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光伏行业专题报告新起点,TOPCon壁垒

发布时间:2024/8/28 13:15:12   

(报告出品方/作者:广发证券,陈子坤、纪成炜)

一、装机放量与N型替代共振,N型电池厂商迎来估值重构

(一)光伏确定性成长,装机需求超预期

能源转型已成为全球共识,光伏赛道兼具确定性及成长性。全球碳中和已成共识,世界各国相继出台顶层政策,指引光伏装机目标。中国已构建碳达峰碳中和“1+N"政策体系,在风光基地、整县推进、碳减排支持工具及电价市场化等多重利好下,预计国内光伏新增装机将持续加速;美国自年2月重返巴黎协定后出台《SolarFuturesStudy》,目标/年光伏发电占比达40%、45%;欧盟通过《欧洲气候法》,将年“气候中和”目标纳入欧盟法律。印度根据《印度分布式可再生能源的未来》,计划到年/年安装GW/GW的可再生能源项目;日本发布《第六版能源基本计划》,将年可再生能源发电所占比例从此前22%至24%提高到36%至38%;德国通过《可再生能源法案》,拟将光伏发电量提高近1倍至GW;韩国宣布《可再生能源计划》,目标在/年可再生能源的电力供应占比升至20%/35%。随着光伏产业度电成本显著下降,目前光伏发电已成为全球最经济的电力能源,有望成为全球新增电力装机主力。根据IEA预测,-年间光伏装机量将以21%的CAAGR增长至接近5TW,光伏占全球电力装机比重将从9.5%提升至33.2%。

全球光伏需求多点开花,预计/年新增装机GW/GW以上。能源转型大势所趋,全球需求多点开花超预期。海外市场PPA电价逐步上升,提高开发商投资光伏电站意愿,也进一步提高对组件、逆变器、辅材等原材料价格接受度,全球需求结构有望优化。中国光伏产业具有全球竞争优势,美国及欧洲进口组件占比较高,海外对建设本土光伏产业链重视程度不断提升,但短期或难摆脱对华光伏产品依赖,中国光伏产业有望成为全球能源转型中最大赢家。

(二)电池环节集中度偏低,头部厂商竞争格局稳定

年及以前电池片集中度偏低,规模化、集群化趋势明确。CPIA统计数据显示,我国光伏电池片前五大厂商产量占比从年的29.5%持续提升至年的56.3%,行业集中度仍低于光伏产业链其他环节。未来电池环节头部企业凭借良好人才基础、先进制造能力及资金等优势,进一步加强领先地位,并推动落后产能出清,竞争格局有望持续改善。

头部厂商竞争格局稳定,通威、爱旭稳居前二,捷泰取代璐安新晋榜单前五。捷泰科技借助股东钧达股份所提供的资本市场平台和融资渠道,资金实力得到显著提升,公司自年开始聚焦电池片产线改造,为产品质量升级和规模化生产奠定基础。

(三)终端景气带动电池需求高增,22年以来扩产规划充裕

-年电池环节产能利用率呈下降趋势,22年来N型加速渗透推动产能利用率回升。产量方面,根据CPIA数据,我国电池片产量从年11GW已快速增长至年GW。产能方面,年起龙头厂商如通威、隆基、晶科、爱旭等均宣布扩产高效单晶电池片,并针对双面PERC、大尺寸电池技术进行技改和扩产,导致国内电池片产能增速远高于产量增速,产能利用率逐步下降,年各厂商扩产后PERC产品已高度同质化、非硅成本趋同,产能扩张步伐放缓。年面对上游硅料供给趋紧,电池片厂商产能利用率骤降使电池环节盈利受损。年以来,N型电池转换效率优势明显,较PERC享有一定的溢价,电池片厂商为把握新型电池片技术路线机遇积极扩产N型电池,产能利用率回升明显。

(四)降本增效永不停歇,P型技术已触效率天花板

光伏技术主要分为P型与N型,区别主要在于原材料硅片和电池制备技术不同。P型硅片在硅材料中掺杂硼元素制成,N型硅片在硅材料中掺杂磷元素制成。P型电池原材料为P型硅片,通过制备技术分类主要包括BSF电池、PERC电池,N型电池主要包括PERT/PERL、TOPCon、HJT(异质结)、IBC等。P型电池制造工艺简单,成本更低。N型电池转化效率更高,但制造工艺复杂、成本更高。

P型电池量产转换效率逼近理论极限,产量过剩挤压投资回报。根据CPIA,PERC单晶电池行业量产效率已从年的21%以下提升至年的23.2%,量产效率已逼近24.5%的理论极限,电池环节亟需技术迭代。同时,通过统计行业扩产数据和中国光伏产业发展路线图数据可得,年P型电池单GW产能固定资产投资额为1.55亿元,较年降低88.45%。随着P型电池投资门槛持续降低,生产技术趋于成熟,P型电池产能扩张迅速,行业成本曲线扁平化、电池产品同质化现象凸显,P型电池市场竞争越发激烈。此外,根据硅业协会、CPIA等数据,年P型电池/组件产量分别为/GW,同比+41.67%/58.63%,P型电池产量较组件多出近14GW。随着23年产业链下游对N型电池接受度进一步提高,叠加N型电池持续放量,N型电池对P型的替代加速,P型电池正逐步进入供给全面过剩局面,毛利润持续被压缩。根据Solarzoom和我们测算,P型电池单瓦毛利从年的0.45元/W降低至年5月的0.17元/W,降幅达到62.22%,投资回报持续承压。

(五)N型电池优势凸显,行业估值重构时刻已至

N型电池优势凸显,渗透率有望快速提升。相对P型晶硅电池,N型晶硅电池少子寿命高,无光致衰减,弱光效应好,温度系数小,是晶硅太阳能电池迈向理论最高效率的希望。根据集邦咨询等机构数据,当前TOPCon/HJT最高理论转换效率已达到28.7%/28.5%,最高量产转换效率分别为25.6%/25.2%,均显著高于PERC24.5%的理论极限,N型电池转换效率优势凸显。面对全面平价上网时代,在各环节降本接近极限、原材料及运输成本上涨,可安装面积逐年稀缺的背景下,高效电池技术可凭借转换效率优势摊薄终端成本,行业对于N型电池需求愈发迫切。根据CPIA,年N型电池市场份额仅为9.1%,在下游旺盛需求驱动下,未来渗透率有望快速提升。

终端需求旺盛叠加渗透率加速提升,N型电池“戴维斯双击”时刻已至。根据我们上述预测,-年全球新增装机GW-GW,CAGR21.92%,终端旺盛装机需求持续打开高效电池片市场空间。同时,传统PERC电池转换效率与降本空间接近理论极限,光伏电池行业对于高效电池的需求愈发迫切。根据SMM光伏视界,5年内N型电池市占率将提升至80%以上。N型技术渗透率快速提升,在实现对原有P型技术路线替代过程中,有望为技术领先的头部N型电池片企业带来超越行业高增趋势的成长曲线,头部N型电池片厂商估值将步入长期上行通道,叠加头部厂商率先享受N型量利红利,业绩持续向好,N型电池“戴维斯双击”时刻已至。

二、TOPCon步入量产时代,先入局者享超额收益

N型光伏电池主要包括TOPCon、HJT和IBC三种技术路线,未来三种技术路线的进一步结合与升级将形成下一代N型电池技术,例如:IBC与TOPCon继续结合将形成TBC技术,IBC与HJT继续结合将形成HBC技术。通过对TOPCon、HJT和IBC三种路线对比分析可知:①从生产工艺难度:IBCTOPConHJT,HJT电池工艺最简单,核心工艺仅需要4步;②转换效率:TOPConHJTIBC,目前HJT的量产最高效率已经达到25.2%,TOPCon量产最高效率达25.62%,IBC量产最高效率为25%;③从投资成本:HJTIBCTOPCon,根据CPIA,22年PERC和TOPCon产线生产设备已基本实现国产化,当前PERC单GW设备投资在1.2亿元左右,TOPCon投资约1.6-1.9亿元左右,HJT投资额在3.6亿元左右,IBC设备投资额则在3亿元左右;④生产设备兼容性:TOPConIBCHJT,TOPCon电池兼容性最高,可以从原有PERC产线转换,HJT电池完全不兼容现有设备;⑤从产能规划:TOPConHJTIBC,根据集邦咨询预测,年TOPCon电池产能将集中落地,预计23年年底TOPCon电池产能达GW,占N型电池总产能的73.7%;HJT电池产能达55GW,占比16.3%;IBC电池产能达33.75GW,占比10.0%。

TOPCon较当下PERC、未来HJT优势明显,率先实现商业化大规模量产。常规铝背板BSF电池(1代)→PERC电池(2代)→PERC+电池(2.5代)→HJT电池(3代)→IBC电池(4代),目前处于2.5代向第3代电池过渡的阶段。PERC、PERC+、TOPCon属于一脉相承,均起源于BSF电池。而HJT异质结电池属于另起炉灶,为一种全新的电池结构。技术路线的竞争实质上是效率和成本的竞争,虽然HJT凭借较高的转换效率获得了产业界的

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