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请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 光伏系列报告之一拥抱技术革新,迎接平价时代 能源化工组 2017年5月31日 郭荆璞 首 席分析师 刘 强 分析师 马步芳 研究助理 每日免费获取报告 1、每日微信群内分享 5最新重磅报告; 2、每日分享当日 华尔街日报 ; 3、每周分享 经济学人 4、每月汇总 1200份当月重磅报告 (增值服务) 扫一扫二维码 或加微信 qidianmax 加入“起点财经”微信群,已有微信群的不 用重复添加 。 备注 研究报告 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北京市西城区闹市口大街 9 号院 1 号楼 邮编100031 光伏系列报告之一拥抱技术变革,迎接平价时代 能源化工组 2017 年 5 月 31 日  全球光伏市场增长保持稳定 ,印度市场值得关注。 2016 年全球光伏新增装机容量约为 73GW,其中中国 34.54GW,连续四年 新增 装机容量全球第一。美国和日本排在第二和第三 位,分别有 14.1GW 和 8.6GW 的增量,紧随其后的是印度,装机容量达到 4GW。 印度规划 到 2022 年太阳能装机规模突破 100GW,截至 2016 年底,印度光伏累计装机容量已超过 9GW;这预示着未来几年印度平均每年将至少有 15GW 的增量,我们预计印度光伏行业发展 在未来几年将会提速,印度市场值得关注。  国内光伏市场格局结构双转换,增长速度将放缓 。 国内市场格局正在从西北部逐渐转移到 中东部地区 ,市场结构正在逐渐从地面电站向分布式电站转移。目前光伏行业降本已进入关 键期 ,再加上弃光限电等问题急需解决,我们预计未来很难再出现装机容量爆发性增长的情 况,增长速度将会趋于平缓。  行业关注点在于技术变革和平价上网 行业目前降本提效已到关键期 ,我们认为行业降本提 效最大的突破点还是在于电池与组件环节。 目前单晶发展势头良好,高效单晶电池技术不断 成熟,转换效率不断提升,我们看好单晶技术的发展在未来几年内能够进一步带动光伏度电 成本的下降。另外,在行业的其他环节也存在技术革新引领成本下降的可能性,比如硅料制 造环节、跟踪支架等环节。  多晶硅料流化床法值得关注。 改良西门子法是目前生产多晶硅最为成熟、最可靠、投产速 度最快的工艺,其他工艺很难在短期内取代其地位。但是该工艺已经几乎将物耗、生产效率 等方面的优化做到了极致,在没有突破性发展的前提下,生产成本的降低已经进入了瓶颈期。 因此,能耗较低的流化床将会受到越来越多的关注。  硅片单晶龙头推动行业成本下降。 隆基股份和保利协鑫 能源的硅片在行业内具有代表性, 其中隆基股份近几年在单晶硅片环节一直引领行业发展。隆基股份 2015 年底实现了金刚线切 技术在单晶硅片制造上的应用,引领了单晶硅片成本下降的趋势,这也使得单晶产品的性价 比大幅度提高,市场份额不断增加;凭借其在单晶硅片环节上出色的研发能力以及技术积累, 我们预计隆基股份将 继续推动单晶产品成本下降。保利协鑫能源 推出的 铸锭单晶产品也值得 关注。  电池与组件最关键环节中期看好 N 型,长期看好 IBC 等高效电池。 我们认为未来几年电 本期内容提要 证券研究报告 行业研究深度报告 光伏行业 郭荆璞 首席 分析师 执业编号 S1500510120013 联系电话 86 10 8332 6789 邮箱 guojingpucindasc.com 刘强 分析师 执业编号 S1500514070005 联系电话 86 10 8332 6707 邮箱 liuqiang1cindasc.com 马步芳 研究助理 联系电话 86 10 8332 6702 邮箱mabufangcindasc.com 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 池与组件环节是光伏行业降本提效的核心,电池与组件技术的不断发展将带领行业进入平价 时代。在 短期,单晶 PERC 电池组件是降本提效的主力军之一。中期来看, 我们看好 N 型电 池N 型单晶系统具有发电量高和可靠性高的双重优势,叠加双面 技术,单位面积发电量可 以提高 10以上,收益率大大提高。从效率提升的角度我们长期看好 IBC 等高效电池。  支架 跟踪支架有望成为打开降本空间的新钥匙 。 在光伏行业降本提效大势的推动下,跟踪 式支架可能会成为降本的新思路。  逆变器 组串式将迎来发展空间 。 由于光伏市场结构逐渐向分布式转移,对于组串式逆变器 的需求将变大,组串式逆变器将迎来发展空间。  设备受益于产能扩张,单晶设备迎来发展机会。 目前单晶产品发展趋势良好,龙头企业纷 纷进行产能扩张,这将提高单晶制造设备的需求,单晶设备将迎来发展机会。  下游拥抱平价上网时代,分布式市场值得期待。 平价上网时代正从梦想照进现实 随着光 伏行业的发展,度电成本已经在逐渐接近脱硫标杆电价;我们测算,到 2020 年,度电成本将 达到 0.31 元/ 度,基本实现平价上网的目标。 我们看好后期分布式市场的发展。 从政策上来看, 分布式光伏市场是侧重点国家能源局 2016 年底发布了太阳能发展“十三五 ”规划,规 划中明确指出到 2020 年光伏发电装机容量达到 105GW 以上,其中分布式光伏 60GW 以上; 截至 2017 年 3 月 31 日,我国分布式累计装机 12.75GW,距离 60GW 的目标近 50GW 的发 展空间;另外, 2017 年分布式光伏维持 0.42 元/ 度的补贴不变。储能 2017 年将会进入落地 期,这为分布式提供了更好的发展环境,将助推分布式发展提速。 2017 年第一季度我国光伏 发电新增装机容量的数据已经表征了这种趋势。  建议关注公司 综上所述,我们建议重点关注以下公司多晶硅方面保利协鑫能源;硅片 方面隆基股份; 高效单晶方面中来股份;逆变器方面阳光电源;设备方面 晶盛机电; 分布式方面林洋能源。  相关行业风险 1.技术进步不及预期,成本下降缓慢; 2.弃光限电导致电站收益下降; 3.政策 支持不及预期。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 目 录 光伏产业链概述降低度电成本是不变的主题 . 1 光伏行业及产业链分析产业链已完善,技术革新是未来最大亮点 . 1 全球光伏市场市场占比逐渐转移,印度市场值得关注 . 2 国内光伏市场格局结构双转换,增长速度将放缓 3 政策促进行业健康发展,降本提效是不变的主题 5 多晶硅料流化床法值得关注,但短期内西门子法还是主流 7 多晶硅产能扩张继续,进口替代空间大 7 改良西门子法占主流,未来流化床法值得关注 . 10 硅片金刚线切在多晶硅片上的运用有望推广,铸锭单晶值得关注 13 单晶龙头通过金刚线切线等方式推动行业成本下降 13 铸锭单晶值得关注 14 电池与组件→晶硅是主流,单多晶拉锯有效降低度电成本,促进平价上网 15 单晶电池符合发展趋势,市场份额将不断增加 . 15 PERC 是短期内降本提效的主力军之一 16 中期看好 N 型电池双面 N 型单晶→新势力正在崛起 18 长期看好 IBC、异质结等高效电池 . 22 金刚线切 黑硅,多晶仍有机会 23 半切片、叠片技术值得关注 24 支架跟踪支架有望成为打开降本空间的新钥匙 . 25 逆变器组串式将迎来发展空间 . 26 设备受益于产能扩张,单晶设备迎来发展空间 . 27 下游拥抱平价上网时代,分布式市场值得期待 . 28 从梦想到现实平价上网时代将逐步来临 28 政策向好,储能助力,分布式市场值得期待 . 29 总结壁垒已经形成,关注优势企业 . 30 关注的标的保利协鑫能源、隆基股份、中来股份、阳光电源、晶盛机电、林洋能源 30 相关行业风险 . 31 表 目 录 表格 1行业值得关注的技术或发展 1 表格 2我国光伏行业主要企业情况 2 表格 3常规晶体硅电池平均转换效率不断进步 5 表格 4光伏行业重点支持政策 5 表格 5 N 型双面组件与 P 型双面组件对比 19 表格 6. 中来 N 型单晶双面电池九大核心优势. 20 表格 7四种主要逆变器的优缺点 26 图 目 录 图 1光伏行业产业链 1 图 2全球光伏装机增量(单位 GW) 3 图 3 2015 年全球各地区新增装机容量 .3 图 4 2016 年全球各地区新增装机容量 . 3 图 5 2014-2016 全国光伏电站新增装机容量 单位万千瓦4 图 6 2016 年装机结构(累计量) 4 图 7 2016 年发电量占比 5 图 8 2013-2016 年发电量占比 . 5 图 9 2013-2016 分企业多晶硅产量 .8 图 10 2016 年分月份企业多晶硅产量 8 图 112016 年全国多晶硅产能分布 8 图 12中国市场份额不断增加 . 9 图 13 2017 年中国多晶硅产量将达到 22 万吨 10 图 14 2010-2016 多晶硅产量/ 进口量(万吨) . 10 图 15 2010-2016 多晶硅国内产量与进口量百分比 10 图 16改良西门子法工艺简图 . 10 图 17 2014/05-2017/04 光伏级多晶硅价格趋势(单位美元 /千克) 11 图 18流化床法工艺简图 12 图 19 2016-2025 年多晶硅生产技术市场占比变化趋势 . 12 图 20 2015 年和 2016 年全球、中国硅片产量(单位 GW) . 13 图 21 2014/5-2017/4 单多晶硅片价格变化趋势(单位美元 /片) 13 图 22金刚线切割多晶硅片存在的问题 . 14 图 23单晶硅与多晶硅发展进程 . 15 图 24常规 AL-BSF 电池 16 图 25 PERC 电池 . 16 图 26发射极及背表面钝化(PERC)高效电池工艺流程 . 17 图 27 PERC 弱光响应 17 图 28 PERC 温度系数 17 图 29 N 型电池与 P 型电池结构比较 18 图 30英利公司 PANDA 电池结构示意图 . 19 图 31中来股份的双面单晶电池的制备过程 . 20 图 32中来股份双面电池相比单晶的 N 型、P 型电池的性能优势 . 21 图 33中来股份的技术路线图 . 22 图 34 IBC 电池结构示意图 . 22 图 35异质结三维结构图 23 图 36异质结截面示意图 23 图 37晶澳太阳能推出的半切片电池组件 . 24 图 38 2016-2025 年跟踪系统市场占比的变化趋势 . 26 图 39 2016-2025 年不同类型逆变器的市场占比变化趋势 27 图 40 CZ 法原理 . 28 图 41 CZ 法流程 . 28 图 42光伏度电成本下降趋势测算 29 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 1 光伏产业链概述降低度电成本是不变的主题 光伏行业及产业链分析产业链已完善,技术革新是未来最大亮点 光伏产业链包括上游硅料的采集,硅片、硅棒、硅锭的生产;中游光伏电池和组件的制作;下游光伏电站系统的集成 与运 营。国内最初靠电池和组件起家,由于进入门槛低,造成了大量企业涌入。当时的特点可以概括为三头在外,即上游硅 片、硅料靠进口,下游组件靠出口,关键的技术和设备也靠国外。随着近几年国内光伏行业的快速发展,光伏产业链逐渐向 两头延伸,现在我国已经形成了完整的光伏产业链。目前,行业已到国内光伏企业引领全球技术进步的阶段由于光伏行业 的核心是将太阳能转化为电能,所以如果要提高效率、降低成本,进而达到完全平价上网,就必须要在光伏电池和组件的产 业链上实现技术革新,以达到提质增效的规模化应用。 图 1光伏行业产业链 资料来源 信达证券研发中心 表 格 1行业值得关注的技术或发展 产业链模块 新技术 或发展机会 相关企业 多晶硅 流化床法 ;电子级硅料 ;冷氢化及多对棒还原炉 保利协鑫 能 源 硅片 连续投料或 CCZ; G6 改 G7、G8 ;金刚线切割;铸锭单晶 隆基股份 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 2 晶硅电池 钝化技术/PERC/PERL ;细栅线/5 主栅/ 无主栅;金刚线硅片黑硅制绒;异质结 ;N 型单晶双面 中来股份 组件 半切片/ 叠片; 双面 逆变器 50KW 以上组串;MW 级集中式;集散逆变器;带 SVG 功能逆变器等 阳光电源 光伏设备 连续投料或 CCZ; G6 改 G7、G8 ; 晶盛机电 下游 分布式 林洋能源 资料来源信达证券研发中心 整理 表 格 2我国光伏行业主要企业情况 主要企业 光伏业务经营范围 2016 年度收入 (合并报表) 国外上市企业 单位万元人民币 阿特斯 光伏产品的研发、制造、销售和售后服务 285,308 英利绿色能源 多晶硅铸锭、硅片、光伏电池片、光伏组件的生产销售以及光伏电站的系统安装 837,610 晶澳太阳能 单晶硅棒、硅片、光伏电池片、光伏组件的生产销售 1,573,688 晶科能源 硅片、光伏电池片、光伏组件的生产销售 2,140,064 国内上市企业 单位万元人民币 海润光伏 硅片、光伏电池片、光伏组件的生产销售,以及光伏电站业务 451,908.05 航天机电 光伏电池片、光伏组件的生产销售、光伏电站业务 544,846.59 爱康科技 太阳能边框、支架、EVA 胶膜以及光伏电站运营 390,499.24 东方日升 光伏电池片、光伏组件的生产销售、光伏电站业务 701,675.47 向日葵 光伏电池片、光伏组件的生产销售、光伏电站业务 160,280.28 隆基股份 硅片、光伏组件的生产销售、光伏电站业务 1,153,053.35 阳光电源 光伏电站系统集成、光伏逆变器的生产销售、光伏电站业务 600,366.25 中来股份 太阳能电池背膜 、光伏电池片 138,770.96 林洋能源 光伏组件的生产销售、 光伏电站业务 311,472.04 资料来源相关 公司公告,信达证券研发中心整理 全球光伏市场市场占比逐渐转移,印度市场值得关注 2016 年全球光伏新 增装机容量约为 73GW,其中中国 34.54GW,连续四年装机容量全球第一。美国和日本排在第二和第三 位,分别有 14.1GW 和 8.6GW 的增量,紧随其后的是印度,装机容量达到 4GW。可以看出欧洲和日本等传统市场的市场占 比逐渐在向中国、美国、印度等市场转移。印度规划到 2022 年太阳能装机规模突破 100GW,截至 2016 年底,印度光伏累 计装机容量已超过 9GW;这预示着未来几年印度平均每年将至少有 15GW 的增量,我们预计印度光伏行业发展在未来几年将 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 3 会提速,印度市场值得关注。 图 2全球光伏装机增量 (单位 GW) 资料来源中国光伏行业协会,信达证券研发中心 图 3 2015 年全球各地区新增装机容量 图 4 2016 年全球各地区新增装机容量 资料来源中国光伏行业协会,信达证券研发中心 资料来源中国光伏行业协会,信达证券研发中心 国内光伏市场格局结构双转换,增长速度将放缓 光伏市场结构正在发生变化重心逐渐从地面电站向分布式电站转移。 2017 年第一季度 我国光伏发电新增装机容量 721 万千 瓦, 与 2016 年同期基本持平。 累计装机容量达到 8463 万千瓦。其中,光伏电站累计装机容量 7188 万千瓦,分布式累计装 机容量 1275 万千瓦。 2017 年一季度光伏 发电量 214 亿千瓦时,同比增加 80。全国 2017 年一季度 新增光伏发电装机中, 中东部地区成为了主要增长区域,新增装机 639 万千瓦,占全国新增装机的 89, 市场格局正在从西北部逐渐转移到中东部 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 4 地区。分布式光伏发电装机容量发展提速, 2017 年 一季度分布式新增装机容量 243 万千瓦, 同比增长 151;主要集中于浙 江、山东、安徽和江苏四省。 光伏市场空间仍很大,但增速将趋缓。2016 年,光伏全 年发电量达到 662 亿千瓦时,占总发电量的 1.1,比 2015 年增加 0.43 个百分点 ,比 2013 年增加 0.95 个百分点 。可见我国光伏发电比重在不断上升。 2013 年- 2016 年,我国电力能源结构发 生了较大的变化,火力发电量所占比重下降了 7。根据可再生能源发展“十三五”规划,到 2020 年,非化石能源占一次 能源消费比重的 15;到 2030 年,非化石能源占一次能源消费比重的 20。 为达成此目标,我们预计火力发电所占比例将 进一步下降,太阳能等清洁能源发电所占比例将不断提高,这意味着中国 光伏产业 仍有较大的空间。 另一方面, 2016 年底, 国家能源局发布了太阳能发展十三五规划,规划中指出了未来几年太阳能发展方向。 规划中提出了 到 2020 年 光伏发电 电价水平在 2015 年基础上下降 50以上,在用电侧实现平价上网的目标,这意味着光伏行业降本压力比较大。 目前光伏行 业降本已进入 关键 期,再加上弃光限电等问题急需解决, 我们 预计未来很难再出现装机容量爆发性增长的情况,增长速度将 会趋于平缓。 图 5 2014-2016 全国光伏电站新增装机容量 单位万千瓦 图 6 2016 年装机结构(累计量) 资料来源 Wind,信达证券研发中心 水电 20 火电 64 核电 2 风电 9 光伏 5 资料来源能源局,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 5 图 7 2016 年发电量占比 图 8 2013-2016 年发电量占比 数据来源中国电力企业联合会,信达证券研发中心 数据来源中国电力企业联合会,信达证券研发中心 政策促进行业健康发展,降本提效是不变的主题 光伏行业越来越趋于市场化驱动。由于光伏度电成本较高,目前光伏电站还需要政府补贴扶持,但是从近几年政府发布的政 策来看,一方面不断下调标杆上网电价,减少补贴,倒逼企业进行技术研究降低其发电成本,很多规模小、技术水平低下、 创新能力不足、融资能力差的公司将会被迫退出市场;另一方面鼓励企业使用高效产品,如“领跑者”、“超跑者”计划,不 断促进行业进行技术创新以提高发电效率。可见光伏行业发展的长期逻辑已经从“补贴驱动”轮转到技术产品的创新与规模 化应用所带来的“降本提效”推动。 表格 3常规晶体硅电池平均转换效率不断进步 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 多晶硅效率 16.3-16.6 16.6-16.8 16.8-17.3 17.3-18.4 17.6-18.3 18-18.4 18.3-19.2 单晶硅效率 17.8-18 18-18.5 18.5-19 19-19.3 19.1-19.5 19.3-19.8 19.8-20.8 资料来源中国光伏行业协会,信达证券研发中心 表格 4光伏行业重点支持政策 日期 行政主体 文件 内容 2010 年 国务院 关于加快培育 战略性新兴产业 的决定 确定了太阳能光伏作为战略性新兴产业的产业地位 2012 年 3 月 财政部 可再生能源电 价附加补助资金 管理暂行办法 明确了为光伏在内的可再生能源发电入网项目按上网电量给予适当补偿 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 6 2013 年 7 月 国务院 关于促进光伏 产业健康发展的 若干意见 从源头厘清补贴年限、电价结算、满发满收等核心问题的政策限定,这使得光伏 电站行业重新回到业务模式清晰,收益模式确定、电站产品金融属性强的正确模 式 2013 年 8 月 发改委 关于发挥价格 杠杆作用促进光 伏产业健康发展 的通知 确定了集中式地面电站及分布式电站的补贴电价、为光伏发电产业的发展提供了 实质支持,也拉动了国内光伏制造业的回暖 2015 年 3 月 能源局 国家能源局关 于下达 2015年光 伏发电建设实施 方案的通知 提出 2015 年全国新增光伏电站建设规模应达到 17.8GW 2015 年 12 月 发改委 关于完善陆上 风电光伏发电上 网标杆电价政策 的通知 明确规定我国一类、二类资源区的地面光伏电站补贴额,由于文件中提到 2016 年以前备案并纳入年度规模管 理的光伏发电项目但于 2016 年 6 月 30 日以前仍未 全部投运的,执行 2016 年上网标杆电价。因此引发了光伏企业上半年抢装潮以 获得降价前的优惠电价 2016 年 11 月 发改委 电力发展“十 三五”规划 确定“十三五”期间太阳能发电新增投产 0.68 亿千瓦以上。2020 年全国太阳能 发电装机达到 1.1 亿千万以上,其中分布式光伏 6000 万千瓦以上、光热发电 500 万千瓦。 2016 年 12 月 发改委 调整光伏发电 陆上风电标杆电 价的通知 2017 年 1月 1日之后,一类至三类资源区新建光伏电站的标杆上网电价分别调整 为每千瓦 时 0.65 元、 0.75 元、 0.85 元,比 2016 年电价每千瓦时下调 0.15 元、 0.13 元、 0.13 元。同时,明确 分布式光伏 发电补贴标准不作调整。 2017 年 2 月 发改委 关于试行可再 生能源绿色电力 证书核发及自愿 认购交易制度的 通知 建立可再生能源绿色电力证书自愿认购体系,完善绿色电 力证书的自愿认购规 则。其实质是随着售电侧改革进行普通政策的改革。 资料来源信达证券研发中心 整理 降低度电成本是目前光伏产业的核心问题。 随着这几年光伏产业的快速发展,产业链各环节成本都在下降,电池转换效率不 断提高,不断逼近平价上网水平,但是离平价上网水平还有一段距离。同时,目前政府对于光伏行业的思路已经转变,不再 一味 地给予企业补贴以扩大产业规模,而是通过制定政策加大光伏行业企业间竞争,促使企业加大研发力度提高效率降低成 本,最终促进光伏发电平价上网。 目前,位于产业链各环节的企业都在不断加大研发力度,希望能够找到进一步的降本空间。对于多晶硅料生产环节,虽然改 良西门子法占据了几乎所有的市场份额,其他制造工艺很难能够短时间内代替其地位,但是该方法的成本下降空间已经几乎 被压榨完毕,因此这将使得一些厂商关注硅烷流化床法,以获得进一步的降本空间。 多晶硅料的下游环节是硅片的制作,早在 2015 年,金刚线切片技术就已在单晶领域实现全面应用,我们预计在 2017 年下半 年,引入金刚线切片技术所生产出来的多晶组件有望投入市场。另外,铸锭单晶也为处于该环节的厂商提供了另外一条降本 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 7 的思路,值得关注。 电池与组件环节可谓是整个光伏产业降本提效的核心,目前市场上晶硅电池组件还占据着主流地位。由于“领跑者”等政策 的影响,单晶组件凭借其出色的转换效率逐渐侵蚀着多晶组件的市场份额,截止 2016 年底单晶组件市场份额已经达到了 27, EnergyTrend 预测 2017 年单晶市场份额能达到 35。 2016 年 PERC 电池产能不断增加,我们预计在 2017 年 PERC 电池将 成为主流的高效电池之一,同时也是降本提效的主力军之一。需要重点关注。另外,双面组件已逐渐形成了一股新势力,特 别是双面N 型单晶组件, 业界首笔 N 型双面组件大型供应合约已落户中来 股份,这预示着 N 型电池拥有很好的发展前景。 除此之外,长期看好的 IBC 电池也有所进展, 中来股份 10GW 全球最大 的 N 型 IBC 双面电池项目 已于 2017 年 4 月落户衢州 。 虽然单晶发展态势很好,但是目前多晶组件还是占据着大部分市场份额, 2017 年主要应关注黑硅 金刚线切 多晶能否大量投 入市场,目前看来黑硅多晶硅组件将于 2017 年下半年释放产能,届时单多晶拉锯战有望重现。 对于支架部分,目前我国跟踪支架在支架市场上的份额较欧美等国家还偏小,投资者主要考虑跟踪支架的可靠性以及成本两 个因素,在当前度电成本下降遭遇瓶颈期的情况下,我们预计跟踪 支架能成为打开降本空间的新钥匙。 逆变器市场集中度很高,龙头企业在市场上所占份额很大,随着国家政策向分布式光伏倾斜,组串式逆变器将迎来发展空间。 多晶硅料流化床法值得关注,但短期内西门子法还是主流 多晶硅产能扩张继续,进口替代空间大 我国多晶硅产业已具规模效应。 2016 年全年, 我国 多晶硅有效产能约 21 万吨/ 年, 产量达到 19.5 万吨,同比大幅增长 15.4, 较 2014 年更是大幅增加 47.7。分季度产量数据来看 1 季度产量 4.97 万吨、 2 季度产量 5.04 万吨、 3 季度产量 4.77 万吨、 4 季度产量 4.76 万吨 。国内多晶硅产业的规模相对集中, 2016 年位居前三位的江苏中能、 新特能源 和洛阳中硅产量占全国总 产量的 55.6,年有效产能在万吨以上的中能、 新特 、中硅、大全、永祥、亚硅、赛维等 7 家企业产量占全国总产量的 80.7, 这几家企业在规模、技术、成本和质量等各方面均已接近或代表了国际先进水平。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 8 图 9 2013-2016 分企业多晶硅产量 图 10 2016 年分月份企业多晶硅产量 资料来源硅业分会,信达证券研发中心 图 11 2016 年全国多晶硅产能分 布 资料来源硅业分会,信达证券研发中心 资料来源硅业分会,信达证券研发中心 多晶硅行业进口替代空间仍大。 相对于“硅片- 电池- 组件”产业链来说,国内多晶硅产业发展相对滞后,光伏行业发展前期, 国内多晶硅产量在全世界的占比不超过 10,导致国内光伏企业长期受制于海外硅料企业。后来,国内企业开始逐渐布局多 晶硅产能,国内的多晶硅产量也不断提高,2016 年,国内多晶硅产量为 19.5 万吨,在全世界多晶硅产量中占 50.3。随着 近几年国内光伏行业的快速发展,中国多晶硅产量在世界总产量的份额在不断增加。从 2013 年的 34已经提升到了 2016 年 的 51。我们预计未来中国市场份额将会进一步提升,根据中国有色金属工业协会硅业分会统计,截止 2017 年 2 月底, 国内在产多晶硅企业为 17 家,有效产能共计 22 万吨 /年,较 2016 年底净增 1 万吨/ 年,主要来自新特能源、洛阳中硅等 技术改造扩产和优化产能释放。根据其他多晶硅生产企业的扩产进度来看, 我们预计, 截止 2017 年中,国内多晶硅年产能将 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 9 达到 25 万吨/ 年左右。 虽然我国多晶硅产量不断增加,但是多晶硅进口量依旧居高不下。据海关数据统计, 2016 年全年累计进口多晶硅达到 141022 吨,同比大幅增加 20.6。月均进口量超过万吨,其中 12 月份多晶硅进口量创历史最高纪录,达到 14449 吨,环比增加 6.4, 同比增长 38.3。虽然国内多晶硅产量在国内多晶硅消费量中的占比逐渐提高,但是相对于光伏产业链上的其他环节,多晶 硅的进口替代空间较大。随着国内光伏行业的持续发展,国内多晶硅料生产企业与国外企业在技术上以及成本上的差距将会 逐渐减小,未来多晶硅料的自给率将会不断提高。 图 12中国市场份额不断增加 图 13 2017 年中国多晶硅产量将达到 22 万吨 资料来源硅业分会,信达证券研发中心 资料来源硅业分会,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 10 图 14 2010-2016 多晶硅产量 /进口量(万吨) 图 15 2010-2016 多晶硅国内产量与进口量百分比 资料来源硅业分会, 信达证券研发中心 资料来源硅业分会, 信达证券研发中心 改良西门子法占主流,未来流化床法值得关注 目前生产多晶硅的主要方法是改良西门子法, 原理是在 1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅 ,生成多晶硅沉 积在硅芯上。改良西门子法,顾名思义,就是在传统的西门子法上进行的改进,与传统的西门子法相比,改良西门子法在生 产过程中能耗较少,减少污染,同时还可以回收利用生产过程中伴随产生的大量氢气、氯化氢、氯化硅等副产品。改良西门 子法是目前生产多晶硅最为成熟、最可靠、投产速度最快的工艺,其他工艺很难在短期内取代其地位。 图 16改良西门子法工艺简图 资料来源衢州鼎盛化工有限公司 ,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 11 随着我国光伏行业的发展,生产多晶硅的成本在不断下降。能耗指标是影响多晶硅成本的关键数据,2007 年,我国采用改良 西门子法生产多晶硅电耗为每公斤 180 多度,目前已经降到了 60 度以下,能耗降到了行业起步时的三分之一以下。 图 17 2014/05-2017/04 光伏级多晶硅价格趋势(单位美元 /千克) 资料来源 Wind,信达证券研发中心 不过虽说目前改良西门子法占据了大部分的市场份额,但是该工艺已经几乎将物耗、生产效率等方面的优化做到了极致,在 没有突破性发展的前提下,生产成本的降低已经进入了瓶颈期。面对这种局面,流化床法多晶硅制造工艺将会被各大企业所 关注,希望能从新的方法上入手,寻求进一步的降本空间。 流化床法是以硅烷或氯硅烷作为硅源气、以氢气作为载气,通过化学气相沉积反应,在流化床反应器内预先放置的硅籽晶上 进行生长;随着生产进行,从流化床底部不断排出长大的颗粒硅产品,同时从顶部添加适量的硅籽晶,单次持续运行时间可 长达几千小时。现有的工业实践表明, 与改良西门子法相比,流化床反应器的生产能耗极低,床内大量运动颗粒提供的充足 反应面积可以获得很高的沉积效率,能够连续化运行的生产模式对于提高生产效率十分有利,同时颗粒状产品利于下游使用, 在多晶铸锭环节或单晶拉制环节中,相比于块状硅能够提高装料量 3040,可以显著降低硅 片制造成本。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 12 图 18流化床法工艺简图 资料来源北极星太阳能光伏网,信达证券研发中心 随着企业的关注与资金投入的不断增加,流化床法有望在未来占据一定的市场份额。根据 2017 年 2 月发布的中国光伏产业 发展路线图预测,到 2025 年,流化床法在多晶硅生产技术市场占比有望达到 10。 图 19 2016-2025 年多晶硅生产技术市场占比变化趋势 资料来源中国光伏产业发展路线图,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 13 硅片金刚线切在多晶硅片上的运用有望推广,铸锭单晶值得关注 国内硅片在全球的影响力持续加大。 2016 年, 全球硅片产量为 69GW,同比增长 14.43,我国硅片产量超过 63GW,同比 增长 31以上; 我国硅片在全球的市场占有率进一步提升,从 2015 年的 79.6增长到 2016 年的 91.3。 硅片生产成本持续 下降,每片加工成本下降至 1.4 元以下。 行业内代表性企业是隆基股份和保利协鑫,其中隆基股份的优势在单晶,保利协鑫的 优势在于多晶。 图 20 2015 年和 2016 年全球、中国硅片产量(单位 GW) 资料来源中国光伏行业协会,信达证券研发中心 图 21 2014/5-2017/4 单多晶硅片价 格变化趋势(单位美元 /片) 资料来源 Wind,信达证券研发中心 单晶龙头通过金刚线切线等方式推动行业成本下降 金刚线切割技术 相对于传统砂浆切割,具有切割速度快、单片耗损低、切割液更环保等优点。使用金刚线切片技术后,单位 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 14 产能耗硅量将会减少,从而减少了硅片的制作成本。这也是金刚线切片技术代替砂浆切片最重要的驱动力。在单晶硅片制造 过程中 运用金刚线切技术可以使成本快速下降。 隆基股份是单晶龙头企业,成立以来始终专注于单晶硅棒、硅片的研发、生产和销售,拥有很强的研发实力。 公司在 2015 年 底实现了金刚线切技术在单晶硅片制造上的应用,引领了单晶硅片成本下降的趋势,这也使得近两年来单晶产品的性价比大 幅度提高,单晶价值已被市场逐步发现和认可,单晶市场占有率提升显著。公司通过金刚线切割工艺等先进技术的产业化应 用,使得 2016 年硅片产品非硅成本已较 2012 年下降 67。 凭借其在单晶硅片环节上出色的研发能力以及技术积累,我们预计隆基股份将巩固其单晶硅片领导者的地位并继续推动单晶 产品成本下降。 目前,金刚线切片技术在单晶硅片的制作上已经实现了全面应用。 但是对于多晶硅,运用此方法会让硅片过于光亮,使电池 片外观产生线痕,也会因反 射率过高而降低 转化效率,故以金刚线切多晶硅时须再多加一道表面制绒的工艺处理, 即 “黑硅” 技术。黑硅除了能解决外观问题之外,还能形成纳米级的凹坑、增加入射光的捕捉量,降低多晶电池片的光反射率以推升转 换效率。故金刚线切搭配黑硅技术的工艺,能同时兼顾硅片端降低成本与电池片端提效两方面, 我们 预计 2017 年下半年黑硅 组件将会走向市场 。 图 22金刚线切割多晶硅片存在的问题 资料来源 Solarzoom,信达证券研发中心 铸锭单晶值得关注 光伏单晶在行业刚起步的时候是由半导体产业转换过来的,都是使用的直拉技术。由于晶格规整,单晶比多晶的转换效率高 1-2,但是直拉法耗电量高、消耗的时间也长 , 因此性价比有待提高。而多晶使用的是铸锭法,生产效率比单晶所用的直 拉法高很多,同时转换效率也在稳步提升,始终与单晶保持在 1-2的差距,因此多晶凭借着其性价比的优势占据了大部分 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http//www.cindasc.com 15 的市场份额。 对于单晶来说,目前有两种办法降本提效,提升性价比。第一,不断研究新的电池与组件技
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