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1、2020年光伏设备行业深度调研分析报告筱宇轩2020年4月5日随着海外需求逐步释放，具备更强品牌和渠道能力的组件供应商竞争优势更加 突出，半片、MBB 及高密度组件技术助力组件步入 4.0+时代。对高效产能的 追求引发了组件端新一轮的技改、扩建潮，有望带动设备需求继续增长。一、海内外需求共振，光伏平价打开新空间（一）国内：政策如期落地，2020 年国内装机有望迎来反弹2020 年国内光伏装机有望重回增长：2019 年受竞价、补贴政策落地时间影响，终端市场启动延迟，当年国内光伏装 机 30.1GW，同比下滑 32%。而值得关注的是，2019 年我国公布了第一批光伏平价上网项目，合计容量达到 14
2、.78GW， 从竞价补贴项目来看， I、II、III 类资源区电价大幅低于指导价，单位发电量平均补贴强度分别不到 0.07 元/kwh、0.06 元/kwh 和 0.1 元/kwh，而随着技术进步和产能扩张，组件价格进一步下跌，我们预计 2020 年单位发电量补贴强度还 将进一步下降，光伏平价新时代逐步临近。2020 年 3 月 5 日，国家能源局关于 2020 年风电、光伏发电项目建设 有关事项的通知正式下发，2020 年度新建光伏发电项目补贴预算总额度为 15 亿元，其中 5 亿元用于户用光伏， 补贴竞价项目（包括集中式光伏电站和工商业分布式光伏项目）按 10 亿元补贴总额组织项目建设。考
3、虑 2019 年遗 留项目、新增户用式光伏项目、示范项目、竞争性招标项目并网及新增平价项目并网，我们预计 2020 年国内新增光 伏装机容量有望超过 40GW，实现反弹。（二）海外：光伏平价渐行渐进，终端需求更加多元化部分国家已实现平价上网，海外需求释放支撑制造端增长：531 新政后，光伏组件出口单价快速下跌，截至 2019M12， 已降至 0.26 美元/瓦，相比 531 前跌幅 23.5%，刺激海外装机需求释放。2019 年海外新增光伏装机量 90.9GW，同比 增长 81%，其中有 17 个市场体量超过 1GW。我国光伏组件出口量 63.5GW，同比大幅增长 61.6%。海外市场多点开花
4、，需求欣欣向荣。据彭博新能源数据，2018 年光伏装机规模超过 1GW 的国家或地区数量达到 13 个，2017 年为 9 个，CPIA 统计数据显示，2019 年新增光伏装机超 GW 级的市场数量预计在 16 个以上，包括：中国 大陆地区、中国台湾地区、美国、印度、日本、越南、澳大利亚、西班牙、德国、墨西哥、乌克兰、荷兰、巴西、 韩国、阿联酋、巴基斯坦等。2019 年我国光伏组件出口金额 173.1 亿美元，其中超 1 亿美元的市场有 28 个（2018 年 22 个），超 10 亿美元的有 6 个（2018 年 4 个），出口量超过 1GW 的国家和地区共 15 个（2018 年为 11
5、个）。过去过度依赖单一市场的格局正被打破，全球光伏市场逐步呈现多点开花的局面。光伏安装成本已大幅下降，大规模应用前景可期：技术迭代带动光伏发电成本不断降低，截至 2018 年，太阳能安装 成本相比 2010 年已实现大幅下降。据 IRENA 统计，自 2014 年全球光伏加权发电成本已落入化石燃料发电成本区间 内，预计到 2020 年光伏发电成本将进一步降至 0.048 美元/kwh，低于化石燃料最低发电成本，届时 83%的光伏项目 发电价格将低于化石能源价格，经济性更加凸显。可再生能源受青睐，占比有望逐步提升，光伏需求料将实现长期成长：截至 2018 年底，全球超过 230 个城市设定了 至
6、少在某一领域实现100%应用可再生能源的目标，全球可再生能源发电占比已经达到26%，其中光伏发电占比2.2%， 光伏发电技术成熟，经济性不断凸显，已连续 3 年在可再生能源新增装机量中占比居于首位。据 UNEP 预计，按照 2015 年巴黎协定目标，将全球升温控制在工业化前 2以内，20202030 间全球碳排放量每年需减少 2.7%。光 伏发电有助于减少二氧化碳排放，应对全球气候变化，目前已有 180 个国家制定了光伏政策。光伏产业长期成长空 间有望逐步打开。我们按照 2020-2025 年全球发电量年均增速 2.5%，光伏发电占比到 2025 年提升至 6.5%7.5%， 光伏发电有效利用
7、小时数达到 1300 时测算，预计到 2025 年全球光伏新增装机达到 194252GW，年均增速 9.1%14.0%。降低终端度电成本的终极目标驱动光伏产业链各环节持续的技术迭代，高效化趋势日渐明朗，硅片、电池片、组件 环节有望展开新一轮产能扩张竞赛。二、硅片环节（一）单晶加速渗透，硅片向大尺寸迭代单晶渗透率加速提升，转线单晶效应明显：随着金刚线切割大范围推广，单晶相比多晶的性价比优势逐步显现，市 场份额逐步扩大，单晶组件出口占比已从 2019 年 1 月的 49%大幅提升至 2020 年 3 月的 83%。多晶硅片厂商积极向 单晶路线靠拢，保利协鑫多年持续投入研发的鑫单晶完成新品改造，于
8、2018 年正式推出，2019 年已与阿特斯、正 泰、日托光伏、爱康光电签订 6GW 鑫单晶供应合同。保利协鑫将通过现有铸锭炉改造方式和新建产能增加铸锭单晶 产能，预计 2019 年内将鑫单晶产能提升至 10GW。此外，垂直一体化厂商晶科能源也逐步削减多晶硅片产能，并大 力扩产单晶产能，年产 25GW 单晶拉棒及切方项目于 2019 年正式签约落户乐山，一期 5GW 项目已投产。降本驱动下，硅片逐步向大尺寸迭代：扩大硅片尺寸能够提升组件功率，从制造端看，在单位时间出片率不变的情 况下，硅片尺寸的增加可以增加单位时间产出的电池和组件的功率，从而摊薄制造成本，在不改变组件尺寸的情况 下，大硅片可减
9、小片间距占比，提升组件功率。在降成本的驱动下，硅片大型化已成趋势，未来 M2 市场份额将逐步 萎缩，而受下游产线兼容性、产线改造投资意愿、经营模式以及不同尺寸硅片产能释放节奏的影响，硅片环节在尺 寸方面已形成三方割据的局面，其中中环推出 210 硅片，隆基主推 166 尺寸，晶科 Cheetah 组件采用 158.75mm 硅片， tiger 组件采用 163 尺寸硅片，保利协鑫铸锭单晶也向大尺寸迈进。硅片环节开启新一轮产能扩建，落后产能有望加速淘汰，头部化趋势愈发明显：随着光伏平价空间打开，需求逐步 释放，我们认为光伏硅片环节有望迎来新一轮优质产能扩建潮，主要原因在于：1）未来光伏高效化趋势
10、明确，然而 目前大尺寸硅片产能有限，2019 年 156.75mm 尺寸硅片市场占比仍然高达 61%，158.75mm 尺寸硅片占比 31.8%，而 166 及 210mm 硅片占比则不到 8%，未来专业化龙头公司或加速扩产构筑规模壁垒以提升自身在大尺寸硅片领域的话 语权，大尺寸硅片市场份额有望快速提升；2）以晶科、晶澳为代表的垂直一体化厂商为保证内部供应能力，规划积极提升硅片环节产能以应对自身组件产能扩张；3）技术迭代及效率提升导致新产能成本大幅优于老产能，带动存量 替换趋势，新产能扩建加速老产能出清过程，尾部产能被替代，新产能获得生存空间。考虑到头部公司扩产带来的 规模效应更加明显，未来市
11、场集中度有望进一步提升。目前隆基、中环、晶科、晶澳以及保利协鑫均在积极布局大 尺寸单晶硅片产能扩张，结合各公司产能规划，预计 2020-2021 年，五家公司单晶硅片产能有望分别达到 182 和 224.5GW，产能分别增加 74 和 42.5GW。（二）20202022 年硅片主设备需求有望达到 306385 亿元我们假设未来三年全球发电总量年均增速 2.5%，光伏发电占比到 2022 年提升至 4.60%4.90%，发电有效利用小时 数提升至 1300 小时，则到 2022 年全球光伏新增装机量 159GW183GW，单晶渗透率达到 90%，158.75mm 及以上 大尺寸硅片渗透率达到
12、100%。从历史数据看，硅片环节产能利用率基本维持在 70%75%左右的水平，考虑到硅片 环节不同产能的成本呈阶梯式分布，硅片价格长期下降趋势下先进产能的扩张对落后产能生存空间造成挤压，以及 大尺寸迭代趋势刺激产能进一步扩张，进而导致整体产能利用率偏低，假设产能利用率维持在历史平均水平，在悲 观和乐观两种情境下，到 2022 年大尺寸硅片产能需求有望达到 200GW247GW，对应新增大尺寸硅片产能 150GW197GW。在硅片制造工艺流程中，核心设备主要包括长晶炉、截断机、滚磨机、切片机及分选机，其中单晶炉价值占比最大。目前，非 210 硅片单 GW 主设备投资成本约为 2.42.7 亿元，
13、210 硅片由于尺寸扩大及设备产能提升，单 GW 投资成 本降低至约 1.71.8 亿元。我们假设到 2022 年，210 硅片在大尺寸硅片市场占比达到 22.4%，同时随着技术进步及设备产能提升，210 及非 210 硅片单 GW 设备平均投资分别下降至 1.65 和 2.25 亿元，则对应 2020-2022 年硅片设备需求有望达到 312410 亿元， 其中单晶炉市场空间 232306 亿元，截断机 34 亿元，切磨加工一体机 3242 亿元，切片机 3547 亿元，分选机 912 亿元。（三）国产化程度高，G12 对现有设备提出更高要求目前，总体来看，我国硅片设备国产化程度已达到较高水
14、平，单晶炉、截断机、切片机等环节设备，国产厂商已具 备比较明显的竞争优势，具体而言，国产设备在加工效率、加工效果等方面与进口设备不相上下，且相比进口设备具备明显的成本优势，此外，与海外厂商相比，国产厂商还有贴近国内市场、售后服务体系更加完善的优势。硅片 分选机是光伏硅片制造环节最晚实现国产化的设备，2017年以前硅片生产厂商所用硅片分选机主要还依赖进口，2017 年开始以奥特维为代表的国内厂商突破核心技术，推出了进口替代产品，2018 年市占率超过 11%。G12 硅片对单晶炉、滚磨机、截断机、切片机等硅片设备提出了相应的改造需求，晶盛机电成功研制出新一代光伏 单晶炉，可兼容更大热场，具备更大
15、的投料量能力，可满足 G12 硅棒全自动生长，并开发了适用于 G12 硅棒加工需 求的截断机、切磨复合加工一体线设备，实现光伏硅棒加工设备 G2-G12 全尺寸兼容。此外，晶盛机电还成功研制 出新一代切片机，具备高线速、高承载、高精度的切割能力，是国内第一次批量应用针对 G12 大尺寸硅片的专用金 刚线切片设备。三、电池片环节（一）发展趋势：“PERC+”延展 PERC 生命力，新一代电池技术酝酿更迭电池片环节正处在新一代技术路径探索期，提效降本“百花齐放”：PERC 技术已成主流并处在持续推进工艺升级 的过程当中，TOPCon 将背接触钝化镀膜思想和技术引入太阳能电池的生产制造环节，可在 N
16、 型和 P 型两类衬底上 使用，为降低终端 LCOE 提供了新路径。HIT 作为双极型晶体硅电池的最高形式，技术效率提升潜力巨大，电池厂 商纷纷布局寻求突破。1、PERC 技术已成主流，工艺升级趋势下，生命力有望延续相比 BSF，PERC 更具效率优势：PERC 电池（钝化发射极和背面电池）起源于上世纪 80 年代，并自 2015 年开始 逐步市场化。PERC 电池通过在电池背面增加钝化层，阻止载流子的复合行为，减少电损失，同时增强电池背表面 光反射，减少光损失，进而提高电池转换效率和电池性能。PERC 电池内部反射增强，有效降低了长波的光学损失， 背面钝化提升了开路电压和短路电流，使得电池转化效率相比传统 BSF 电池更高。2019 年 PERC 电池的平均量产 效率已经从 2014 年的 20.1%提升至 22.3%22.5%，平均每年提升 0.5%。
