薄膜电池是继晶硅电池之后出现的新一代电池技术,由于采用直接带隙半导体材料代替晶体硅发电,在理论上有更高的转换效率和更低的生产成本,并一度占据了性价比优势。过去几年份额的萎缩主要由于薄膜电池技术壁垒极高,市场参与者较少,竞争不够充分。近年来薄膜电池在生产工艺和新技术上都出现了巨大飞跃,CdTe电池和钙钛矿电池的成果尤其突出,其生产成本有望低于晶硅电池,此外,薄膜电池可实现定制化生产,应用场景远多于晶硅,需求增长确定性较强。
与晶硅电池相比,薄膜电池的核心技术掌握在生产商而非设备商手中,这一方面制约了薄膜电池行业的发展速度,另一方面也为企业构筑起宽阔的护城河,行业格局非常稳定。晶硅电池20年的发展历程里尚未出现有持续竞争优势的龙头企业,薄膜电池则有机会成长出长期的行业巨头。
在当前的各类薄膜电池技术中,CdTe电池具备最高的性价比。通过提高电池效率、加快生产节拍以及升级规格尺寸,最新型号的CdTe电池生产成本已降至20美分/W以下,比一体化的晶硅电池成本低10%左右,并且仍有下降空间。此外,CdTe电池的核心技术完全由电池企业掌握,而且其成本下降主要通过技术提升而不是大量的资本投入,因此CdTe电池是一个极其鲜明的先发优势行业,目前美国的FirstSolar独享99%以上的全球市场份额,国内龙焱能源是唯一一家可以批量生产CdTe电池的企业,并在BIPV市场上地位稳固,这类龙头值得长期看好。
钙钛矿电池于近年来兴起,理论成本远低于目前主流技术,但现在还面临着稳定性以及量产路线等问题。钙钛矿电池目前仍处于商业化早期,预计小批量阶段其生产成本有望降至1元/W以下。但由于钙钛矿电池的物料要求和技术壁垒都低于其他电池路线,我们认为同时具备强大研发能力和工业设计能力的企业胜出概率更高,例如金风科技领投的牛津光伏(OxfordPV)已经与电池设备龙头梅耶博格合作,计划在2021年前实现钙钛矿电池产业化。
薄膜电池经过多年技术积累,目前CdTe电池和钙钛矿电池的成本已经有较强竞争力。我们认为由于薄膜电池行业天然的高技术壁垒和非标特性,其对晶硅电池的替代或者颠覆将是一个漫长的过程,但在细分领域里的领军企业具备长期的成长性。
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