光伏主产业链系列二-光伏组件：大尺寸+N型+高功率为主旋律，一体化企业构筑竞争壁垒-东亚前海证券.pdf-solarbe文库

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请仔细阅读报告尾页的免责声明 1 行业深度报告2022 年 08 月 17 日洞悉光伏主产业链系列二光伏组件大尺寸 N 型高功率为主旋律，一体化企业构筑竞争壁垒核心观点光伏组件是光伏发电系统的核心，兼具 ToB 和 ToC 属性。光伏组件是能单独提供直流电输出的最小光伏电池组合装置，位于整个光伏产业链中游、制造环节末端，直接面向终端应用市场，兼具 ToB 行业的成本和制造属性，以及 ToC 行业的品牌和渠道属性，其下游为光伏电站系统。对比光伏产业链的其他环节，光伏组件具有轻资产、高周转、低 ROE 特征，其中一体化组件企业具备更好的资产投资效益和盈利能力。光伏装机量持续提升驱动组件需求向好，预计 2022 年全球组件市场规模达 521 亿美元。 1）碳中和经济性驱动光伏装机需求提升全球碳中和进程不断加速，据 IRENA 预测， 2022 年全球光伏 LCOE 将低于燃煤发电成本，经济性进一步提升引领新增光伏装机需求向好； 2）海外市场需求持续旺盛 2022H1 我国组件出口量达到了 78.6GW，同比 74.3；出口额达到了 220.2 亿美元，同比 116.1，海外市场具有更高的价格接受度，欧洲、印度、巴西为目前我国组件出口的三个最大市场； 3）政策加快推进国内分布式需求整县推进等多重政策利好国内分布式发展，且分布式项目价格敏感性稍弱，分布式光伏需求持续放量； 4）光伏组件需求与新增光伏装机需求直接相关，在保守预期下，我们测算 2022 年全球光伏组件市场规模将达 521 亿美元，同比 66.92。大尺寸 N 型电池高功率成为主流组件需求。 1）从硅片环节来看，大尺寸组件提效优势显著，且可以从通量价值成本、饺皮效应成本、块数相关成本三个方面大幅降本，目前全产业链都在加快相关产品布局，薄硅片有利于降低硅耗，未来也有望成为主流趋势； 2）从电池环节来看，N 型组件较 P 型组件的电池转换效率及功率更高，同时具备更低的 BOS成本和 LCOE，预计到 2027 年将成为行业主流； 3）从封装环节来看，组件封装 /连接技术是除电池效率外提升组件功率的主要手段，从电学、光学、结构三个方面优化的大功率组件需求旺盛，其中半片组件技术已大规模普及，双面组件市场份额逐步扩大。国内组件产能 /出货量全球领先，一体化品牌渠道为组件企业核心竞争力。从竞争格局来看，市场份额向头部集中，国内组件产能 /出货量全球领先， 2022 年 CR5 出货量占比超 76，带动行业持续发展；从发展趋势来看， 1）产业链上游受供需影响价格波动较大，成本压力最终传导至组件环节，垂直一体化可将上游的生产利润留存到下游组件端，通过成本控制助力组件环节竞争，同时供应链管理可以保证原料供应，长单协议有效提升了交付能力； 2）品牌为组件企业提供多元价值，一线厂商凭借品牌优势具备更高的报价能力和单瓦净利，同时全球化销售渠道有助于形成海外市场竞争优势； 3）随着下游应用技术的变革， BIPV 等新型业务将为组件厂商带来发展新机遇。投资建议在新型组件技术快速渗透、组件产能持续扩张的背景下，我们看好在大尺寸产品、 N 型产品、高功率产品等技术有布局，能够进行全产业链配套同时技术储备丰富的一体化组件龙头企业，相关标的隆基绿能、晶科能源、晶澳科技、天合光能。风险提示上游原材料价格波动；政策落地不及预期； N 型技术研发不及预期。评级推荐报告作者作者姓名段小虎资格证书 S1710521080001电子邮箱 duanxheasec.com.cn联系人柴梦婷电子邮箱 chaimteasec.com.cn股价走势相关研究重力储能行业深度报告乘风光大基地建设之东风，重力储能未来可期 2022.08.09 洞悉光伏主产业链系列一光伏电池片 N 型电池片技术迭代拉开序幕，引领行业降本增效 2022.06.30 锦浪科技首次覆盖报告组串式逆变器龙头，储能逆变器开启第二增长极 2022.05.10 洞悉光伏辅材产业链系列二光伏玻璃光伏新增装机量双玻渗透助力需求高增，供给端产能持续扩张 2022.04.21 洞悉光伏辅材产业链系列一逆变器光伏领域新增替换需求高景气，储能领域开启行业第二增长极 2022.03.03 行业研究·新能源发电·证券研究报告请仔细阅读报告尾页的免责声明 2 新能源发电正文目录1. 引言 52. 光伏组件简介 52.1. 定义光伏发电系统的核心，兼具 ToB 和 ToC 属性 .52.2. 结构根据功能分为核心部件、电气连接装置、封装材料、封装辅材 72.3. 分类根据材料主要分为单玻晶硅组件、双玻晶硅组件和薄膜组件 92.4. 特征轻资产高周转低 ROE，一体化企业更具优势 103. 需求端 113.1. 碳中和背景平价时代共同驱动光伏新增装机需求，全球装机量快速增长 .113.2. 能源转型扩大海外市场组件需求，政策引领国内分布式需求迅速提升 14 3.2.1. 海外装机需求激增，欧洲成为组件出口最大市场 .143.2.2. 分布式光伏对组件价格接受度更高，国内占比赶超集中式 .163.3. 市场空间测算 2022 年全球光伏组件市场规模将达 521 亿美元， 2021-2025 年 CAGR 为 25.40183.4. 需求结构大尺寸 N 型高效封装成为降本增效主流需求 193.4.1. 硅片环节大尺寸薄片化降本提效优势显著，产业链各环节加快相关布局 .193.4.2. 电池环节 N 型电池转化效率优势明显，将成为下一代组件技术方向 .223.4.3. 封装环节高功率组件需求旺盛，高效封装 /连接为技术核心 254. 供给端 294.1. 发展历史早期面临技术与设备难关， 21 世纪后组件技术稳步发展实现进口替代 .294.2. 竞争格局市场份额向头部集中，中国企业出货量领跑全球 304.3. 发展趋势一体化布局优势显著，品牌渠道为核心竞争力 314.3.1. 一体化布局持续降本，供应链管理保驾护航 .314.3.2. 品牌为组件企业提供多元价值，长期竞争优势看海外渠道 .33 4.3.3. 下游应用场景不断扩展变革， BIPV 业务前景广阔 354.4. 企业布局各企业陆续推出 N 型新品，形成 182mm 和 210mm 尺寸两大阵营 .365. 相关标的 395.1. 隆基绿能 .395.1.1. 硅片与组件全球龙头，全面布局零碳赛道 .395.1.2. 业绩持续增长，盈利能力稳定 .405.1.3. 组件出货量稳居第一梯队，一体化扩产助力公司达到新高度 .415.2. 晶科能源 .425.2.1. 光伏组件全球领军者，专注光伏中游制造环节 .425.2.2. 营业收入稳步增长，费用管控能力良好 .435.2.3. N 型 TOPCon 技术业内领先，一体化率提升组件持续放量 .455.3. 晶澳科技 .455.3.1. 光伏一体化龙头，垂直一体化率高达 8045 5.3.2. 业绩维持高速增长，盈利能力趋向稳定 .475.3.3. 大力扩张垂直一体化产能， N 型组件效率优秀放量在即 .495.4. 天合光能 .495.4.1. 大尺寸组件领军者，出货量常年全球领先 .495.4.2. 业绩亮眼增长可期，费用率控制得当持续下降 .515.4.3. 大尺寸组件出货量全球第一，垂直布局步入一体化发展道路 .536. 风险提示 53 请仔细阅读报告尾页的免责声明 3 新能源发电图表目录图表 1. 光伏主、辅材产业链示意图 5图表 2. 光伏组件产品示意图 6图表 3. 光伏组件的生产工艺 6图表 4. 光伏组件生产线设备示意图 7图表 5. 光伏组件下游应用分类 7图表 6. 光伏组件结构图 9图表 7. 光伏组件成本构成 9图表 8. 不同种类组件对比 10图表 9. 各代表企业流动资产占比总资产 11图表 10. 各代表企业总资产周转率 11图表 11. 各代表企业固定资产周转率 11 图表 12. 各代表企业摊薄 ROE11图表 13. 2010-2021 年光伏发电成本骤降 .12图表 14. 2010-2021 全球光伏 LCOE（美元 /千瓦时） .13图表 15. 2010-2021 中国光伏 LCOE（美元 /千瓦时） .13图表 16. 2010-2021 全球新增光伏装机量 .13图表 17. 2010-2021 全球累计光伏装机量 .13图表 18. 2010-2021 中国新增光伏装机量 .14图表 19. 2010-2021 中国累计光伏装机量 .14图表 20. 2018-2022H1 中国光伏组件出口量、出口额情况 .14图表 21. 2022H1 中国光伏组件出口额分地区情况 .15图表 22. 2013-2022Q1 国内分布式与集中式装机占比情况（ GW） 16图表 23. 分布式光伏相关推进政策 17图表 24. 2016-2021 中国户用光伏新增规模 18图表 25. 2016-2021 中国户用光伏新增户数情况 18 图表 26. 2021 年全国户用光伏每月纳入补贴规模的装机量（ GW） 18图表 27. 2019-2025E 全球光伏组件市场规模测算 19图表 28. 主流硅片尺寸变化路线 20图表 29. 大尺寸组件降本增效优势显著 20图表 30. 2021-2030E 各尺寸硅片市场份额发展趋势 21图表 31. 2021-2030E 硅片厚度发展趋势（ μ m） 22图表 32. 2012-2030E 年国内电池片量产转换效率发展趋势 23图表 33. 同一项目地 182N-650W 组件方案与 210P-605W 组件方案指标对比 .24图表 34. 2021-2030E 各电池技术市场份额发展趋势 25图表 35. 半片电池和常规电池对比 26图表 36. 5 主栅电池片与多栅电池片（ 12 主栅）对比 .26图表 37. 使用多主栅技术的组件成本节省量测算 26图表 38. 扁平、 MBB（圆形）、三角焊带的光学性能对比 .27图表 39. 双玻组件发电原理 27 图表 40. 单玻、双玻组件的成本对比 27图表 41. 2021-2030E 单 /双面组件市场份额发展趋势 .28图表 42. 2021-2030E 全片 /半片 /叠瓦组件市场份额发展趋势 .28图表 43. 2022H1 光伏招投标项目情况 .28图表 44. 2009-2022H1 国内组件产量情况 .29图表 45. 2018-2022E CR5 光伏组件企业产能（ GW） 30图表 46. CR5 组件厂商产能及占比 30图表 47. CR5 组件厂商组件产能增速 30图表 48. 2018-2021 前五大光伏组件厂商出货量统计（ GW） .31图表 49. 光伏主产业链各环节扩产周期 31图表 50. 2021.01-2022.07 硅料 /硅片 /电池片 /组件均价涨幅 .32图表 51. 2020-2021 部分企业组件业务单瓦盈利情况（元 /W） .32 请仔细阅读报告尾页的免责声明 4 新能源发电图表 52. 部分组件龙头企业的长单签署情况 33图表 53. 2021 年 BNEF 组件可融资性 Top10.34图表 54. 中核南京 2021年度组件框架采购情况 34图表 55. 部分光伏组件企业的全球化布局情况 35图表 56. 隆基 “ 隆顶 ” BIPV 产品示意图 .36图表 57. 部分组件企业 BIPV 业务布局情况 36图表 58. 部分组件企业主打组件产品对比 38图表 59. 隆基绿能历史沿革 39图表 60. 隆基绿能股权结构 40图表 61. 隆基绿能历年营收变动趋势 40图表 62. 隆基绿能历年归母净利润变动趋势 40图表 63. 隆基绿能毛利率与净利率变动趋势 41图表 64. 隆基绿能期间费用率变动趋势 41 图表 66. 晶科能源历史沿革 42图表 67. 晶科能源股权结构 43图表 68. 晶科能源历年营收变动趋势 43图表 69. 晶科能源历年归母净利润变动趋势 43图表 70. 晶科能源毛利率与净利率变动趋势 44图表 71. 晶科能源期间费用率变动趋势 44图表 73. 晶澳科技历史沿革 46图表 74. 晶澳科技股权结构 47图表 75. 晶澳科技历年营收变动趋势 47图表 76. 晶澳科技历年归母净利润变动趋势 47图表 77. 晶澳科技毛利率与净利率变动趋势 48图表 78. 晶澳科技期间费用率变动趋势 48图表 80. 天合光能历史沿革 50图表 81. 天合光能股权结构 51 图表 82. 天合光能历年营收变动趋势 52图表 83. 天合光能历年归母净利润变动趋势 52图表 84. 天合光能毛利率与净利率变动趋势 52图表 85. 天合光能期间费用率变动趋势 52 请仔细阅读报告尾页的免责声明 5 新能源发电1.引言随着全球碳中和进程不断加速，叠加光伏发电成本持续下行，经济性不断提升，光伏装机需求高增长确定性较强。我们将对光伏全产业链进行全面及深入的研究，旨在基于长期看好光伏产业链发展的情况下，作出深入研究并为投资者提供参考。光伏产业链主要分为主产业链和辅材产业链，主产业链中主要包括硅料、硅片、电池片、组件及光伏电站环节，辅材产业链中根据不同生产环节分类，主要包括 1）硅片生产环节热场材料、金刚线； 2）电池片生产环节银浆； 3）组件封装环节光伏玻璃、胶膜、背板、边框、接线盒等等； 4）电站发电环节逆变器、支架、汇流箱、电缆等等。本篇报告为光伏产业链系列报告第四篇，将聚焦于主产业链制造末端的组件环节。图表 1. 光伏主、辅材产业链示意图资料来源海优新材招股说明书，东亚前海证券研究所2.光伏组件简介2.1.定义光伏发电系统的核心，兼具 ToB 和 ToC属性光伏组件是光伏发电系统的核心。光伏组件是能单独提供直流电输出且最小不可分割的，具有封装及内部联结的光伏电池组合装置，也是面向下游终端的直接载体。从光伏组件的必要性来看， 1）由于单体电池片输出电压较低，远不能满足一般用电设备的电压要求，需要将一定数量的单体电池片经过串、并联的方式密封成光伏电池组件，才能作为电源使用； 2）未封装的电池会受环境影响，在空气中电极容易被腐蚀且脱落，耐候性差且衰减迅速，将光伏电池片封装为光伏组件可以有效地避免电池电极和互连线受到腐蚀。从光伏组件的重要性来看，在硅片薄片化大趋势下电池片变得更易碎，组件封装可以有效避免电池碎裂，且更方便搬运和户外安装，因此组件封装质量的好坏将直接决定光伏电池的使用寿命及可靠性。请仔细阅读报告尾页的免责声明 6 新能源发电图表 2. 光伏组件产品示意图资料来源晶科能源，东亚前海证券研究所光伏组件加工由焊接、层叠、层压、装框、测试等工艺组成，工艺水平的高低直接影响组件质量和等级。从加工工艺来看，当前主流的光伏组件加工工艺包括电池片分选、机器焊接、层叠、层压、 EL 测试、装框、装接线盒、清洗、 IV 测试、成品检验等多道工序。光伏组件加工环节各道工序环环相扣，工艺不当可能会使光伏组件出现电池片隐裂、 EVA 未溶、气泡、黑片 /暗片、异物、间距不良、裂片、崩角 /崩瓷、焊带偏移、虚焊 /过焊、断栅、胶气泡等一系列问题。为了在恶劣的户外条件下也能长时间可靠运行，光伏组件的加工对工艺技术有着较高的要求，各道工序的工艺水平高低都会直接影响产品的质量和档次。从加工设备来看，组件设备与组件制备的各个工艺流程相对应，主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。图表 3. 光伏组件的生产工艺资料来源允能科技官网，东亚前海证券研究所请仔细阅读报告尾页的免责声明 7 新能源发电图表 4. 光伏组件生产线设备示意图资料来源三工光电官网，东亚前海证券研究所光伏组件兼具 ToB 和 ToC 属性，下游为光伏电站系统。光伏组件位于光伏产业链制造环节的末端，直接面向终端应用市场，下游为光伏电站系统。根据装机规模、入网电压等不同，光伏电站可划分为集中式（大型地面电站等）和分布式（工商业、户用等）。光伏组件的商业模式既具有普通 ToB 制造业的产品与成本属性，又具有 ToC 行业的品牌与渠道属性，客户主要包括终端业主、 EPC、经销商和安装商，其中业主和 EPC 采购的组件主要用在地面电站，下游是大型企业；经销商、安装商采购的组件主要用在分布式电站，下游包括普通家庭和中小企业。近年来随着户用分布式装机占比的提升，以及组件成本的持续降低，组件企业的终端客户种类正在分散化且规模逐步扩大，组件行业的 ToC 属性也在逐步增强。图表 5. 光伏组件下游应用分类资料来源国际能源网，东亚前海证券研究所2.2.结构根据功能分为核心部件、电气连接装置、封装材料、封装辅材根据不同功能，可以将光伏组件的结构分为核心部件、电气连接装置、请仔细阅读报告尾页的免责声明 8 新能源发电封装材料、封装辅材四个部分 1）核心部件电池片从功能来看，电池片是通过将硅片加工处理得到的可以将太阳的光能转化为电能的半导体薄片，决定了光伏系统的发电能力，原理是光生伏特效应和 PN 结。电池片的转换效率直接影响光伏系统的发电效率，电池片生产工艺的优良直接影响光伏系统使用寿命；从成本占比来看，电池片是光伏组件成本的核心，同时也是光伏组件降本的主要途径，根据华经产业研究院统计， 2021 年电池片占组件成本的 61.2，同比-1.2pct，主要系受到上下游的双重压力影响导致电池片价格承压下行。2）电气连接装置焊带、接线盒从功能来看，焊带分为用于串联电池片的互联焊带和用于连接电池串及接线盒的汇流焊带，用于收集电池片转化的电流，是组件中的核心电气连接部件，直接影响组件电流的收集效率和电池片的碎片率。接线盒能够将组件内产生的电流传输到外部线路，其结构中二极管的性能具备在组件故障时形成旁路通路保持正常工作（旁路二极管），以及低光照时防止电流回流（阻塞二极管）等作用；从成本占比来看，焊带环节多采用 “ 原材料加工费 ” 定价模式，价格受原材料铜、锡价格波动较大，根据华经产业研究院统计， 2021年焊带占组件成本的 2.6，同比 -0.7pct；接线盒环节较为稳定， 2021 占组件成本的 2.6，同比 0.1pct，成本变动较小。3）封装材料光伏玻璃、背板从功能来看，光伏玻璃是能够利用太阳辐射发电并引出电流的特种玻璃，同时也是组件最外层的透光封装面板，主要起透光和保护作用，较传统玻璃具有含铁量低、透光率高、耐高温、耐氧化、耐腐蚀等优势，其质量直接影响组件发电效率和使用年限。背板是组件背部的封装材料，以有机高分子类材料为主，也有适用于双玻晶硅组件的无机物类材料（玻璃背板等）。背板能够保护光伏组件免受光、湿、热等外部环境的侵蚀，具备较高光反射率的背板也能提升组件整体的光电转换效率；从成本占比来看，根据华经产业研究院统计，受双玻组件渗透率提升影响， 2021 年光伏玻璃占组件成本的 7.1，同比 1.0pct； 2021 年光伏背板的基础材料 PVDF 薄膜及其原材料氟树脂价格一路走高，背板价格也不断攀升， 2021 年占组件成本的 5.2，同比 2.1pct。4）封装辅材 EVA 胶膜、铝边框从功能来看，光伏胶膜具备优越的黏着力、耐久性和光学特性，主要将电池片与玻璃、背板粘接，起到保护电池片、隔绝空气的作用。由于粘接过程不可逆，所以胶膜的质量直接决定了组件的封装质量和使用寿命。铝边框作为组件最外层的封装结构，相较钢边框和橡胶件卡扣短边框具有更强的承载能力和耐腐蚀性，同时轻便性较好，完美契合了组件的特性需求，属于中短期内不可替代的刚需辅材；从成本占比来看， 2021 年 EVA 市场受美国寒潮、光伏需求爆发等影响，价请仔细阅读报告尾页的免责声明 9 新能源发电格屡创新高，根据华经产业研究院统计， 2021 年 EVA 胶膜占组件成本比重为 8.4，同比 1.1pct；铝边框环节 2021 年占组件成本的 9.0，同比 -2.5pct，主要系大尺寸组件的边框单耗低于小尺寸组件，以及 2021 年大尺寸组件渗透率提升所致。图表 6. 光伏组件结构图图表 7. 光伏组件成本构成资料来源杜邦公司，东亚前海证券研究所资料来源华经产业研究院，东亚前海证券研究所2.3.分类根据材料主要分为单玻晶硅组件、双玻晶硅组件和薄膜组件从电池片材料来看，可将光伏组件分为晶硅组件和薄膜组件两类。晶硅组件由晶体硅光伏电池封装形成，具有单块组件发电功率高的优点，且设备投资较低，目前技术发展较为成熟，已占据光伏组件市场主导地位，根据 CPIA 数据， 2021 年晶硅组件市场份额高达 96.2。薄膜组件使用非晶硅薄膜电池封装形成，发电功率虽较晶硅组件偏低，但具有弱光性好、成本低等优点，与 BIPV（光伏建筑一体化）领域相性较好。薄膜组件在上世纪 80 年代市场份额曾一度达到 30左右，但发电功率一直无法突破瓶颈，在晶硅技术逐渐成熟并形成规模化优势后逐渐没落， 2021 年市场占有率仅有 3.8。从背板材料来看，晶硅组件可以进一步分为单玻组件和双玻组件。单玻组件采用不透光的复合材料（ TPT、 TPE 等）作为背板，而双玻组件使用玻璃代替了复材背板，双面均采用玻璃封装。相比单玻组件，双玻组件的生命周期更长，耐候性和耐腐蚀性更强