异质结和单晶光伏什么区别
1、异质结是指两种不同的半导体相接触所形成的界面区域。按照两种材料的导电类型不同,异质结可分为同型异质结(P-p结或N-n结)和异型异质(P-n或p-N)结,多层异质结称为异质结构。
2、单晶硅通常指的是硅原子的一种排列形式形成的物质。
3、硅是最常见应用最广的半导体材料,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成晶核,其晶核长成晶面取向相同的晶粒,形成单晶硅。
异质结是太阳能电池的一种。太阳能电池是利用光伏效应将太阳能转化为电能的器件,其核心是半导体PN结。(太阳能是怎么发电的?PN结是什么?百度搜索“光伏混合论”)根据基体材料的不同,可分为晶体硅电池和薄膜电池。其中晶体硅电池比较成熟,是目前市场的主流。太阳能电池最关键的指标是转换效率。在2015年之前,市场由铝背场(BSF)电池主导,效率为19%。2015年开始使用PERC(钝化发射极和后电池)电池,效率达到21.5%。目前光伏行业多采用PERC电池或各种plus版本的PERC。随着PERC电池各种plus版本的发展,无论怎么做都无法突破22%的效率。大家开始关注下一代技术——异质结电池。异质结是一种特殊的PN结,由非晶硅和晶体硅组成。它是一种N型电池,其中非晶硅薄膜沉积在晶体硅上。HIT(具有本征薄膜的异质结)电池由日本三洋公司于1990年首先研制成功。因为HIT已被三洋注册为商标,所以也被称为HJT、HDT或SHJ。看到这几个字不要晕,都是一个意思。
异质结发电效率高,技术路线清晰,契合了光伏产业发展的规律,是下一代光伏电池技术方向。目前正处于产业导入期,具有长期投资价值。
无锡尚德,中电电气,台湾茂迪相继破产,曾几何时那些雄心勃勃的光伏龙头,在十几年之后都落得个惨淡收场。万里长城今犹在,不见当年秦始皇,不由得让人们心生感叹。前段时间,全世界最低的光伏发电成本纪录再次被打破,惊人地达到了0.0137美元一度,还不足人民币0.1元一度,创造光伏发电"神话"。 如今,绿色发展的号角早已吹响,以光伏发电为代表的可再生能源成为各国推进能源体系转型的"主角",贝壳投研(ID:Beiketouyan)带领大家了解一下光伏行业。
一、光伏行业概况
1.全球光伏行业概况
随着度电成本的下降及平价时代的到来,长期来看全球光伏市场空间广阔。 光伏作为可再生能源,其渗透率提高是大势所趋。2040年,全球光伏发电在总发电量的占比将达到18.7%,而2018年全球范围内光伏发电渗透率仅为2.2%,2019年我国光伏发电渗透率提升至3.1%,光伏发电的市场空间广阔。
光伏累计装机量未来20年有十倍增长空间。 根据国际能源署2019年在可持续发展假设中的预测,到2040年,全球光伏累计装机量预计达到7200GW(年均光照1100h),而2019年全球光伏累计装机量达到710GW,累计装机量在未来将扩大至目前装机量的十倍。同时根据Solar Power Europe的预测,到2023年全球新增光伏装机容量有望达到250GW以上。
2.国内光伏行业概况
随着国家政策的扶持和光伏行业本身经济性的显现,我国光伏的渗透率将持续提升。 随着光伏成本的快速下降,新增装机规模将快速增长,同时凭借成熟的商业模式和很强竞争力的成本,分布式光伏将成为光伏发展的主要模式。2050年,我国光伏发电总装机规模预计能够达到5000GW,占全国总装机的59%。
我国年新增光伏装机容量有十倍增长空间。 我国发电量从2010年的42277亿千瓦增长到2019年的73253亿千瓦,年化增速6.3%。假设未来我国发电量增速为5%,光伏发电量渗透率到2050年分别提升至30%、35%和40%,年利用小时数为1100小时,可测算出未来30年内每年新增的光伏装机量情况。在三种情况下,到2050年,新增装机量分别有望达到286W/338GW/389GW。
3.光伏行业产业链
(1)硅原料: 要做硅片的话首先要做高纯度的硅料,保利协鑫曾经是绝对的龙头,现在来看未来的领军者很可能是通威股份。
(2)硅片: 市场集中度较高,隆基股份、中环股份单晶市场双寡头格局。2019年全球单晶市场份额占比为62%左右,预计到2021年将进一步提升至85%以上。单晶硅片市场形成双寡头垄断局面,隆基和中环在2019年合计占据市场70%份额,龙头效应显著。
(3)电池: 目前电池集中度很低,分散性较高,现在做的比较好的是通威股份。
(4)组件: 隆基股份、晶科 科技 、晶澳 科技 都有涉及。
(5)装机: 装机系统(包括组件)目前不属于整个光伏产业链的主流环节,因为它们的成本下降和技术迭代基本上要取决于前三个环节,而非技术成本的下降则要取决于所在国家或区域的政策环境和实际情况
二、光伏行业补贴政策
1.补贴政策完成使命,光伏电站收益率回归公用事业属性。
(1)2012年以前,国家发改委采用全国统一的标杆电价(超过1元/kWh),补贴强度超过0.6元/kWh,主要目的是利用高补贴提高市场参与度,孵化国内光伏市场,实现完整产业。
(2)2013-2018年H1,国家按照三类资源区分别确定标杆电价,但同期系统成本下降幅度高于标杆电价下调速度,大量项目IRR一度超过20%,国内市场呈现爆发性增长;但同时,伴随着补贴缺口的扩大,"531"政策紧急出台,市场踩下急刹车。
(3)2019-2020年,竞价方案出炉,用少量的补贴,市场化竞价的方式最大化装机规模,此时补贴强度也降到五分钱以内。市场用竞价作为过渡方式,引领行业进入平价最后一公里;
(4)2021年以后,补贴政策将正式退出市场。
近十年的补贴顺利的完成了它的使命,将国内市场2011年2GW左右的规模培育到现在40-50GW级别,也使得光伏成本大幅下降; 未来,国内光伏电站将回归市场化的竞争,海外平价市场也在持续增加,光伏电站整体收益率也将趋近公用事业。
2.核心评价指标将从内部收益率(IRR)向度电成本切换。
补贴驱动的时代,高IRR吸引各路民间资本进入,民企的电站份额占比一度达到70%。 高补贴下,由于光伏组件长期降价特点,以及"路条"和并网截止时间的限定,建设方倾向采用简单的电站形式(越晚采购组件、越快完成并网)和尽量大的规模即可满足收益率和利润要求,此时初始投资主导的回报周期(收益率IRR评价)是核心指标。
平价时代,初始投资的快速回收已不现实,全生命周期的稳定收益更切实际 。因此,度电成本成为了核心指标,而长期作战能力更强(资金实力强)的国企成为了主要玩家。
三、光伏行业技术及龙头公司
1.光伏技术
(1)光储结合+BIPV,应用创新改变未来用能模式
分布式光伏与储能结合有望改变家庭、商业机构等用能模式,打开分布式成长空间。 低成本的光伏发电结合经济的储能设备(光伏+储能)不仅可减少电费支出还可以平滑峰谷差和参与需求响应获取相应收益。分布式光伏+储能模式可广泛应用于家庭、社区、工业园区、商业建筑等不同场景中,借助于电力市场的价格机制实现多种商业模式,光伏+储能将实现从购买产品向提供服务转变。
BIPV是分布式应用的突破,发展前景广阔。 BIPV全球市场空间广大,以工业厂房用BIPV为例,2018年国内新增工业面积7 亿平米,按照光伏电站一般1MW对应1.1万平米,则极限假设下,工业厂房对应BIPV市场空间在64GW。
(2)异质结发电效率高,技术路线清晰,是下一代光伏电池技术方向。
异质结电池处于产业突破期,技术及降本路线清晰。 异质结电池转换效率高,拓展潜力大,工艺简单并且降本路线清晰,契合了光伏产业发展的规律,是最有潜力的下一代电池技术,目前正处于产业导入期,具有长期投资价值。
异质结电池拥有优良特性,相比PERC享有更高的溢价。 异质结电池的核心优势:
1)效率高,主要源自禁带宽度;2)发电能力强,主要来自于高双面率、低衰减、低温度系数。根据我们测算,异质结发电能力(温度系数、效率、双面率较高)提升可以带来BOS成本0.1元/W的溢价,优良的抗PID和LID性能可以在LCOE方面拥有0.2元/W溢价。
2.光伏行业龙头公司
(1)隆基股份——全球光伏制造王者
耕耘单晶塑造核心竞争力,布局下游打开增量空间。 隆基股份依靠团队、技术、品牌塑造核心竞争力,把握光伏产业链最具价值的硅片环节,并向下游市场拓展。公司产业链话语权强劲,拥有行业定价权及重塑行业格局的实力,通过硅片端强韧的盈利能力有能力促使行业格局进一步优化,市场集中度进一步提升。
把握光伏行业本质,隆基股份已打造坚固护城河。 隆基股份深刻把握通过技术进步降低发电成本的行业本质,有力地推动了光伏产业发展。隆基股份的核心竞争力为公司管理团队优秀、拥有核心技术壁垒和品牌价值。
(2)通威股份——硅料电池双环节龙头
多晶硅产能成本优势显著,受益行业供给端优化。 受2019年多晶硅产能进入集中投产期影响,硅料价格下滑使得产业链盈利压力较大,而2020年以来供给端逐步出清,硅料价格有望触底回升。公司新产能布局低电价地区,生产成本降至4万元/吨以下。高品质硅料叠加低成本,公司有望进一步巩固行业龙头地位。
电池片非硅成本领先行业水平,有望受益集中度提升。 通威股份不断推动电池片成本下降,并结合大尺寸电池技术,目前电池片非硅成本低于行业平均成本25%,远期仍将继续推动成本下降。同时通威股份积极布局PERC+、Topcon、HJT等新型产品技术路线,有望引领行业并加速市场集中度提升。
聚焦规模化"渔光一体"基地开发与建设,打造新的利润增长点 。通威股份打造"渔光一体"模式, 探索 新型水产养殖模式,不断推动"渔光一体"基地规模化、专业化、智能化发展,以增厚公司业绩。
(3)中环股份——光伏单晶硅技术领先
中环股份掌握光伏单晶硅关键技术,引领国内大尺寸光伏硅片发展。 中环股份是国内最早领先制作光伏硅片的厂商之一。
中环股份以硅材料为立足点,专注单晶硅技术,打通半导体、光伏两条产业链 。中环股份主营业务围绕硅材料展开,专注单晶硅的研发和生产,以单晶硅为起点和基础,定位战略新兴产业,朝着纵深化、延展化方向发展。中环股份抢先推出超大M12"夸父"系列光伏硅片,光伏发电转换效率大幅提升。
四、总结
光伏近十年超过80%的发电成本降幅和持续不断的技术创新实现非硅成本进一步下降,而油、煤、气等传统能源的利用形式已非常成熟, 在贝壳投研(ID:Beiketouyan)看来光伏将成为未来最有成本竞争力的一种能源形式之一,光伏公司未来极具看点。 (ty003)
①50亿定增HJT异质结电池大项目!这家全球光伏全产业链龙头组件出货量连续三年稳居全球前三,机构预估后年PE仅10倍,年产10万吨多晶硅项目明年投产;②二季度净利环比大增4倍!分析师强Call这家工业软件+智能制造+国产突破+ 科技 创新的A股唯一标的,核心产品国内市占率连续十年蝉联第一,机构预估未来市值增长空间超1.5倍。
【重点公告解读】
晶澳 科技 :拟定增募资不超50亿元 用于异质结电池的中试生产项目等
晶澳 科技 公告,拟定增募资不超过50亿元,用于年产20GW单晶硅棒和20GW单晶硅片项目、高效太阳能电池研发中试项目及补充流动资金,募投项目的实施有利于公司异质结电池的研发和产业化布局。
点评: 晶澳 科技 是 全球领先的垂直一体化光伏行业龙头企业 ,已构建起包括硅棒、硅片、太阳能电池片及太阳能组件、太阳能光伏电站开发、建设、运营在内的 全产业链链条。 本次募投项目拟新建生产厂房,购置先进生产设备并利用先进工艺技术进行182mm及以上大尺寸硅片产品的生产。
根据3月公告, 公司拟在江苏省启东经济开发区投资建设20GW光伏电池、组件及配套光伏装备项目,投资总额102亿元。
德邦证券马天一等分析师在7月26日发布的研报中表示, 公司2018-2020年组件出货量连续三年稳居全球前三名。 电池片、硅片等中间品绝大部分用于组件生产,核心组件业务的营收占比超过90%。技术储备覆盖硅片电池组件全环节,量产电池平均转换效率始终高于行业平均转换效率。
首创证券王帅等分析师在4月29日发布的研报中表示,公司积极进行海外分销,在高端市场具有渠道优势,其中日本分销达到70%以上,欧洲50-70%以上,2021年预计提高一倍以上销售力度加大分销。 根据盈利预测与估值测算,2023年PE为10.7。
中控技术:半年度净利润2.11亿元 同比增长52.83%
中控技术发布2021年半年度报告,实现营业收入18.33亿元,同比增长51.27%;归属于上市公司股东的净利润2.11亿元,同比增长52.83%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润1.57亿元,同比增长47.35%;基本每股收益0.43元。
点评: 据测算,二季度净利1.76亿元, 环比增长403%。
半年报显示,上半年公司在工业自动化及智能制造解决方案等业务保持增长趋势, 实现业绩增长。2020年度,公司核心产品集散控制系统(DCS)连续十年蝉联国内市场占有率第一名 ;核心产品安全仪表系统(SIS)国内市场占有率22.4%,排名第二;核心工业软件产品先进过程控制软件(APC)国内市场占有率27%,排名第一。
中信证券杨泽原等分析师在8月9日发布的研报中表示,公司是国内工业控制系统绝对龙头, 集散控制系统(DCS)打破霍尼韦尔等海外龙头垄断地位,并继续向高端客户突破。 国产替代带动市占率上升且具备出海市场空间,工业软件与工业互联网能力扩展使公司获得更高的价值提供能力,可享受一定估值溢价。
稀缺性溢价: 行业护城河深,公司是绝对龙头,A股市场独一家 ;发展工业软件和高端仪表,践行产业链一体化策略,国内市场独一家;进军海外市场,开拓化工园区后服务市场,行业领域独一家。
尹沿技看好未来3-5年公司或将彻底进入全球流程工业顶级服务商行列, 预计中长期市值空间超过1500亿元,(公司最新市值590亿元,还有154%增长空间)。
华自 科技 :中标4.48亿元长城控股旗下蜂巢能源锂电设备项目 金额占去年营收38.57%
华自 科技 公告,全资子公司精实机电近日收到保定市长城控股集团有限公司确认,成为蜂巢能源 科技 有限公司遂宁、湖州MEB/VDA方型锂离子电池全自动预充化成系统的中标单位,中标金额为4.48亿元,占公司2020年度营业收入的38.57%。
点评: 华自 科技 子公司精实机电是国内锂电智能装备领域的领先企业 ,掌握了以动力电池(组)检测设备、自动化方案解决能力、锂电池自动化后处理系统为主的锂电池设备行业核心技术;与宁德宁德时代有着多年的合作基础, 此前获得宁德时代多份设备订单。
【业绩公告金榜】
今日涉及的个股如下:攀钢钒钛、飞力达、新奥股份、宝兰德、当升 科技 、融捷股份、兰花科创。
飞力达半年报:上半年净利1.32亿元 同比增长664%
飞力达披露2021年半年度报告,报告期内,公司实现营业收入29.41亿元,同比增长84.76%;归属于上市公司股东的净利润1.32亿元,同比增长664.38%。
点评: 据测算,二季度净利1.01亿元, 环比增长226%
宝兰德:上半年净利增238.32%至1405.71万元
宝兰德公布2021年半年度报告,公司上半年实现营业收入约8684.61万元,同比增长169.30%;归属于上市公司股东的净利润约1405.71万元,同比增长238.32%。
点评: 据测算,二季度净利1136.51万元, 环比增长322%。
安徽华晟500MW异质结电池组件项目于2020年7月启动,2020年11月11日开工建设。经过华晟公司旗下200多人及各配套设备厂商、主辅材料供应商团队以及建设单位中电二团队4个月的努力,500MW异质结电池产线已于2021年3月18日正式投产出片。此后,经过安徽华晟电池事业部将近一周的调试、试生产,基于迈为、理想万里晖等核心设备厂商的设备以及中环的N型硅片、KE及聚和的低温浆料,其500MW电池量产线上的HJT电池片平均转换效率已经达到23.8%左右的水平,HJT电池片最高效率高达24.39%。安徽华晟CEO徐晓华告诉我们:“比预期的要顺利,而且是比预期的要顺利得多。我原来在想,效率调试、产线稳定还要一段时间。而现在出来的片子效率还是挺好的,应该说是比我预期得要好很多。我们原来做过一个生产爬坡计划,刚启动厂务的调试早期的效率原先也就是预计在22+%,实际情况相当于比原计划提前了一个月到一个半月”。
在SOLARZOOM新能源智库看来,安徽华晟500MW异质结电池组件项目开创了多项全球以及国内的HJT产业纪录,对于异质结技术乃至整个光伏产业的发展有着深远的意义:
首先,安徽华晟500MW异质结电池产线是全球首条完全采用国产化设备的智能化HJT量产电池线。华晟的500MW电池线采用了启威星的清洗制绒设备、迈为及理想万里晖的PECVD设备、迈为的PVD设备、迈为及中辰昊的丝网印刷设备,并使用了迈为于2020年12月4日HJT2.0产品发布会上所发布的MES系统对全电池产线进行调度及智能优化。
其次,安徽华晟500MW异质结组件产线是全球首条采用高精串焊设备的HJT量产组件生产线,并首次应用了12SMBB的电池片串接技术。
第三,安徽华晟500MW异质结项目将在全球范围内首次在量产HJT电池线上导入银包铜浆料,银包铜导入后的HJT电池单位银耗与PERC电池单位银耗之间的差距将从2020年的100%左右急剧缩小到20%以内,后续仍有进一步下降空间,贴近甚至低于PERC银耗量,真正开启HJT技术的低成本量产时代。
第四,安徽华晟新能源 科技 有限公司是国内首批HJT电池组件领域的GW级新进入者。安徽华晟当下投产的500MW项目将经过大概3个月左右的产能爬坡后于6月末达产。达产后,安徽华晟将于下半年立即启动2GW规模的HJT电池+组件扩产,将于2022年向全球市场提供GW级更低成本、更高效率、更高每瓦发电量的HJT组件产品。
第五,安徽华晟将在500MW异质结项目上,以量产数据验证来自江苏启威星全面国产化的全新8000片/小时产能的制绒清洗设备,来自理想万里晖的首台5000片/小时产能的PECVD,来自迈为的首台8000片/小时产能的PECVD设备和迈为的首台自主研发的8000片/小时产能的PVD设备,以及来自中辰昊的丝网印刷设备。此外,安徽华晟还预留了部分生产场地,将用于更多更大产能的国产HJT设备验证,推进HJT设备的全面国产化和快速降本。
HJT技术自1991年日本三洋公司创造性的将本征非晶硅薄膜应用于异质结电池以来,经历了整整30年的发展。今天,在以安徽华晟、迈为、理想万里晖、中环等为代表的一大批中国优秀光伏企业的推动下,在HJT全产业链各环节研发、技术及工艺人员的共同努力下,中国光伏制造终于实现了“人类通向叠层太阳能电池的终极平台级技术——HJT电池”的低成本、智能化的商业量产。为了这一天,我们每一个HJT人都付出了太多。但我们始终相信,人类未来的主力能源必是光伏,光伏未来的主力电池技术必为HJT。为了在未来30年内,突破了经济性、时间可移动性约束后的光储新能源能以20%的度电售价优势持续替代化石能源发电,全体HJT同仁将义无反顾的推动异质结技术的持续进步与降本!