提醒,海外光伏EPC工程如何避险
由于光伏政策的调整,国内光伏企业纷纷将海外市场作为“突围”方向。近日,国际分析机构IHS
Markit将2018年的全球光伏装机量预测从113GW下调至105GW,预计全球需求提升将弥补中国市场的需求下降,今年装机量仍将比2017年增长10%以上。
在此背景下,作为光伏扬帆海外的重要模式,EPC工程如何躲避行业风险?
“出海”门槛降低
近年来,无论是传统电力还是新能源,
EPC工程总承包模式(即设计、采购与施工承包模式)在对外承包工程总额中所占比重逐渐加大,与传统的施工承包模式相比,其项目收益更高,但风险系数也更大,需要承包商通过管理能力、技术水平、融资实力、实施经验等方面提升与增强才能够有效实施项目,同时实现既定的项目收益目标。
据了解,我国对外EPC工程经历了劳务输出、EPC、EPC+F、投建营一体化等多种模式的形态演进。“海外EPC市场近几年变化非常大,合作条件越来越苛刻,承包价格越来越低,风险越来越大,与此同时,EPC自身模式也在不断创新,商业生态变化非常大。”阳光时代律师事务所律师宋玉祥告诉记者。
从法律法规上来讲,2017年中国对外承包工程行业最大的变化就是国家层面取消了相关管制,企业想要对外承包工程,在中国境内没有资质和门槛要求。
“这是双刃剑。对于原先没有相关工程总承包资质的企业是福音,但也导致中小企业‘走出去’,更加鱼龙混杂,竞争更加激烈,还有可能引发恶性竞争。”宋玉祥分析,海外市场大部分项目采取融资模式,后面跟着融资银行,会对EPC承包商进行审查,取消门槛限制,尽管对行业生态有一定影响,但不至于造成颠覆性后果。
另外,还有一个利好,随着简政放权的推进,商务部修改了《对外承包工程项目投标(议标)管理办法》,准制改成备案制,并将相关权限下放至省级商务部门。
“‘531’新政后,半年时间内是光伏行业需求的回调阶段,因成本下降带来的全球市场需求至少增长5%。”天合光能中国区组件“产品+”价值群负责人曾义认为,包括印度、拉丁美洲等地区以前不能做的项目,现在也可提上日程。也有国金证券分析师认为,一旦光伏成本继续下降,欧洲、拉丁美洲、美国、东南亚、阿联酋等众多市场也可实现增产。
EPC出现新趋势
“EPC现在出现资金拉动工程的新趋势。”宋玉祥说,几年之前承包商只是单纯做承包,现在的趋势是“要挣钱,先出钱”,现在大多都是资金运作重大项目,其中包括先垫资,以亚非拉国家为主,通常要求中国承包商为其从中国的银行融资,巴基斯坦、孟加拉、菲律宾的EPC项目都出现过类似情况,业主要求在融资关闭前先垫资开工。
另外一种情形是参股投资拉动EPC工程,承包商参股10%—20%,在埃及就有多个这样的项目。“因为光伏项目有25年保质期,EPC承包商会被要求同时负责运维。”宋玉祥补充道,承包商同时承担运维是光伏项目趋势。
“融资租赁以前较多用在海外风电项目上,近年来,逐渐用于开发海外光伏项目。”
宋玉祥指出,除此以外,海外收购也越来越多,“对于境外投资行业来讲,海外收购并不是新交易模式,但对EPC企业来讲,则是新模式,不一定要短期收益,而是借此扩大平台,布局项目。”
市场风险加大
在采访过程中,记者了解到,海外EPC市场环境竞争日趋激烈,甚至达到了白热化的地步,这种竞争体现在EPC承包价格、IPP上网电价越来越低,工期越来越短。
近两年,比较典型的案例是2016年,迪拜电力和供水机构与阿布扎比未来能源公司正式签署了迪拜光伏园第三期800MW项目的购电协议,成交价格为0.299美分/千瓦时,创下彼时全球最低光伏价格纪录。2017年,沙特阿拉伯北部某省300MW光伏项目最低中标电价约为0.12元人民币/千瓦时,再创新低。
“如果IPP电价低,成本会被转移到承包商和组件企业上,将利润空间压得越来越低。有些承包商为了业绩,甚至不要利润去做项目。”某位不愿具名的行业人士对记者说,这是“很恐怖”的事情。
据了解,风险管控能力是光伏EPC企业的另一弱点。境外投资项目交易模式、交易文件复杂,一些EPC企业自身负债率高、融资能力不足,缺乏海外投融资人才,导致光伏EPC企业面临向境外投资转型的结构性风险。
“外国土地多为私有制,征地困难,且当地政府一般支持力度较差,尽可能多跟持有方签订长时间的合约。最容易产生的问题之一是设备采购,很多新兴市场原料储备不足,要做好准备前期。很多电力公司是私有制,价格、损害赔偿都要事先谈好。绝大部分海外项目必须保证一次性通过试运行,不会给调整时间,一定要保证质量。”TüV北德员工朋泰彧也谈到了光伏海外项目风控要点。
此外,受访人士建议,不同国家之间项目标准差异大,政策风险和汇率风险也都是值得反复推敲和注重的地方。
第1章: 全球光伏发电行业发展现状与规划
1.1 德国光伏发电市场现状与规划
1.1.1 德国光伏补贴政策
1.1.2 德国光伏装机规模
1.1.3 德国新增光伏装机预测
1.2 意大利光伏发电市场现状与规划
1.2.1 意大利光伏补贴政策
1.2.2 意大利光伏装机规模
1.2.3 意大利新增光伏装机预测
1.3 西班牙光伏发电市场现状与规划
1.3.1 西班牙光伏补贴政策
1.3.2 西班牙光伏装机规模
1.3.3 西班牙新增光伏装机预测
1.4 美国光伏发电市场现状与规划
1.4.1 美国光伏补贴政策
1.4.2 美国光伏装机规模
1.4.3 美国新增光伏装机预测
1.5 日本光伏发电市场现状与规划
1.5.1 日本光伏补贴政策
1.5.2 日本光伏装机规模
1.5.3 日本新增光伏装机预测
1.6 中国光伏发电市场现状与规划
1.6.1 中国光伏资源分布
1.6.2 中国光伏政策概述
1.6.3 中国光伏装机规模
1.6.4 中国光伏并网规模
1.6.5 中国新增光伏装机预测
第2章: 中国光伏逆变器行业市场现状与预测
2.1 光伏逆变器行业发展规模分析
2.1.1 全球光伏逆变器发展规模
1. 全球光伏逆变器出货规模
2. 全球光伏逆变器市场规模
2.1.2 中国光伏逆变器发展规模
1. 中国光伏逆变器出货规模
2. 中国光伏逆变器市场规模
2.2 光伏逆变器行业价格与盈利分析
2.2.1 光伏逆变器成本构成
2.2.2 光伏逆变器价格分析
1. 光伏逆变器价格影响因素
2. 光伏逆变器价格走势
3. 光伏逆变器价格预测
2.2.3 光伏逆变器盈利水平分析
2.3 光伏逆变器行业市场容量预测
2.3.1 全球光伏逆变器市场容量预测
2.3.2 中国光伏逆变器市场容量预测
第3章: 中国光伏逆变器行业市场竞争与海外布局
3.1 光伏逆变器市场竞争分析
3.1.1 国内光伏逆变器市场五力分析
1. 国内光伏逆变器行业上游议价能力
2. 国内光伏逆变器行业下游议价能力
3. 国内光伏逆变器行业新进入者威胁
4. 国内光伏逆变器行业替代产品威胁
5. 国内光伏逆变器市场竞争格局分析
3.1.2 国际光伏逆变器巨头在华市场竞争
3.2 光伏逆变器企业海外布局分析
3.2.1 国际光伏逆变器市场竞争格局
3.2.2 国际光伏逆变器市场潜力分析
3.2.3 国内光伏逆变器企业成本优势
3.2.4 国内光伏逆变器企业海外布局壁垒
3.2.5 国内光伏逆变器企业海外布局策略
第4章: 中国光伏逆变器行业产品市场与应用分析
4.1 光伏逆变器产品结构分析
4.2 光伏逆变器产品市场分析
4.2.1 并网型逆变器市场分析
1. 并网型逆变器应用终端
2. 并网型逆变器性能优势
3. 并网型逆变器并网方式
4. 并网型逆变器产品分类
5. 并网型逆变器生产企业
6. 并网型逆变器市场规模
7. 并网型逆变器需求预测
4.2.2 离网型逆变器市场分析
1. 离网型逆变器应用终端
2. 离网型逆变器适用地区
3. 离网型逆变器市场规模
4. 离网型逆变器需求预测
4.3 微型逆变器产品发展趋势
4.3.1 微型逆变器的应用
4.3.2 微型逆变器的优势
1. 微型逆变器的性能优势
2. 微型逆变器的效益优势
4.3.3 微型逆变器的市场现状
4.3.4 微型逆变器的发展趋势
4.4 光伏逆变器产品销售模式
4.4.1 光伏逆变器传统销售模式
4.4.2 光伏逆变器联合销售模式
4.5 光伏逆变器产品下游应用
4.5.1 光伏逆变器下游客户分类
4.5.2 光伏逆变器下游需求结构
4.5.3 光伏逆变器下游需求领域
1. 光伏并网发电领域
2. 农村电气化领域
3. 工业与通讯领域
4. 其他应用领域
第5章: 中国光伏逆变器行业专利与技术水平
5.1 光伏逆变器行业研发投入
5.2 光伏逆变器行业专利分析
5.2.1 行业专利申请总量
5.2.2 行业专利公开总量
5.2.3 行业专利申请企业排名
5.2.4 行业专利申请分布领域
5.3 光伏逆变器行业技术水平
5.3.1 中高压直接并网技术
5.3.2 功率因素可调技术
5.3.3 低电压穿越技术
5.3.4 储能结合技术
5.4 光伏逆变器产品性能分析
5.4.1 光伏逆变器性能现状
5.4.2 光伏逆变器性能预测
第6章: 中国光伏逆变器行业领先企业经营分析
6.1 国际光伏逆变器巨头经营分析
6.1.1 SMA
1. 企业发展历史
2. 逆变器出货规模
3. 逆变器市场占有率
4. 企业经营能力分析
5. 企业竞争优势分析
6.1.2 Kaco
1. 企业发展历史
2. 逆变器出货规模
3. 逆变器市场占有率
4. 企业经营能力分析
5. 企业竞争优势分析
6.1.3 Emerson
1. 企业发展历史
2. 逆变器出货规模
3. 逆变器市场占有率
4. 企业经营能力分析
5. 企业竞争优势分析
6.2 国内光伏逆变器领先企业经营分析
6.2.1 阳光电源股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.2 深圳科士达科技股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.3 厦门科华恒盛股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.4 广东志成冠军集团有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.5 北京科诺伟业科技有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.6 南京冠亚电源设备有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.7 安徽颐和新能源科技股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.8 英伟力新能源科技(上海)有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.9 南京南瑞太阳能科技有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.10 南京国电南自新能源工程技术有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.11 北京索英电气技术有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.12 武汉万鹏科技有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.13 深圳市英威腾电气股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.14 山亿新能源股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.15 深圳市汇川技术股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.16 上海广电电气(集团)股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.17 广州三晶电气有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.18 中达电通股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业财务指标分析
1) 企业主要经济指标
2) 企业盈利能力分析
3) 企业偿债能力分析
4) 企业运营能力分析
5) 企业发展能力分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.19 上海航锐电源科技有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业经营情况分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.20 江苏艾索新能源股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业经营情况分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.21 深圳格瑞特新能源有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业经营情况分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.22 北京昆兰新能源技术有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业经营情况分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
6.2.23 西安爱科赛博电气股份有限公司
1. 企业发展简况
2. 企业产品结构与新品动向
3. 企业研发投入与技术水平
4. 企业销售渠道与网络分布
5. 企业经营情况分析
6. 企业经营优劣势分析
7. 企业投资动向与规划
第7章: 中国光伏逆变器行业投资风险与建议
7.1 光伏逆变器行业投资特性
7.1.1 光伏逆变器行业进入壁垒
7.1.2 光伏逆变器行业盈利模式
7.1.3 光伏逆变器行业盈利因素
7.2 光伏逆变器行业投资风险
7.2.1 光伏逆变器行业政策风险
7.2.2 光伏逆变器行业技术风险
7.2.3 光伏逆变器行业市场供需风险
7.2.4 光伏逆变器行业宏观经济波动风险
7.2.5 光伏逆变器行业关联产业风险
7.2.6 光伏逆变器行业产品结构风险
7.3 光伏逆变器行业投资建议
7.3.1 光伏逆变器行业投资现状
7.3.2 光伏逆变器行业投资机会
7.3.3 光伏逆变器行业投资建议
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贸易壁垒、关税搅拌、专利诉讼……正在游向新“红海”的中国光伏企业面临的海外贸易形势同样日益复杂。
7月28日,国内两家组件龙头天合光能(688599.SH)和晶科能源(688223.SH)双双公告了自身遇到的新麻烦。
后者遭到Sterling and Wilson International FZE(以下简称“SW FZE”)就《组件供货合同》相关争议提起的仲裁请求,且已获国际商会国际仲裁院受理。SW FZE请求裁决晶科能源承担包括违约金在内的多项赔偿,涉及的金额合计约为3.26亿美元。
而前者,即天合光能美国下属子公司天合美国近日则遭到道达尔能源提起诉讼,目前起诉状列明金额的损失为约2亿美元。
这其中,天合光能所涉的这起案件更受到业内关注。该公司在公告中明确指出,“因美国商务部和国土安全局启动的反规避调查以及WRO政策突变等因素造成原始协议签订的形势背景发生重大变更,触发双方对新的交货条件重新进行协商,但未达成新的变更协议。”
换言之,天合光能此次惹上的案件是因海外贸易政策突变引发的“连锁反应”。
21世纪经济报道记者注意到,最近两年以来,中国光伏企业海外贸易摩擦事件频发。
这成为中国光伏企业“出海”时所面临的新一轮考验:如何穿越海外贸易摩擦“迷雾”?
光伏龙头频涉诉讼
由于海外贸易政策的突变,天合光能子公司天合美国虽与道达尔能源就新的交货条件重新进行协商,但未达成新的变更协议。因而,天合美国被道达尔能源指控存在“违约”或“欺诈”行为。
公告中所提到的“WRO政策”,俗称美国暂扣令,由美国海关和边境保护局执行,指向强迫劳动太阳能(000591)项目组件采购合同避险策略。根据美国海关与边境保护局(CBP)官网相关信息,受到WRO管制后,出口企业(利害关系方)可以向美国海关和边境保护局(CBP)提供证据,证明涉及商品不是使用强迫劳动生产、制造或开采的,从而要求修改或撤销WRO。
针对此次诉讼,天合光能在公告中表示,已着手聘请专业律师团队积极应诉。该公司认为,“道达尔能源的指控中,对事件的描述在诸多方面与事实不符。”
并且,天合光能称,“该诉讼案件不会对公司日常生产经营产生重大影响,预计本次仲裁程序持续的时间将超过三年,在仲裁庭作出裁决之前,该公司将不被要求支付任何经济赔偿。”
得益于海外市场的需求刺激,近些年来,我国光伏产业出口总额不断创下新高。今年上半年,我国光伏产品(硅片、电池片、组件)的出口总额为259.0亿美元,是去年同期的2.13倍,创下历史新高。
然而,光伏“出海”兴盛的背后,中国光伏企业频遭贸易摩擦。
2021年6月,美国海关和边境保护局对合盛硅业(603260)(603260.SH)执行暂扣令(WRO),禁止从合盛硅业及其子公司进口金属硅,以及使用了合盛硅业硅材料衍生或生产的货物和太阳能产品。
去年8月,晶科能源、阿特斯(CSIQ.US)和天合光能等一批中国光伏制造商的太阳能组件相继被扣留;10月底,美国海关依据暂扣令(WRO)对隆基绿能及美国子公司出口到美国的共计40.31MW组件产品进行了扣留。
这必然增加了龙头企业的出口成本。例如,隆基绿能董事长钟宝申曾在今年4月份的公司业绩说明会上提到,“WRO在去年四季度和今年一季度,对公司造成非常大的挑战,主要是因为处理时间非常长,两个季度滞港费和仓储费就有3亿多人民币。”
与此同时,当海外贸易政策突变突袭中国光伏企业之时,另一种问题同样冲击着光伏“出海”——在知识产权领域中,中国光伏企业也多次陷入专利纠纷。
2019年3月和4月,韩国韩华公司先后向美国国际贸易委员会、美国特拉华州地区法院、澳大利亚联邦法院等多国法院提起专利侵权诉讼,认为隆基绿能及下属子公司在上述地区销售的部分产品,侵犯了其专利权。直到今年,随着美国联邦巡回上诉法院发布了韩华美国专利US9893215B2无效案件的上诉判决,维持美国专利商标局(USPTO)对该专利的“无效裁决”后,隆基绿能与韩华在美国的专利诉讼纠纷才算落下帷幕。
今年6月,阿特斯宣布与组件厂商Solaria就叠瓦组件的专利纠纷达成和解,但阿特斯也付出了将在七年内停止在美国市场销售其叠瓦太阳能组件的代价。
在近期的一场光伏行业年中会议上,中国光伏行业协会名誉理事长王勃华表示,专利纷争带来的后果是直接丧失某一特定光伏市场,相比贸易壁垒、关税影响更为巨大,企业需提前做好知识产权梳理和预警工作。
光伏“出海”不易
毋庸置疑的是,中国的光伏制造业水平已经成为一张闪耀世界的名片。
然而,正当中国光伏产业持续主导全球市场供应之时,部分国家试图通过绿色贸易壁垒,削弱中国光伏产品成本竞争力,重塑全球竞争格局。
当前,印度、美国、欧盟方面采取了多种政治手段试图打压中国光伏产品的出口。
2022年3月,美国又发起了对柬埔寨、马来西亚、泰国、越南四国光伏产品出口的反倾销调查。虽然最终豁免了未来24个月东南亚四国的进口关税,但这足以显示出当前中国光伏产业“出海”所面临的较大风险。
6月9日,欧洲议会通过所谓的《反强迫劳动海关措施决议》,呼吁立法禁止所谓的强迫劳动产品进入欧盟,这一立法草案计划于今年9月出台。
而贸易关税也在层层加码。6月15日,印度财政部对印度商工部提交的“中国涂氟背板反倾销案”予以裁定,针对原产于或进口自中国的除透明背板之外的太阳能涂氟背板,决定对涉案产品征收为期五年的反倾销税。
“光伏行业的外贸形势愈加严峻复杂。”王勃华在近期的光伏行业年中会议上总结认为。
“中国光伏‘出海’重塑全球能源格局,尤其以光伏新能源为主体的能源类型得到全球认同的背景下,国外制裁中国光伏,看似保护本国贸易,实则阻碍了本国新能源(600617)发展进程。”一位国内头部光伏企业人士对21世纪经济报道记者表示。
但他相信,保持全球领先的中国光伏科技即使短期受到不平等贸易政策影响,长期也会不得不接受和认可中国产品的价值优势。
值得一提的是,光伏龙头企业们亦在主动应对外贸风险。
21世纪经济报道记者注意到,在去年10月底公布部分组件被美国海关依据暂扣令(WRO)扣押后,隆基股份(601012)便发布公告称,自2020年下半年开始,该公司已建立并完善了应对暂扣令(WRO)管理措施,包括产品追溯能力及系统建设、外部机构认证、供应商管理等相应措施。
而针对此次由反规避调查、WRO政策等所引发的组件商业纠纷,天合光能方面在回复21世纪经济报道记者表示,未来公司将会多举措,积极应对海外贸易摩擦带来的风险。
“一方面,我们会用先进的IT技术做好溯源工作,保存相应票据,提供整体完备的证据来应对WRO审查。另一方面,我们在海外布局了相应产能,再者,我们会适当、适时地调整区域性战略,避免形成对单一市场的依赖,做好海外风险的整体把控。”天合光能相关人士告诉21世纪经济报道记者。
“涉外法律风险与纠纷一直都有,是企业跨境活动不可避免的正常现象。但是,风险与纠纷的类型、特点正在发生变化,交易风险背后的外国公法因素越来越突出。”华东政法大学国际法学院副教授郭华春在接受21世纪经济报道记者采访时表示,企业经营面临的涉外法律风险越来越复杂、重大,境外法律风险甚至会跨境传导,引发市场风险甚至系统性风险。
而面对日益复杂的法律风险,他建议,“企业、政府都需要提前规划,组合运用尽职调查、合同、对外贸易、投资和金融等法律领域的公法、私法措施,维护我国企业跨境交易安全。涉外法治人才的培养在教学内容、培养模式等方面都需要更加贴近实践、关注英美法,在知识结构上更具综合性、外向性。”
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1.1. 逆变器简介
逆变器是光伏发电系统的大脑和心脏 。在太阳能光伏发电过程中,光伏阵列所发的电能为直 流电能,然而许多负载需要交流电能。直流供电系统存在很大的局限性,不便于变换电压, 负载应用范围也有限,除特殊用电负荷外,均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。光伏 逆变器是太阳能光伏发电系统的心脏,其将光伏组件产生的直流电转化为交流电,输送给本 地负载或电网,并具备相关保护功能的电力电子设备。光伏逆变器主要由功率模块、控制电 路板、断路器、滤波器、电抗器、变压器、接触器以及机柜等组成,生产过程包括电子件预 加工、整机装配、测试和整机包装等工艺环节,其发展依赖于电力电子技术、半导体器件技 术和现代控制技术的发展。
下游包括终端业主、EPC 承包商、系统集成商和安装商。 逆变器作为光伏系统的主要核心部 件之一,需要和其他部件集成后提供给最终电站投资业主使用。光伏系统在供给终端业主使 用之前,存在相应的系统设计、系统部件集成以及系统安装环节,虽然最终使用者一般均为 光伏地面电站投资业主、工商业投资业主或户用投资业主,但设备也可以由中间环节的某一 类客户采购,比如 EPC 承包商、光伏系统集成商或光伏系统安装商。
1.2. 逆变器分类
目前逆变器产品主要分为四类,即集中式逆变器(主要用于大型地面电站,功率范围在 250kW-10MW)、集散式逆变器(主要用于复杂的大型地面电站,功率范围 1MW-10MW)、 组串式逆变器(主要用于户用、小型工商业分布式和地面电站等,功率范围 1.5kW-250kW) 和微型逆变器(主要用于户用等小型电站,功率等级在 200W-1500W)。
其中,大型集中式光伏逆变器是将光伏组件产生的直流电汇总成较大直流功率后再转变为交 流电的一种电力电子装臵。因此,此类光伏逆变器的功率都相对较大,一般采用 500KW 以 上的集中式逆变器。特别是近年来随着电力电子技术的快速发展,大型集中式光伏逆变器的 功率越来越大,从最初的 500KW 逐步提升至 630KW、1.25MW、2.5MW、3.125MW 等, 同时电压等级也越来越高。大型集中式光伏逆变器具有输出功率大、运维简单、技术成熟以 及电能质量高、成本低等优点,通常适用于大型地面光伏电站、农光互补光伏电站、水面光 伏电站等。同时,由于其单体输出功率大、电压等级高,随着技术进步近年来开始与下游的 变压器集成,形成“逆变升压”一体化的解决方案,以及与储能结合的光储一体化解决方案。
组串式光伏逆变器是将较小单元光伏组件产生的直流电直接转变为交流电的一种电力电子 装臵。因此,组串式光伏逆变器的功率都相对较小,一般功率在 50kW 以下的光伏逆变器称 为组串式光伏逆变器。但是近年来,随着技术进步和降本增效的考虑,组串式光伏逆变器的 功率也开始逐步增加,出现了 60KW、70KW、100KW、136KW、175KW 以上等大功率的 组串式光伏逆变器。组串式光伏逆变器由于单台功率小,在同等发电规模情况下增加了逆变 器的数量,因此单台逆变器与光伏组件最佳工作点的匹配性较好,在特殊的环境下能够增加 发电量。组串式光伏逆变器主要运用于规模较小的电站,如户用分布式发电、中小型工商业 屋顶电站等,但是近年来也开始应用于一些大型地面电站。
1.3. 逆变器行业的核心竞争力
研发能力: 电力电子行业属于技术密集型产业,涉及电力、电子、控制理论等学科,研发人 才需具备电力系统设计、电力电子技术、机械结构设计、微电脑技术、通讯技术、控制技术、 软件编程等专业知识,以及产品应用场景知识。产品从设计、研制到持续创新性改进都需要 大量的研发人员共同努力才能完成。研发人员的技术水平和知识的深度和广度都会直接影响 到产品的质量和水平,长期技术积累才能有效提高产品的稳定性可靠性。对于新进入者,很 难在短期内积累相关技术和各种应用场景知识,从而形成一定的技术壁垒。可以看到,近年 来国内主流逆变器企业研发费用率呈现上升态势,2019 年上能电气、固德威研发费用率高 达 6.34%和 6.15%,阳光电源和锦浪 科技 的研发费用率也达到 4.89%和 3.71%
品牌力: 逆变器企业在为客户服务时不仅仅提供相关产品,还包括一套完整的解决方案,产 品设计的微小变化,对整个电站项目的可靠性、稳定性均产生一定的影响。品牌是多年产品 质量和售后服务凝聚的结果,因此客户在选择产品时,通常会选择品牌声誉好的供应方且一 旦采购便会与产品供应方形成较为稳定的合作关系。
渠道开发能力: 由于逆变器销售靠近终端,且目前国内逆变器企业加速出海,因此渠道的开 发,尤其是户用、工商业分布式以及海外渠道的开发至关重要。以固德威为例,目前固德威 的逆变器在全球 80 多个国家和地区销售,为了保证当地渠道开发的顺畅,需要招募当地专 业的销售团队,从而保证自身的竞争力,这对于企业的渠道开发能力提出了非常高的要求。
2.1. 趋势一:组串式逆变器市场份额占比不断提升
从产品需求上看,全球范围内依然遵循大型地面电站优选集中式逆变器、工商业和户用分布 式优选组串式逆变器的选型原则,但近年来行业的一大趋势是组串式逆变器市场份额持续增 长。根据 GTMResearch 的统计数据,2018 年组串式逆变器出货量首次超过集中式逆变器, 达到 52GW,市占率达到 58%(其中单相占比 9%、三相占比 47%)。组串式逆变器近年来 占比提升主要有两个原因:(1)工商业分布式和户用市场近年来发展较好,应用领域不断增 加,主要得益于中国、欧洲、北美和澳洲等国家和地区的大力扶持;(2)组串式逆变器本身 转换效率较高,近年来随着组串式逆变器技术不断发展,产品成本逐年下降,平均单瓦价格 逐渐接近集中式逆变器,在集中式电站中组串式逆变器越来越多的开始得到应用。根据 IHS Markit 的预测,未来组串式逆变器的销售占比有望进一步提升至超过 60%,组串式逆变器的 装机比例预计稳中有升。
2.2. 趋势二:逆变器存量替代需求有望步入高增时代
逆变器内部 IGBT 等电子元器件的使用寿命普遍在 10-15 年左右。2010 年全球光伏新增装机 达到 17.5GW,首次达到 10GW 以上规模,随着全球各地原有光伏发电设备的老化,整个光 伏市场对更换逆变器的需求正在持续增长。其中,光伏市场起步较早(2008 年)的欧洲近 年来逆变器更换需求已经呈现不断上升态势,2019 年存量光伏电站项目逆变器更换需求已 经达到 3.4GW。与此同时,亚洲地区方面,日本光伏市场起步较早,2009 年累计装机规模 已经达到 2.6GW,2019 年日本逆变器市场替代需求已经初具规模;国内光伏装机自 2011 年达到 GW 级别,2013 年新增装机超过 10GW(10.9GW),预计 2020 年开始逆变器替换 市场将迅速增加。此外,北美洲、尤其是美国光伏市场从 2011 年起新增装机达到 GW 级别, 也有望于近年启动逆变器存量替代。综上,逆变器存量替代自 2020 年起有望步入高增时代。
2.3. 全球逆变器需求及市场空间测算
1)由于组件在光伏发电系统投资成本中的占比较高,在合理范围内增大容配比对于提高光 伏电站发电量、大幅降低 LCOE 具有重要意义。因此,提高超配能力、增加单个组件方阵规 模以提高直流输入的思路,在逆变器产品设计和光伏电站系统设计中被逐渐采用。目前,国 外大型地面电站的容配比最高达到 2 倍,国内光伏电站也逐渐采用超配设计,很多电站项目 已经按照 1.3 倍以上的容配比设计,而部分项目在综合考虑光照、地形和支架、组件等设备 选型等因素后,为追求最优经济性而采用 1.7-1.8 的容配比设计。根据 2019 年组件产量和逆 变器产量推算出全球电站平均容配比为 1.15,假设未来电站容配比逐年小幅提升, 2020/2021/2022/2023 年全球电站平均容配比分别为 1.18/1.21/1.23/1.25。
2)根据 IHS Markit 预测,2020 年全球逆变器更换需求将达到 8.7GW,同比增长 40%;考 虑到 2010 年后全球光伏新增装机逐年增加,因此我们认为未来逆变器存量替代需求有望持 续高增,假 2021/2022/2023 年存量替代需求分别为 15/20/25GW。
3)由于地面电站越来越多采用组串式逆变器以及户用和工商业分布式市场快速发展,假设 未来组串式逆变器的装机比例稳中有升,至 2023 年市场占有率从目前的 59%左右逐步提升 60%左右,对应集中式逆变器市场占有率将从 41%下降至 40%。
4)考虑到当前集中式逆变器价格持续压缩空间不大,假设未来几年价格年降幅为 5%;组串 式逆变器由于竞争较为激烈,中短期价格仍存在一定向下空间,假设 2020、2021 年价格年 降幅为 7%,2022、2023 年价格年降幅为 5%。
5 ) 测 算 结 果 : 根据我们测算, 2020-2023 年全球逆变器总需求量分别为 125.6/167.1/197.6/227.4GW,市场空间分别为 210.7/262.6/295.4/326.6 亿元。其中, 2020-2023 年全球组串式逆变器总需求量分别为 74.5/99.6/118.2/136.4GW,市场空间分别 为 152.4/189.5/213.6/236.8 亿 元 ; 全 球 集 中 式 逆 变 器 总 需 求 量 分 别 为 51.1/67.5/79.5/91.0GW,市场空间分别为 58.3/73.1/81.7/89.8 亿元。
3.1. 趋势一:国内企业加速海外渗透抢占市场份额
近年来国内逆变器企业加速海外布局。 近年来受到中国市场政策波动影响,尤其是 2018 年 531 新政后,国内逆变器企业加快拓展海外渠道,加速海外布局。2019 年我国光伏逆变器出 口规模约为 52.3GW,同比增长 176.7%,总出口额达到 24.38 亿美元,出口市场主要集中 在印度、欧洲、美国、越南、巴西、日本、澳大利亚、墨西哥等国家。其中,亚太地区出口 占比为 37.9%、欧洲市场占比约为 34.1%,其次是北美洲和拉美,占比分别达到 13.4%和 10%。
国内逆变器企业竞争优势较为明显。 近年来随着国内逆变器企业快速发展,国产逆变器产品 的质量逐渐接近海外老牌逆变器企业,与此同时国内的人工、制造成本相比海外企业更低, 因此国内逆变器企业在海外的竞争优势较为明显。以国内逆变器龙头阳光电源和德国的 SMA 为例,两者分列 2019 年全球逆变器出货第 2 和第 3 位,可以看到近年来阳光电源逆变器毛 利率一直维持在 30%以上,而 SMA 则在 20%左右。发展到当前阶段,中国逆变器企业已经 从早期的单纯依赖价格优势参与竞争,逐步转向依赖提升技术水平、产品质量、售后服务等 综合品牌价值来获取市场。
东南亚、欧洲等地区渗透率较高,美国、日本仍有大幅提升空间。 分市场来看,2019 年全 球主要光伏市场国内逆变器出货占比均有显著提升。其中,欧洲作为传统的出口市场,国内 逆变器出货占比从 56%进一步大幅提升至 77%;印度、越南等国主要以地面电站为主,是 目前最火热的光伏市场之一,且本土缺乏有竞争力的光伏企业,因此近年来众多国内逆变器 企业大力开拓印度市场,2019 年国内逆变器出货占比从 2018 年的 34%大幅攀升至 61%;国内企业在拉美地区表现同样出色,2019 年出货占比提升至 58%。目前国内逆变器在美国 和日本渗透率尚低,一方面是由于两个国家市场进入门槛比较高且拥有竞争力较强的逆变器 企业(美国是 SolarEdge 和 Enphase、日本是 TEMIC、Omron 和 Panasonic),另一方面 是因为国内逆变器企业进入市场较晚,与国际品牌及当地的本土品牌在销售渠道竞争方面还 存在劣势。不过近年来国内逆变器企业仍然呈现出加速渗透的态势,2019 年美国和日本中 国逆变器出货占比分别从 19%和 9%提升至 34%和 23%。
3.2. 趋势二:中游企业加速崛起,落后企业陆续退出
行业内多数企业开始采取集中竞争战略。 面对越来越细分的光伏市场演变趋势,逆变器企业 在业务定位和技术路线选择上也越来越呈现差异化发展的趋势。其中,阳光电源、正泰、科 士达等少数企业覆盖除微型逆变器以外的全部类型逆变器,上能电气和特变电工聚焦于集中 式逆变器产品,组串式逆变器竞争相对较为激烈,华为、锦浪、古瑞瓦特、固德威等企业都 在努力深耕工商业和户用逆变器市场,小部分企业专注于集散式和微型逆变器。
受益于细分子领域的集中竞争战略,中游企业加速崛起 。根据 Wood Mackenzie 发布的《Global PV Inverter and module-level power electronics inverter market 2020》数据显示, 受益于组串式逆变器市占率提升以及锦浪、固德威等中游企业采取了集中竞争战略,深耕工 商业分布式和户用市场,可以看到 6-10 名的逆变器企业市场份额近年来有所提升,从 2017 年的 14%上升至 20%,相比之下前 5 名的市场份额则从 2017 年的 59%下滑至 2019 年的 56%,中游企业加速崛起。
行业持续整合,落后企业加速退出。 展望未来,自主研发能力弱、对市场变化敏感度不高和 新市场拓展能力差的企业,后续的生存空间将会愈发困难。2019 年 7 月 ABB 宣布将逆变器 业务出售给意大利 PIMER,此次收购已于 2020 年 3 月初正式完成;德国 SMA 集团下属的 SMA(中国)在中国境内的三家公司在 2019 年 2 月完成 MBO 后更名为爱士惟;施耐德退 出集中式光伏逆变器业务,只做分布式逆变器;因营收大幅下滑的上市公司茂硕电源,也已 经在谋求转型;前身是兆伏爱索的 ZeverSolarGMBH 已经宣布正式停止开展逆变器业务。
3.3. 降本路径:功率大型化、原材料国产化和技术优化
功率大型化: 近年来逆变器单机功率大型化趋势基本确立,目前集中式逆变器主流产品正在 从 500KW-630MW 过渡到 1.25-3.125MW、组串式逆变器正在从 50KW 以下过渡到 50-175KW。功率大型化摊薄了不变成本,为逆变器带来了单位功率成本的下降以及盈利能 力的提升。根据上能电气招股说明书的信息,3.125MW 集中逆变器单位成本基本与 630KW 持平,主要是因为 630KW 经历多年的发展成本已经大幅优化而 3.125MW 作为新产品未来 成本还有较大的优化空间,但毛利率相比 630KW 要高出 6pcts 以上;同样的 175KW 组串 式逆变器的单位功率成本相比 20KW 以下的产品要低 0.21 元/W,毛利率要高出 10pcts 以上。
技术优化: 一方面,随着未来硅半导体功率器件技术指标的进一步提升、碳化硅等新型高效 半导体材料工艺的日益成熟、磁性材料单位损耗的逐步降低,并结合更加完善的电力电子变 换拓扑和控制技术,逆变器效率未来仍有进一步提升的空间;另一方面,未来逆变器电路、 体积等方面仍然存在进一步优化的空间,从而进一步节省半导体和箱体材料。
3.4. 盈利能力:中短期有望随海外渗透率提升和降本维持在较好水平
多重因素作用下逆变器价格逐年下跌。 从产品价格上来看,随着传统光伏市场趋于稳定,逆 变器企业在传统市场中的竞争加剧;与此同时,国内企业加快出海,越来越多具备成本优势 的中国企业参与到新兴市场的竞争中,光伏逆变器全球化竞争也愈发积累。此外,由于行业 降本增效的压力,逆变器成本优化带动售价逐年下降。在上述多重因素的作用下,集中式逆 变器价格从 2014 年的 0.28 元/W 降至 2019 年的 0.12 元/W 左右,组串式逆变器由于竞争更 为激烈,价格降幅较大,从 2014 年的 0.54 元/W 降至 0.22 元/W。
中短期盈利能力有望随海外渗透率提升和降本维持在较好水平。 虽然近年来逆变器价格下降 幅度较大,但是从国内企业的毛利率数据看,除个别企业受到 2018 年 531 新政影响当年盈利能力略有下滑外,近年来国内逆变器企业毛利率有持稳甚至上升态势,主因一是中国企业 加速向海外高毛利地区渗透,二是逆变器产品的降本幅度冲抵了价格下跌的不利因素。从当 前时点看,微观企业的盈利仍然在持续验证中观行业边际向好这一事实,中短期国内逆变器 厂商盈利能力有望继续随海外渗透率提升和降本维持在较好水平。
受益于全球光伏装机增长和逆变器存量替代需求释放,逆变器需求有望持续高增。 逆变器内 部 IGBT 等电子元器件的使用寿命普遍在 10-15 年左右。2010 年全球光伏新增装机达到 17.5GW,首次达到 10GW 以上规模,随着全球各地原有光伏发电设备的老化,整个光伏市 场对更换逆变器的需求正在持续增长。受益于全球光伏装机增长和逆变器存量替代需求释放, 逆变器需求未来有望持续高增, 2020-2023 年 全 球 逆 变 器 总 需 求 量 分 别 为 125.6/167.1/197.6/227.4GW,市场空间分别为 210.7/262.6/295.4/326.6 亿元。其中,由于 工商业和户用分布式市场发展迅速且越来越多的地面电站开始使用组串式逆变器,组串式逆 变器需求增速预计将快于行业整体增速,我们测算 2020-2023 年全球组串式逆变器总需求量 分别为 74.5/99.6/118.2/136.4GW,市场空间分别为 152.4/189.5/213.6/236.8 亿元。
国内逆变器企业竞争优势明显,海外渗透率持续提升。 受到中国市场政策波动影响,尤其是 2018 年 531 新政后,国内逆变器企业加快拓展海外渠道,加速海外布局。2019 年我国光伏 逆变器出口规模约为 52.3GW,同比增长 176.7%。近年来随着国内逆变器企业快速发展, 国产逆变器产品的质量逐渐接近海外老牌逆变器企业,与此同时国内的人工、制造成本相比 海外企业更低,因此国内逆变器企业在海外的竞争优势较为明显。目前国内企业在欧洲、印 度、拉美等主流市场的市占率分别为 77%、61%、58%,在美国、日本的市占率为 34%和 23%,后续凭借较大的竞争优势渗透率有望进一步提升。
海外出货占比增加&成本优化助力,逆变器企业盈利能力稳中向好。 虽然近年来逆变器价格 下降幅度较大,但是从国内企业的毛利率数据看,除个别企业受到 2018 年 531 新政影响当 年盈利能力略有下滑外,近年来国内逆变器企业毛利率有持稳甚至上升态势,主因一是中国 企业加速向海外高毛利地区渗透,二是逆变器产品的降本幅度冲抵了价格下跌的不利因素。 从当前时点看,微观企业的盈利仍然在持续验证中观行业边际向好这一事实,中短期国内逆 变器厂商盈利能力有望继续随海外渗透率提升和降本维持在较好水平。
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(报告观点属于原作者,仅供参考。作者:安信证券)
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光伏产业是指将硅料通过各类技术和工艺路线生产出太阳能电池片,并将太阳能电池经过串并联后进行封装保护形成大面积的太阳能电池组件,再配合功率控制器等,形成光伏发电装置的产业链。
1、单晶硅太阳能占比不断提升
根据半导体材料的不同,可以将太阳能电池分为晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。
目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、异质结、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。在太阳能电池市场上,多晶硅片经济型层一度领先单晶。但从2015-2016年开始,以隆基为首的单晶厂商实现技术突破,大幅降低了单晶硅片成本。由于单晶硅电池具备更高的转化效率,导致单晶硅片对应的单瓦成本实现反超,比多晶更低,后又出现以PERC电池为代表的高效单晶硅电池,进一步推动了单晶硅对多晶硅的替代,薄膜太阳能所占比重也逐年下降。
硅成本的下降主要依靠电池片成本和价格的下降。2016年以来,随着单多晶市场份额的逆转,电池价格在过去三年里下降了2/3,其驱动力一方面来自单晶硅片成本的快速下降,另一方面来自PERC技术渗透率提升大幅提高了电池转换效率。截至2019年,单晶产品市占率超过65%。
2、原材料在西部,应用端在东部
2019年我国光伏产品产能分布较为广泛,上游多晶硅和硅片的产能主要集中在电价更低的西部地区,尤其是新疆、四川、宁夏、云南等地。中下游电池片和组件主要集中在东部地区,如浙江和江苏,两者产能占全国产能比重超过60%。
3、太阳能电池仍存在较大的发展空间
我国的太阳能电池发展规模远小于欧美市场,以至于欧美市场对太阳能电池的补贴已经开始下滑,而我国的补贴力度仍然很大。在政府的补贴下,随着行业竞争的加剧,尤其是行业技术更新换代升级,小企业将因技术跟不上大规模企业,技术的落后导致众多企业逐年被市场淘汰。因此,总的结果是太阳能电池行业集中度逐年上升。
行业主要上市公司:隆基股份(601012)晶澳科技(002459)晶科能源(688223)通威股份(600438)天合光能(688599)等
本文核心数据:光伏发电板块上市公司研发费用光伏发电相关论文发表数量
全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar
photovoltaic”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
光伏发电行业技术概况
1、技术原理及类型
(1)光伏发电行业技术原理
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,其发电原理如下。
(2)光伏发电种类
光伏发电一般分为两类:集中式发电和分布式发电,集中式发电主要为大型地面光伏系统分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。
2、技术全景图:主要为光伏电池技术路线
光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成,其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同,光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。
晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。
薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池,以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。
叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。
光伏发电行业技术发展历程:电池技术路线演变拉动
光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的,从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池,如今光伏电池技术已发展至第三代,第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等,具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。
光伏发电行业技术政策背景:政策加持技术水平提升
近年来,我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策,通过政策指导,行业加快光伏发电技术的推广和革新,促进光伏发电产业的快速发展。
光伏发电行业技术发展现状
1、光伏发电行业技术科研投入现状
(1)国家重点研发计划项目
据已公开的国家重点研发计划项目,2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。
注:2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。
(2)A股上市企业研发费用
光伏发电行业经过多年发展,产品相对成熟,但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看,2017-2021年,我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。
2、光伏发电技术科研创新成果
(1)论文发表数量
从光伏发电相关论文发表数量来看,2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。
注:统计时间截至2022年8月。
(2)技术创新热点
通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词,其中,光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多,说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。
(3)专利聚焦领域
从光伏发电专利聚焦的领域看,目前光伏发电专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。
主要光伏电池技术对比分析
从技术水平来看,硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣,直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。
注:平均转换效率均只记正面效率。
光伏发电行业技术发展痛点及突破
1、光伏发电行业技术发展痛点
(1)硅基光伏电池:P型电池转换效率低
由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益,因此光伏电池的光电转换效率十分重要,光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段,晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题,尤其是P型电池。
据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH),PERC电池的理论极限效率为24.5%,PERC产线的量产效率已经达到23%,逐步逼近理论极限效率。
(2)薄膜电池量产转换效率低
薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点,但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题,性价比较低。
2、光伏发电行业技术发展突破
(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率
相较于P型电池,N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小,转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限,N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA),2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。
(2)钙钛矿电池可实现高转换效率
钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池,钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料,因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率,钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。
光伏发电行业技术发展方向及趋势:降本增效
2022年8月,工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》,提出通过5-8年时间,在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术,包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。
可见,未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展,一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率,因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向另一方面,光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏电站建设成本,并最终降低光伏发电成本的关键因素。
「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。
以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。
(一)光伏行业持续突破,户用光伏发展势头强劲
“十四五”首年,我国光伏发电建设实现新突破,年度新增装机5488万千瓦,同比提升13.9%,为历年以来年投产最多,连续9年稳居世界首位;累计装机容量突破3亿千瓦大关,达到3.06亿千瓦,连续7年位居全球首位。
集中式与分布式并举的发展趋势更加明显。2021年,分布式光伏年度新增规模约2900万千瓦,历史上首次突破新增光伏发电装机的50%,约占55%。同时,在新增分布式光伏中,户用光伏的年度新增装机规模继2020年首次超过1000万千瓦后,2021年首超2000万千瓦,达到约2150万千瓦,发展势头强劲。
消纳利用水平持续好转。2021年,全国光伏发电量3259亿千瓦时,同比增长25.1%,占全国全年总发电量的4.0%;利用小时数1163小时,同比增加3小时;全国光伏发电利用率98%,与上年基本持平。新疆、西藏两地光伏消纳水平显著提升,光伏利用率同比分别提升2.8和5.6个百分点。
(二)太阳能热发电稳中有进,行业迎来发展新机遇
2021年底,玉门鑫能50MW太阳能热项目全面投运,我国太阳能热发电项目名单又添一员,累计装机规模持续上涨。
截至2020年底,我国并网投运8座太阳能热电站,包含2020年底之前并网的中广核德令哈50MW槽式项目等7座太阳能热发电示范项目和鲁能格尔木多能互补50MW塔式项目(国家能源局多能互补示范项目)。通过运行调试、不断消缺,这些太阳能热发电示范项目的性能和发电量逐步提升。
其中,作为我国首个大型商业化太阳能热示范电站,中广核德令哈50MW槽式电站实现了连续运行107天的记录,处于全球领先地位。首航高科敦煌100MW熔盐塔式太阳能热示范电站2020年三季度发电量较2019年增长31.3%,2021年三季度再度增长39.7%,目前电站各项性能指标仍在大幅度提升。青海中控德令哈50MW太阳能热电站自2019年10月开始,除汽轮机发生故障的个别月份,绝大多数月份电站实际发电量达到或超过设计值。
下一阶段,伴随大型风电光伏基地项目建设工作的陆续启动,我国太阳能热发电装机容量有望实现持续提升。2021年10月,青海省、甘肃省、吉林省分别举行了工程启动仪式,共计101万千瓦的太阳能热发电装机项目预计将于2023年底前建成并网。
光伏产业在短短十二年,缔造了一个中国工业的传奇: 1.具有全球竞争力,全球市场占有率超过50% 。 2.产能集中在民企。 3.拥有自主品牌。中华民族曾经在电、发动机、计算机等科技革命上一次次落后于西方,可是,就是这一次,中国牢牢掌控了65%的光伏产能和60%的全球市场份额。在2011年TOP10组件制造商中,中国大陆占据7家。
也有舆论诟病光伏为“又一个毫无技术含量的劳动密集型制造业”,“绿色输海外,污染留中国”,也有人称“政府不应该拿纳税人的钱去维持一个依赖补贴生存的行业”。这些言论首先是对光伏这个行业没有深刻的认识,缺乏客观公正的态度。
关于光伏的污染和能耗问题,经计算,多晶硅电池(从硅沙直到光伏电站系统)能量回收期为1.59年, 薄膜电池能量回收期为0.78年。国内生产的太阳能组件的使用寿命25年,以此推算,生产出的太阳能组件在实现生产能耗回收后,几乎不用再消耗电量,即可发电约23年,并且没有任何污染物排放。从光伏最终成品来看,在短时间内就能实现能源的回收,随后输出源源不断的绿色能源。客观的讲,从整个太阳能产业链来看,太阳能是没有污染、低耗能的。只是上游生产环节是有污染和非低碳的但是可控的。随着多晶硅技术进步,低能耗还原、冷氢化、高效提纯等关键技术环节进一步提高,副产物综合利用率进一步增强。 “高能耗高污染”的误导和妖魔化,是一些别有用心的人编造出来的谎言。
关于补贴,从世界范围来看,在没有实现平价上网之前,光伏都是政策市场。补贴是世界各国政府的对待光伏产业的通行做法。德国是世界第一个实行光伏上网电价法(FIT)的国家,据WTO公布的“欧盟产业补贴报告”透露,德国政府通过了太阳能屋顶计划(HDTP)向德国太阳能光伏制造商提供了5.1 亿欧元补助,德国在2010年光伏发电电价上的补贴就超过118亿欧元,这些支持政策的颁布使德国迅速成为太阳能能源利用的全球领先者。美国也不甘落后,暨2009年实行经济刺激法案以来,每年对可再生能源的资金支持额度高达160亿美元。而中国政府至2009年以来,每年对可再生能源的补贴平均不超过150亿元人民币(其中70%用于风电),力度远远低于欧美。那些抨击政府补贴光伏的言论是多么的冠冕堂皇,又是多么的无知和短视啊。
关于技术,光伏产业主要有两大技术路线:晶硅电池和薄膜电池。晶硅太阳能电池是目前发展最成熟、商业化程度最高的产品,市场占有率达90%以上。薄膜电池的技术还在初期发展阶段。
在国际光伏发电市场的带动下,我国光伏电池制造产业快速发展,已经形成了从硅材料、器件、生产设备、应用系统等较为完整的产业链。光伏电池转换效率不断提高,制造能力迅速扩大。无论是装备制造还是配套的辅料制造,国产化进程都在加速。在光伏产业链中,有实际产能的多晶硅生产商20~30家, 60多家硅片企业,电池企业60多家,组件企业330多家。到2010年底,国内已经有海外上市的光伏产品制造公司16家,国内上市的光伏产品制造公司16家,行业年产值超过3 000多亿元,进出口额220亿美元,就业人数近百万人。
多晶硅产业技术与国际先进水平的差距在缩小。少数企业还实现了四氯化硅闭环工艺,使得综合能耗和生产成本大大降低,并彻底解决了四氯化硅的排放和污染环境的问题。已有2家多晶硅生产商的能耗与成本接近国外同行先进水平,多晶硅能耗水平达到每千克耗电40 kWh,成本下降到每千克20美元以下。2011年,国内多晶硅产能接近16万吨,产量在8万吨左右,自给率虽然还不到50%,但是完全依赖进口的局面有了很大的改观。
光伏设备制造业逐渐形成规模,为产业发展提供了强大的支撑。在晶体硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中,8种以上国产设备已在国内生产线中占据主导地位。其中单晶炉、扩散炉、等离子刻蚀机、清洗制绒设备、组件层压机、太阳模拟仪等已达到或接近国际先进水平,性价比优势十分明显。多晶硅铸锭炉、多线切割机等设备制造技术取得重大进步,打破国外产品的垄断,有些设备开始出口,如扩散炉、层压机等。
我国已经掌握了产业链的各个环节中的关键技术,并在不断地创新和发展,如电池技术、多晶硅制造技术等,多晶硅电池的平均出厂效率达到16%。尚德的冥王星技术将单晶硅太阳电池的有效面积转化效率提高到了18.8%,多晶硅达到17.2%。英利、天合、阿特斯、晶澳、韩华、南京中电等国际化公司也都持有自己的专有技术,电池的转换效率均达到世界一流水平,平均每瓦太阳能电池的高纯硅材料的用量从世界平均水平9 g/W下降到6 g/W,大大降低了制造成本,使得我国光伏组件在世界上具有很强的价格竞争力。
中国光伏产业在技术的发展上还有哪些不足?
(1)高效节能多晶硅料制备技术
多晶硅料方面我国已经基本掌握了西门子法,硅烷法还需进一步消化吸收,并在大规模合成、高效提纯、低电耗还原、四氯化硅氢化等关键技术环节取得了突破。所生产的多晶硅原料可以满足国内50%的市场。但是在生产成本、产品质量等方面与国外还有一定差距,尤其是冷氢化工艺,需要进一步完成技术的消化吸收。冷氢化工艺能将多晶硅生产改造成为一条低能耗、高产量的完全闭合循环生产线,将剧毒废气四氯化硅转化为多晶硅原料三氯氢硅,实现闭环生产,做到废气系统内消化。冷氢化改造能把成本降低20%。
(2)原材料方面
在电池用银浆方面,目前国内仍是空白,依赖于进口。银浆的性能是影响电池效率的重要因素,发展方向是满足高方块电阻发射极使用的低扩散速度银浆量,甚至是掺杂磷或硼的银浆料,以在烧结过程中同时实现局部重扩散。
EVA树脂是电池主要的封装材料。目前国内虽然可以生产制造,但是性能质量较国外还有一定差别,多数应用在较低端的市场。背板方面国内空白,依赖进口。EVA及背板是影响组件寿命的关键材料,高透过率、抗紫外辐照的EVA和低水、气扩散的背板是主要发展方向,组件寿命应从目前的25年提至30年或更高。
(3)太阳电池制造工艺方面
具有产业化前景的新结构电池包括选择性发射极电池、异质结电池、背面主栅电池及N型电池等,这些电池结构采用不同的技术途径解决了电池的栅线细化、选择性扩散、表面钝化等问题,可以将电池产业化效率提升1~2个百分点。电池制造新工艺还包括无触印刷、铜电极、表面钝化及离子注入等,为电池制造开拓了更多种技术路径。这以上这些新技术上,我国少数企业已经开始涉足,但和国外先进水平尚保持一段差距需要追赶。
(4)设备制造方面
设备投资是电池生产线建设的初始投资中的主要部分,是制约电池成本下降的主要因素之一。在整个光伏产业链上,中国在几种价值较高的关键设备还和国外存在很大差距。有的虽有国产化,但性能质量达不到要求。有的国内尚属空白。包括:还原炉、CVD、PECVD设备、烧结炉和全自动丝印机、线切割机、自动分选机、自动插片机、自动焊接机等、离子注入机。提高这些高价值的关键设备的国产化程度是进一步降低我国电池制造成本的有效途径。
正是由于中国光伏产业的崛起,全球光伏产品成本在10年里获得了快速的下降,从原先的每瓦6美元,下降到现在每瓦1美元,光伏的平准化能源成本已经与天然气持平,平价上网的目标正在逼近现实。在某些电价较高的地区,比如德国,在其居民光伏应用上已经率先实现了平价上网。中国光伏行业的迅猛发展,让世界光伏发电平价上网提前了至少5年,这就是中国光伏行业对世界新能源的巨大贡献。
中国光伏行业在洗牌整合,在等待政策和贸易环境的改善,在积蓄内力提高效率,等待一个真正辉弘的故事高潮的到来---光伏平价上网:光伏发电以平等的价格和传统能源展开发电市场竞争。
10月17日,2017中国光伏大会暨展览会在京召开。据介绍,今年1-9月中国光伏新增装机约42GW,同比增长60%,其中分布式光伏发电增长了300%以上。
家庭分布式光伏的高增长成为今年光伏产业最大亮点。据介绍,今年是家庭分布式光伏发展的元年,各地出台了多项利好政策推进分布式光伏蓬勃发展。以浙江为例,今年前7月家庭分布式光伏数量达到8.5万户,超过了此前多年累积增长数量。
今年我国光伏产业市场结构出现几点变化。一是分布式光伏大幅增长,今年前三季度分布式光伏在新增装机里的占比已经接近了四成。而此前我国以集中式光伏电站为主,分布式较少;二是市场布局方面,过去集中式光伏电站基本上建在西北,而今年上半年集中式电站中50%以上建在中东部;三是国际市场分布方面,传统的欧洲市场只占全球市场的10%左右,亚洲等新兴市场快速崛起,占比超六成。
在市场规模持续扩大的同时,光伏发电技术进步和成本下降加速。2016年光伏发电和组件的价格分别较上年同比下降了45%以上,光伏组件生产成本已降至0.3美元/瓦。光伏上网电价也明显降低,与当地同期标杆电价相比降幅达到15%到20%。