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光伏产业降本增效势不可挡大硅片搅动下的产业新趋势(名单收藏)

来源:欢迎使用江南全站App    发布时间:2024-03-08 09:13:57

原标题:光伏产业,降本增效势不可挡,大硅片搅动下的产业新趋势(名单收藏) 光伏行业成本

产品介绍

  原标题:光伏产业,降本增效势不可挡,大硅片搅动下的产业新趋势(名单收藏)

  光伏行业成本持续下降,平价上网趋势慢慢的变成了业内共识,降本增效成为产业链各环节的技术升级的最大动力。

  随着光伏硅片各生产环节降本空间普遍达到极限水平,硅片尺寸的逐步扩大成为降低度电成本的最简单粗暴的方式。

  2015年起,各种硅片尺寸型号层出不穷,甚至引发各大企业之间形成不同阵营,不断搅动未来光伏行业发展格局。

  由于光伏硅片材料最早源于半导体单晶,光伏行业硅片尺寸一直以来沿用半导体的晶圆尺寸6英寸,和8英寸(直径),对应到硅片边长尺寸是所谓的5寸片(125mm)和6寸片(156mm)。行业第一次尝试对硅片尺寸作微小增加是2015年,单晶硅片制造商将156.00mm的边长上调到156.75mm,并减小单晶硅片的倒角,推出了M2尺寸的硅片。此后众多厂家开始集中在电池片尺寸领域进行突破。

  在1981年到2012年之间,硅片的边距为100mm和125mm,并以125mm硅片为主。之后硅片的边距由125mm大幅度提升到156mm(即M0),增幅高达54.1%,156mm硅片慢慢的变成为p型单晶和多晶硅片的流行选择。2014年前后125mm P型硅片基本淘汰,仅应用于一些IBC、HIT电池组件。

  2013年底,隆基、中环、晶龙、阳光能源、卡姆丹克五个主要厂家牵头统一了标准为156.75mm的M1(边距156.75mm,直径205mm)和M2(边距156.75mm,直径210mm)硅片,这是硅片尺寸发展史上的一大变革。2017年该尺寸标准得到SEMI标准委员会审核通过,2018年多晶硅片国标修订版本也确定了156.75mm为标准边长,并建议未来的尺寸增加以1mm的倍数来变化。

  而提升硅片面积的主要方式有两个,即增大边距和增大对角。值得一提的是M1、M2在将边距上调至156.75mm之后,M2又进一步减小单晶硅片倒角,增大了对角,做到在不改变组件尺寸的情况下,通过提升2.2%的硅片面积,便使组件功率提升了一个档(5Wp以上),并提高了组件封装效率。同时由于M2尺寸改动较小,设备无需做大规格变动,一年便能够实现切换并投入生产。这促使M2硅片迅速占领市场,一直到2018年,业内主流的单晶硅片全部采用M2标准,市占率高达85%。

  在对高功率组件需求日渐上涨的形势之下,部分厂商开始通过增加电池面积来达到这一目的,使得市场上出现157.0、157.3、157.5、157.75、158.0等尺寸多样化的硅片,这给产业链的组织管理带来极大的不便。

  混战过后,市场上出现两种主流尺寸:G1方单晶(边距158.75mm)和M6(边距166mm)大硅片。2018年晶科率先推出G1硅片,而在G1硅片还未站稳脚跟,市占率仅有10%之时,2019年6月份隆基股份推出M6硅片,而这时晶科继续跟进启动163mm。这期间韩华在2019年推出M4(边距161.7mm)产品,面积比M2增加5.7%,并少量存在于市场,产品以N型双面组件为主。

  2019年8月,中环推出G12(边距210mm)大硅片,相比M6硅片面积大幅度的提高了60.8%,将硅片尺寸推到极致,并实现了三个否定:否定现有产品、否定现存技术、否定现有自我。据中环股份数据显示,G12电池片成本较M2降低25.56%,组件成本降低16.8%。在电站建设环节比166mm节约12%的BOS成本,相应的LCOE降低4.1%。

  硅料环节:目前主流的多晶硅制备方法是改良西门子法,这种方法实现了闭环生产,在解决生产污染物的同时,降低了生产所带来的成本,提升了生产能力。

  硅片环节:整个光伏产业降本历程中,硅片环节的金刚线切割替代砂浆线的技术革命打响光伏产业降本第一枪,带动硅片不断减薄、出片率提高,从而硅片成本大幅下降。

  电池片环节:电池片环节的技术创新大多分布在在两个方面,一是最大限度增加光吸收,二是减少电学损耗和少子复合,使更多的载流子得以传输到外接电路。

  目前,电池片环节的技术迭代正处于从一代铝背场电池向二代PERC电池及二代半电池演进的过程中,三代HJT电池尚处在技术储备阶段。

  从电池转换效率看,传统BSF P型多晶合规电池的转换效率只有19.2%,而单晶P型PERC电池的转换效率能达到21.8%,提升2.6pct,三代N型异质结单晶电池转换效率现阶段能达到22.5%,N型IBC电池平均转换效率更加高,约为23.4%。

  组件环节:提高组件发电功率是降低度电成本的重要技术路径,高效组件技术能够在电池片效率固定的情况下,通过改良封装工艺,降低封装损失和成本、缓解使用的过程中的PID及热斑效应,提高组件输出功率,形成功率/发电量增益,以此来降低度电成本。

  组件成本结构包括边框、剥离、封装材料、电池片、背板、接线盒和制造成本,其中电池片成本占比65%以上。现有改良组件工艺包括半片、双玻、多主栅、叠瓦,除叠瓦外,其余组件类型都可以在一定程度上完成兼容,最终达到减少相关成本的目的。据PV Infolink统计,半片、多主栅、叠瓦技术分别能够增益发电功率5W+、5W+和15W-25W。

  2019年下半年隆基开始推广166,各大龙头组件厂纷纷跟上布局;近期各龙头组件厂大功率组件发布会召开,各龙头分成了明显的两个阵营,第一梯队一体化有突出贡献的公司选择了与现有硅片产能兼容性更好的18Xmm尺寸组件,第二梯队组件龙头选择更大的210mm硅片尺寸。

  根据北极星太阳能光伏网数据统计,布局210mm的光伏企业有13家,182mm的光伏企业有9家,两种尺寸均有涉及的光伏企业有6家。

  在硅片端,中环、隆基和上机数控为主的光伏企业在大尺寸布局加速。其中,隆基扩产以182mm硅片为主,中环和上机数控瞄准210mm硅片。

  据悉,中环2021年硅片产能将达到85GW,其中210尺寸硅片产能将达到50GW;上机数控二期为210硅片,Q3开始面向市场供应;隆基称在银川15GW的硅片产能可以生产多种尺寸的硅片产品,包括158.75、166和182mm。

  在电池端,210mm尺寸的扩产计划频出。出货量排名前三的电池企业中,通威和爱旭纷纷宣布了扩产计划。

  8月10日,爱旭股份发布了重要的公告称,拟投资40亿元人民币建设义乌第四、第五期年产10GW高效晶硅电池项目,新产能的产品规格将全面兼容210mm及以下尺寸。

  通威在半年度报告中表示,随着眉山一期项目的投产,公司目前已实现对市场上所有PERC电池主流的156、158、16X、18X、21X等各种尺寸的全覆盖。

  天合光能计划在2021年底电池产能合计达到26GW左右规模,其中210mm大尺寸电池产能在2021年底占比达到70%左右。天合光能至尊组件选用的正是210mm尺寸硅片。

  综合考虑大尺寸组件带来的大电流输出或对接线盒和终端逆变器造成的影响,天合光能率先在210mm超大硅片基础上,采用三分片、5*30版型设计并完美结合MBB、无损切割及高密度封装等创新技术组合,打造最高功率能够达到500W以上,最高组件效率可达21%及以上的超高功率组件开山之作。

  从物流成本、运输安全、组件安全、操作便利等各方面考虑,天合光能采用了目前主流的包装方式和运输方式,即组件竖向堆码装柜。从而解决以往集装箱运送过程中组件宽度的影响,使得210mm组件以往的运输劣势迎刃而解。

  在182mm和210mm两大阵营对垒之外,部分企业对于两种尺寸都有布局。其中,尚德常州组件生产基地3.5GW高效组件扩产项目和前不久新投产的无锡基地1.5GW高效组件生产基地的生产线mm各尺寸多主栅电池片,同时具备210mm超大尺寸电池片的升级空间。

  9月8日,保利协鑫能源(旗下江苏中能规划产能10万吨、首期5.4万吨颗粒硅项目正式开工扩建,这是目前全球单体规模最大的颗粒硅项目。据了解,5.4万吨颗粒硅项目规划占地600亩,总投资47亿元,计划分两期建设,一期于2021年6月年产能扩至3万吨,2021年底年产能扩至5.4万吨。此次扩产将在江苏中能已有颗粒硅年产能0.9万吨基础上扩容升级,投产后将缓解单晶市场复投料需求日益激增问题。

  颗粒硅从性能层面来看,比改良西门子法生产的多晶硅块更加致密,对于多晶硅铸锭来说,可增约 30%的坩埚填料量,减少相关成本;对于单晶硅拉棒的意义更大,因为单晶硅拉棒的先进的技术连续直拉单晶(即一边拉晶一边投料)比目前主流技术,效率提升 20%以上,综合生产所带来的成本降低 10%以上,而颗粒硅是连续直拉单晶的最佳用料。

  根据光伏们报道,最新版《光伏发电站设计规范(征求意见稿)》正式提出了放开容配比的限制,从新规评审过程看,各方都同意容配比的提高,从 2019 年下半年的平价项目开始,光伏项目普遍都在考虑提高容配比。而欧美等地区光伏电站一般按照 1.2-1.4 倍容配比设计,因此光伏组件需求一般会超过光伏装机需求。考虑各区域容配比情况,根据中银国际证券研报测算,预计2020 年全球光伏组件需求有望达到 133GW,2021-2022 年达到 180GW、214GW。

  经过2020年7月硅片、10月玻璃掐脖子事件后,组件大厂包括晶澳、天合、晶科等纷纷扩产硅片、电池片等,210尺寸和182尺寸两个阵营大打出手,互不本让,纷纷扩大产能,以求减少相关成本,增加竞争优势。目前国内各家公司,2021年硅片、电池片、组件产能超过300GW,远超于2021年世界预计光伏安装量。在2021年3月之后,或将迎来残酷的价格战,组件有可能降到1.2元以下。

  电池片:中环股份(002129)、上机数控(603185)、爱旭股份(600732)

  组件:天合光能(688599)、晶澳科技(002459)、协鑫集成(002506)

  组件设备:奥特维(688516)、金辰股份(603396)、捷佳伟创(300724)、晶盛机电(300316)、上机数控(603185)。

  笔者在十一月,深度研究60多家优秀上市公司的基本面和财务报表,发现里面有一个企业极其强大,他具备以下特征:

  周末复盘的时候,笔者还发现一个重大情况,该股尾盘资金大量流入,有明显炒作的现象,根据当下热点行情和局势,这周有望启