2022年光伏胶膜行业专题报告 光伏景气带动EVA机遇

  • 来源:信达证券
  • 发布时间:2022/07/30
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光伏胶膜行业专题报告:能源危机下光伏性价比凸显,光伏景气带动EVA机遇.pdf

光伏胶膜行业专题报告:能源危机下光伏性价比凸显,光伏景气带动EVA机遇。能源危机下传统能源成本上升。2022年以来,地缘政治冲突加剧短期导致贸易转移,传统能源价格持续上行,世界银行预计2022年能源价格将上涨50%以上。而贸易转移受制于油气贸易基础设施建设不完善,且由于疫情影响下油气行业劳动力短缺、可用设备不足等问题导致大规模运输基础设施建设需要较长时间,在各国能源低碳转型路径已定的情况下,即使加大油气行业投资也未必能带来足够的投资回报,这为削弱全球油气上游资本增加了动力。化石能源价格高位叠加光伏成本降低,光伏性价比优势愈发凸显。全球能源转型本就是大势所趋,2020年全球太阳能能源消费占一次能...

一、光伏发电:能源危机下光伏性价比凸显,全球加码可再生能源布局成必然之势

地缘政治冲突加剧短期导致贸易转移,传统能源价格持续上行。自2022年2月以来,俄乌冲突已持续4个月之久,尽管冲突之前欧盟约40%的天然气进口和近1/3的原油进口来自俄罗斯,但受制于地缘政治影响下欧洲极力摆脱对俄的油气依赖,俄罗斯也寻找新的油气销售渠道,冲突导致的贸易和生产中断,对全球大宗商品市场造成巨大冲击,全球能源价格持续飙升。据世界银行2022年4月发布的《大宗商品市场展望》,预计2022年能源价格将上涨50%以上,随后在2023年和2024年回落,其中2022年布伦特原油平均价格为每桶100美元,是2013年以来的最高水平,比2021年提高40%以上,2022年(欧洲)天然气价格将是2021年的两倍,煤炭价格将上涨80%,均创历史新高。

能源低碳转型路径已定,贸易转移影响时间上不确定性高。2022年5月18日欧盟公布了最新的RePowerEU行动方案,将欧盟2030年可再生能源在总能源供应中的占比目标提高到45%,计划到2025年欧盟内的光伏装机容量提高至320GW,较2020年翻番,2030年的光伏装机容量将达到600GW,成为欧盟主要的电力来源,其中超过一半来自屋顶太阳能产能。俄乌冲突导致的国际油气供需贸易转移受制于欧盟与美国和卡塔尔等地之间的油气贸易基础设施建设不完善,进而导致油气市场的交易不畅和交易成本提升。而全球能源低碳转型和推动非化石能源发展趋势无法逆转,全球油气上游资本的支出整体呈下降趋势,2021年全球油气行业投资规模仅为疫情暴发前的70%。尽管由于俄乌冲突短期带来的建设需求,但考虑到现阶段投资未来产生的收益将随清洁能源占比提升而下降,叠加疫情影响下油气行业劳动力短缺、可用设备不足等问题,市场切换所需要的大规模运输基础设施建设需要较长的时间,进一步缩减投资回报,因此油气行业未必能有足够动力大规模增加投资弥补现有能源缺口。

近年来太阳能在一次能源消费结构中异军突起。随着气候变化成为全球性的非传统安全问题,全球能源结构转型迫在眉睫,可再生能源正经历着全球推广的浪潮,其中全球可再生能源占一次能源消费比已由2010年的1.9%提升至2020年的5.7%,而可再生能源中(太阳能/风能/其他可再生能源)太阳能为自2004年以来能源消费增速遥遥领先的能源板块,2020年全球太阳能能源消费占一次能源消费比已达1.4%。

光伏的度电成本随着光伏技术发展持续下降,光伏平价上网可期。随着组件、逆变器等关键设备的效率提升,双面组件、跟踪支架等的使用,光伏组件运维能力提高,据中国光伏行业协会数据,沙特光伏发电2021年已经实现1.04美分/KWh,我国甘孜在2021年6月的光伏最低中标电价为0.1476元/KWh(约2.3美分/KWh)。较2020年相比,2021年全球最低中标电价降幅超过20%,光伏从发电端的成本与传统的火电相比已经具有了一定的优势。同时据CPIA预计2022年全球新建投产公用事业规模光伏发电项目平均LCOE将低至0.04美元/KWh,比2020年全球太阳能光伏的加权平均LCOE减少了30%,比最便宜的化石燃料竞争者(燃煤电厂)低了约27%。

光伏发电是新能源、清洁能源的重要组成部分,已经成为最具竞争力的电力产品。对于受国际能源价格波动影响较大的国家和地区而言,能源自主优势凸显,是在清洁能源趋势下的必然选择。而可再生能源中,太阳能光伏无论是从总安装成本还是平均发电成本来看,通过2010至2020年10年的技术升级,已成为最具性价比的优势选择,其中2020年总安装成本为883美元/kW,平均发电成本为0.057美元/kWh,其安装成本相较其他可再生能源具有无可比拟的优势,在具有充足太阳能资源的地区,有望降低其投资门槛,提速清洁能源转型。

在国家政策的支持下,我国已经成为全球光伏产业的中心。从装机容量来看,我国太阳能光伏装机容量在世界占比不断攀升,2021年我国光伏装机容量达308.7GW,占全球装机容量的35%。我国光伏装机在2010-2013年增速增长迅猛,增速一度超过200%,随后几年在补贴下降的情况下增速略有下降,但在技术带来的成本下降下,近五年复合增长率仍然达到31.7%。

我国企业在光伏产业链上占据着举足轻重的地位,反规避尘埃落定或刺激东南亚工厂对美出口。据各公司年报披露,固德威2019年在全球光伏逆变器市场的出货量位列第十一位,市占率3%;三相组串式逆变器出货量全球市场排名第六位,市占率5%;单相组串式逆变器出货量全球市场排名第五位,市占率7%;户用储能逆变器出货量全球市场排名第一位,市占率15%。隆基股份2021年组件出货量位居全球首位。锦浪科技2015-2020年在全球逆变器市场中,组串式逆变器占比不断上升,为占比最大的逆变器品种。美东时间6月6日,白宫宣布美国将对从柬埔寨、马来西亚、泰国和越南采购的太阳能组件给予2年的关税豁免。据SolarPowerEurope的统计,目前美国国内没有硅片和电池片的产能,组件的产能不足5GW,主要是FirstSolar的薄膜型组件,美国的光伏市场重度依赖海外进口,目前美国光伏市场只有由中国本土或者中国在海外的光伏产能保证其供应。

在技术推进和政策支持下,我国和全球光伏装机量预计在未来五年快速增长。截止到2021年底,我国累计光伏装机量达到308.77GW,其中2021年新增装机量54.88GW,同比增长14%。据中国光伏行业协会测算,全球光伏新增装机量乐观情况下从2021年170GW增长到2025年330GW,保守估计增长到2025年270GW,中国光伏新增装机量乐观情况下从2021年的54.9GW增加到110GW,保守情况下增加到90GW,每年新增装机量快速增长。在“碳达峰、碳中和”政策的推动和光伏技术革新的推动下,光伏新增装机量持续高增长将带动产业链的持续景气。

光伏发电的核心为太阳能电池,根据所用材料不同,可以分为硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、有机太阳能电池、纳米晶太阳能电池等。其中硅太阳能电池发展最成熟,在应用中居主导地位。多元化合物薄膜太阳能电池材料为硫化镉等无机盐,重金属材料有剧毒且稀有;其他的太阳能电池也还需要进一步研究探索才能在工业上大规模广泛应用。如今批量生产的太阳能电池里,绝大部分都是硅基。硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。非晶硅薄膜太阳能电池受制于材料引发的光电效率衰退效应,稳定性不高,影响实际应用。在过去一段时间,单晶、多晶技术路线之争一直是光伏行业争论的焦点。

硅系列太阳能电池中,单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术最为成熟,在晶体品质方面也有显著优势。在2015年以前,单晶硅的成本居高不下,难以成为主流技术。自2015年,单晶产品在连续投料、金刚线切割、PERC等一系列新技术的大规模应用下,迅速降低成本,与多晶产品成本差距迅速缩小,同时进一步提升单晶效率优势,实现降本增效,市场份额快速提升,在2020年,单晶产品占比已高达90%,有望实现对多晶产品的逐步替代。

从光伏产业链来看,其上游主要为原材料端,主要为硅材和硅片,除此以外还有银浆。中游主要是光伏组件,下游为集中式光伏电站/分布式光伏电站。

中游的光伏组件是光伏产业链中最复杂,涉及环节最多的环节。光伏组件的传统结构为“光伏玻璃-胶膜-电池片-胶膜-背板”,外面由铝框包裹,加上接线板焊接后构成完整组件,其中成本比例为电池片占比将近一半,其次为玻璃、铝框、胶膜、背板等,组件需求量快速提升下带动上游材料端需求提升,产业链盈利显著改善,不只受制于成本端。

光伏产业的持续景气,也将推动对于上游原材料的需求。我们认为,在上游原材料环节中,受益最大、弹性最强的为具有政策/环保/技术壁垒的材料,这些材料在需求大幅提升的过程中,供给端由于受到技术引进、投产难度、环保审批难度等的影响产能难以扩张,从而使得在需求爆发的情况下供需紧张,推动价格上涨,将会首先受益。除此以外,上游原材料价格上涨也会影响到下游组件企业的盈利,因此,对于在下游成本中占比较高的材料,其弹性也会小于成本占比较低的材料。

二、光伏胶膜:EVA和POE,高技术壁垒铸造高盈利

1、EVA胶膜占据光伏胶膜市场主要比例

胶膜在光伏组件中的作用为将光伏玻璃、电池片、背板粘在一起,同时起到保护电池片、隔绝空气的作用,在组件中成本占比为3%-4%,成本占比较低,下游压价意愿不强。尽管光伏技术路线经历了多次迭代,但在目前已经开发出的几代产品中,胶膜都是不可缺少的部分,因此在光伏组件中,胶膜的需求较为确定,我们预计光伏胶膜的需求量将随着装机量的增长而稳步增加。目前晶硅组件主要采用光伏胶膜和光伏背板进行封装,光伏胶膜的种类包括EVA胶膜材质胶膜和POE材质胶膜两大类,EVA胶膜又包括传统透明EVA胶膜、白色EVA胶膜和其他(比如抗PID胶膜等),POE胶膜包括交联型、热塑型、白色、共挤等多个种类。

根据中国光伏行业协会的数据,2021年透明EVA胶膜仍占据61%的比例,白色EVA胶膜用在电池片下层,可以通过二次反射提高光利用率,市场份额逐渐提升,占比17%,POE胶膜因抗PID性较好,以及双玻组件占比提升,POE胶膜占比提升趋势明显,2021年占比在12%。中国光伏行业协会预测,随着双玻组件市场占比进一步增加,透明EVA市占率会进一步降低,被白色EVA、POE和共挤型胶膜占领。在未来几年透明EVA胶膜的市占率会进一步下降,到2025年降低到60%左右,白色EVA、POE和共挤型胶膜市占率逐渐提升。

在当前的光伏组件生产中,EVA胶膜仍是使用量最大的胶膜类型,原材料为EVA树脂和各种改性剂,在混合器中搅拌均匀后,混合于密闭容器中静置一段时间,抽取混合料放在胶膜生产线中,流延挤出成熔融态胶膜。熔融态胶膜经多个冷却辊冷却后,进行切边并收成卷状。

主要原材料EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)为乙烯系列聚合物,由乙烯与醋酸乙烯酯(VA)共聚而成,常见的EVA主要指EVA树脂,VA含量在0%-40%之间,EVA树脂的性能主要取决于VA含量和熔体流动速率(MFI),VA含量在10%-20%为弹性材料,超过30%时为塑性材料,不同VA含量下材料有不同用途,用于光伏组件中的EVA树脂其中的VA含量一般在20%-40%之间。

当VA含量超过45%,这时的共聚物被称为VAE。VA含量达到45%-80%的VAE可用作特种橡胶等。VA含量达到70%以上时,VAE呈乳液状态,可以用作纤维、纸张等的胶黏剂。

根据VA含量的不同,EVA具有不同的下游应用。EVA下游消费包括光伏胶膜、发泡料、电缆料、热熔胶、涂覆料、农膜等,2019年光伏胶膜在EVA下游需求中占比已达到31%,2020年达到了33%左右,光伏产业的发展将带动光伏级EVA树脂材料需求的持续快速增长。根据中国电力网的数据显示,2021年全球太阳能电池片的总产量约223.9GW,同比增长37%,我国太阳能电池片总产量约197.9GW,占全球总产量的88.4%。因而保守估计2022-2025年88.4%的新增太阳能电池由中国来生产;乐观情况下这一比例会更高,再加上实际生产量略多于需求量的一般性规律,我们将乐观情况下中国太阳能电池生产量/全球太阳能电池需求量的比例定为1.2。根据CPIA对全球新增光伏装机量的预测,按照每GW光伏组件封装使用1000万平方米光伏胶膜,光伏组件安装量和生产量的容配比按照1:1.2计算。因而,保守情况下我国光伏胶膜的需求量将从2022年的21亿平方米增长到2025年的32亿平方米,乐观情况下我国光伏胶膜的需求量将从2022年的29亿平方米增长到2025年的43亿平方米。

根据CPIA的预测,2021年-2025年EVA胶膜使用将稳步发展,POE胶膜(含共挤型)占比逐渐上升,假设共挤型POE胶膜中2/3为EVA胶膜,预计2021、2023、2025年EVA胶膜比例分别为84.7%、84.3%、84%。

随着光伏胶膜的需求量提升,其对应的胶膜材料EVA和POE的需求也将稳步提升。由于EVA胶膜的制作材料为EVA树脂和改性剂,其中EVA树脂占绝大多数,我们假设EVA树脂的重量比例为100%,改性剂重量忽略不计。根据海优新材招股书数据,光伏胶膜的重量为0.5kg/平方米,推断使用EVA树脂的重量为0.5kg/平方米。按照2021、2023、2025年EVA胶膜占比分别为84.7%、84.3%、84%,测算出2021-2025年,中性情况下全球由于光伏需求增加的EVA光伏料需求为90万吨、107万吨、127万吨、142万吨、158万吨,我国由于光伏需求增加的EVA光伏料需求保守情况下为76万吨、91万吨、107万吨、121万吨、134万吨,乐观情况下为104万吨、123万吨、146万吨、164万吨、181万吨。

2、产能:光伏级EVA树脂产能不足,2023年以后有望缓解

在需求端大幅增长的情况下,我国EVA光伏料产能严重不足。截至2022年6月,我国EVA产能达到231.1万吨,已投产EVA产能的企业共有15家。2021年已投产企业共14家,产能达到229.3万吨,此前几年无新增产能。2021年,延长榆林、扬子石化、中化泉州、古雷石化、中科炼化、神华宁煤、浙江石化的EVA装置相继投产,新增产能130万吨。但需要注意的是,新投产产能主要为非光伏料产能。

EVA成熟的生产技术主要包括高压连续本体聚合法、中压悬浮聚合法、溶液聚合法及乳液聚合法,大多数企业采用高压连续本体法聚合工艺,通常采用高压釜式反应器或管式反应器,工艺原理类似于低密度聚乙烯(LDPE)的生产工艺,釜式法的典型工艺有杜邦、USI和巴塞尔工艺,可生产VA含量小于40%的EVA树脂,单程转化率为10%~20%;管式法的典型工艺有巴斯夫、Imhausem/Ruhrchemie、巴塞尔公司的Lupotech工艺等,一般生产VA含量小于30%的EVA树脂,单程转化率为25%~35%。

我国EVA材料生产工艺主要有巴塞尔管式法、XOM釜式法和巴塞尔釜式法。目前只有巴塞尔管式和埃克森美孚釜式法可以大比例生产光伏级EVA,其他工艺生产光伏EVA树脂产量较低,最多能达到10%。我国2020年已投产EVA中,可以大规模生产光伏级EVA的有联泓新科12.1万吨埃克森美孚釜式装置、斯尔邦30万吨产能中的20万吨巴塞尔管式装置,另外宁波台塑7.2万吨意大利埃尼公司釜式装置也有约2万吨光伏级EVA产能。2021年新投产的延长榆林30万吨巴塞尔管式装置、中化泉州10万吨埃克森美孚釜式装置理论上也可以大批量生产光伏级EVA。但是由于光伏用EVA树脂的VA含量较高,生产过程中材料会逐渐变的粘稠,容易发生生产事故,出于安全考虑需要在开车之后平稳运行一段时间才能进行光伏EVA的生产,乐观情况下时间大概在3-6个月,但从国内目前已投产的光伏料装置来看,在2-3年的时间内光伏料占比才能逐步提高并趋于稳定。在投产时间和技术的限制下,国内新增光伏EVA产能较少,远不及EVA产能增加幅度。2022年之前新增的EVA产能包括古雷石化30万吨产能、浙江石化30万吨产能、新疆天利20万吨产能、联泓新科1.8万吨新增改造项目等,共计101.8万吨。2024年新增产能包括宝丰能源25万吨和裕龙石化60万吨。但需要注意的是,浙石化新增30万吨EVA产能是根据公司口径进行调整的数据,光伏料的占比目前仍无法确定。联泓新科20万吨项目统计时按照2025年投产计算。

我们按照投产年限和光伏料占比对光伏级EVA产能及新增产能进行测算,假设条件有以下几个:一,不同装置生产光伏级EVA的比例上限有不同,按照埃克森美孚釜式最多能产出60%光伏级EVA,巴塞尔管式最多80%,其他装置最多10%的比例来测算。二,已投产的部分装置建设时间较早,转产光伏EVA的难度较大,可能性也较小,假设2010年前投产的装置不会转产光伏级EVA。三,光伏级EVA产能建设相对缓慢,周期较长,不仅装置从开工到投产需要2-3年时间,投产之后生产出光伏级EVA还需要2-3年的爬坡期。以联泓新科和斯尔邦为例,联泓新科2012年5月开工,2014年11月投产,2017年生产出光伏级EVA;斯尔邦2014年6月开工,2017年3月投产,投产后也需要不断调试和优化,来克服晶点指标难关。测算时,除了明确拥有投产后较快生产出光伏级EVA能力的企业外(如联泓新科、斯尔邦),假定其他企业投产后需要2年的调试期才能生产出光伏级EVA。测算时,假设投产当年无光伏料产出,次年有20%光伏料产出,以后每年递增20%,直至产出比例的上限。

在以上较为理想的条件下,我国光伏级EVA的产能上限在2021年达到25万吨,随着已投产企业逐渐度过爬坡期生产出光伏级EVA,预计2023年我国光伏级EVA产能上限达到65万吨,2025年达到116万吨。在这样的理想条件下,2022-2024年,我国光伏级EVA仍然处于紧平衡状态。

而实际上的光伏级EVA产能更是会低于测算的上限。主要原因是披露出来的EVA新增产能是否投产、何时投产、是否生产光伏级EVA、爬坡期需要多久等都不确定,测算使用了较为理想的假设,实际上的新增产能可能更低、生产光伏级EVA的比例可能更低、爬坡期也可能需要两年以上或者更久。全球来看,截止到2022年6月,全球EVA产能达到803.1万吨,其中,我国国内EVA产能231.1万吨,海外及中国台湾EVA产能达到572万吨。海外新增产能较少,目前仅韩国乐天,LG等少数公司有扩产计划,未来EVA产能增量主要来自中国。结合海内外情况来看,光伏级EVA都受限于产能的滞后而相对紧缺。

综合来看光伏级EVA的供需情况,受到光伏行业大景气的影响,光伏级EVA的需求被迅速拉动,而国内外的新增产能投产后尚且需要两年左右的爬坡期才能稳定生产出光伏级EVA,行业壁垒高,未来2-3年海内外光伏级EVA仍处于紧缺状态。光伏级EVA作为光伏组件的一种必需的材料,成本占比又比较低,价格上具备长期处于高位的能力,在未来2-3年价格有望维持2022上半年以来的高位。

3、成本有效支撑EVA价格

EVA的主要原料是乙烯和醋酸乙烯。乙烯作为一种重要的基础化工原料,近五年年度消费量逐年递增,2021年表观消费量达2887万吨,同比增加21.62%。2022年仅前五个月就已经超过了2021年消费量的一半水平,我们预计2022全年消费量有望超过3600万吨。受益于需求的迅速增长以及能耗双控对产能的限制,乙烯价格在2021年以来在高位震荡,2022年4月2日达到了1400美元/吨的高点,此后略有回落,7月18日价格达到860美元/吨。

EVA需求拉动醋酸乙烯消耗有效改善其产能过剩局面,价格持续上行成为EVA价格上涨支撑。由于目前EVA企业大多配套乙烯产能而没有醋酸乙烯产能,因此醋酸乙烯价格的涨跌较能传导至EVA价格,与EVA价格形成高度相关。国内醋酸乙烯行业在2011-2016年产能快速扩张后产能过剩再无新增产能,而需求面又有EVA树脂对醋酸乙烯需求增量的拉动,醋酸乙烯供需格局将持续良性改善,价格有持续上行趋势,为EVA价格上涨形成支撑。

2021年度醋酸乙烯的用处集中在PVA领域,有超过八成的消费量。EVA领域消费量较少,仅消费298276.2万吨,占2021年度消费总量的19.37%。

4、需求旺盛、成本支撑,EVA毛利高位震荡

在需求旺盛+成本支撑之下,EVA价格走高,毛利也扩大。疫情前EVA均价大概在9000-10000元/吨之间,毛利约5000-6000元/吨。2021年EVA均价20780元/吨,毛利11241元/吨。2022年7月19日,EVA价格和毛利继续走高,均价达到15874.37元/吨,毛利达到11602元/吨。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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