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【研报】2020年光伏设备产业链技术降低成本促进需求量行业分析研究报告(88页).pdf

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【研报】2020年光伏设备产业链技术降低成本促进需求量行业分析研究报告(88页).pdf

1、目录目录 硅 片 设 备 : 硅 片 龙 头 开 启 扩 产 潮 , 大 尺硅 片 设 备 : 硅 片 龙 头 开 启 扩 产 潮 , 大 尺 寸 硅 片 拉 长 景 气 周 期寸 硅 片 拉 长 景 气 周 期 组 件 设 备 : 多 主 栅 和 叠 瓦 技 术 渗 透 率组 件 设 备 : 多 主 栅 和 叠 瓦 技 术 渗 透 率 加 速 提 升 , 设 备 替 换 需 求 大加 速 提 升 , 设 备 替 换 需 求 大 2 风 险 提 示风 险 提 示 投 资 建 议投 资 建 议 电 池 片 设 备 :电 池 片 设 备 : 2 0 2 0 年 为年 为 H J T 元 年 , 预

2、 计元 年 , 预 计 2 0 2 0 - 2 0 2 2 H J T 设 备 市 场 空 间 约设 备 市 场 空 间 约 2 9 0 亿亿 rQrOmMqOqRqMqRmOrMtMmR7NcM7NpNnNmOoOfQnMpOkPoMqQ7NqRpQuOqMvMNZsQqQ 光伏设备:需求筑基,技术为翼光伏设备:需求筑基,技术为翼 3 1 1、关键假设、驱动因素及主要预测、关键假设、驱动因素及主要预测 关键假设:关键假设: 1)光伏产业链共同推动降本,平价时代来临。2)硅片、电池片、组件环节新技术导入顺利。 驱动因素:驱动因素: 1)光伏平价时代来临,我们预计未来三年全球装机量CAGR约20

3、%。 2)硅片环节:18x/210大硅片拉长硅片扩产景气周期;垂直一体化趋势下各环节龙头相继启动硅片扩 产。 3)电池片环节:HJT降本路线提效路径明朗,我们预计HJT设备订单即将进入放量阶段。 4)组件环节:半片、多主栅、无主栅、叠瓦等技术迭代带来巨大存量更新市场。 主要预测:主要预测: 1)预计未来硅片扩产将持续,同时存量设备大规模改造成大硅片设备,预计2020-2022年年均大硅片 设备需求超180亿元。 2)预计2021年Q2 HJT将迎来爆发,到2025年左右,类比于过去三年单晶对多晶的替代,HJT将完成对 PERC的全面替代,带来超500亿市场空间。 3)预计随着HJT市场爆发,无

4、主栅将成为组件环节主流技术,预计2020-2022年新增+存量更新组件设 备需求合计196亿元。 2 2、我们与市场不同的观点、我们与市场不同的观点 1 1)硅片先进产能并没有过剩。)硅片先进产能并没有过剩。各环节争相扩硅片的重要原因是为提高产业链的综合话语权,我们预计 未来行业分化会加剧,落后产能将退场。且目前18x/210大尺寸先进产能仍较为稀缺。 2 2)HJTHJT是电池片最终解决方案。是电池片最终解决方案。若2020Q2 HJT良品率、转换效率等各项参数在GW级规模上得到验证, 我们认为HJT会迎来全面爆发 3 3)组件环节的频繁技术迭代带来巨大存量更新市场空间。)组件环节的频繁技术

5、迭代带来巨大存量更新市场空间。随着单GW组件投资额不断降低,设备投资回 收期缩短,且组件环节技术迭代迅速,降本驱动下组件设备更新换代十分频繁,导致实际市场空间远 大于新增装机带来的空间。 3 3、股价催化剂:、股价催化剂:大硅片渗透率迅速提升;HJT量产数据超预期;无主栅技术实现商业化应用。 4 4、风险提示:、风险提示:HJT产业化进程不及预期风险、光伏行业装机量不及预期。 光伏设备:需求筑基,技术为翼光伏设备:需求筑基,技术为翼 图:光伏设备研究关键指标图:光伏设备研究关键指标 4 行业技术公司 长期需求长期需求:产业链市场空间及增 速主要由终端光伏电站装机需求 决定,光伏装机需求主要受政

6、策政策 及装机成本装机成本影响。 政策政策:随平价上网渐进,补贴政 策影响逐步消退,减排目标成为 长期驱动力。 装机成本装机成本:装机成本是影响电站 IRR的核心,要求整个产业链共 同降本。 短期需求短期需求:取决于产业链各环节 扩产,需关注扩产项目产能、技扩产项目产能、技 术路线。术路线。 替换需求替换需求:第一,技术迭代下存 量市场设备更新;第二,设备耗 材更新频率高(如热场部件等)。 供给供给:供需决定价格,从而影响 盈利能力和扩产。关注各环节出出 货量货量及库存库存。 关键指标关键指标:光伏装机规划、度电 成本、组件价格及出货量、各环 节库存水平、各环节扩产项目。 公司市场空间:公司市

7、场空间:关注公司设备覆设备覆 盖环节及价值量盖环节及价值量(单GW设备投资 额)。 公司竞争力:公司竞争力:下游客户产线招标产线招标 信息信息,公司中标占比。 业绩前瞻业绩前瞻:付款节奏一般为3331, 关注在手订单、新接订单、合同在手订单、新接订单、合同 负债、稼动率负债、稼动率。 新产品跟踪:新产品跟踪:新品客户验证情况、客户验证情况、 量产数据、新品研发阶段等。量产数据、新品研发阶段等。 关键指标关键指标:公司设备单GW价值量、 中标情况、在手/新接订单、合 同负债、量产数据、新品研发进 展。 新技术导入新技术导入成本降低引爆市场成本降低引爆市场 渗透率迅速提升实现技术迭代渗透率迅速提升

8、实现技术迭代 各环节技术指标:各环节技术指标: 硅片:硅片:厚度、尺寸、纯净度、p 型/n型等。 电池片:电池片:转换效率、良率、生产 节拍等。 组件:组件:转换效率、功率、衰减率、 生产节拍等。 技术降本路线:技术降本路线: 硅片:硅片:大尺寸硅片。 电池片:电池片:Topcon、HJT等。 组件:组件:半片、多主栅、叠瓦、无 主栅等。 技术进展技术进展:可参考示范产线量产 数据。 关键指标关键指标:转换效率、单GW设备 投资额、良率、量产数据、技术 路线渗透率。 终端需求:预计未来三年全球装机终端需求:预计未来三年全球装机量量CAGR约约20% 数据来源: SolarPower Europ

9、e,东吴证券研究所测算 表:预计表:预计未来三年光伏装机量将快速增长未来三年光伏装机量将快速增长 图:图:预计预计2020-2022年全球新增装机量年全球新增装机量CAGR=20%图:图:预计预计2020-2022年国内新增装机量年国内新增装机量CAGR=26% 5 数据来源: CPIA,东吴证券研究所测算 数据来源:CPIA,SolarPower Europe,东吴证券研究所测算 201820192020E2021E2022E 国内(GW)44.2 30.2 45.0 50.0 60.0 yoy-17%-32%49%11%20% 全球(GW)102 115 135 160 200 yoy2%

10、13%17%19%25% 16 3030 37 40 49 77 100102 115 135 160 200 101% 88% 0% 23% 8% 23% 57% 30% 2% 13% 17%19% 25% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 50 100 150 200 250 2001620182020E2022E 新增装机(GW)YOY 0.5 2.5 3.5 10.6 10.6 15.1 34.2 53.3 44.2 30.2 45 50 60 213% 400% 40% 203% 0% 42% 126% 56% -17%-32% 49

11、% 11% 20% -100% -50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 400% 450% 0 10 20 30 40 50 60 70 2001620182020E2022E 新增装机(GW)YOY 国内光伏设备基本实现全线产业化国内光伏设备基本实现全线产业化 上游:上游:生产多晶硅材料,由原料硅砂(二氧化硅)经纯化过程冶炼出太阳能发电级的多晶硅接着将 多晶硅材料加工成硅晶片; 中游:中游:包括制造太阳能电池和电池组件。电池片环节中PERC工艺路线包括清洗制绒、扩散、蚀刻、 镀膜、网印和烧结等步骤,而HJT路线仅需清洗制绒、非

12、晶硅膜沉积、TCO膜沉积、网印四大步骤。 把太阳能电池片组装成一块太阳能电池板,即为电池组件; 下游:下游:系统、零部件行业,将太阳能电池组件与转换器、连接器等零部件组合,制作成发电设备。 6 硅棒硅棒/ /硅锭:硅锭: 单晶硅生长 炉、 多晶硅铸锭炉 硅片:硅片: 切片设备 (金刚石 线) 电池片(电池片(PERCPERC):): 清洗制绒设备、扩散炉、 刻蚀机、PECVD、丝网印刷 机、快速烧结炉 光伏组件:光伏组件: 光伏专业自动化生产 线:分选机、串焊 机、层压机、装框 机、组件测试仪 系统:系统: 控制架、 逆变器电池电池片(片(HJTHJT): 清洗制绒设备、 PECVD/CAT-

13、CVD、 PVD/RPD、丝网印刷机 OR ,东吴证券研究所整理 1.硅片环节:硅棒硅片环节:硅棒/片项目设备投资额约占项目总投资的片项目设备投资额约占项目总投资的70% 从单晶硅片及切片设备投资构成看,最核心是单晶炉和切片机。从单晶硅片及切片设备投资构成看,最核心是单晶炉和切片机。单晶炉约1.4亿元/GW,切片设备约 0.4亿/GW,这两种设备价值量占比最高;此外机加工设备约0.3亿元/GW,其他设备约0.2亿元/GW, 合计设备投资2.3亿元/GW。设备投资中单晶炉价值占比60%,切片设备价值占比13%。 7 环节环节工序工序投资(亿元投资(亿元 /GW/GW) 价值占比价值占比主要公司主

14、要公司 长晶环节长晶环节单晶炉1.457% 晶盛机电,连城数控, 京运通 切方加工设备0.312% 其他辅助设备0.052% 安装工程费及其他费用0.729% 合计2.45100% 切片环节切片环节切片机0.450% 上机数控,晶盛机电, 梅耶博格,小松NTC 分选机0.113% 清洗、脱胶等设备0.056% 安装工程费及其他费用0.2531% 合计0.8100% 表:硅片设备中单晶炉、切片机价值量较高表:硅片设备中单晶炉、切片机价值量较高 东吴证券研究所测算 8 1.硅片环节:硅片硅片环节:硅片龙头启动扩产潮,对应龙头启动扩产潮,对应20-22年年均设备需求年年均设备需求140亿亿 2019

15、年3月19日,中环股份与呼和浩特市人民政府签署了“中环五期25GW单晶硅项目”合作协议,项目 投资额达90亿元。目前,中环单晶硅片产能大约25GW,项目建成后,公司将有超过超过50GW的单晶硅片 产能。(初步预计5期的12寸硅片有10GW产能) 2019年底,隆基接连公布新的单晶硅片扩产计划,将在云南腾冲和曲靖分别扩产10GW,远期规划产能 目标近100GW。 2020年7月13日,上机数控启动30亿元定增计划,其中21亿元用于年产8GW单晶硅拉晶生产项目建设。 2020年8月13日,晶澳与曲靖市人民政府签署协议,计划投资约58亿元用于建设20GW单晶拉棒及切片项 目。 2020年11月17日

16、,通威拟与天合光能合作投资光伏产业链,计划投资65亿元用于建设15GW拉棒、切片 项目。 表:中环表:中环股份股份+ +晶科晶科+ +隆基隆基+ +晶澳晶澳+ +上机数控上机数控+ +通威启动通威启动硅片扩产潮硅片扩产潮 东吴证券研究所测算 单晶硅片产能(单位:单晶硅片产能(单位:GWGW) 200192020E2021E2022E 隆基股份810 中环股份 3.500 晶科能源 1.53611.5192634 晶龙/晶澳 3.54.558.4142434 京运通371115 通威通威可以减少3%的转换效率损失自主创新 帝尔激光

17、自成立之初就专注光伏激光加工设备,技术积累深厚。帝尔激光自成立之初就专注光伏激光加工设备,技术积累深厚。拥有多项激光加工设备自 主创新专利。公司56项实用新型专利全部是原始取得,目前形成了较为完整的、具有自主 知识产权的光伏和激光加工复合技术储备。核心激光加工技术主要包括核心激光加工技术主要包括PERCPERC技术、技术、SESE技技 术、术、MWTMWT技术、技术、LID/RLID/R技术。技术。 帝尔激光激光加工设备布局全面,贯穿帝尔激光激光加工设备布局全面,贯穿PERCPERC电池片整条产线。电池片整条产线。设备功能涵盖激光消融、扩 散、打孔、激光修复等关键环节。 PERC+PERC+时

18、代,单时代,单GWGW对激光设备的需求在持续提升。对激光设备的需求在持续提升。HJTHJT时代,这个趋势只会加强。时代,这个趋势只会加强。 表:公司四大核心技术均处于行业领先水平表:公司四大核心技术均处于行业领先水平 62 2.3帝尔激光:积极布局下一代电池片生产过程中的激光技术帝尔激光:积极布局下一代电池片生产过程中的激光技术 ,东吴证券研究所 序号序号研发项目名称研发项目名称项目描述项目描述进展情况进展情况 1 TOPCON 高效电池激光应 用技术研究 激光开膜与掺杂技术应用于Topcon结构,提升电池效率;采用无损 激光切片技术,降低组件端切片功率损失。 研发中 2 HJT 高效电池激光

19、应用技 术研究 电池工艺中的激光隔离、激光去膜等技术实现降本提效;采用无损 激光切片技术,降低组件端切片功率损失。 研发中 3 大尺寸硅片激光应用技术 研究 新研发一种多激光在线/离线加工机内部结构,可以根据客户的需 求来配置不同数目的激光器来匹配产能要求拟采用高速取放料、激 光加工、 CCD检测定位等功能。 研发完成,已形 成量产 4 4高效电池转移印刷设备高效电池转移印刷设备 新研发一种转移印刷的技术,通过一种转移工具快速将银浆转移至新研发一种转移印刷的技术,通过一种转移工具快速将银浆转移至 电池片栅线位置。使其得到更细,形貌更好的栅线。电池片栅线位置。使其得到更细,形貌更好的栅线。 研发

20、中研发中 5 太阳能电池激光LID/R技 术与系统集成研究 针对PERC高效电池的光衰问题,采用激光辅助技术,进一步开展适 合不同类型电池光致衰减及再生技术实验研究最终实现激光LID/R 设备的产品化并进行推广。 研发中 6 基于太阳能电池叠瓦组件 应用的高效激光划片智能 装备的研究 在太阳能电池叠瓦组件的生产过程中,激光划片设备需要将大块的 电池片首先按设计版图划分刻槽成若干小块,然后通过裂片、点胶、 叠串等工艺拼接成最后的组件。 研发中 公司积极布局激光转印技术,相较丝网印刷,激光转印主要具有以下三点优势:公司积极布局激光转印技术,相较丝网印刷,激光转印主要具有以下三点优势: (1)银电极

21、不需要再与晶圆接触,大幅降低电池片银浆使用量; (2)一定程度的提升光电转化效率; (3)激光技术对超薄太阳能电池晶圆不会产生压力,最高可将太阳能电池晶圆的断裂率减 少80%。 表:公司目前主要在研项目表:公司目前主要在研项目 63 目录目录 硅 片 设 备 : 硅 片 龙 头 开 启 扩 产 潮 , 大 尺硅 片 设 备 : 硅 片 龙 头 开 启 扩 产 潮 , 大 尺 寸 硅 片 拉 长 景 气 周 期寸 硅 片 拉 长 景 气 周 期 组 件 设 备 : 多 主 栅 和 叠 瓦 技 术 渗 透 率组 件 设 备 : 多 主 栅 和 叠 瓦 技 术 渗 透 率 加 速 提 升 , 设 备

22、 替 换 需 求 大加 速 提 升 , 设 备 替 换 需 求 大 64 风 险 提 示风 险 提 示 投 资 建 议投 资 建 议 电 池 片 设 备 :电 池 片 设 备 : 2 0 2 0 年 为年 为 H J T 元 年 , 预 计元 年 , 预 计 2 0 2 0 - 2 0 2 2 H J T 设 备 市 场 空 间 约设 备 市 场 空 间 约 2 9 0 亿亿 3.组件环节主要设备组件环节主要设备 组件环节通过不同的封装工艺,在既有电池片效率的前提下,尽量提升组件的输出功率 或单瓦发电量。 光伏组件生产流程包括分选单焊接串焊接拼接层压削边EL测试装框装 接线盒清洗IV测试环节。

23、 图:组件环节主要设备包括分选机、串焊机、层压机等图:组件环节主要设备包括分选机、串焊机、层压机等 65 3.组件环节:组件环节:2020年扩产项目规模已超年扩产项目规模已超160GW 66 企业企业扩产规模(扩产规模(GWGW)扩产项目扩产项目投资金额(亿元)投资金额(亿元) 东方日升 10安徽滁州电池组件厂80 15浙江义乌组件项目- 协鑫集成 2.5降幅阜宁叠瓦组件项目10.7 60安徽肥东县光伏组件及配套180 隆基股份 5浙江嘉兴单晶组件项目19.48 10陕西西安单晶电池及组件中试45 晶澳科技10浙江义乌组件项目- 中环股份6天津G12高效叠瓦组件项目- 湖南红太阳0.3大尺寸高

24、功率组件生产系统集成1.2 中利集团1常熟TOPCon电池及组件改造3.75 亿晶光电2.5常州单晶组件3.2 华君电力10江苏南京光伏组件生产线32 江苏中润5江苏宿迁高效光伏电池及组件102 无锡尚德5江苏扬州组件项目20 未来光能1超高效叠瓦组件15 中利腾辉5山东淄博组件项目- 江西展宇5太阳能电池组件项目20 赛拉弗5高效太阳能组件项目40 中来股份2泰州TOPCon电池组件35 合计:合计:163163GWGW 表:表:2020年光伏组件扩产项目年光伏组件扩产项目 20202020年光伏硅片、电池片、组件、材料环节投资总额超年光伏硅片、电池片、组件、材料环节投资总额超2100210

25、0亿,其中组件环节扩产幅度最大,主要亿,其中组件环节扩产幅度最大,主要 组件项目扩产规模合计已达组件项目扩产规模合计已达163GW163GW。 东吴证券研究所整理 66 3.传统模型:传统模型:2020-2022年新增年新增+存量更新组件设备存量更新组件设备需求合计需求合计141亿亿元元 按照传统模型,我们测算2020-2022年新增+存量光伏装机带来的组件设备需求分别为45亿 元、45亿元和51亿元。 组件环节中串焊机串焊机和层压机层压机价值量占比较高,分别约占36%/27%,对应每年新增设备需求约 17亿/13亿。 表:表:2020-2022年组件设备需求合计年组件设备需求合计141亿元亿

26、元 证券研究所测算 201920192020E2020E2021E2021E2022E2022E 中国新增装机量合计44.2455060 海外新增装机量合计57.890110140 全球新增装机量合计0 组件自动化生产线产能(GW)0.150.170.20.25 所需组件自动化生产线(条)680794800800 组件自动化生产线单价(万元)760760760760 单GW组件产能对应设备投资额(亿元)0.51 0.45 0.38 0.30 组件自动化生产线新增需求价值量(亿元)52606161 新增装机量新增组件(新增装机量新增组件(GWGW)900 全球组件存量产能2

27、37270295335 存量更新比例10%30%40%50% 存量更新组件产能存量更新组件产能24 81 118 168 组件自动化生产线存量更新需求价值量(亿元)组件自动化生产线存量更新需求价值量(亿元)12 36 45 51 新增和存量更新设备需求额合计(亿元)新增和存量更新设备需求额合计(亿元)12 45 45 51 串焊机价值占比36%36%36%36% 串焊机需求价值量(亿)4.3 16.2 16.3 18.3 层压机价值占比27%27%27%27% 层压机需求价值量(亿)3.2 12.1 12.2 13.7 67 3.3.修正模型:修正模型:20202020- -20222022年

28、新增年新增+ +存量更新存量更新组件设备需求组件设备需求合计合计196196亿亿元元 根据奥特维订单数据,2019年新签订单16亿,2020年预计新签订单28-30亿,其中存量更新需求约40%。 若从光伏新增装机维度测算,新增装机带来的设备需求几乎为0,与实际情况不符。 随着单GW组件投资额不断降低,设备投资回收期缩短,且组件环节技术迭代迅速,降本驱动下组件设备 更新换代十分频繁,旧产能未完全退场时也会购置新设备,因此从组件出货量角度测算更为准确。从组件出货量角度测算更为准确。 根据修正模型,我们测算2020-2022年新增+存量光伏装机带来的组件设备需求分别为50亿元、67亿元和 79亿元。

29、 表:表:2020-2022年组件设备需求合计年组件设备需求合计196亿元亿元 ,东吴证券研究所测算 201920192020E2020E2021E2021E2022E2022E 全球组件出货量(GW)5 产能利用率65%60%55%50% 库存系数80%80%80%80% 组件自动化生产线产能(GW/条)0.150.170.190.22 组件自动化生产线单价(万元/条)760760760760 单GW组件产能对应设备投资额(亿)=(1/)*0.51 0.45 0.40 0.35 组件产能需求(GW)=*(1/)*(1/)196 250 318 388 新增组件产能需求(

30、两个年度的差值)(GW)13 54 68 69 新增装机组件设备需求价值量(亿)新增装机组件设备需求价值量(亿)= =* *7 24 27 24 存量设备更新比例 10%30%40%50% 存量更新设备产能(GW)=(-)*18 59 100 159 存量更新设备需求价值量(亿)存量更新设备需求价值量(亿)= =* *9 26 40 55 新增和存量更新设备需求合计(亿)新增和存量更新设备需求合计(亿)= =+ + 16 50 67 79 串焊机价值占比36%36%36%36% 串焊机需求价值量(亿)=*6 18 24 28 层压机价值占比27%27%27%27% 层压机需求价值量(亿)=*4

31、 14 18 21 68 3.组件环节:多主栅组件环节:多主栅/无主栅和叠瓦技术是未来趋势无主栅和叠瓦技术是未来趋势 69 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2019年2020年2021年2022年2023年2025年 5主栅9主栅9主栅其他主栅 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2019年2020年2021年2022年2023年2025年 全片组件半片组件叠瓦组件 组件封装环节提升转换效率的主流途径有两种,一种是降低电池的功率损耗, 另一种是减少组件 内封装留白,从而使得单位面积的发电量更多。目前相关技术主要有半片、MBB(

32、多主栅)和叠瓦 等。 半片技术:半片技术:对产线改动较小,仅需添加激光划片设备、对串焊机简单改造,但功率提升太小,目前 只能提升5-10W,因此可作为过渡期的组件技术,但长期看行业需要更先进的组件技术。 多主栅多主栅MBBMBB:一方面减少遮光提升功率,一方面减少银浆消耗降低成本。5BB串焊机与MBB串焊机不 兼容,需更换MBB串焊机。目前目前MBBMBB组件渗透率增长迅速,成为增量市场的主流。组件渗透率增长迅速,成为增量市场的主流。 无无主栅:主栅:使用内嵌铜线的聚合物薄膜代替主栅,可大幅减少银浆消耗及遮挡面积。需新增膜线复合 机,同时串焊机替换成串压设备。 叠叠瓦:瓦:组件功率提升达10%

33、以上,唯一支持超薄硅片的组件技术平台。目前受限于设备投资、封装 成本较高,尚未大规模放量。 图:多图:多主栅组件逐渐成为主流主栅组件逐渐成为主流 图:半片、叠瓦组件渗透率逐步提升图:半片、叠瓦组件渗透率逐步提升 东吴证券研究所 3.MBB多主栅将对传统主栅技术形成替代多主栅将对传统主栅技术形成替代 70 MBBMBB多主栅技术优势:多主栅技术优势: (1 1)提升输出功率。)提升输出功率。缩短了电池片主栅之间的细栅长度,有效降低了细栅电阻,消耗的功率减 小,相应组件整体功率输出提升。 (2 2)银浆消耗量的降低能显著降低成本。)银浆消耗量的降低能显著降低成本。由于细栅和主栅优化,整体银浆耗量下

34、降,12BB相比 5BB银浆耗量至少可节省30%以上,而电池片银浆成本占非硅成本的50%以上,从而大大降低电池 片及组件的生产成本。 (3 3)组件可靠性提升。)组件可靠性提升。相同情况的隐裂、断栅,多主栅电池片的影响面积比5BB电池小,即多 主栅对电池片隐裂、断栅、破裂等容忍度更高。 表:表:P型多晶电池多型多晶电池多主主栅组件功率、填充因子提升情况栅组件功率、填充因子提升情况 类型类型Vm(V)Vm(V)Im(A)Im(A) Pm(W)Pm(W)Voc(V)Voc(V) Lsc(A)Lsc(A) FF(%)FF(%) 5BB33.673 8.886 299.23 39.698 9.3198

35、0.88 12BB34.378 9.012 310.09 39.793 9.46582.44 提升 比例 3.63%3.63%1.93%1.93% 类型类型 Vm(V)Vm(V)Im(A)Im(A) Pm(W)Pm(W) Voc(V)Voc(V) Lsc(A)Lsc(A) FF(%)FF(%) 5BB31.203 9.013 272.6 38.127 9.2677.2 12BB 32.002 9.206 280.65 38.129 9.26979.4 提升 比例 2.95%2.95%2.85%2.85% 表:表:N型单晶电池多型单晶电池多主主栅组件功率、填充因子提升情况栅组件功率、填充因子提升

36、情况 东吴证券研究所 3.MBB:技术迭代带来可观串焊机替换需求:技术迭代带来可观串焊机替换需求 多主栅组件技术难点主要表现在电池片分选、组件串焊、组件叠层三个方面,尤其是串 焊环节。而传统串焊设备与多主栅技术不兼容,随着多主栅渗透率提升,将带来大规模随着多主栅渗透率提升,将带来大规模 MBBMBB串焊机更新需求。串焊机更新需求。 ,东吴证券研究所测算 201920192020E2020E2021E2021E2022E2022E 全球组件出货量(GW)5 产能利用率65%60%55%50% 库存系数80%80%80%80% 组件自动化生产线产能(GW/条)0.150.17

37、0.190.22 单条线串焊机价值量(万元/条)280280280280 单GW组件产能对应串焊设备投资额(亿)= (1/)* 0.19 0.16 0.15 0.13 组件产能需求(GW)=*(1/)*(1/)196 250 318 388 MBB组件渗透率10%20%35%50% MBB串焊设备需求(GW)=*20 50 111 194 MBB串焊设备需求价值量(亿)=*4 8 16 25 当年存量当年存量MBBMBB串焊设备替换需求(亿)串焊设备替换需求(亿) (两个年度的差值)(两个年度的差值) 4 48 8 9 9 表:多主栅渗透率提升将带来大规模表:多主栅渗透率提升将带来大规模MBB

38、串焊机更新需求串焊机更新需求 71 72 ,东吴证券研究所 3.无主栅技术:显著降低银耗、提升转换效率无主栅技术:显著降低银耗、提升转换效率 无主栅技术采用薄膜-网栅线电极,而非传统的电池片焊带。一般由15-38根铜线嵌入 到聚合物箔中,然后与电池电极直接相连。相较传统主栅技术,主要在以下四个方面 具有优势: 1 1)显著降低银浆用量:显著降低银浆用量:电极与铜线细栅直接接触,无需使用银浆印刷主栅。166166硅片硅片 耗银量由耗银量由5 5BBBB的的300300mg/mg/片降到无主栅的片降到无主栅的100100mg/mg/片以下片以下。 2 2)性能长期稳定性能长期稳定,可靠性高:可靠性

39、高:无主栅技术将所有细栅线直接连接在电池片表面,每 一根细栅在密集的网栅均以电气方式连接,可防止电池片隐裂和破损带来的不利影响。 采用无主栅技术连接的组件,其性能是IEC要求的三倍,远超行业标准。 图:无主栅(图:无主栅(smartwiresmartwire)组件性能是)组件性能是IECIEC要求的三倍要求的三倍 图:无主栅(图:无主栅(smartwiresmartwire)技术显著降低银浆用量)技术显著降低银浆用量 73 ,东吴证券研究所 3.无主栅技术:显著降低银耗、提升转换效率无主栅技术:显著降低银耗、提升转换效率 3 3)电损耗降低:电损耗降低:栅线数量与长度是影响电阻的关键因素。SW

40、CT技术将电流分散至多 达38根网栅线,长度由39mm降低至4-8mm,使得欧姆损耗显著下降,组件功率提升2% 以上。 4 4)光吸收性提升:光吸收性提升:SWCT技术采用圆形细网栅线,光经过栅线表面反射然后被组件吸 收,相较传统主栅技术可降低25%以上的遮光面积。 图:无主栅技术采用图:无主栅技术采用薄膜薄膜- -网栅线电极网栅线电极 图:无主栅技术降低光反射损失,提升转换效率(图:无主栅技术降低光反射损失,提升转换效率(EFFEFF) 3.叠瓦:新增产能设备投资额较大,单叠瓦:新增产能设备投资额较大,单GW对应约对应约2亿元亿元 需新增切片、排版设备。需新增切片、排版设备。相比传统组件封装

41、流程,叠瓦工艺主要多了 3 道工序:电池 片切割、导电胶涂覆以及电池片叠片排版。 1 1GWGW 的叠瓦组件对应投资约的叠瓦组件对应投资约2 2亿元亿元。叠瓦主要设备投资额情况:汇流条焊接机3000-4000 万元,约占比 15%-20%;叠瓦焊接机+丝网印刷机+激光划片机8000-9000 万元,约占比 40%-50%;自动化产线 4000-5000 万元,约占比 20%-25%;层压机1200-2000 万元,约 占比5%-10%;其他辅助设备 2000 万元,约占比 10%。在叠瓦产线的投资中,因为叠瓦 工艺导致的设备投资增加较大,叠瓦设备商将受益于叠瓦技术的发展。 ,东吴证券研究所 设

42、备设备投资额投资额占比占比 汇流条焊接机3000-4000万元15%-20% 叠瓦焊接机+丝网印刷机+激光划片机8000-9000万元40%-50% 自动化产线4000-5000万元20%-25% 层压机1200-2000万元5%-10% 其他辅助设备2000万元10% 合计1.8-2亿元100% 表:表:1GW 1GW 叠瓦产线的设备投资额情况叠瓦产线的设备投资额情况 74 3.叠瓦:预计叠瓦:预计2020-2022叠瓦组件的设备需求约叠瓦组件的设备需求约60亿亿 ,东吴证券研究所测算 201920192020E2020E2021E2021E2022E2022E 全球组件存量产能合计(GW)

43、0 叠瓦产能渗透率5%7%10%15% 叠瓦产能8 13 20 33 新增叠瓦产能需求(GW)4 5 7 13 叠瓦组件产能利用率90%90%85%80% 实际新增需求(GW)4 6 9 16 1800型产线占比70%40%10%0% 3000型产线占比30%60%90%100% 1800型产线产能合计(GW)3 2 1 0 3000型产线产能合计(GW)1 3 8 16 激光切割设备(亿)1 1 2 3 丝网印刷设备(亿)1 1 2 4 叠焊设备(亿)2 2 3 6 汇流条焊接设备(亿)2 2 3 6 层压机(亿)1 1 2 3 自动化设备(亿)2 2 4 7 其他辅助

44、设备(亿)1 1 2 3 新增需求合计新增需求合计9 9 11 11 17 17 32 32 表:据我们测算表:据我们测算,2020-2022叠瓦组件设备市场空间约叠瓦组件设备市场空间约60亿亿 75 3.叠瓦:长期看专利问题有望解决叠瓦:长期看专利问题有望解决 东吴证券研究所 短期来看,短期来看,Sunpower 的专利布局很难绕过。的专利布局很难绕过。Sunpower 的专利布局最全面,从电路、 排版到外观设计各个环节都拥有专利,其工艺方案目前来看也是叠瓦技术的最优路 径。未来其他企业只能通过牺牲一些成本或效率以避免专利侵权,或者通过支付专利 费的形式获得 Sunpower 和东方环晟的专

45、利授权。 长期来看,专利问题不会对叠瓦的发展带来实质性阻碍。长期来看,专利问题不会对叠瓦的发展带来实质性阻碍。尽管 Sunpower 在专利上的 布局非常强大,但也并非堵住了所有的工艺空间。国内企业目前主要通过关键节点自 主研发并申请专利的方式绕过 Sunpower 的专利节点,防止专利侵权问题发生。未来 国内企业也可以通过授权以及合作来解决专利问题。 公司公司申请时间申请时间专利类型专利类型专利内容(创新之处)专利内容(创新之处) 东方环晟东方环晟SunPower授权授权得到长串竖版型电池片分布 塞拉弗塞拉弗2017年5月外观设计专利叠瓦光伏组件(竖排) 隆基隆基2017年8月发明专利 新的

46、叠瓦光伏组件制造方法;电池片分散 式竖版型布局 通威通威2018年5月实用新型专利探针快速对位装置 晶澳晶澳2018年5月实用新型专利电机引线连接电池串 阿特斯阿特斯2018年8月外观设计专利外观和布局上的改进 东方日升东方日升2018年9月发明专利叠瓦组件采用分开的电路设计 表:国内主要光伏企业叠片专利申请表:国内主要光伏企业叠片专利申请 76 3.各组件技术占比受电池片环节技术路线影响各组件技术占比受电池片环节技术路线影响 ,东吴证券研究所整理 各组件技术渗透率取决于未来电池片环节技术发展。各组件技术渗透率取决于未来电池片环节技术发展。未来组件环节主要有三种路线(1) 半片+MBB;(2)

47、叠瓦;(3)无主栅。虽然理论上来说叠瓦、无主栅均可兼容PERC和 HJT,但实际上HJT与无主栅技术更为契合。因此若未来PERC仍为主流,则MBB与叠瓦技 术将为主要组件技术;若HJT电池渗透率快速提升,则无主栅技术将占据重要地位。 我们认为我们认为HJTHJT电池将成为未来主流,因此组件环节无主栅技术渗透率也将迅速提升电池将成为未来主流,因此组件环节无主栅技术渗透率也将迅速提升。 2021年Q2是HJT行业重要窗口期,届时若良品率、转换效率等各项参数在GW级规模上得 到验证,HIT会迎来全面爆发,我们预计2025年左右完成对PERC的全面替代。 表:组件技术及电池片技术兼容性表:组件技术及电

48、池片技术兼容性 半片半片MBBMBB双面双面PERCPERCHJTHJT 半片- MBB- 叠瓦(主要) 无主栅(主要) 77 3.1奥奥特维:实现国产跨越的光伏组件设备第一龙头特维:实现国产跨越的光伏组件设备第一龙头 奥特维是主要从事光伏设备和锂电设备制造的高新技术企业,系光伏组件设备串焊机的奥特维是主要从事光伏设备和锂电设备制造的高新技术企业,系光伏组件设备串焊机的 第一大龙头第一大龙头。2019年,公司核心业务常规及多主栅串焊机设备部分收入占公司总收入 63%,销售额达4.8亿元,市场占有率第一。公司成功打破了国外龙头对中国光伏组件设 备的长期垄断。原行业龙头美国komax,日本NPC、

49、toyama,德国帝目等因同级别串焊机 价格在奥特维四倍以上,已失去竞争能力,彻底停止串焊机业务或退出中国串焊机市场。 图:图:20192019奥特维营收构成奥特维营收构成 书,东吴证券研究所 78 3.1奥特维:核心业务驱动下业绩持续增长奥特维:核心业务驱动下业绩持续增长 20202020年年Q1Q1- -Q3Q3,公司实现营收,公司实现营收6.56.5亿元,同比亿元,同比+65%+65%;归母净利润为;归母净利润为0.690.69亿元,同比亿元,同比+666%+666%。 近期公司的订单和业绩表现较好主要和行业趋势有关。2018年发布的531政策对产业影 响较大,为了应对政策,各光伏企业纷纷降价。降价之后,国外需求就开始大幅上涨。 随着工艺的不断改进,转换率不断提高,整个行业基本实现了平价上网。行业不再依赖 国家政策补贴,实现了自我生存,这是整个行业较为重要的里程碑。 ,东吴证券研究所 图:图:20162016- -20192019营收复合增速为营收复合增速为19%19%图:图:20172017- -20192019归母净利润复合增速为归母净利润复合

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