太陽能光伏設備包括硅料提煉設備、硅片生產設備、電池生產設備、組件及專用材料生產設備、光伏系統支持部件生產設備等,是貫穿整個光伏系統的基礎,每個環節設備技術水平的高低決定了該環節工藝技術水平的高低,因此是整個光伏產業發展中的關鍵。
太陽能光伏設備產業鏈

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1、國內裝機穩定增長,海外新興市場需求有望爆發
1)政策預期回暖,分布式+領跑者+光伏扶貧保障國內裝機穩步增長
531新政短期對光伏設備有一定的沖擊,但長期來看降補貼、限規模會加速行業的洗牌,未來行業競爭格局將從粗放式規模擴張走向技術提升和降本增效,低端產能會不斷被市場淘汰,而高端產能會持續擴大,市場集中度將不斷提升。8月下旬,能源局指出,對于不需要國家補貼的光伏發電項目,各地可根據接網消納條件和相關要求自行安排,計劃發予各省300-500MW的無補貼示范項目指標規模。11月國家能源座談會上提到:明確2022年前光伏都有補貼,每年規模要保證,補貼額度會不斷下降,上修2020年累計裝機目標,認為210GW不夠,參會企業建議目標上調至250-270GW,加速出臺明年政策,給市場穩定預期等。國家和地方主管部門對光伏市場的態度開始好轉,即將出臺的19年光伏政策將相對溫和:19年指標額度不會比18年少,補貼價格將繼續下調,總的補貼金額可能會有所減少,指標大概率只有分布式、領跑者和扶貧三個,戶用指標可能與分布式指標單獨劃分。十三五期間,國內新增裝機容量的需求也主要來自分布式、領跑者和光伏扶貧。
分布式光伏優勢明顯,市場提升空間大。分布式光伏發電形式靈活,可實現就行消納,對電網依賴度低,并且在現行電價政策下更具經濟優勢,因此將是未來光伏電站發展的主要形式。截至2017年底,我國分布式光伏累計裝機容量為29.7GW,占光伏總裝機容量的22.6%,明顯低于歐美成熟市場70%以上的水平,2018年前三季度,分布式光伏占新增裝機的近一半,未來分布式的市場占比將進一步提升。戶用作為分布式的關鍵一環,裝機規模也不斷攀升,隨著光伏政策逐漸向戶用傾斜,戶用光伏市場有可能迎來再次爆發。
19年分布式指標預計達10-15GW。雖然分布式光伏國補在加速下降,但浙江、江蘇、安徽、上海、北京、湖南等省的地方補貼仍在執行,主要集中在分布式項目上,尤其是戶用。像浙江除了有省補外,還有8個地級市、20個區縣有相應的補貼政策。目前很多分布式項目不依靠補貼就能達到基本的盈利,因此即便沒有國補,這些有地補的項目對開發商也有很大的吸引力,而不需要中央補貼的項目,地方可根據接網消納條件自行安排建設,不受規模的限制。另外,河北、山西、黑龍江、浙江等省分布式光伏裝機離十三五規劃目標還有約40GW的差距,是未來兩年分布式電站的剛性需求。2019年整個分布式的指標預計將在10-15GW,其中戶用指標至少占5GW,用于2018年已經安裝和2019年全年新增裝機,對分布式和戶用市場都將帶來一定的提振。
部分省市光伏發電的地方補貼政策


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領跑者項目是國內新增裝機的重要保障。領跑者計劃有助于推動我國光伏技術進步、產業升級及降本增效,是實現平價上網、擺脫補貼的標桿,領跑者建設規模不會受到太大的限制。2017年第三批領跑者6.5GW獲批,前三批累計共13GW,其中第三批的1.5GW將于19年6月30日前實現并網。根據能源局2017年7月發布的《家能源局關于可再生能源發展“十三五”規劃實施的指導意見》,2017-2020年領跑者技術基地指標合計32GW,平均每年8GW的建設指標,國家能源局此前也透漏將在今年下半年適時啟動第四期光伏領跑者項目,預計將有22個基地2019年獲批,每個基地安排500MW的規模,總計共11GW。
光伏扶貧不受政策沖擊,政府大力支持。823號文明確了要大力支持光伏扶貧,對村級光伏扶貧電站(0.5MW及以下)標桿電價不變,相比下調后的三類資源區電價,光伏扶貧電站的標桿電價高0.15元,村級光伏扶貧不僅指標沒有受到限制,并且額度還較高、補貼力度也較大,光伏企業有很強動力去建設。2017年底下發了第一批光伏扶貧項目計劃,總裝機規模4.2GW,預計18年年底將下發第二批光伏扶貧指標,總裝機規模約4GW,2019年年中還可能下發第三批光伏扶貧指標,總裝機規模約5GW。
領跑者計劃建設規模指標

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第一批光伏扶貧項目各省建設規模

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2018年前三季度國內光伏新增裝機容量近35GW,預計全年新增裝機容量為40GW,其中普通地面電站及集中光伏扶貧電站9GW、領跑者6GW、村級光伏扶貧4GW、戶用6GW、示范項目1GW、不限指標地面電站2GW、工商業分布式12GW,我們預計2019/2020年國內新增裝機容量分別為40/50GW。
國內光伏累計及新增裝機容量

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2)新興市場相繼涌現,國內企業海外產能擴張明顯
印度人均用電量僅為全球平均水平的1/3,電力缺口大,其處于光照資源豐富的南亞,光伏度電成本低,因此對光伏發電有著強勁的需求。莫迪上任后大力推動光伏的發展,并針對供給端和需求端出臺了一系列政策來刺激,截至18年前三季度共新增裝機容量7.0GW,累計裝機容量達26.1GW,預計全年新增裝機容量11GW,累計裝機容量達30.1GW,計劃到2022年實現100GW的裝機容量目標,意味著2019-2022年平均每年將有12-25GW的新增裝機容量。19年印度將進行大選,莫迪能否順利連任對該國光伏產業發展會有較大影響,密切關注5月的選舉結果。
與印度強勁市場需求相對的是,本土電池、組件等產能比較有限,嚴重依賴進口,17年從中國進口的光伏組件占其新增裝機容量的90%以上,18年受保障性關稅的政策沖擊,對國內組件的進口需求有所放緩,隨著19年開始稅率的調降直至2020年結束,印度市場的需求將會逐步回暖。
印度累計裝機容量2022年有望超100GW

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印度對中國光伏組件依賴度大

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除印度外,其他新興市場也陸續出臺相關政策并制定了太陽能光伏的發展目標,像越南規劃到2030年達到12GW、巴西2026年將實現超13GW、沙特2030年前計劃新增15GW的裝機容量等,新興市場的需求在不斷涌現,新興市場裝機規模對全球新增市場的影響越來越大。
其他新興市場光伏政策及裝機目標

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新興市場遍地開花,全球光伏市場開始去中心化。到2018年底,全球將有14個國家和地區裝機達到GW級水平,而2016年僅有7個國家裝機超過1GW,未來裝機達到GW級水平的國家會越來越多,單一市場對全球的影響將會逐漸弱化,以印度為代表的新興市場有望成為拉動全球光伏裝機增長的主要驅動力。歐洲市場也開始復蘇,法國政府明確表示要大力發展光伏產業,到2023年裝機容量至少達到18.2-20.2GW,截止2017年底其裝機容量僅8GW。受光伏發電成本持續下降推動,未來5-10年,全球光伏將以每年超100GW的裝機量持續增長,行業規模的擴張將帶動光伏設備需求的不斷增長。
2018年全球新增光伏裝機預計市場分布

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全球光伏裝機容量持續穩定增長

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國內企業走出去步伐加快。2018年前10月,我國光伏組件出口金額達100.3億美元,超過2017年全年水平。從出口的主要市場分布情況來看,2014年日、美占據出口市場53.3%,2018年前10月該比例下降至13.3%,與之對應的是印度、墨西哥、烏克蘭、巴西、阿聯酋等新興市場占比的不斷提升,國內光伏出口的市場集中度不斷降低。國內企業開始陸續在泰國、馬來西亞、越南、印度、土耳其等新興市場投資建廠,更貼近終端市場需求,2015年國內企業在海外已投電池和組件產能分別為3.2GW、3.8GW,而今年產能分別增至11.4GW、11.6GW。
我國光伏組件出口及主要市場變化

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中國光伏企業海外產能布局情況

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2、光伏高效化路徑清晰,引領設備技術變革
在補貼和標桿電價不斷下調的背景下,光伏產業對高效率、低成本的訴求愈加強烈,大中型企業均積極加強技術創新,尋求更高效的技術路線,硅料、硅片、電池、組件各環節高效技術的產業化進程正在加速推進。硅料、硅片主要是通過物理手段提升純度和改善表面特性來達到提升效率的目的,電池主要是通過鍍膜、摻雜等工藝增加入射光利用率、減少內部損失等來提高轉換效率,組件主要是在已有的電池片工藝下通過不同的封裝工藝來提升組件的整體輸出功率。光伏產業在高效化發展路徑中,會不斷帶來新工藝設備需求,同時由于原產線效率降低、性能差距擴大,會形成較大的更新改造需求。
各種晶硅電池片轉換效率

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單多晶市場份額占比

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單晶硅優勢漸顯,市場份額將不斷提升。單晶相比多晶在轉換效率上有明顯的優勢,而多晶在成本上有一定優勢,目前單晶產業化效率可達21%以上,多晶產業化效率在19%左右。由于金剛線切割、連續投料等技術的進步及單晶產能的提升,單多硅片及單多組件之間的價差逐漸縮窄,單晶的性價比優勢開始凸顯。國內領跑者計劃的實施和大力推進分布式項目,將提振高效路線產品的需求,有利于單晶加速滲透。2017年單晶的市場份額約31%,預計到2025年,單晶硅的市場份額將提升至49%。
面對清晰的高效化產業發展路線,行業龍頭紛紛擴大單晶產能。隆基和中環兩大單晶硅片廠17年下半年開始產能快速爬升,今年年底兩者合計產能將超過50GW,單晶硅片總產能將達到73GW,是16年底產能的3倍以上。
單多晶硅片產能情況(GW)

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電池技術更迭,PERC將逐漸成為主流。電池生產設備是整個光伏產業鏈中提高轉換效率、降低成本的關鍵,電池龍頭廠商都大量投產新型高效的電池產線。在政策和產業轉型升級推動下,涌現了MCCE、PERC、N-PERT、MWT、HIT等多重高效電池技術路線,預計到年底全球PERC產能將超過80GW,而2016年該技術產能僅11GW。目前,電池技術應用占比最大的還是傳統BSF技術,17年占比高達83.3%,PERC技術僅需在常規的電池產線上增加氧化鋁沉積和背面鈍化層激光開槽兩臺設備便可進行升級,可帶來P型單晶組件效率1%的提升,但對多晶應用的效果卻不不佳。未來幾年,PERC技術將逐漸成為電池的主流技術路線,預計到2025年其市場占比將提升至64%以上,其轉換效率將提升接近峰值。隨著對效率需求的不斷攀升,未來PERC技術將向N-PERT、MWT、HIT等更高效技術路徑轉變。
全球前十PERC電池廠商產能變化情況

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各種電池技術市場占比

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組件高效重要性開始彰顯,封裝技術有望迎來革命性變化。近年來光伏產業的技術變革主要發生在硅片和電池片環節,組件封裝技術的提升不受重視,主要是當時組件成本中封裝成本占比較低,絕大部分是電池片成本,而隨著電池片技術的提升和價格下跌,封裝成本占比越來越高,如今一個60型組件封裝成本占比高達50%,因此提升封裝環節效率對降本顯得愈加重要,硅片、電池片技術的不斷進步將促使封裝技術迎來革命性變化,半片、疊瓦等高效技術有望逐漸成為市場主流。另外,組件產線的自動化程度也在不斷提高,比如以前需人工檢測的環節逐漸被機器視覺檢測替代,每條產線配置的工人數在不斷萎縮。
半片與常規組件功率對比

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全片、半片和疊瓦組件市場占比

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半片技術是將標準標準電池片激光切割成兩個半片后串聯連接,通過其電流變為原來的1/2,損耗功率將為原來的1/4,因而可提高組件的功率,一般半片組件功率會比常規組件高5-10W,印度光伏組件制造商在2018年印度可再生能源展上推出一款新型半片光伏組件,功率可提高15W。半片等新封裝技術將會加速老組件設備的貶值,同時對電池片切片、串焊相關設備需求會加倍。目前,半片組件的市場份額僅5%左右,未來幾年其市場份額會不斷擴大,預計到2025年市場占比將達到30%。
3、光伏系統成本持續下降,發電側平價有望加速來臨
產業鏈各環節價格大幅下降。價格下降的驅動力一是低成本的硅料開始規模化投產,二是生產工藝的優化帶來材料單耗的下降,三是轉換效率的提升攤薄單位功率投資成本。從2013年至今,硅料價格下降了35%左右,硅片價格下降了近60%,電池片價格下降了近70%,組件價格下降超65%,從2008年至今,光伏組件和光伏系統投資成本降幅均超過90%,各環節價格仍在不斷的尋底過程中。
從國內大型地面電站的成本構成比例來看,占比最高的是光伏組件,2017年占比高達44%,組件、逆變器等技術成本通過工藝水平提升及轉換效率提高還有一定下降空間,前期開發管理費、電網接入、土地成本等非技術成本價格相對剛性,未來難有較大下降空間。組件仍是光伏系統投資成本下降最重要一環,未來其成本占比將逐漸降低,到2025年左右有望降到35%左右的水平。
硅料及硅片價格變化

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156mm*156mm電池片價格變化

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晶硅光伏組件價格變化

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大型地面電站投資成本變化趨勢(元/瓦)

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受531政策的沖擊,今年以來光伏供應鏈現貨價格出現30%左右降幅,硅片、電池片等環節洗牌的節奏明顯加快,企業對控制成本的需求更加迫切。目前國內領先企業多晶硅價格降至73-80元/kg,多晶電池片價格降至0.8-0.85元/瓦,組件價格降至1.8-1.9元/瓦,光伏系統投資成本降至4.5-5元/瓦,度電成本降至0.5-0.6元/kWh,價格下降的幅度大超協會之前的預期。以8月的6個光伏項目EPC中標價來看,平均值為4.12元/瓦,相比6月5.25元/瓦的均價降幅達到20%,對于一些小規模項目,加上非技術成本目前可以做到4.5元/瓦左右,價格的快速下行有望加速推動發電側平價上網來臨。
8月光伏項目EPC中標均價4.12元/W

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為測算光伏電站的度電成本及成本降低多少時能實現發電側平價上網,不考慮政府補貼,我們做了如下假設:
10MW光伏電站度電成本測算假設

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以目前4.5元/瓦的系統成本來看,要達到8%的內部收益率,不同光照強度地區的度電成本約為0.35-0.53元/kWh,2017年全國脫硫燃煤上網平均電價為0.37元/kWh,大部分地區距發電側平價還有一段距離。要達到發電側平價,系統成本還需下降30%-40%,即降至3.5元/瓦以下。隨著電池片和組件技術水平的提升、技術更迭的加速和市場集中度的提高,組件和逆變器等技術成本將加速下降,進而帶動光伏系統投資成本的持續下降。預計到2022年,光伏組件成本有望降至1元/瓦左右,系統成本約3元/瓦,屆時將實現發電側平價上網的目標。
系統成本和有效利用小時數對度電成本(元/kWh)的影響

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光伏發電正在由政策補貼驅動向市場驅動轉變。光伏行業的競爭開始回歸到轉換效率提升和生產成本的降低,沒有技術、研發和創新的企業將會被陸續淘汰。在技術效應和規模效應的驅動下,光伏發電成本逐漸降低,對補貼的依賴度越來越低,其吸引力在不斷增強,行業正在由政策補貼向市場驅動轉變,實現發電側平價后有望打破指標限額的天花板,帶動全球光伏市場實現高速增長,設備的市場空間將被進一步打開。
4、技術變革推勱下,設備投資持續高景氣
國內政策回暖+海外需求爆發,光伏行業景氣度正迅速回暖
在民企座談會和112能源局會議后,受531沖擊較大的光伏板塊情緒回暖明顯,產業鏈各環節迅速走出低谷。同時,印度、歐洲等海外市場對光伏需求超預期,將作為國內光伏企業的重要補充市場。預計,2019年全球新增裝機超過1GW的國家和地區將超過16個,預計2019年全球光伏組件需求將達到112GW以上。
2019年全球光伏組件需求量將超112GW

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2019年全球將有16個國家和地區新增裝機超1GW

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國內政策回暖+海外需求爆發,光伏行業景氣度正迅速回暖
在國內光伏政策回暖和海外需求爆發雙重驅動下,光伏行業整體景氣度迅速回暖。特別是11月初民企座談會和能源局座談會后,表征光伏行業景氣變化的SOLARZOOM光伏經理人指數(SMI)顯著回升,走出531政策后的行業低谷期。
11月初民企座談會和能源局會議后,光伏經理人指數迅速回升

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技術進步推動平價上網趨近,行業將脫離補貼束縛打開發展空間
在2018年3月中旬投標的內蒙古達拉特光伏領跑者基地的最終的中標結果中,國家電力投資集團在達拉特昭君鎮庫布齊沙漠廣度基地南側場址中以0.34元中標,與當地煤電標桿上網電價價差不足6分。光伏平價上網似乎近在咫尺。在技術進步推動光伏實現平價上網后,行業將擺脫對補貼的束縛,獲得中長期內獨立發展的廣闊空間。
2018年3月達拉特光伏領跑基地中標價已趨近平價上網

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新技術變革推動設備投資持續高景氣
光伏新技術推廣帶來的組件效率提升并最終帶來產業鏈企業盈利能力上升,是行業發展的核心驅動力。2015年至今快速滲透的光伏電池Perc技術就是很好的印證。我們以2018年12月19日各類光伏電池、硅片市場價進行測算發現,Perc電池的盈利能力顯著高于常規電池。這盈利能力上的區別,正帶動光伏電池制造商集中加大Perc產線設備的投資。后續topcon、HIT等新技術推廣,預期將帶來相關設備投資的持續高景氣。
Perc電池的毛利率顯著高于常規電池,推勱Perc產線設備高景氣

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光伏新技術推廣帶來的組件效率提升并最終帶來產業鏈企業盈利能力上升,是行業發展的核心驅動力。Perc電池高轉化率帶來的高毛利率,正帶動光伏電池制造商集中加大Perc產線設備的投資。預計2018年底國內Perc電池產能將超65GW,2019年或將超過100GW.隨著Perc電池產能在2019年后接近飽和,本輪Perc技術帶動的產能投資周期屆時也將回落。此后,topcon、HIT等新技術推廣預期將帶來行業新的投資周期,設備企業屆時將進入下一個景氣周期。
2015-2018年間PERC產能變化

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投資建議:
短期內,國內政策回暖和海外需求爆發,帶動光伏行業整體走出531低谷期;中長期看,技術進步推動的發電效率提升將推動光伏平價上網實現,行業將擺脫補貼束縛打開獨立發展的廣闊空間。
設備領域:判斷電池將成行業未來幾年成本下降的主要來源,Perc、topcon和HIT等新型電池技術的成熟和商用,將推動電池設備投資進入持續的高景氣周期。
相關報告:智研咨詢發布的《2019-2025年中國光伏設備行業市場前景分析及發展趨勢預測報告》
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