13 29 45 Apr-21 Aug-21 Dec-21 Mar-22 (%) 建材 玻璃 沪深 300 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 2 基础材料 正文目录 核心观点 . 3 核心观点 3 与市场观点不同之处 . 3 市场篇：建筑节能率再提升，开启 BIPV 千亿蓝海 4 建筑节能标准提升， BIPV 星火燎原 4 薄膜电池是 BIPV 的理想之选 7 幕墙 BIPV 率先突破，十四五规模预计达 500 亿 9 技术篇：薄膜电池历经浮沉， BIPV 或驱动触底回升 13 薄膜份额两起两落， BIPV 或驱动新一轮扩张 . 13 碲化镉是商业化最成功的薄膜电池 15 建筑光伏齐发力， BIPV 竞品仍需验证 17 时过境迁，现在有何不同？ 19 风险提示 22 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 3 基础材料 核心观点 核心 观点 建筑节能提标推动 BIPV 加速放量， “ 十四五 ” BIPV 市场有望 超 4000 亿。 2022 年 3 月， 住建部发布《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》，明确指出十四五全国将新增建筑 光伏装机 0.5 亿千瓦以上 、 建设超低 /近零能耗建筑 0.5 亿平米 。同时，自 2022 年 4 月 1 日起将实施《建筑节能与可再生能源利用通用规范》，要求 降低建筑能耗、提升可再生能源 利用水平、并强制执行建筑碳排放分析 。我们认为 BIPV 相比 BAPV 在 建筑美学、设计寿 命、安全性和功能性等 方面 更具优势，在提供光伏发电的同时还能发挥节能、防水、保温 等作用 ，有望逐渐替代 BAPV 成为建筑光伏的主导， 随着围护结构和设备领域对建筑节能 率提升边际效用放缓，我们认为建筑光伏和光电建筑有望迎来快速发展， 我们预测 “ 十四 五 ” 我国 BIPV 市场空间有望 超 4000 亿元。 光伏幕墙或成薄膜电池的突破口 ， 国内公司效率提升扩产加速迎发展良机 。 薄膜电池作为 第二代太阳能电池， 全球 市场份额最高曾达到 30%以上，而 2020 年已降至 5%左右 。 我们 认为薄膜电池组件由于 结构简单、 透光性可调节、弱光性好、温度系数低等特点使得其比 晶硅更适合应用于 BIPV，尤其是在建筑立面上优势更加明显 。 在建筑节能及绿色建筑等相 关政策的推动下， 我们预测到 2025 年玻璃幕墙中 BIPV 的渗透率有望达到 40%，有望带动 薄膜电池需求放量，十四五薄膜电池 BIPV 市场有望达 500 亿 。 目前国内碲化镉薄膜电池 公司量产转化效率已提升至 16%左右，缩小了与世界领先水平的差距 。虽然目前国内薄膜 电池 产能合计 仅为 1GW 左右 ， 但 中建材 近年来连续投资 超 100 亿元建设薄膜电池产线， 未来五年 在建和规划产能超 5GW，有望抢占更多市场份额 。我们认为 BIPV 发展提速将为 国内薄膜电池公司带来发展机遇，但随着晶硅龙头相继入局，薄膜 BIPV 的竞争力仍待验证。 “建筑 +光伏”成行业 重要 趋势，建筑公司有望从多个方面受益。 目前 BIPV 的主要竞争者 包括建筑钢结构企业、建筑装饰企业、光伏组件企业等 ，其中 光伏企业侧重产品、建筑企 业侧重渠道 和系统集成。近年来 我们看到 建筑公司与光伏公司通过战略合作的方式推动 BIPV 发展已成为行业趋势 ， 建筑公司作为 BIPV 市场中重要的流量入口和产品集成商 ，有 望 在 发挥 存量资源 优势、 增加项目附加值 、 拓宽商业模式 等方面受益 ，我们认为 拥有丰富 存量（建成）项目资源、设计实力突出、项目获取能力强、 提前布局 与光伏企业开展合作 的建筑企业有望在 BIPV 的浪潮下取得更好的发展 。 与市场观点不同之处 市场 对 薄膜 BIPV 的经济性 测算 或过于乐观 。 我们在报告中结合现实案例构建 财务 模型 ， 对 薄膜电池幕墙 BIPV 的经济性进行了 拆分 测算，并对晶硅 BIPV 和薄膜 BIPV 的经济性作了 敏感性分析，结论是 目前 屋顶 BIPV 经济性 仍 大于幕墙 BIPV，晶硅 BIPV 经济性大于薄膜 BIPV。虽然薄膜电池 相比晶硅更适合用于幕墙 BIPV，但在当前价格下其竞争力仍有待验证。 从 政策、产能、产业链合作三个方面对比了当下薄膜电池发展与过往的不同之处。 2009 年 在金太阳工程等政策推动下， 以汉能为首的薄膜电池企业也曾掀起过一波薄膜电池 的投资 热潮，但发展结果却 不及预期。 如今随着 BIPV 风口来袭，薄膜电池再次受到广泛关注，我 们回顾行业在这几年发生的变化，总结了几点不同之处 。 我们认为从技术上来说薄膜电池 的发展与并未发生太大变化（实验室最高效率仍为 2016 年创造的 22.1%）， 发生变化的 主 是 ： 1）国内公司在量产效率上缩小了与 全球领先企业的差距（包括晶硅和薄膜），产能扩 张后规模化降本有所释放 ； 2）政策支持力度变大， BIPV（尤其是幕墙 BIPV）需求有望释 放； 3）产业链合作更加深入， BIPV 有望进入到实际项目 落地阶段。我们认为这三点变化 是决定国内薄膜公司是否能走出 不一样发展道路的关键，目前我们对此持谨慎乐观的态度， 我们也将持续关注这些变化带来的实质性影响 。 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 4 基础材料 市场篇：建筑节能率再提升 ，开启 BIPV 千 亿蓝海 建筑节能标准提升， BIPV 星火燎原 绿色建筑 政策加码 ， BIPV 助力建筑节能 。 2019 年 3 月住建部颁布新版《绿色建筑评价标 准》，将可再生能源提供电量比例纳入打分项； 2020 年 7 月，住建部等七部门共同发布《绿 色建筑创建行动》 ， 将推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展，推广可再生能源应用。 截至 2020 年底，全国城镇新建绿色建筑占当年新建建筑面积比例达到 77%，累计建成绿色建筑 面积超过 66 亿平方米，累计建成节能建筑面积超过 238 亿平方米，节能建筑占城镇民用建 筑面积比例超过 63%。 2022 年 3 月，住建部发布《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规 划》，明确指出 “ 十四五 ” 全国将新增建筑光伏装机 0.5 亿 千瓦以上，建设超低 /近零能耗建 筑 0.5 亿平米 。 2022 年 4 月 1 日起将实施《建筑节能与可再生能源利用通用规范》， 要求 “新建居住建筑和公共建筑平均设计能耗水平应在 2016 年执行的节能设计标准的基础上 分别降低 30%和 20%；碳排放强度平均降低 40%，降低 7kgCO2/(㎡· a)以上” 。 各地政府积极推动 建筑节能率的提升， 2013 年北京和天津、 2015 年河北、 2020 年江苏、 2021 年辽宁就已分别 要求 建筑节能率达到 75%， 2021 年北京继续将 节能率要求提升至 80%。 我们认为 建筑围护结构低散热和建筑设备低功耗等节能 降碳举措已在当前建筑节能 中较广泛应用，而随着建筑节能率的进一步提升，前述举措实现难度和增量投资将大幅增 加；通过 建筑光伏等 可再生能源应用比例提升 ，将成为推动建筑节能率提升的重要途径。 图表 1： 近年绿色建筑与 BIPV 相关政策梳理 发文部门 政策文件 发布时间 政策要点 住建部 《“十四五”建筑节能与绿色建 筑发展规划》 2022.03 到 2025 年，完成既有建筑节能改造面积 3.5 亿平方米以上， 建设超低能耗、近零能耗建筑 0.5 亿平方米以上， 装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到 30%， 全国新增建筑太阳能光伏装机容量 0.5 亿千瓦以上， 地热 能建筑应用面积 1 亿平方米以上，城镇建筑可再生能源替代率达到 8%，建筑能耗中电力消费比例超过 55%。 发改委、国 家能源局 《关于完善能源绿色低碳转型 体制机制和政策措施的意见》 2022.02 鼓励光伏建筑一体化应用， 支持利用太阳能、地热能和生物质能等建设可再生能源建筑系统 。 国务院 《关于推动城乡建设绿色发展 的意见》 2021.10 推进既有建筑绿色化改造，鼓励与城镇老旧小区改造、农村危房改造、抗震加固等同步实施。加强财政、金 融、规划、建设等政策支持，推动高质量绿色建筑规模化发展， 大力推广超低能耗、近零能耗建筑，发展零 碳建筑。大力推动可再生能源应用，鼓励智能光伏与绿色建筑融合创新发展。 住建部等十 五部门 《关于加强县城绿色低碳建设 的意见》 2021.05 鼓励提升新建厂房、公共建筑等屋顶光伏比例和实施光伏建筑一体化开发等方式， 构建县城绿色低碳能源体 系，推广分散式风电、分布式光伏、智能光伏等清洁能源应用。 住建部、科 技部等 《关于加快新型建筑工业化发 展的若干意见》 2020.08 鼓励推动智能光伏应用示范， 促进与建筑相结合的光伏发电系统应用。 住建部等七 部门 《绿色建筑创建行动方案》 2020.07 到 2022 年，当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到 70%； 推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展， 推 广可再生能源应用和再生水利用。 发改委 《产业结构调整指导目录 （ 2019 年本）》 2019.11 将绿色建筑、节能建筑、 太阳能热利用及光伏发电应用一体化建筑等纳入第一类鼓励类产业 。 住建部 《绿色建筑评价标准》 2019.03 完善了绿色建筑的评价体系，评价指标分为安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居、提高与 创新 。 住建部 《建筑节能与绿色建筑发展“十 三五”规划》 2017.03 鼓励开展零能耗建筑建设试点， 力争到 2020 年，建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目 1000 万平方米以上 。 资料来源：住建部，国家能源局，华泰研究 图表 2： “十三五”与“十四五”建筑节能与绿色建筑发展情况统计 主要指标 “十三五”目标 “十三五”完成情况 “ 十四 五” 目标 既有建筑节能改造面积（亿平方米） 6 6.99 3.5 建设超低能耗、近零能耗建筑面积（亿平方米） 0.1 0.1 0.5 城镇新建建筑中装配式建筑比例 15% 20.5% 30% 新增建筑太阳能光伏装机容量（亿千瓦） 0.1 0.29* 0.5 新增地热能建筑应用面积（亿平方米） 2.0 3.58** 1.0 城镇建筑可再生能源替代率 6% 6% 8% 建筑能耗中电力消费比例 - - 55% 注： *为依据分布式光伏装机估算； **为依据 2020 年 8.58 亿平米 减去 2015 年 5 亿平米 估算。 资料来源：住建部， 水规院， 华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 5 基础材料 建筑光伏驱动我国分布式光伏启航 ， 2021 年末建筑光伏装机占分布式光伏 45%。 据国家能 源局， 2021 年我国分布式光伏新增装 机 29GW，占全年新增的 53%；累计装机容量达 107.5GW，五年 CAGR 达 60%。分类型看， 2021 年户用 /工商业光伏分别新增装机 21.6/7.4GW， 同比 +113%/+37%， 其中 户用光伏的高速增长是 2021 年分布式光伏增长的 主要驱动。 图表 3： 2015-2021 我国光伏新增装机容量及占比 图表 4： 2019-2021 年我国户用分布式光伏占比逐步提高 资料来源 ： 国家能源局 ， 华泰研究 资料来源 ： 国家能源局 ， 华泰研究 我们根据住建部历年的建筑节能专项检查结果，得到 2009-2016 年历年新增或累计的太阳 能光电建筑应用装机容量；根据 2017-2021 年分布式光伏装机数据估算得到历年新增光电 建筑应用装机容量，我们测算截至 2021 年末全国累计光电建筑装机 48GW，占全部分布式 光伏装机的 45%。随着建筑节能率的继续提升，我们预计 “十四五 ”建筑光伏 占比 有望快速提 升 。 根据我们的测算， “十三五 ”实际完成建筑新增装机约 29GW， “十四五 ”若超额完成 50GW 装机目标，目标增速将超过 70%；剔除 2021 年实际装机， 2022-2025 年目标装机仍然较 2017-2020 年实际装机量高 25%。 图表 5： 我国光电建筑 累计装机约占分布式光伏的 45% 资料来源： 住建部，华泰研究 屋顶 光伏 待开发资源丰富 ，政策 首次 明确量化 目标 。 2021 年 6 月，国家能源局正式下发《关 于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，明确 党政机关建筑屋顶总面 积可安装光伏发电比例不低于 50%；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光 伏发电比例不低于 40%；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 30%；农村居 民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 20%； 而 《碳达峰行动方案》中 首次 提出， 到 2025 年新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到 50%。 参考华泰环保与公用事业 组（《分布式光伏：下一个蓝海市场》 20220214）预测， 2021/2025 年末 我国 屋顶光伏潜 在装机容量为 2,256GW/2,932GW， 2022-2025 年我国分布式光伏有望累计新增 176GW， 其中户用 /工商业 /公共建筑分别为 63/63/50GW。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 (%)(GW) 集中式 分布式 集中式占比 分布式占比 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2019 2020 2021 2019 2020 2021 新增装机占比 累计装机占比 (%) 集中式 户用 工商业 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 10 20 30 40 50 60 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 (GW) 光电建筑累计装机 同比增速 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 6 基础材料 图表 6： 测算 2021/2025 年末屋顶光伏潜在装机容量为 2,256GW/2,932GW 单位： GW 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E 远期 总计 2,088 2,256 2,420 2,587 2,758 2,932 3,113 3,620 住宅 1,024 1,098 1,177 1,259 1,341 1,426 1,514 1,760 工业屋顶 636 695 744 794 845 898 953 1,108 商业建筑 122 131 142 153 164 175 186 216 公共建筑 196 213 228 244 261 278 295 343 占比 住宅 49.1 48.7 48.7 48.6 48.6 48.6 48.6 48.6 工业屋顶 30.5 30.8 30.7 30.7 30.7 30.6 30.6 30.6 商业建筑 5.8 5.8 5.9 5.9 5.9 6.0 6.0 6.0 公共建筑 9.4 9.4 9.4 9.4 9.5 9.5 9.5 9.5 注： 1） 不同屋顶结构类型（彩钢屋顶、砖瓦结构屋顶、平面混凝土屋顶）会导致可安装光伏组件数量的差异 ； 2）潜在装机容量 = 屋顶总面积 x 光伏实际功率密度 。 资料来源：国家统计局 ， 晶科能源招股说明书 ， 华泰研究预测 目前分布式 光伏仍 以 BAPV 为主 。 BIPV 和 BAPV 是分布式光伏的两种形式，两者区别 主 要 在于光伏与建筑的结合方式。目前分布式光伏以 BAPV 为主，即将光伏作为附着物安装 在建筑上，其安装和拆除不承担也不破坏其他建筑物的功能。而 BIPV 则是将光伏组件与建 筑物相结合成建筑不可缺少的一部分，可以作为屋顶、天窗、幕墙等建筑物的替代。 从与 建筑结合的部位来看 ， 建筑光伏可分为光伏屋顶、光伏幕墙、光伏遮阳等，目前 分布式光 伏主要围绕屋顶展开，一方面因为屋顶受光照面积较大，可利用光资源丰富；另一方面也 因为屋顶光伏改造和安装难度较低，以 BAPV 形式只需要通过夹具、支架等将光伏组件与 屋顶结构连接，不会对其原有结构造成影响。 因此，存量建筑中 BAPV 是更合适的分布式 光伏形式， 据 IEA 数据， 2020 年全球新增光伏中 BIPV 装机仅约 1GW，占比不到 1%。 图表 7： BIPV 与 BAPV 示意图 资料来源 ： LG， 华泰研究 BIPV 优点 更加 突出，渗透率有望持续提升。 对于存量建筑而言， 考虑可操作性及安装难度， 我们认为 BAPV 仍将占据主导地位。但由于有些建筑在设计时并未考虑后续安装光伏， 所 以存在荷载校验问题，往往很多建筑的荷载不满足要求，需要对原有屋面进行加固，或是 加固困难，导致无法安装光伏组件 ，因此在重新设计和改造的过程中与建筑结合性更好的 BIPV 渗透率有望提升。而对于新建建筑， 我们认为 BIPV 在建筑美学、设计寿命、安全性、 功能性 等方面具有优势，有望 逐渐替代 BAPV 成为 建筑光伏的主要形式。 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 7 基础材料 图表 8： BIPV 与 BAPV 特点 比较 BIPV BAPV 建筑美学 把建筑、技术和美学融为一体 屋面较凌乱，整体性较差 设计寿命 有良好的密封环境，使用 PVB 膜代替 EVA，能达到 50 年甚至更长的使用寿命 全部处于露天环境，长期风吹雨打，寿命一般不超过 25 年 安全性 结构受力清晰，结构安全性高 受力结构复杂，存在荷载校验问题， 功能性 可与保温棉、防水透气膜等结合，承担 防水和保温功能 本身不具备保温和防水功能，且在存量建筑上安装会破坏原有防水层；会 因为长期光伏自重荷载和局部设备超载，造成后期隐患性漏水 资料来源： 北极星太阳能光伏网， 华泰研究 应用形式更加丰富， BIPV 未来有望加速扩容 。 BAPV 受限于建筑原有结构，应用形式主要 在建筑屋顶 ，仅提供单一的光伏发电功能；而 BIPV 在设计阶段便将光伏与建筑相结合，可 应用于建筑的多个部位 ，在提供可再生电力的同时可作为建材提供节能、防水、保温等 建 筑 功能，尤其是在建筑节能提标的背 景下有望开发出更多的应用场景。 如将 BIPV 与建筑门 窗结合，可在不同季节改变通风口的开关，夏季时光伏玻璃在发电的同时吸收了大部分太 阳辐射并加热腔内空气形成向上的气流，若腔内温度高于室外温度则会打开外通风口，减 少室内温度以及光伏玻璃温度增加；冬天则反过来，减少室内温度损失 。通过这种方式， BIPV 不仅能够提供可再生电力，还能够帮助建筑节能保温。 图表 9： BIPV 节能 窗户工作原理 示意 资料来源 ： 《 Comprehensive investigation on the luminous and energy-saving performance of the double-skin ventilated window integrated with CdTe cells》 （ 2021.08.17，作者： Chuyao Wang 等 ） ， 华泰研究 薄膜电池是 BIPV 的理想之选 BIPV 作为建筑的一部分，不仅要满足基本的光伏发电要求，还要满足对建筑美学、采光、 防水、保温等要求，同时也要具有足够的强度和耐久度、便于施工和安装等，因此其定位 从单纯的光伏组件逐渐发展成具有多种功能的建材。薄膜电池虽然在转化效率等方面不及 晶硅电池，但其结构简单、透光性可调节、弱光性好、温度系数低等特点使得其比晶硅更 适合应用在 BIPV 上，尤其是在建筑立面上优势更加明显。据 IEA 数据， 2020 年全球新增 1GW 的 BIPV 中，约有 30%使用的是碲化镉薄膜电池组件，使用比例 高于集中式电站。 碲化镉具有较高的光吸收率和较好的 弱光性。 碲化镉的直接带隙宽度一般为 1.45eV，其光 谱响应和太阳光谱非常匹配，晶硅则只有 1.1eV。同时，碲化镉的光吸收系数在可见光范围 高达 105𝑐𝑚−1以上（晶硅则只有 103𝑐𝑚−1）， 1μ m 厚的吸收层可吸收 99%以上波长 826nm 的可见光。因此，其在清晨、傍晚等弱光条件下的发电效果优于晶硅电池。这一优点在其 应用到建筑立面上时更加突出，因为建筑之间会有相互遮挡且像屋顶一样无法接收到所有 方位的光照，较好的弱光性使其能够拥有比晶硅更长的发电时间和发电性能。 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 8 基础材料 图表 10： 碲化镉薄膜组件 在 BIPV 上 具有更强的发电性能 图表 11： 碲化镉薄膜组件具有较好的弱光性 资料来 源 ： 《 Performance comparison of BAPV and BIPV systems with c-Si, CIS and CdTe photovoltaic technologies under tropical weather conditions》 （ 2018.12.12，作者： Nallapaneni Manoj Kumar 等） ， 华泰研究 资料来源 ： 中山瑞科， 华泰研究 碲化镉具有优异的温度系数和良好的抗衰减性能。 通常在一定范围内，温度的升高会降低 太阳能电池的效率，即温度系数为负。碲化镉薄膜电池的温度系数在 -0.25%/℃左右，而晶 硅则为 -0.48%/℃，因此在高温下碲化镉能够产生更多的电能 ，且防火性能相对更优 。同时， 从长期的效率衰退情况看，根据美国国家能源部可再生能源实验室（ NREL）对 First Solar 的碲化镉薄膜组件长达 25 年的跟踪测试显示，碲化镉薄膜组件 的总衰减率 仅为 12.5%，说 明碲化镉具有良好的抗衰减性能。而《建筑节能与可再生能源利用通用规范》也明确规定， 太 阳能光伏发电系统中多晶硅、单晶硅、薄膜电池组件自系统运行之日起，一年内的衰减 率应分别低于 2.5%、 3%、 5%，之后每年衰减应低于 0.7%（即 25 年总衰减应低于 19.3%、 19.8%、 21.8%），我们认为该标准的设定一方面是考虑到国内薄膜组件的技术尚未达到领 先水平，另一方面也体现出了国家对薄膜电池的相对宽容和支持。 图表 12： 碲化镉薄膜组件具有优异的温度系数 图表 13： 碲化镉薄膜组件具有较 低 的 长期线性衰减率 资料来源 ：《 A review of primary technologies of thin-film solar cells》（ 2021.09.23， 作者： Erteza Tawsif Efaz 等） , 华泰研究 资料来源 ： 中山瑞科， 华泰研究 碲化镉可根据需求调节透光率和产品颜色，兼顾建筑美学与功能需求。 当 BIPV 应用在建筑 立面上时需要考虑其透光率， 而 透光率 又会影响发电效率 ，碲化镉 薄膜组件 的透光率在 10%-70%之间，可调节范围大，能够满足不同建筑的需求。晶硅的透光率较低， 想要改善 组件的透光性只能通过降低电池片的排 布密度， 从而降低组件功率；另一种薄膜电池铜铟 镓硒则一般不具备透光性，因此也很少应用在建筑立面上。除了透光性，碲化镉还可以根 据需求定制不同的图案和颜色；更强的柔韧性也使其能够加工成弯曲半径更小的弧面形状， 对建筑的适应能力更强。 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 9 基础材料 幕墙 BIPV 率先 突破，十四五 规模 预计 达 500 亿 BIPV 市场空间广阔， 光伏 幕墙或成薄膜电池 突破口。 BIPV 的理论市场空间与我国的存量 及新建建筑面积相关，考虑建筑拆迁新建以及数据可得性，我们以 2004-2021 年竣工面积 累加值作为我国当前的存量建筑面积 （ 2004 年之前 的建筑将陆续进入更新改造） 。据国家 统计局数据，截至 2021 年末我国存量建筑竣工面积约为 581 亿平米， 其中住宅 /工业厂房 / 商业建筑 /公共建筑 /其他 占比分别为 65%/14%/7%/11%/3%。由于 BIPV 需要考虑与建筑的 结合性，因此我们预测其需求主要来自于新建建筑，假设 2022-2025 年每年新竣工面积为 过去三年的平均值，则 2022-2025 年我国新增竣工面积有望达 160 亿平米。 结合前文论述，我们认为薄膜电池相比晶硅的优势将在建筑立面 体现 得更为突出 ，因此我 们此处仅考虑其与建筑幕墙结合使用。幕墙主要安装于建 筑立面， 考虑可安装性，我们保 守假设可安装占建筑面积的 40%。由于 BIPV 需要达到一定发电时间才具有经济性， 因此 我们假设我国 仅安装在东、西、南面，即占建筑面积的 30%。 以 2020 年度中国建筑工程 装饰奖（建筑幕墙类）获奖项目应用分布为参考，建筑幕墙应用在商业建筑 /公共建筑 /高档 住宅的比例分别为 66.8%/30.1%/3.1%， 因此我们进一步假设当前建筑幕墙在住宅 /商业建 筑 /公共建筑上的渗透率为 0.5%/40%/30%，并 于 2025 年 提升 至 1.0%/55%/50%，因此我 们预测 2022-2025 年可安装薄膜电池 BIPV 的总面积有望达 3.55 亿平米。 结合政策规定 2025 年新建厂房屋顶光伏覆盖率 50%，考虑幕墙光伏起步较慢， 我们 预测 2025 年玻璃幕 墙中 BIPV 渗透率 达到 40%，并以成都中建材 1600x1200mm 碲化镉发电玻璃 250W 的发 电功率为参考，测算 2022-2025 年薄膜电池 BIPV 的总需求有望超过 10GW。 考虑建安工 程等费用，我们假设薄膜电池 BIPV 单价 为 4.6 元 /W 且每年降低 2%， 则 十四五期间 薄膜 BIPV 幕墙的 整体市场有望 达 500 亿元。 图表 14： “十四五”我国 薄膜 BIPV 幕墙 需求 或达 500 亿 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 竣工面积（亿平米，除工业厂房） 35.19 34.72 34.51 34.80 34.68 住宅 27.06 26.69 26.55 26.77 26.67 商业建筑 2.53 2.65 2.58 2.59 2.61 公共建筑 4.44 4.30 4.28 4.34 4.30 建筑立面面积（不包括北面） 住宅 8.12 8.01 7.97 8.03 8.00 商业建筑 0.76 0.80 0.78 0.78 0.78 公共建筑 1.33 1.29 1.28 1.30 1.29 幕墙渗透率 住宅 0.5% 0.6% 0.7% 0.8% 1.0% 商业建筑 40% 42% 45% 50% 55% 公共建筑 30% 32% 37% 45% 50% 可安装 BIPV 面积（亿平米） 住宅 0.04 0.05 0.06 0.06 0.08 商业建筑 0.30 0.33 0.35 0.39 0.43 公共建筑 0.40 0.41 0.47 0.59 0.65 BIPV 渗透率 1% 5% 15% 25% 40% 薄膜 BIPV 幕墙 需求（ GW） 0.10 0.52 1.71 3.37 6.01 薄膜 幕墙 价格（元 /W） 4.60 4.51 4.42 4.33 4.24 薄膜 BIPV 幕墙 市场测算（亿元） 4.60 23.44 75.54 145.90 250.00 资料来源：国家统计局，中国建筑装饰协会，华泰研究预测 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 10 基础材料 屋面 BIPV 方面 ， 应用薄膜或晶硅均可，本报告中我们认为屋面更适合晶硅。 我们假设到 2025 年新建屋顶中光伏安装比例超过 20%（工商业及公共建筑安装比例超过 50%），存量 屋顶光伏改造比例 合计 达 43%，并假设其中 BIPV 的渗透率持续提升（ 新建 建筑 中比例更 高） ， 我们 预测 “ 十四五 ” 我国 BIPV 屋顶 市场 需求 有望 超过 90GW。 若 晶硅 电池 BIPV 单 价为 4.2 元 /W 且每年降低 2%，则 十四五期间 屋面 BIPV 整体市场有望达 3650 亿元。 图表 15： “ 十四五 ” 我国 BIPV 屋顶 需求 或超 90GW 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 竣工面积（亿平米） 40.83 39.85 39.72 40.13 39.90 屋顶面积 9.45 9.10 9.09 9.21 9.13 安装光伏比例 8% 11% 14% 16% 21% BIPV 渗透率 1% 5% 15% 25% 40% 新增 屋顶 BIPV（ GW） 0.12 0.83 3.26 6.26 12.94 存量屋顶面积（亿平米） 140 140 140 140 140 改造比例 5% 7% 13% 10% 8% BIPV 渗透率 0.5% 3% 5% 10% 15% 存量 屋顶 BIPV 改造（ GW） 0.56 4.70 14.56 22.40 26.88 合计屋顶 BIPV 需求（ GW） 0.68 5.53 17.82 28.66 39.82 资料来源：国家统计局，中国建筑装饰协会， CPIA，华泰研究预测 若考虑新建立面 BIPV 全部 应用 薄膜组件，屋面全部应用晶硅组件 ，则我们测算“十四五” 我国 BIPV 整体市场空间为 4150 亿元（ 其中 新建 幕墙 500 亿元、屋顶 3650 亿元）。 图表 16： “十四五”我国 BIPV 市场空间有望超 4000 亿元 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 幕墙 BIPV 需求 （ GW） 0.10 0.52 1.71 3.37 6.01 幕墙光伏系统价格 （元 /W） 4.6 4.51 4.42 4.33 4.24 薄膜 BIPV 幕墙市场（亿元） 4.60 23.44 75.54 145.90 250.00 屋 顶 BIPV 需求（ GW） 0.68 5.53 17.82 28.66 39.82 屋 顶 光伏系统价格 （元 /W） 4.20 4.12 4.03 3.95 3.87 屋顶 BIPV 市场（亿元） 28.45 227.78 718.64 1133.03 1542.43 合计 BIPV 市场（亿元） 33.05 251.22 794.18 1278.93 1792.43 资料来源：华泰研究预测 幕墙 BIPV 当前 经济性 仍 低于屋顶 BIPV。 BIPV 的建造方式和投资成本与建筑物的类型、 所处地区等因素相关，项目之间差异较大，我们以《既有公共建筑绿色改造光伏建筑一体 化的集成效益评价》中国家电投总部大楼智慧能源项目的相关数据为基础，构造了一个碲 化镉薄膜组件 BIPV 模型。据国家电投及环资司数据，该项目共安装 2400 平米非晶硅薄膜 组件（转化效率为 6%），单位造价为 317.5 元 /平米，总装机量 131kW， 2018/2019 年发电 量分别为 10.76/10.54 万 kW。我们将其中的非晶硅薄膜组件替换成碲化镉薄膜组件（转化 效率为 15%），单位造价为 600 元 /平米，则总装机量将提升至 328kW，假设光照强度不变， 则第一年发电量为 26.9 万 kW。我们以《建筑节能与可再生能源利用通用规范》的最低要 求为参考，光伏系统寿命为 25 年，第一年效率衰减