【华泰证券】建筑节能专题：薄膜BIPV春潮涌动-solarbe文库

资源描述：

免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 1 证券研究报告基础材料建筑节能专题薄膜 BIPV 春潮涌动华泰研究建材增持维持玻璃增持维持研究员方晏荷 SAC No. S0570517080007 SFC No. BPW811 fangyanhehtsc.com 86-755-22660892 研究员张艺露 SAC No. S0570520070002 zhangyiluhtsc.com 研究员黄颖 SAC No. S0570522030002 SFC No. BSH293 huangying018854htsc.com 行业走势图资料来源 Wind，华泰研究 2022 年 4 月 06 日 │ 中国内地专题研究建筑节能标准提升， BIPV 需求有望放量 2022 年 4 月 1 日起建筑节能与可再生能源利用通用规范实施，建筑能耗下降及建筑减碳成为强制性标准，而围护结构在推动建筑节能率提升速度上边际放缓，建筑光伏有望接棒。我们测算截至 2021 年末全国光电建筑累计装机 48GW，占分布式光伏累计装机的 45， 22-25 年光电建筑目标装机较 17-20 年实际装机量高 25。 BIPV 在提供光伏发电的同时还能发挥节能、防水、保温等作用，我们预测 “ 十四五 ” 我国 BIPV 市场空间超 4000 亿元。建筑公司积极寻求光伏企业合作，我们认为具备薄膜电池核心技术产品的合作才具备核心壁垒，并推动业务持续落地和盈利能力提升。光伏幕墙渗透率加快提升，国内薄膜电池公司迎机遇薄膜电池组件具有结构简单、透光性可调节、弱光性好、温度系数低等特点，是 BIPV 光伏幕墙的理想之选。在建筑节能及绿色建筑等相关政策的推动下，我们预测到 2025 年玻璃幕墙中 BIPV 的渗透率有望达到 40，并带动薄膜电池组件需求放量，我们测算“ 十四五 ”国内薄膜 BIPV 幕墙市场有望达 500 亿元。通过深度拆分 First Solar 生产效率、产能和成本，我们认为国产龙头有望对标，即成本降到 0.4 美元 /W、产能扩张到 3.8GW，近年来国内薄膜电池量产转化效率已持续提升至 16左右，其中中建材未来五年规划产能超 5GW，有望抓住机遇抢占更多市场份额。对比上一轮薄膜热潮，政策 /产能 /产业链合作是关键突破点 “十二五”期间以汉能为首的薄膜电池企业也曾掀起过一波薄膜电池的投资热潮，但却收效甚微。如今随着 BIPV 快速发展，薄膜电池再次受到广泛关注，回顾行业在这几年发生的变化，我们认为 1）国内公司在量产效率上缩小了与全球领先企业的差距，产能扩张后有望降低量产的成本； 2）政策支持力度增大， BIPV（尤其是幕墙 BIPV）需求有望释放； 3）产业链合作更加深入， BIPV 有望进入到项目实际落地阶段。我们认为这三点变化是决定国内薄膜公司能否走出与几年前不一样发展道路的关键。 “建筑光伏”成行业趋势，建筑公司有望从多个方面受益目前 BIPV 的主要竞争者包括建筑钢结构企业、建筑装饰企业、光伏组件企业等，其中建筑公司与光伏公司通过战略合作的方式推动 BIPV 发展已成为行业趋势。短期来看，由于 BIPV 仍处起步阶段，因此项目获取渠道是发展关键，建筑公司作为 BIPV 市场中重要的流量入口和产品集成商，有望在发挥存量资源优势、增加项目附加值、拓宽商业模式等方面受益，我们认为拥有丰富存量（建成）项目资源、设计实力突出、项目获取能力强、提前布局与光伏企业开展合作的建筑企业有望在 BIPV 浪潮下取得更好的发展。风险提示技术及产品迭代不及预期，下游需求增长不及预期。 19 3 13 29 45 Apr-21 Aug-21 Dec-21 Mar-22 建材玻璃沪深 300 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 2 基础材料正文目录核心观点 . 3 核心观点 3 与市场观点不同之处 . 3 市场篇建筑节能率再提升，开启 BIPV 千亿蓝海 4 建筑节能标准提升， BIPV 星火燎原 4 薄膜电池是 BIPV 的理想之选 7 幕墙 BIPV 率先突破，十四五规模预计达 500 亿 9 技术篇薄膜电池历经浮沉， BIPV 或驱动触底回升 13 薄膜份额两起两落， BIPV 或驱动新一轮扩张 . 13 碲化镉是商业化最成功的薄膜电池 15 建筑光伏齐发力， BIPV 竞品仍需验证 17 时过境迁，现在有何不同 19 风险提示 22 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 3 基础材料核心观点核心观点建筑节能提标推动 BIPV 加速放量， “ 十四五 ” BIPV 市场有望超 4000 亿。 2022 年 3 月，住建部发布“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划，明确指出十四五全国将新增建筑光伏装机 0.5 亿千瓦以上、建设超低 /近零能耗建筑 0.5 亿平米。同时，自 2022 年 4 月 1 日起将实施建筑节能与可再生能源利用通用规范，要求降低建筑能耗、提升可再生能源利用水平、并强制执行建筑碳排放分析。我们认为 BIPV 相比 BAPV 在建筑美学、设计寿命、安全性和功能性等方面更具优势，在提供光伏发电的同时还能发挥节能、防水、保温等作用，有望逐渐替代 BAPV 成为建筑光伏的主导，随着围护结构和设备领域对建筑节能率提升边际效用放缓，我们认为建筑光伏和光电建筑有望迎来快速发展，我们预测 “ 十四五 ” 我国 BIPV 市场空间有望超 4000 亿元。光伏幕墙或成薄膜电池的突破口，国内公司效率提升扩产加速迎发展良机。薄膜电池作为第二代太阳能电池，全球市场份额最高曾达到 30以上，而 2020 年已降至 5左右。我们认为薄膜电池组件由于结构简单、透光性可调节、弱光性好、温度系数低等特点使得其比晶硅更适合应用于 BIPV，尤其是在建筑立面上优势更加明显。在建筑节能及绿色建筑等相关政策的推动下，我们预测到 2025 年玻璃幕墙中 BIPV 的渗透率有望达到 40，有望带动薄膜电池需求放量，十四五薄膜电池 BIPV 市场有望达 500 亿。目前国内碲化镉薄膜电池公司量产转化效率已提升至 16左右，缩小了与世界领先水平的差距。虽然目前国内薄膜电池产能合计仅为 1GW 左右，但中建材近年来连续投资超 100 亿元建设薄膜电池产线，未来五年在建和规划产能超 5GW，有望抢占更多市场份额。我们认为 BIPV 发展提速将为国内薄膜电池公司带来发展机遇，但随着晶硅龙头相继入局，薄膜 BIPV 的竞争力仍待验证。 “建筑光伏”成行业重要趋势，建筑公司有望从多个方面受益。目前 BIPV 的主要竞争者包括建筑钢结构企业、建筑装饰企业、光伏组件企业等，其中光伏企业侧重产品、建筑企业侧重渠道和系统集成。近年来我们看到建筑公司与光伏公司通过战略合作的方式推动 BIPV 发展已成为行业趋势，建筑公司作为 BIPV 市场中重要的流量入口和产品集成商，有望在发挥存量资源优势、增加项目附加值、拓宽商业模式等方面受益，我们认为拥有丰富存量（建成）项目资源、设计实力突出、项目获取能力强、提前布局与光伏企业开展合作的建筑企业有望在 BIPV 的浪潮下取得更好的发展。与市场观点不同之处市场对薄膜 BIPV 的经济性测算或过于乐观。我们在报告中结合现实案例构建财务模型，对薄膜电池幕墙 BIPV 的经济性进行了拆分测算，并对晶硅 BIPV 和薄膜 BIPV 的经济性作了敏感性分析，结论是目前屋顶 BIPV 经济性仍大于幕墙 BIPV，晶硅 BIPV 经济性大于薄膜 BIPV。虽然薄膜电池相比晶硅更适合用于幕墙 BIPV，但在当前价格下其竞争力仍有待验证。从政策、产能、产业链合作三个方面对比了当下薄膜电池发展与过往的不同之处。 2009 年在金太阳工程等政策推动下，以汉能为首的薄膜电池企业也曾掀起过一波薄膜电池的投资热潮，但发展结果却不及预期。如今随着 BIPV 风口来袭，薄膜电池再次受到广泛关注，我们回顾行业在这几年发生的变化，总结了几点不同之处。我们认为从技术上来说薄膜电池的发展与并未发生太大变化（实验室最高效率仍为 2016 年创造的 22.1），发生变化的主是 1）国内公司在量产效率上缩小了与全球领先企业的差距（包括晶硅和薄膜），产能扩张后规模化降本有所释放； 2）政策支持力度变大， BIPV（尤其是幕墙 BIPV）需求有望释放； 3）产业链合作更加深入， BIPV 有望进入到实际项目落地阶段。我们认为这三点变化是决定国内薄膜公司是否能走出不一样发展道路的关键，目前我们对此持谨慎乐观的态度，我们也将持续关注这些变化带来的实质性影响。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 4 基础材料市场篇建筑节能率再提升，开启 BIPV 千亿蓝海建筑节能标准提升， BIPV 星火燎原绿色建筑政策加码， BIPV 助力建筑节能。 2019 年 3 月住建部颁布新版绿色建筑评价标准，将可再生能源提供电量比例纳入打分项； 2020 年 7 月，住建部等七部门共同发布绿色建筑创建行动，将推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展，推广可再生能源应用。截至 2020 年底，全国城镇新建绿色建筑占当年新建建筑面积比例达到 77，累计建成绿色建筑面积超过 66 亿平方米，累计建成节能建筑面积超过 238 亿平方米，节能建筑占城镇民用建筑面积比例超过 63。 2022 年 3 月，住建部发布“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划，明确指出 “ 十四五 ” 全国将新增建筑光伏装机 0.5 亿千瓦以上，建设超低 /近零能耗建筑 0.5 亿平米。 2022 年 4 月 1 日起将实施建筑节能与可再生能源利用通用规范，要求 “新建居住建筑和公共建筑平均设计能耗水平应在 2016 年执行的节能设计标准的基础上分别降低 30和 20；碳排放强度平均降低 40，降低 7kgCO2/㎡· a以上” 。各地政府积极推动建筑节能率的提升， 2013 年北京和天津、 2015 年河北、 2020 年江苏、 2021 年辽宁就已分别要求建筑节能率达到 75， 2021 年北京继续将节能率要求提升至 80。我们认为建筑围护结构低散热和建筑设备低功耗等节能降碳举措已在当前建筑节能中较广泛应用，而随着建筑节能率的进一步提升，前述举措实现难度和增量投资将大幅增加；通过建筑光伏等可再生能源应用比例提升，将成为推动建筑节能率提升的重要途径。图表 1 近年绿色建筑与 BIPV 相关政策梳理发文部门政策文件发布时间政策要点住建部 “十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划 2022.03 到 2025 年，完成既有建筑节能改造面积 3.5 亿平方米以上，建设超低能耗、近零能耗建筑 0.5 亿平方米以上，装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到 30，全国新增建筑太阳能光伏装机容量 0.5 亿千瓦以上，地热能建筑应用面积 1 亿平方米以上，城镇建筑可再生能源替代率达到 8，建筑能耗中电力消费比例超过 55。发改委、国家能源局关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见 2022.02 鼓励光伏建筑一体化应用，支持利用太阳能、地热能和生物质能等建设可再生能源建筑系统。国务院关于推动城乡建设绿色发展的意见 2021.10 推进既有建筑绿色化改造，鼓励与城镇老旧小区改造、农村危房改造、抗震加固等同步实施。加强财政、金融、规划、建设等政策支持，推动高质量绿色建筑规模化发展，大力推广超低能耗、近零能耗建筑，发展零碳建筑。大力推动可再生能源应用，鼓励智能光伏与绿色建筑融合创新发展。住建部等十五部门关于加强县城绿色低碳建设的意见 2021.05 鼓励提升新建厂房、公共建筑等屋顶光伏比例和实施光伏建筑一体化开发等方式，构建县城绿色低碳能源体系，推广分散式风电、分布式光伏、智能光伏等清洁能源应用。住建部、科技部等关于加快新型建筑工业化发展的若干意见 2020.08 鼓励推动智能光伏应用示范，促进与建筑相结合的光伏发电系统应用。住建部等七部门绿色建筑创建行动方案 2020.07 到 2022 年，当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到 70；推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展，推广可再生能源应用和再生水利用。发改委产业结构调整指导目录（ 2019 年本） 2019.11 将绿色建筑、节能建筑、太阳能热利用及光伏发电应用一体化建筑等纳入第一类鼓励类产业。住建部绿色建筑评价标准 2019.03 完善了绿色建筑的评价体系，评价指标分为安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居、提高与创新。住建部建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划 2017.03 鼓励开展零能耗建筑建设试点，力争到 2020 年，建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目 1000 万平方米以上。资料来源住建部，国家能源局，华泰研究图表 2 “十三五”与“十四五”建筑节能与绿色建筑发展情况统计主要指标 “十三五”目标 “十三五”完成情况 “ 十四五” 目标既有建筑节能改造面积（亿平方米） 6 6.99 3.5 建设超低能耗、近零能耗建筑面积（亿平方米） 0.1 0.1 0.5 城镇新建建筑中装配式建筑比例 15 20.5 30 新增建筑太阳能光伏装机容量（亿千瓦） 0.1 0.29* 0.5 新增地热能建筑应用面积（亿平方米） 2.0 3.58** 1.0 城镇建筑可再生能源替代率 6 6 8 建筑能耗中电力消费比例 - - 55 注 *为依据分布式光伏装机估算； **为依据 2020 年 8.58 亿平米减去 2015 年 5 亿平米估算。资料来源住建部，水规院，华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 5 基础材料建筑光伏驱动我国分布式光伏启航， 2021 年末建筑光伏装机占分布式光伏 45。据国家能源局， 2021 年我国分布式光伏新增装机 29GW，占全年新增的 53；累计装机容量达 107.5GW，五年 CAGR 达 60。分类型看， 2021 年户用 /工商业光伏分别新增装机 21.6/7.4GW，同比 113/37，其中户用光伏的高速增长是 2021 年分布式光伏增长的主要驱动。图表 3 2015-2021 我国光伏新增装机容量及占比图表 4 2019-2021 年我国户用分布式光伏占比逐步提高资料来源国家能源局，华泰研究资料来源国家能源局，华泰研究我们根据住建部历年的建筑节能专项检查结果，得到 2009-2016 年历年新增或累计的太阳能光电建筑应用装机容量；根据 2017-2021 年分布式光伏装机数据估算得到历年新增光电建筑应用装机容量，我们测算截至 2021 年末全国累计光电建筑装机 48GW，占全部分布式光伏装机的 45。随着建筑节能率的继续提升，我们预计 “十四五 ”建筑光伏占比有望快速提升。根据我们的测算， “十三五 ”实际完成建筑新增装机约 29GW， “十四五 ”若超额完成 50GW 装机目标，目标增速将超过 70；剔除 2021 年实际装机， 2022-2025 年目标装机仍然较 2017-2020 年实际装机量高 25。图表 5 我国光电建筑累计装机约占分布式光伏的 45 资料来源住建部，华泰研究屋顶光伏待开发资源丰富，政策首次明确量化目标。 2021 年 6 月，国家能源局正式下发关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知，明确党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 50；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 40；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 30；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 20；而碳达峰行动方案中首次提出，到 2025 年新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到 50。参考华泰环保与公用事业组（分布式光伏下一个蓝海市场 20220214）预测， 2021/2025 年末我国屋顶光伏潜在装机容量为 2,256GW/2,932GW， 2022-2025 年我国分布式光伏有望累计新增 176GW，其中户用 /工商业 /公共建筑分别为 63/63/50GW。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 GW 集中式分布式集中式占比分布式占比 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2019 2020 2021 2019 2020 2021 新增装机占比累计装机占比集中式户用工商业 0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 60 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 GW 光电建筑累计装机同比增速免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 6 基础材料图表 6 测算 2021/2025 年末屋顶光伏潜在装机容量为 2,256GW/2,932GW 单位 GW 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E 远期总计 2,088 2,256 2,420 2,587 2,758 2,932 3,113 3,620 住宅 1,024 1,098 1,177 1,259 1,341 1,426 1,514 1,760 工业屋顶 636 695 744 794 845 898 953 1,108 商业建筑 122 131 142 153 164 175 186 216 公共建筑 196 213 228 244 261 278 295 343 占比住宅 49.1 48.7 48.7 48.6 48.6 48.6 48.6 48.6 工业屋顶 30.5 30.8 30.7 30.7 30.7 30.6 30.6 30.6 商业建筑 5.8 5.8 5.9 5.9 5.9 6.0 6.0 6.0 公共建筑 9.4 9.4 9.4 9.4 9.5 9.5 9.5 9.5 注 1）不同屋顶结构类型（彩钢屋顶、砖瓦结构屋顶、平面混凝土屋顶）会导致可安装光伏组件数量的差异； 2）潜在装机容量屋顶总面积 x 光伏实际功率密度。资料来源国家统计局，晶科能源招股说明书，华泰研究预测目前分布式光伏仍以 BAPV 为主。 BIPV 和 BAPV 是分布式光伏的两种形式，两者区别主要在于光伏与建筑的结合方式。目前分布式光伏以 BAPV 为主，即将光伏作为附着物安装在建筑上，其安装和拆除不承担也不破坏其他建筑物的功能。而 BIPV 则是将光伏组件与建筑物相结合成建筑不可缺少的一部分，可以作为屋顶、天窗、幕墙等建筑物的替代。从与建筑结合的部位来看，建筑光伏可分为光伏屋顶、光伏幕墙、光伏遮阳等，目前分布式光伏主要围绕屋顶展开，一方面因为屋顶受光照面积较大，可利用光资源丰富；另一方面也因为屋顶光伏改造和安装难度较低，以 BAPV 形式只需要通过夹具、支架等将光伏组件与屋顶结构连接，不会对其原有结构造成影响。因此，存量建筑中 BAPV 是更合适的分布式光伏形式，据 IEA 数据， 2020 年全球新增光伏中 BIPV 装机仅约 1GW，占比不到 1。图表 7 BIPV 与 BAPV 示意图资料来源 LG，华泰研究 BIPV 优点更加突出，渗透率有望持续提升。对于存量建筑而言，考虑可操作性及安装难度，我们认为 BAPV 仍将占据主导地位。但由于有些建筑在设计时并未考虑后续安装光伏，所以存在荷载校验问题，往往很多建筑的荷载不满足要求，需要对原有屋面进行加固，或是加固困难，导致无法安装光伏组件，因此在重新设计和改造的过程中与建筑结合性更好的 BIPV 渗透率有望提升。而对于新建建筑，我们认为 BIPV 在建筑美学、设计寿命、安全性、功能性等方面具有优势，有望逐渐替代 BAPV 成为建筑光伏的主要形式。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 7 基础材料图表 8 BIPV 与 BAPV 特点比较 BIPV BAPV 建筑美学把建筑、技术和美学融为一体屋面较凌乱，整体性较差设计寿命有良好的密封环境，使用 PVB 膜代替 EVA，能达到 50 年甚至更长的使用寿命全部处于露天环境，长期风吹雨打，寿命一般不超过 25 年安全性结构受力清晰，结构安全性高受力结构复杂，存在荷载校验问题，功能性可与保温棉、防水透气膜等结合，承担防水和保温功能本身不具备保温和防水功能，且在存量建筑上安装会破坏原有防水层；会因为长期光伏自重荷载和局部设备超载，造成后期隐患性漏水资料来源北极星太阳能光伏网，华泰研究应用形式更加丰富， BIPV 未来有望加速扩容。 BAPV 受限于建筑原有结构，应用形式主要在建筑屋顶，仅提供单一的光伏发电功能；而 BIPV 在设计阶段便将光伏与建筑相结合，可应用于建筑的多个部位，在提供可再生电力的同时可作为建材提供节能、防水、保温等建筑功能，尤其是在建筑节能提标的背景下有望开发出更多的应用场景。如将 BIPV 与建筑门窗结合，可在不同季节改变通风口的开关，夏季时光伏玻璃在发电的同时吸收了大部分太阳辐射并加热腔内空气形成向上的气流，若腔内温度高于室外温度则会打开外通风口，减少室内温度以及光伏玻璃温度增加；冬天则反过来，减少室内温度损失。通过这种方式， BIPV 不仅能够提供可再生电力，还能够帮助建筑节能保温。图表 9 BIPV 节能窗户工作原理示意资料来源 Comprehensive investigation on the luminous and energy-saving performance of the double-skin ventilated window integrated with CdTe cells （ 2021.08.17，作者 Chuyao Wang 等），华泰研究薄膜电池是 BIPV 的理想之选 BIPV 作为建筑的一部分，不仅要满足基本的光伏发电要求，还要满足对建筑美学、采光、防水、保温等要求，同时也要具有足够的强度和耐久度、便于施工和安装等，因此其定位从单纯的光伏组件逐渐发展成具有多种功能的建材。薄膜电池虽然在转化效率等方面不及晶硅电池，但其结构简单、透光性可调节、弱光性好、温度系数低等特点使得其比晶硅更适合应用在 BIPV 上，尤其是在建筑立面上优势更加明显。据 IEA 数据， 2020 年全球新增 1GW 的 BIPV 中，约有 30使用的是碲化镉薄膜电池组件，使用比例高于集中式电站。碲化镉具有较高的光吸收率和较好的弱光性。碲化镉的直接带隙宽度一般为 1.45eV，其光谱响应和太阳光谱非常匹配，晶硅则只有 1.1eV。同时，碲化镉的光吸收系数在可见光范围高达 105𝑐𝑚−1以上（晶硅则只有 103𝑐𝑚−1）， 1μ m 厚的吸收层可吸收 99以上波长 826nm 的可见光。因此，其在清晨、傍晚等弱光条件下的发电效果优于晶硅电池。这一优点在其应用到建筑立面上时更加突出，因为建筑之间会有相互遮挡且像屋顶一样无法接收到所有方位的光照，较好的弱光性使其能够拥有比晶硅更长的发电时间和发电性能。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 8 基础材料图表 10 碲化镉薄膜组件在 BIPV 上具有更强的发电性能图表 11 碲化镉薄膜组件具有较好的弱光性资料来源 Performance comparison of BAPV and BIPV systems with c-Si, CIS and CdTe photovoltaic technologies under tropical weather conditions （ 2018.12.12，作者 Nallapaneni Manoj Kumar 等），华泰研究资料来源中山瑞科，华泰研究碲化镉具有优异的温度系数和良好的抗衰减性能。通常在一定范围内，温度的升高会降低太阳能电池的效率，即温度系数为负。碲化镉薄膜电池的温度系数在 -0.25/℃左右，而晶硅则为 -0.48/℃，因此在高温下碲化镉能够产生更多的电能，且防火性能相对更优。同时，从长期的效率衰退情况看，根据美国国家能源部可再生能源实验室（ NREL）对 First Solar 的碲化镉薄膜组件长达 25 年的跟踪测试显示，碲化镉薄膜组件的总衰减率仅为 12.5，说明碲化镉具有良好的抗衰减性能。而建筑节能与可再生能源利用通用规范也明确规定，太阳能光伏发电系统中多晶硅、单晶硅、薄膜电池组件自系统运行之日起，一年内的衰减率应分别低于 2.5、 3、 5，之后每年衰减应低于 0.7（即 25 年总衰减应低于 19.3、 19.8、 21.8），我们认为该标准的设定一方面是考虑到国内薄膜组件的技术尚未达到领先水平，另一方面也体现出了国家对薄膜电池的相对宽容和支持。图表 12 碲化镉薄膜组件具有优异的温度系数图表 13 碲化镉薄膜组件具有较低的长期线性衰减率资料来源 A review of primary technologies of thin-film solar cells（ 2021.09.23，作者 Erteza Tawsif Efaz 等） , 华泰研究资料来源中山瑞科，华泰研究碲化镉可根据需求调节透光率和产品颜色，兼顾建筑美学与功能需求。当 BIPV 应用在建筑立面上时需要考虑其透光率，而透光率又会影响发电效率，碲化镉薄膜组件的透光率在 10-70之间，可调节范围大，能够满足不同建筑的需求。晶硅的透光率较低，想要改善组件的透光性只能通过降低电池片的排布密度，从而降低组件功率；另一种薄膜电池铜铟镓硒则一般不具备透光性，因此也很少应用在建筑立面上。除了透光性，碲化镉还可以根据需求定制不同的图案和颜色；更强的柔韧性也使其能够加工成弯曲半径更小的弧面形状，对建筑的适应能力更强。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 9 基础材料幕墙 BIPV 率先突破，十四五规模预计达 500 亿 BIPV 市场空间广阔，光伏幕墙或成薄膜电池突破口。 BIPV 的理论市场空间与我国的存量及新建建筑面积相关，考虑建筑拆迁新建以及数据可得性，我们以 2004-2021 年竣工面积累加值作为我国当前的存量建筑面积（ 2004 年之前的建筑将陆续进入更新改造）。据国家统计局数据，截至 2021 年末我国存量建筑竣工面积约为 581 亿平米，其中住宅 /工业厂房 / 商业建筑 /公共建筑 /其他占比分别为 65/14/7/11/3。由于 BIPV 需要考虑与建筑的结合性，因此我们预测其需求主要来自于新建建筑，假设 2022-2025 年每年新竣工面积为过去三年的平均值，则 2022-2025 年我国新增竣工面积有望达 160 亿平米。结合前文论述，我们认为薄膜电池相比晶硅的优势将在建筑立面体现得更为突出，因此我们此处仅考虑其与建筑幕墙结合使用。幕墙主要安装于建筑立面，考虑可安装性，我们保守假设可安装占建筑面积的 40。由于 BIPV 需要达到一定发电时间才具有经济性，因此我们假设我国仅安装在东、西、南面，即占建筑面积的 30。以 2020 年度中国建筑工程装饰奖（建筑幕墙类）获奖项目应用分布为参考，建筑幕墙应用在商业建筑 /公共建筑 /高档住宅的比例分别为 66.8/30.1/3.1，因此我们进一步假设当前建筑幕墙在住宅 /商业建筑 /公共建筑上的渗透率为 0.5/40/30，并于 2025 年提升至 1.0/55/50，因此我们预测 2022-2025 年可安装薄膜电池 BIPV 的总面积有望达 3.55 亿平米。结合政策规定 2025 年新建厂房屋顶光伏覆盖率 50，考虑幕墙光伏起步较慢，我们预测 2025 年玻璃幕墙中 BIPV 渗透率达到 40，并以成都中建材 1600x1200mm 碲化镉发电玻璃 250W 的发电功率为参考，测算 2022-2025 年薄膜电池 BIPV 的总需求有望超过 10GW。考虑建安工程等费用，我们假设薄膜电池 BIPV 单价为 4.6 元 /W 且每年降低 2，则十四五期间薄膜 BIPV 幕墙的整体市场有望达 500 亿元。图表 14 “十四五”我国薄膜 BIPV 幕墙需求或达 500 亿 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 竣工面积（亿平米，除工业厂房） 35.19 34.72 34.51 34.80 34.68 住宅 27.06 26.69 26.55 26.77 26.67 商业建筑 2.53 2.65 2.58 2.59 2.61 公共建筑 4.44 4.30 4.28 4.34 4.30 建筑立面面积（不包括北面）住宅 8.12 8.01 7.97 8.03 8.00 商业建筑 0.76 0.80 0.78 0.78 0.78 公共建筑 1.33 1.29 1.28 1.30 1.29 幕墙渗透率住宅 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 商业建筑 40 42 45 50 55 公共建筑 30 32 37 45 50 可安装 BIPV 面积（亿平米）住宅 0.04 0.05 0.06 0.06 0.08 商业建筑 0.30 0.33 0.35 0.39 0.43 公共建筑 0.40 0.41 0.47 0.59 0.65 BIPV 渗透率 1 5 15 25 40 薄膜 BIPV 幕墙需求（ GW） 0.10 0.52 1.71 3.37 6.01 薄膜幕墙价格（元 /W） 4.60 4.51 4.42 4.33 4.24 薄膜 BIPV 幕墙市场测算（亿元） 4.60 23.44 75.54 145.90 250.00 资料来源国家统计局，中国建筑装饰协会，华泰研究预测免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 10 基础材料屋面 BIPV 方面，应用薄膜或晶硅均可，本报告中我们认为屋面更适合晶硅。我们假设到 2025 年新建屋顶中光伏安装比例超过 20（工商业及公共建筑安装比例超过 50），存量屋顶光伏改造比例合计达 43，并假设其中 BIPV 的渗透率持续提升（新建建筑中比例更高），我们预测 “ 十四五 ” 我国 BIPV 屋顶市场需求有望超过 90GW。若晶硅电池 BIPV 单价为 4.2 元 /W 且每年降低 2，则十四五期间屋面 BIPV 整体市场有望达 3650 亿元。图表 15 “ 十四五 ” 我国 BIPV 屋顶需求或超 90GW 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 竣工面积（亿平米） 40.83 39.85 39.72 40.13 39.90 屋顶面积 9.45 9.10 9.09 9.21 9.13 安装光伏比例 8 11 14 16 21 BIPV 渗透率 1 5 15 25 40 新增屋顶 BIPV（ GW） 0.12 0.83 3.26 6.26 12.94 存量屋顶面积（亿平米） 140 140 140 140 140 改造比例 5 7 13 10 8 BIPV 渗透率 0.5 3 5 10 15 存量屋顶 BIPV 改造（ GW） 0.56 4.70 14.56 22.40 26.88 合计屋顶 BIPV 需求（ GW） 0.68 5.53 17.82 28.66 39.82 资料来源国家统计局，中国建筑装饰协会， CPIA，华泰研究预测若考虑新建立面 BIPV 全部应用薄膜组件，屋面全部应用晶硅组件，则我们测算“十四五” 我国 BIPV 整体市场空间为 4150 亿元（其中新建幕墙 500 亿元、屋顶 3650 亿元）。图表 16 “十四五”我国 BIPV 市场空间有望超 4000 亿元 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 幕墙 BIPV 需求（ GW） 0.10 0.52 1.71 3.37 6.01 幕墙光伏系统价格（元 /W） 4.6 4.51 4.42 4.33 4.24 薄膜 BIPV 幕墙市场（亿元） 4.60 23.44 75.54 145.90 250.00 屋顶 BIPV 需求（ GW） 0.68 5.53 17.82 28.66 39.82 屋顶光伏系统价格（元 /W） 4.20 4.12 4.03 3.95 3.87 屋顶 BIPV 市场（亿元） 28.45 227.78 718.64 1133.03 1542.43 合计 BIPV 市场（亿元） 33.05 251.22 794.18 1278.93 1792.43 资料来源华泰研究预测幕墙 BIPV 当前经济性仍低于屋顶 BIPV。 BIPV 的建造方式和投资成本与建筑物的类型、所处地区等因素相关，项目之间差异较大，我们以既有公共建筑绿色改造光伏建筑一体化的集成效益评价中国家电投总部大楼智慧能源项目的相关数据为基础，构造了一个碲化镉薄膜组件 BIPV 模型。据国家电投及环资司数据，该项目共安装 2400 平米非晶硅薄膜组件（转化效率为 6），单位造价为 317.5 元 /平米，总装机量 131kW， 2018/2019 年发电量分别为 10.76/10.54 万 kW。我们将其中的非晶硅薄膜组件替换成碲化镉薄膜组件（转化效率为 15），单位造价为 600 元 /平米，则总装机量将提升至 328kW，假设光照强度不变，则第一年发电量为 26.9 万 kW。我们以建筑节能与可再生能源利用通用规范的最低要求为参考，光伏系统寿命为 25 年，第一年效率衰减