
展望2024
預計2024年全球光伏裝機有望保持平穩。隨著國內一二三期風光大基地項目的落地和配套的特高壓輸送通道使用,國內光伏裝機增速有望回歸正常水平。而歐洲市場經過組件清庫存、電價的回落等因素影響,預計2024年市場需求增速平穩。
中東、非洲等新興區域,清潔能源需求旺盛。預計2024年全球光伏裝機有望保持15%-25%增速,達425.5GW-462.5GW。
行業將迎來洗牌,探底后將開啟新一輪周期。經過2021-2023年行業的快速擴產,硅料、硅片、電池和組件各環節均面臨產能過剩風險。制造端過剩將導致各環節價格低迷,各環節均面臨盈利下滑壓力。
高成本落后產能以及資金實力較差二三線企業面臨更大經營壓力。TOPCon電池市場滲透率將快速提升,BC電池技術嶄露頭角,鈣鈦礦電池得到快速發展。行業將面臨淘汰落后產能過程,各家將迎來綜合實力的比拼。
國內光伏裝機高速增長,集中式和分布式齊發力。2023Q1-3,國內新增光伏裝機128.94GW,同比增長145.13%。我國光伏裝機規模大幅增長,主要受2022年延期的風光大基地項目落地以及光伏組件降價帶來的項目經濟效益提高影響。
同期,國內集中式光伏裝機61.8GW,同比增長257.85%,分布式裝機67.14GW,同比增長90.04%。按照國內月度15GW的新增裝機估算,2023年我國全年新增光伏裝機有望超170GW。2023年集中式項目落地進度較快,風光大基地一二三期項目得到較快落實,預計2024年國內光伏裝機將進入15%-25%的平穩增長階段。
中國對海外市場出口量增價減,區域特征顯著。2023年1-9月,中國光伏組件累積出口達157.7 GW,相較去年同期提升29.9%。我國太陽能電池累計出口金額2514.35億元,同比增長5.1%。量增價減是2023年光伏產品出口的主要特征。
從市場分布來看,2023年前三季度,歐洲市場累計進口量85.3GW,同比增長25.8%;亞太市場累計進口光伏組件33.4GW,已超過2022年全年;美洲市場累計進口22GW中國光伏組件,同比增長14%;
中東市場累計進口10.3GW光伏組件,同比增長58%;非洲市場累計進口6.6GW光伏組件。歐洲市場上半年拉貨明顯,下半年庫存堆積問題明顯,庫存消化問題拖累下半年表現。
光伏產業鏈各環節新增產能釋放,產品價格進入下行周期。光伏主材環節新增產能逐步釋放,尤其是供給緊缺的硅料在2022年11月迎來供需拐點,進而帶動產業鏈價格大幅下行。
根據PV Infolink統計,截至2023年11月15日,多晶硅致密料、P型單晶硅片-182mm/150μm、單晶PERC電池片-182mm/ 23.1%+、182mm單面單晶PERC組件價格分別為68元/KG,2.4元/片、0.45元/瓦和1.02元/瓦,分別較2022年底下滑59.52%、35.14%、43.75%、41.57%。182mm的TOPCon電池片與同尺寸的PERC電池價差縮減到5分。
硅料價格進入行業成本區間內,除成本領先的行業龍頭外,高成本產能面臨虧損風險。而硅片、太陽能電池和光伏組件受產品售價降低和成本降低雙重影響,單瓦盈利受顯著壓縮。
短期光伏行業供給較為充裕,企業開工率和庫存受影響,落后產線淘汰加速,部分新增產能建設進度放緩,而需求經過快速增長后有放緩預期,預計2024年光伏產品價格仍將逐步探底。
TOPCon電池轉換效率不斷提升。TOPCon電池擁有理論轉換效率高、低衰減、高雙面率、低溫度系數等優點。TOPCon電池理論轉換效率28.7%,而PERC電池轉換效率24.5%,HJT電池轉換效率29.2%。
2023年11月,晶科能源全資子公司浙江晶科能源有限公司自主研發的182N型高效單晶硅電池(TOPCon)轉化效率經國家光伏產業計量測試中心第三方測試認證,全面積電池轉化效率達到26.89%,創造了182及以上尺寸大面積N型單晶鈍化接觸(TOPCon)電池轉化效率新的紀錄。
從量產角度來看,2023年晶科能源TOPCon電池量產轉化效率25.6-25.7%,雙面POLY中試線效率達26%。鈞達股份通過 LPCVD 雙插技術改進和 SE技術量產導入,將TOPCon電池量產效率從 25%左右提升至25.5%以上。
BC技術路線嶄露頭角,頭部企業做出技術路線選擇。IBC技術作為平臺型技術,可與P型、HJT、TOPCON等技術結合,形成HPBC、HBC、TBC。BC電池將柵線做到背面,避免了金屬柵線電極的遮擋,能夠最大限度地利用入射光,減少光學損失,IBC電池在轉換效率上具有明顯優勢。
另外,正面無柵線,組件外觀全黑特質,更為美觀。但BC電池的缺點在于BC電池技術工藝復雜,生產成本較高等問題。2023年8月,隆基股份在半年度業績說明會認為BC電池會是晶硅電池的絕對主流,其在河南、河北地區單瓦發電量高出TOPCon 2%-3%,電池良率達95%。BC電池作為潛在的高轉換效率產品,生產技術和成本存在持續突破的潛力。
光伏板塊“以量補價”疲態漸顯,季度利潤逐步下行。光伏產業鏈降價帶來的制造端利潤壓縮對報表端影響明顯。2023年前三季度,69家A股光伏公司實現營業總收入10180.91億元,同比增長20.98%;歸屬于上市公司股東的凈利潤1146.87億元,同比增長7.81%。
分季度來看,2023年第一季度、第二季度、第三季度分別實現營業總收入3099.55億元、3564.38億元和3516.98億元,分別同比增長37.93%、20.62%和7.65%;對應歸屬于上市公司股東的凈利潤424.69億元、394.68億元、327.49億元,分別同比增長61.97%、7.38%和-24.64%。
2022年四季度硅料價格見頂,高基數效應以及下游產品價格調整滯后對2023年業績增長拖累明顯,因此,預計23Q4光伏板塊凈利潤增速將進一步走弱。
光伏產業鏈上游利潤逐步向下游轉移,輔材表現好于主材。2023Q3光伏支架、石英坩堝、導電銀漿、光伏焊帶和光伏設備歸母凈利潤同比增速排名居前。從細分子行業來看,硅料供需扭轉,硅料和硅片價格大幅下行導致上游業績同比大幅下降,硅料和硅片環節均出現營收和凈利潤同比大幅降低態勢。
而電池片和光伏組件價格調整相對滯后,同時,在PERC產線向TOPCon電池產能升級過程中,前期高價訂單執行后,三季度業績壓力漸顯。而光伏設備端,受益于資本開支的增長,晶盛機電、捷佳偉創、奧特維等企業在手訂單充裕,業績兌現力度較強。但預計隨著光伏行業進入洗牌階段,部分訂單無法執行而且新增訂單預計放緩。
輔材方面,光伏玻璃新增產能放緩,價格底部徘徊,行業有見底跡象,頭部企業具備成本優勢,業績表現穩健。支架、焊帶、金剛石線、銀漿等輔材受益于國內外裝機需求放量,凈利潤快速增長。
光伏行業龍頭企業具備更強的資本實力和抗風險能力。由于行業階段性供應過剩,預計2024年光伏產品價格保持低位,制造端盈利能力下滑,企業競爭加劇。而行業周期性低谷階段,需要綜合考慮償債能力、生產成本等因素。
從光伏行業發布的三季報可以發現:一是各細分領域頭部企業普遍留存大量貨幣資金。龍頭企業資金來源于景氣周期賺取的利潤以及資本市場非公開發行股票和可轉債募集資金,尤其是硅料、硅片和一體化組件產商賬面在近兩年賺取豐厚利潤賬面貨幣資金普遍超百億,具備較強的流動性。
二是各頭部企業普遍有息負債率較低。產能擴張項目多以募集資金作為資金來源,與傳統的大量借用銀行信貸存在差異,具備較小的債務償還壓力。三是各頭部企業在建工程較多,產能擴張仍在繼續。
光伏板塊二級市場單邊下跌,產能過剩擔憂抑制行業表現。2023年,光伏行業二級市場表現不佳,呈大幅下跌態勢。截至11月17日,光伏產業指數期間收益率-34.08%,表現大幅弱于滬深300指數。光伏行業所屬的中信一級行業電力設備及新能源同期下跌21.17%,中信一級行業中排名第29名。
2023年,光伏行業股票表現不佳原因有三:一是光伏產品差異化程度有限,連續的光伏產業鏈新老廠商大幅擴產導致行業階段產能過剩,產品價格大幅下挫影響盈利預期,行業基本面有所走弱;二是歐美、印度等區域自建產業鏈中長期將減少中國光伏企業全球市場份額;三是A股市場表現不佳,公募基金重倉持股的光伏板塊面臨基民贖回壓力,被迫二級市場減倉,進而形成減倉-股票下跌-減倉的循環。
從細分子行業來看,除導電銀漿板塊取得正收益外,其他板塊均大幅下跌。其中,逆變器、光伏膠膜、硅片、光伏焊帶、石英坩堝和光伏設備子行業跌幅均超過30%。
個股層面無亮點,帝科股份表現突出。個股層面,截至2023年11月17日,僅帝科股份、易成新能和樂凱膠片股票取得正向收益,而排名后五名公司為德業股份、海優新材、錦浪科技、禾邁股份和昱能科技。
2023年,帝科股份發力N型TOPCon電池正反面銀漿,并加快 N 型 HJT電池正背面低溫銀漿及銀包銅漿料的開發與產業化,儲備IBC電池、鈣鈦礦/晶硅疊層電池等下一代光伏電池金屬化漿料技術,其營收和凈利潤大幅增長,二級市場股價得到市場認可。
2023Q3公募基金對光伏板塊大幅減倉,持倉市值大幅縮水。根據Wind統計,截至2023年三季度末,公募基金披露的重倉持股中光伏公司合計持股數量42億股,較2022年底減少44.19%;合計持倉市值1243.11億元,較2022年底下滑64.96%;合計持股比例3.86%,較2022年底下滑3.53個百分點。
公募基金持倉50億元以上的光伏公司僅剩陽光電源、隆基綠能、天合光能、晶澳科技、通威股份、TCL中環、晶科能源、晶盛機電等頭部企業。
2024年光伏行業需求增速有望回歸20%左右的歷史增速水平。2023年,按照中國170GW的裝機容量,海外市場200GW的裝機需求測算,全球裝機容量有望達370GW,同比增長近六成。短期來看,隨著國內一二三期風光大基地項目的落地和配套的特高壓輸送通道使用,國內光伏裝機增速有望回歸正常水平。
而歐洲市場經過2023年以來的組件清庫存、電價的回落等因素影響,預計2024年歐洲光伏市場需求增速平穩。而中東、非洲等新興區域,清潔能源需求高增預計保持較高增速。預計2024年全球光伏裝機有望保持15%-25%增速,達425.5GW-462.5GW。
從中長期來看,全球清潔能源轉型動力十足,國家政策和經濟效益等多種因素驅動行業中長期持續發展。
2023年11月15日,中美兩國發表關于加強合作應對氣候危機的陽光之鄉聲明,提到“兩國支持二十國集團領導人宣言所述努力爭取到2030年全球可再生能源裝機增至三倍,并計劃從現在到2030年在2020年水平上充分加快兩國可再生能源部署,以加快煤油氣發電替代,從而可預期電力行業排放在達峰后實現有意義的絕對減少。”
而根據國際可再生能源機構(IRENA)發布的《World Energy Transitions Outlook 2022》,2030年全球光伏裝機量將達到5200GW,2050年將達到14000GW,將產生每年450GW的新增裝機需求。行業空間極為廣闊
行業將迎來新一輪淘汰賽,加速優勝劣汰。2021-2023年,光伏行業面臨國內外旺盛的市場需求,上市公司充分利用資本市場和銀行大規模擴大產能,同時,跨界資本進入,行業進入大發展時期。經過近三年的快速擴產,硅料、硅片、電池和組件各環節均面臨產能過剩風險。
根據統計,預計到2023年底,硅料、硅片、電池和光伏組件產能將達246萬噸(對應928GW硅片供應能力)、785GW、780GW、815GW。即使不考慮2024年各環節新增產能,光伏主材環節進入全面過剩階段。制造端過剩將導致各環節價格低迷,各環節均面臨盈利下滑壓力。
從另外一方面來看,行業產能過剩預期減緩或者終止新增產能投放、資本市場融資收緊減少項目資金來源以及落后產能的加速退出,有利于減少市場供給。
同時,2023年11月,工信部電子信息司召開光伏制造業企業座談會,重點圍繞光伏產業發展現狀、存在問題及挑戰,引導光伏產業產能合理布局,推動光伏產業高質量發展。
但是,短期光伏行業洗牌不可避免,高成本落后產能以及資金實力較差二三線企業面臨更大壓力。
光伏行業二級市場基本完成估值收縮,震蕩探底后將迎來新一輪周期。回顧光伏產業指數的二級市場的估值變化,可以發現2020年至2023年經歷兩個階段:
1)2020年4月至2021年8月,估值大幅擴張階段。2020年,中國提出雙碳目標以及美聯儲大幅降息并重啟QE,全球央行開啟寬松貨幣政策,光伏行業全球裝機需求高增。
2020、2021年中國光伏裝機增速分別達60.67%和13.86%;同期,全球光伏裝機需求同比增長13.04%、30.77%。該階段光伏產業指數PE(TTM)從25倍抬高到64倍,對應PB(LF)從1.85倍提升到6.8倍。
2)2021年8月至今,估值大幅收縮階段。2021年后,光伏產業鏈大幅擴產、行業供需格局預期扭轉,2022年地緣政治沖突提升歐洲光伏市場需求,貿易政策加速海外廠商自建產業鏈預期以及2022年后美聯儲持續大幅加息。
截至2023年11月17日,光伏產業指數PE(TTM)12.58倍、PB(LF)2.33倍,分別處于歷史1.71%分位和25.64%分位。
2024年,光伏行業需求增速預計有所放緩,行業進入洗牌階段。此階段將是企業技術、成本、管理、戰略的試金石,建議從成本優勢、資金優勢、產品差異化、技術優勢等角度選擇個股。建議投資者關注:
1)?制造端龍頭企業,如TOPCon電池產業鏈條相關領先企業和光伏玻璃領域頭部企業。
2)?技術創新領域,建議關注鈣鈦礦電池領域布局企業。
2024年TOPCon電池市場滲透率將大幅提升。隧穿氧化層鈍化接觸太陽電池(TOPCon電池)在N型硅片襯底上沉積超薄氧化硅層和摻雜多晶硅層形成鈍化接觸結構。TOPCon電池具有優良的界面鈍化性能,全面積收集載流子從而提高填充因子系數,結構簡單無需光刻開孔,兼容現有的PERC生產線等優點。
2022年以來,晶科能源、晶澳科技、天合光能、通威股份、鈞達股份、仕凈科技等企業均大幅加碼TOPCon電池產能。根據PV InfoLink統計,2023年、2024、2025年,TOPCon名義產能將有望達到477GW、662GW和725GW,并預計2023年、2024年、2025年對應組件出貨量110GW、264GW和374GW。
可以預見TOPCon電池市場滲透率將顯著提升,這將重復2019年PERC電池迭代鋁背場電池的過程。對應的晶科、鈞達等TOPCon電池制造商有望階段性享受行業快速發展紅利。
TOPCon電池工序端較長,涉及產業鏈環節較多。TOPCon電池生產工序包括:清洗制絨、硼擴散、濕法刻蝕、SiOx/非晶硅薄膜沉積、P擴散/高溫晶化、正面ALOx/SiNx沉積、背面SiNx沉積、絲網印刷燒結等。
TOPCon電池技術路線的普遍采用,對N型硅料、N型硅片、TOPCon電池相關設備及耗材需求均產生積極影響。
(1)N型硅料
N型硅料的需求將受益于TOPCon電池的崛起而快速增長。P型硅料隨著下游PERC產線的淘汰,需求將呈收斂態勢。而N型硅料將隨著下游TOPCon電池、HJT電池等N型電池需求放量而占比提升。N型多晶硅產品品質要求嚴格,其技術指標需要達到國標電子級三級以上標準。
其對于產品純度、體表金屬雜質含量要求均有大幅提升。按照 PV Infolink的估算,2024年 TOPCon光伏組件出貨量264GW,對應理論N型硅料需求量約88萬噸,預計同比增長140%。
硅料總體供應過剩,頭部企業具備N/P切換能力。據不完全統計,2023年,老牌硅料生產企業大全能源、新特能源、通威均有10萬噸/年級別的硅料產能釋放,同時,新加入者如青海麗豪、清電集團、信義光能、合盛硅業、寶豐能源、上機數控等一期項目5-10萬噸/年不等產能投放。
預計2023年我國硅料新增產能123萬噸/年,年底國內多晶硅供應能力有望達236.80萬噸/年。而2024年仍有合盛硅業、大全能源、中來股份和南玻A新增產能投產。硅料環節存在明顯產能過剩風險。從產品結構來看,N型硅料對產品純度要求更高,對生產能力提出更高要求。
頭部硅料供應商如通威股份、新特能源、大全能源等公司均具備批量化供應N型硅料的能力,預計未來將逐步提高N型硅料生產比例。供給寬裕背景下,N/P硅料價差有所收斂,但產品溢價提升企業盈利能力。
預計2024年,多晶硅供給過剩壓力將進一步導致產品價格下探。無論是N型或P型硅料價格將觸及行業生產成本甚至現金成本。部分高成本產能將面臨虧損壓力,行業進入淘汰落后產能階段。
同時,部分擬建和在建項目將面臨延遲投產、暫停或者取消生產局面。而頭部硅料企業如通威股份、大全能源、特變電工經歷2022年的行業景氣上行階段,均儲備充足的現金和較低的有息負債,有望扛過行業周期低谷階段,從而實現下一輪的周期擴張。
(2)N型硅片和相關設備耗材
P型和N型單晶硅片的區別主要有以下三點:一是摻雜成分不同,N型摻磷,P型摻硼。二是導電類型不同,N型電子導電,P型空穴導電。三是導電能力不同,N型自由電子越多,導電能力越強;P型空穴越多,導電能力越強。
N型硅片的生產需要滿足更低的含氧量要求,單晶爐升級迭代增加潛在超導磁場單晶爐需求。N型硅片對晶體品質和氧碳含量要求很高,要求更高的少子壽命和更低的氧含量。目前行業內從優化工藝參數,熱場結構優化以及采用新型的直拉技術(超導磁場技術)。
值得一提的是,為了達到純度更高的半導體級單晶硅,市場逐步導入高成本的磁場拉晶技術。磁場拉晶技術中磁感線與大多數的熔體對流流向垂直,可以有效抑制坩堝內熔體的強烈對流,減少坩堝內壁的腐蝕,降低單晶硅中的氧含量。
目前,晶盛機電、松瓷機電和連城數控均推出相應低氧單晶爐產品。其中,晶盛機電將半導體領域的超導磁場技術導入光伏領域,實現小于5ppm的超低氧單晶硅穩定生長,徹底消除同心圓與提高少子壽命,拓寬了有效電阻率范圍,得到市場批量訂單。
考慮到TOPCon電池放量帶來的N型硅片的切實預期,按照2024、2025年35%、60%的超導磁場單晶爐估算,對應的市場空間有望達71.08億元和127.91億元。
硅片減薄帶來金剛線、切片機等設備耗材的迭代需求。硅片發展的趨勢是大尺寸、薄片化、N型。硅片薄片化切割可以減少硅料損耗,增加每公斤硅料的出片數。TOPCon電池厚度在130μm左右。TOPCon電池具備更高的硅片減薄潛力。
因此,對于切片機,使用更小線徑金剛線、更高線速、小軸距切割設備來實現硅片減薄、提高切割質量降低切削耗損量、提高切片效率。2022年,用于單晶硅片的金剛線母線直徑為38μm,且呈不斷下降趨勢。
同時,鎢絲金剛線批量化供應,進入切割輔材領域。金剛石線單GW硅片用量隨著線徑的減少而增長。
粗略估算,2023、2025、2030年全球金剛石線需求量87.69、137.90和290.64億元,呈快速增長態勢。另一方面,薄片化的硅片環節切割難度加大,切割技術門檻進一步提高,專業化切割加工服務市場需求持續旺盛。
目前,國內光伏切割設備和切割耗材市場競爭穩定,將持續受益于下游的需求放量。建議關注頭部金剛石線企業。
(3)TOPCon電池相關核心設備
TOPCon電池核心設備階段性受益于TOPCon電池擴產。TOPCon電池核心設備為擴散爐、LPCVD/PECVD/原子層沉積設備、激光開槽設備、退火爐/絲網印刷機等。隧穿氧化層和摻雜多晶硅層制備存在路線分歧。
LPCVD技術成熟,成薄膜純度高,致密度高,表面均勻性好,得到市場認可。而PECVD能夠解決后道工藝兼容問題,實現低溫環境下CVD沉積且成膜速度快,部分廠商選擇PECVD路線。
捷佳偉創PE-POY技術方案實現隧穿氧化層、Poly層和原位摻雜的三合一制備,解決繞度、能耗高、石英器件損耗高的問題,提高生產效率。
從市場空間來看,以晶科能源的11GW TOPCon電池項目為例,生產設備合計投資額23.10億元,單GW投資額2.1億元,其中,高溫設備、濕法設備和金屬化設備對應單GW投資分別為1.24億元、0.36億元和0.23億元。
按照PV Infolink預測的2023、2024、2025年新增TOPCon電池產能396GW、185GW、63GW,累計設備需求644GW,對應1352億元的設備投資需求。
相對于光伏產品制造端,光伏設備市場集中度非常高,清洗設備、制絨設備、擴散爐設備、LPCVD/PECVD印刷和自動化設備頭部企業市場份額超過50%,將享受行業擴張紅利。? ? ? ? ?
2024年,各環節產能階段過剩加速優勝劣汰,實際產能投放進度將低于預期。但TOPCon電池的主流趨勢帶來各設備環節需求放量。同時,HJT設備和鈣鈦礦設備與TOPCon設備存在重疊,有望打開新的市場空間。
2024年,國內外光伏裝機需求增速平穩,繼續帶來光伏玻璃市場容量的擴大。同時,大尺寸、薄片玻璃等差異化產品占比繼續提升,光伏玻璃需求結構持續優化。從供給端來看,行業經歷2021年以來的產能持續釋放,產品價格保持低迷。
行業低盈利特征將減緩新增產能釋放。監管層對光伏玻璃產能過剩預警以及資本市場融資端的收緊進一步強化供給端約束。預計2024年,光伏玻璃供需好轉,頭部企業有望率先實現盈利好轉與中長期市場份額的提升。
需求端,光伏玻璃中長期市場空間較為廣闊。玻璃作為無機材料相對于高分子背板具備生命周期更長、耐候性、耐磨性、耐腐蝕性、阻隔性、環境友好性等優勢,是太陽能電池良好的封裝材料。光伏玻璃的需求取決于下游光伏裝機量,光伏玻璃的市場滲透率、雙玻組件的市場滲透率。
總量上,我國光伏玻璃需求將跟隨光伏裝機的快速增長。需求結構上,182、210雙面雙玻組件占比提升以及BIPV的滲透率增加,薄片化、大尺寸玻璃需求更快增長。
預計2024年、2025年和2030年全球光伏裝機需求量425.5GW、532.8GW和1071.65GW,對應的理論光伏玻璃日熔量分別達11.59萬噸、14.78萬噸和30.96萬噸。光伏玻璃技術迭代速度緩慢,不會被其他封裝材料大幅替代,中長期市場空間較大。
供給端,政策收緊減緩新增產能釋放力度。根據卓創資訊披露的數據來看,截至2023年10月,我國光伏玻璃在產產能日熔量9.37萬噸/天,同比增長46.35%;當月產量224.44萬噸,同比增長38.76%。產能和產量邊際增速來看,均呈現明顯放緩態勢。
根據中國玻璃網對各地光伏玻璃生產項目聽證會匯總,2023年規劃投產的產能10.83萬噸/日。截至2023年11月,實際投產力度在3萬噸左右,顯著低于規劃預期。
目前,一方面,光伏玻璃行業低盈利特征減緩或者暫停部分項目投產;另一方面,政策端強調行業避免產能過剩,收緊行業供給。2023年5月,國家發改委發布《關于進一步做好光伏壓延玻璃產能風險預警的有關通知》,并明確提出產能風險預警,省級部門需結合兩部委建議,判定項目風險等級。
如果備案的產線被判定為低風險,需要省級負責單位進行評估,通過評估后才可進行相應建設。
因此,可以預期,2024年除了以福萊特、信義光能為代表的頭部企業具備較強的擴張能力外,其他二三線廠新增產能力度將進一步放緩。
預計2024年光伏玻璃價格有所回暖,成本穩中有降。2021-2023年,光伏玻璃供給寬裕,3.2mm和2.0mm光伏玻璃價格在低位運行近三年。為應對競爭者威脅和減緩行業過快產能投放,在供需偏充裕的背景下,頭部企業對光伏玻璃的定價趨于謹慎。
在光伏裝機容量平穩增長的預期下,預計2024年我國光伏玻璃供需有望保持緊平衡,行業庫存天數有望縮減、開工率有望上調而產品價格有望呈緩慢抬升趨勢。從成本端來看,純堿、石英砂和燃料占成本的主要部分。
房地產行業仍處于大的下行周期,商品房銷售面積向長期均衡位置靠近,純堿的建材需求端縮減。而供給端2024年有連云港堿業120萬噸的新增產能。
純堿供需有望偏向寬裕,從而減輕光伏玻璃成本壓力。而超白石英砂具備資源屬性,隨著中小砂礦關閉和下游光伏玻璃放量,中長期供應偏緊,價格易漲難跌。預計2024年光伏玻璃成本有望呈穩中有降趨勢。
福萊特和信義光能在光伏玻璃行業形成雙寡頭格局。2022年底,兩家企業合計市場占有率超過五成。龍頭光伏玻璃廠商在超白石英砂資源控制、大窯爐生產工藝積累、生產自動化、資金實力、融資渠道以及長單銷售等方面具備優勢,能夠拉開與中小規模廠商的成本差距。
并且頭部光伏玻璃廠商均制定中長期產能擴張計劃,能夠在行業低谷時擴大市場份額,在行業景氣度提升時,具備更大的盈利彈性。
鈣鈦礦材料是第三代光伏材料中最受矚目的光伏材料。鈣鈦礦材料的結構為ABX3。鈣鈦礦材料在光電領域具有極大的優勢,其對光的吸收能力強,吸收范圍廣,幾乎可以吸收全部可見光。鈣鈦礦光伏電池(PSCs)是以鈣鈦礦材料作為吸光層的光伏電池。
鈣鈦礦光伏電池的結構是由染料敏化太陽能電池的結構衍生而來,由導電基底、電子傳輸層、鈣鈦礦光活性層、空穴傳輸層以及對電極材料組成。
鈣鈦礦光伏電池的工作原理是光生伏特效應,當光射入玻璃上面時,能量大于 CH3NH3PbX3 禁帶寬度的光子被其吸收,然后產生激子,激子在材料內部和界面處分離成為空穴和電子,空穴和電子分別被導電玻璃和金屬電極收集,從而產生電流。
鈣鈦礦電池具備更高的效率提升潛力。從效率來看,晶硅電池理論極限轉換效率為29.43%,而單結和雙疊層鈣鈦礦電池理論轉換效率分別為33%和44.3%,遠高于晶硅電池的理論轉換效率。鈣鈦礦電池具有更大的效率提升潛力。
2023年11月,上海樂天鈣鈦光電科技有限公司與中國科學院化學所合作研發的鈣鈦礦太陽能電池實現了26.25%的權威第三方認證效率。同月隆基綠能自主研發的晶硅—鈣鈦礦疊層電池效率達到33.9%,刷新世界紀錄。
鈣鈦礦電池生產流程較短。鈣鈦礦工藝流程包括薄膜制備、激光刻蝕、封裝三大步。鈣鈦礦電池的生產從原材料到鈣鈦礦組件僅需單一工廠即可完成,流程簡單、生產周期短。其主要原材料包括導電玻璃、膠膜、靶材、化工原料。
根據協鑫光電披露的信息,從原材料到組件成型僅僅需要45分鐘。大規模量產后的鈣鈦礦電池組件生產成本具備更大的降本空間。
大面積制備鈣鈦礦吸光層是行業發展難點,相關設備需求受益。鈣鈦礦電池包括五層結構,其中,電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層(HTL)為制備工藝的核心環節。鈣鈦礦吸光層的制備方法包括溶液沉積法、氣相沉積法和噴墨打印法,而溶液沉積法(一步法和二步法)是目前主流鈣鈦礦吸收層制備方法。
同時,研發人員探索使用氣相沉積和噴墨打印法制造大面積鈣鈦礦薄膜。制備大面積高性能高穩定性均勻高質量的薄膜是行業發展的難點。鈣鈦礦太陽能電池主要設備包括鍍膜設備、涂布設備、激光設備、封裝設備。
鍍膜設備可應用在透明導電薄膜、空穴傳輸層、電子傳輸層、鈣鈦礦層、背電極的沉積。設備包括磁控濺射(PVD)/等離子源(RPD)/原子層沉積(ALD)/化學氣相沉積(CVD)/蒸鍍設備等。
涂布設備主要應用于制備鈣鈦礦吸光層,狹縫涂布作為一種精密的涂布技術得到市場認可。激光設備主要應用于串聯電池等,主要包括激光膜切與激光清邊。鈣鈦礦太陽能電池單GW投資額在5億元左右,其中,鍍膜設備價值占比約50%。
鈣鈦礦大規模商業化運用尚待時日,相關技術儲備值得期待。隨著鈣鈦礦電池技術的不斷迭代,鈣鈦礦電池的光電轉換效率和穩定性持續提升和優化。行業參與者目前較多,如協鑫光電、纖納光電、極電光能、牛津光伏、萬度光電、仁爍光能和寧德時代等。
協鑫光電發布公告稱,在其推出的1m*2m的鈣鈦礦單結組件光電轉換效率18.04%,創大面積電池新的世界紀錄。目前行業主要參與者運行生產線以百兆瓦級別產線為主。
鈣鈦礦電池進入大規模商用,需要解決大面積的鈣鈦礦薄膜的制備,需要提高實際工況下鈣鈦礦太陽電池的穩定性,降低鈣鈦礦電池的生產成本以及實現無鉛化、低毒性的鈣鈦礦材料的開發。
鈣鈦礦電池作為較具備潛力的新一代電池技術,預計隨著技術迭代升級和制造水平提升將推動商業化進程,打開新的增量空間。中長期建議關注前瞻性儲備鈣鈦礦量產技術公司以及提供相關制造設備和材料企業。
文章來源:瓜州工業微刊、弗思邁智能科技
新型光伏電池及組件技術論壇
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DT新材料以“應變·創新·光伏新勢力”為主題,舉辦新型光伏電池及組件技術論壇,重點探討N型電池、鈣鈦礦、疊層技術,聚焦新型電池產業化道路、電池組件的測試方法,助推光伏行業長期健康可持續發展。

