PERC光伏电池在2016-2017年开始规模化推广,技术、工艺、供应链都更成熟。目前,PERC电池较规电池的经济性已非常明显,2018年PERC电池特别是单晶PERC在高速发展,但受5.31光伏新政与供应链能力等因素影响,预计光伏电池PERC化进程会延续到2019-2020年,我们估算全球PERC电池2016-2018年新增产能分别7GW、18GW、28GW,2019年新增产能将在30GW以上,电池向PERC升级催生了大量设备投资需求,且其中大部分环节正在进口替代过程中,考虑到较长的调试与交付周期,预计核心装备公司近几年业绩弹性和确定性都比较强。
摘要
1.PERC电池产业开始进入全盛阶段。PERC于2016-2017年开始上规模的应用,目前,单晶PERC电池较普通产品的经济性非常明显,也迫使资产负债表能支撑的企业纷纷上PERC电池或进行PERC改造。估算全球PERC存量产能在2015-2018年分别为5GW,12GW,30GW,58GW,2016-2018年新增产能分别7GW、18GW、28GW,预计2019年存量产能将达到90GW以上。
2.大部分环节正在进口替代。国产设备由于在性能、价格、服务上都具备优势,在常规电池线设备环节正在全面的进口替代,其中,丝网印刷等环节已经基本完成国产化,常规PECVD、扩散、蚀刻等环节的设备,国产设备也开始占据高份额,PERC的关键设备如氧化铝PECVD也在逐步开始国产化。
3.国内核心设备公司业绩弹性、确定性较强。光伏电池设备环节产能比较集中,竞争也非常激烈,目前PERC电池的盈利能力明显强于常规电池,主流企业纷纷加速建设PERC电池。而国内企业正在经历国产化替代最快的阶段,主要企业的订单情况饱满,预收、存货与发出商品等指标保持强劲增长,预计后续业绩弹性也将比较高。
4.电池等光伏设备需求有望继续超预期。本轮PERC升级正在加速推广阶段,而在PERC的基础上,还有一些别的提升效率的技术在孵化或开始应用,后续继续升级改造的空间较大。另一方面,近几年随着光伏系统造价的快速下降,发电侧平价也更接近,经济性进一步凸显,也促使海外市场超预期增长。因此,从硅料到硅片到PERC高效电池以及组件的需求都可能再超预期。在需求扩张中伴随着的技术进步与升级,将给电池等装备产业带来繁荣。
5.投资建议。重点关注电池环节公司,捷佳伟创、迈为股份;推荐晶盛机电、先导智能(机械联合覆盖);关注组件装备公司康跃科技;
风险提示:新能源行业政策波动或低于预期,新技术变革对现有产业冲击。
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1.PERC电池已在高速推广期
1.1PECR简介
何为PERC?PERC的全称是钝化发射极和背面电池。在传统的光伏电池中,很大一部分红光(长波)透过电池但没有发电产生能量,通过在电池背面加上一种介质膜反射了这部分光,使这部分光子而获得“第二次机会”来发电,从而提高了发电效率,这就是PERC电池的大致工作机理。
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PERC较常规电池只多出来几道工序。PERC主要是针对电池背面的一种优化技术,与传统的光伏电池的主要差异是增加了背面钝化工序。
具体到生产流程上,主要多出来背面钝化和背面开槽两道工序;同时,在单面蚀刻&边缘隔离环节也需要相应的优化工序,因此,传统电池(产能较新的)都可以通过增加部分设备来实现PERC升级。
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技术路线与增加装备系统介绍。PERC的具体实现路径上,主要有PECVD(等离子增强化学气相沉积)、ALD(原子层沉积)两种路线,还有一种可理解为混合型,都是在背面形成氧化铝钝化膜。
其中,ALD形成的氧化铝膜厚度较薄,对浆料耗材较少;但PECVD在供应商稳定性、装备成本上有显著优势,且用户已经有很好的工艺基础(原来光伏电池就需要用PECVD),目前90%左右的客户仍选择PECVD路线。
如果选用PECVD模式,每GW电池产线全设备投资额,采用全进口设备大约近5亿元,而采用国产系统造价可能在2.7-3.x亿元(目前很大一部分环节已经完成了国产化替代),其中,PERC部分新增系统造价0.7x-0.9x亿元左右。
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1.2 PERC迅速获得产业认同并已进入推广期
单晶PERC目前效率优势非常明显。PERC较常规电池的经济性体现在两个方面:
1)PERC发电效率更高,但另一方面,又增加了一部分装备与铝浆等耗材成本,但如果PERC效率持续提高到一定程度,单瓦的成本又可能比常规电池要低。
2)由于PERC提高了单位面积的发电输出,因此在同样发电容量的光伏电站建造中,用到的土地面积、支架等辅助材料都要更少,降低了众多的系统成本。
特别是近几年以来,PERC造价迅速降低,在考虑发电效率提升的条件下,PERC电池单瓦成本已与常规电池相当(双面PERC已基本持平)。另外,如果考虑占地面积、运输费用、辅材消耗量等因素,PERC电池制成的高效组件单瓦成本其实已经低于常规组件,并且该优势可能随着PERC发电效率后续继续提升而扩大。
PERC技术的经济性在产业中得到迅速认可,从2016年开始,PERC开始在国内外上规模的改造或新建。
双面电池增加成本几乎可以不考虑,但却有约0.1元/W的溢价;组件成本增加约5%,系统成本增加不到3%,却能带来5%以上的发电量增加。
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PERC已经进入快速推广阶段。PERC于2016-2017年开始上规模的应用,2017年应用该技术的单瓦盈利增加一度超过0.2-0.5元,目前单晶电池较普通产品盈利增加仍在0.05-0.1元左右,电池片环节的残酷淘汰性竞争,促使资产负债表能支撑的企业纷纷上PERC电池或进行PERC改造,目前正在推广高峰时期。
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2.国内电池设备公司业绩弹性与确定性较大
2.1 PERC电池正在高速增长时期
PERC正在全盛发展期。PERC技术在2016年开始规划应用,估算全球PERC电池存量产能在2015-2018年分别为5GW、12GW、30GW、58GW,2016至2018年新增产能分别为7GW、18GW、28GW(部分行业协会统计可能统计到了2019年2月估计值,因此有差异),预计2019年存量产能达到90GW以上,2019年新增产能在35-38GW。
PERC电池相关装备需求保持快增长。近几年电池片各环节国产化发展较快,前期为梅耶博格等外企几乎垄断的市场格局快速改变,价格也下降较快,2016年每GW的PERC造价可能在5-6亿元,我们估算目前已降低到2.7-3亿元,如果对近几年刚投运的新线进行PERC,成本会更低一些。
根据当前的成本及后续可能降价情况估算,2019新增相关电池装备需求将超过百亿元,2020年可能超过120亿元,届时PERC渗透率可能达到85%以上。
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2.2 国内设备企业打破外资垄断,市场份额不断提升
国内设备公司产品覆盖全面。目前,国内公司在常规电池线设备环节实现了全面的过长替代,PERC电池线的激光设备也实现了国产化,而PERC的关键设备,氧化铝PECVD目前国内公司已经开始有产品试用,具备替代国外设备的能力。
国产设备性能、价格、服务上都具备优势。从产品的技术参数、产能等指标看,国产设备目前已经大多达到了进口设备的水平,在丝网印刷、常规PECVD、扩散、蚀刻等环节,国产设备性能甚至超过了进口设备。
从产品的价格看,国内设备价格普遍低于进口设备,常规电池线的纯国产设备投资额大约为2亿元/GW,进口设备则需要4亿元/GW,国产设备价格只需进口设备的一半左右。
电池产线是一个需要高度定制化的工程,国内公司较海外公司,响应速度、服务质量、效率也要更高。
国内设备公司已开始全面打破外资垄断。本轮PERC产能投放于2016年、2017年开始加大,而外资设备在中国地区的收入增速却不高,反应了本轮PERC产线投入大多采用了国内设备的现象。具体到产品,可以看到,国内公司迈为股份在丝网印刷环节,市占率已经达到90%,常规PECVD、扩散、蚀刻等环节的设备,国内公司捷佳伟创也占据了很高的份额。
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2.3、国内优势公司快速扩张
优势公司先后实现证券化,正在加快扩产。与外资设备公司相比,目前国内设备公司在价格、性能、服务上都具备优势,并且开始形成了一定的品牌,客户粘性也开始变强。
国内典型的光伏电池装备公司,正在或拟上市,并都在进入扩张期,收入、资产、员工迅速增加,产能也开始不断投,2017年,PERC的暴利现象促使电池企业纷纷进行PERC升级,不少国外、国内核心装备企业因为产能/调试瓶颈出现供不应求的现象。
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2.4 主要设备企业订单饱满且仍在快速增长,业绩有望高增长
设备公司订单、预收、发出商品等指标快速增长。电池设备公司的商业模式一般为3331,签订订单后先收取30%的预收账款,交货时收取30%,验收通过后收取30%,最后留10%做质保金,因此,设备公司的存货、发出商品略微滞后于订单。
2016年PERC电池开始上规模的应用,与之对应的,国内电池设备公司的订单进入了迅速增长期,预收账款等先行指标持续高速增长,近几年存货中发出商品也在高增长态势。
国内设备公司积累在手订单规模大,新增订单预计仍将快速增长。由于光伏电池设备环节产能相对集中,而国内设备公司基本完成了国产化替代,因此国内装备设备企业当前的业绩弹性会大。
从主要公司迈为股份、捷佳伟创等公司来看,历史遗留未确认收入的订单远超当期收入规模,而2018年底到2019年仍然是客户资产开支的高峰期,预计后续新增订单仍将较快或高速增长。
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伴随供应链、用户的熟练,预计后续存货确认周期将加快,后续业绩释放可能加速。从2016-2018年以上公司营业周期较长,其中主要又是存货周转太长所致,2016、2017年迈为股份存货周转期分别为385、640天;而捷佳伟创2016、2017年分别为498、582天。除了其中大量的器件采购价值较多外,核心的电池装备需要经过较长时间的调试、试运行才能交付和确认收入,至2018年下半年,电池片核心系统的交付调试周期仍然在6-8个月。
但是经过2017-2018年的密集使用,装备供应链更加成熟,用户的使用与调试也更熟练,我们分析,2019年,几家主要企业的存货周转将会有显著提升,订单向收入转化也将加速。
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3.电池装备下游展望:未来需求与技术进步可能超预期
3.1 光伏行业技术进步快,电池片环节还有一些新技术
光伏技术进步快,目前已经到电池环节。光伏行业技术进步非常快,比较关键的三个环节中,硅料、硅片在历史上经历了多轮技术进步,目前,电池环节的技术进步正在加快。几乎每轮技术进步都会对行业格局带来大的影响。
本轮电池片领域的技术进步,主要是PERC技术的应用,PERC显著提升了电池片的发电效率;在PERC的基础上,仍有很多种提升效率的路线可选择,升级改造空间较大。
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3.2每一轮技术进步都将带来大量设备投资
每一轮技术进步都将带来大量的设备投资。光伏行业产品价格下降非常快,要求企业必须抓住每一轮技术的进步,从而有效的降低成本,但与之对应的,企业必须投入新设备,或改造原有的设备,催生了大量的设备投资。
另外,光伏产业的设备投资额相对较高,设备折旧占产品成本的比例也很高,企业更换、改造设备有比较明显的门槛。随设备国产化,投资成本将会进入快速下降的阶段,增加了企业投入新设备的动力。
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3.3 发电侧平价正在接近,终端需求可能继续超预期
终端需求不弱,海外市场可能超预期。从EVA更市场较集中环节的出货倒推,2018年全球光伏组件出货可能在100GW+,与去年接近持平,主要是海外增加的十多个GW填补了国内的下降(全球将有13个国家年光伏装机量超过1GW,相比2017年8个GW级国家有巨大提升)。
由于国内组件价格大幅下降,导致海外的很多国家目前光伏已经实现平价上网,装机量迅速增加。例如在阿布扎比、墨西哥等地区的中标电价甚至已经达到了0.2元/kwh一下,低于煤电电价,印度的中标价格也非常低。海外资源好,电价稳定的地区,增长可能超预期。
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受益于系统性成本下降,度电成本快速下降:随着系统成本的快速下降,发电成本也快速下降。我们测算,系统成本每下降0.5元/W,度电成本能够下降0.04-0.06元/kWh,伴随系统性成本的降低,目前国内光伏度电成本下降至0.5-0.6元/kWh。
2020年向平价上网迈进,逐步形成行业稳态:中国居民电价、大工业电价和工商业电价中值分别约0.52、0.64和0.84元/kWh,光伏目前的成本已经在大部分情况下实现了平价上网,出现了明显的内生性,后续如果成本继续下降,则没有补贴也将有一定收益率,预计2020年发电侧平价上网目标可能提前实现。平价上网后,光伏行业稳态形成,预计之后行业整体增长更加稳定。
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责任编辑:大禹