2023年洛阳玻璃研究报告 开启新能源材料平台新征程

  • 来源:国盛证券
  • 发布时间:2023/01/16
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1 公司简介:栉风沐雨六十余载,开启新能源材料平台新征程

洛阳玻璃是国内著名玻璃生产制造商之一,世界三大浮法之一“洛阳浮法玻璃工艺技术” 的诞生地。近年来公司实现从传统浮法玻璃向信息显示玻璃,再向新能源材料领域的全 面转型,先后在河南、安徽、江苏、河北、四川五省七市建立 7 大生产基地。公司光伏 玻璃产线装备水平领先,在行业内具备薄片化、大尺寸的技术优势,具备批量生产 1.4- 6mm 新能源玻璃及其它特种玻璃的能力,公司于 2017 年 4 月成功稳定量产世界最薄的 1.5mm 光伏玻璃,填补国际在这一领域的技术空白。

公司的发展可分为四个阶段:

1956-2015:浮法玻璃工艺诞生地,不断做大做强。洛阳玻璃前身洛阳玻璃厂于 1956 年成立,是我国首条自主建设的浮法玻璃产线诞生地。公司在随后几十年内不 断对浮法产线、工艺改进创新,知识体系、工艺经验领先,先后获得“国家浮法玻 璃质量奖—银质奖”、“国家科学技术进步一等奖”等。

2015-2018:转型信息显示玻璃。受普通浮法玻璃供需失衡、竞争激烈影响,公司 盈利下滑,因此进行资产重组,置出普通浮法玻璃及硅砂业务,置入蚌埠中显转向 信息显示玻璃,相继成功生产 0.15mm、0.12mm 超薄浮法电子玻璃。

2018-2021:再度转型光伏玻璃,针对双玻组件打造差异化竞争力。2018 年公司 置入桐城新能源、合肥新能源、宜兴新能源,向光伏玻璃转型。公司以双玻作为主 力产品,具备薄片化、大尺寸的技术优势,2017 年 4 月成功稳定量产世界最薄的 1.5mm 光伏玻璃,填补国际在这一领域的技术空白。

2021 至今:大力发展光伏玻璃,新能源材料平台初具雏形。光伏玻璃领域,公司 逐步完成集团内产能整合,并且控股子公司进行产能扩张,此外公司还托管了沭阳 鑫达、盛世新能源光伏玻璃产能;薄膜电池领域,公司相继托管成都中建材 55%股 权、瑞昌中建材 45%股权、凯盛光伏 60%股权。公司新能源材料平台已初具雏形, 随着业务整合及产能扩张将持续推进。

产品和业务结构:公司的产品主要包括光伏玻璃,其中光伏玻璃根据应用可分为单玻组 件用 3.2mm 玻璃以及双玻组件用 2.5mm 及以下玻璃,公司产品以 2.0mm 双玻组件用 玻璃为主。

公司实际控制人中国建材集团为国务院国资委直属企业,截至 2022 年 10 月 30 日,中 国建材集团通过全资子公司凯盛科技集团间接持有公司 31.67%股份,股权结构较为集 中,公司作为凯盛科技集团“3+1”战略布局中的新能源材料平台,充分享受集团带来的 技术、资源赋能。

信息显示业务剥离,光伏玻璃逐步放量。2021 年光伏玻璃收入占比达 76.0%,2019-2021 年实现收入 15.4 亿元、25.6 亿元、27.4 亿元,毛利率为 24.6%、32.9%、20.3%,2021 年毛利率下滑 12.6pp,主要系 2021 年行业供给端产能新增较多,而需求端装机量释放 不及预期,光伏玻璃价格出现下滑,同时下半年纯碱、天然气等原料价格上涨,使得毛 利率出现下滑。2022 年 H1 光伏玻璃收入占比进一步提升至 91.5%,而受原料价格持续 高位、行业产能增速大于需求增速影响,毛利率进一步下滑至 9.7%。此外,公司于 2022 年已完成对信息显示业务的剥离,未来将专注于新能源材料赛道。

业绩情况:公司 2019-2021 年实现营收 18.5 亿元、30.5 亿元、36.1 亿元,增速分别为 32.2%、64.2%、18.4%,近 5 年收入复合增速 77.0%,2019-2021 年归母净利润分别 为 0.5 亿元、3.3 亿元、2.6 亿元,增速分别为 245.2%、506.2%、-19.2%,近 5 年利润 复合增速 89.4%。2021 年受光伏装机量不及预期、产能大规模释放影响,公司销量虽有 增加但销售价格降低,整体收入增速放缓,利润端受降价以及下半年原料价格大幅上涨 影响,归母净利润下滑严重。2022 年 Q1-Q3 公司收入 33.7 亿元,同比增长 19.4%,实 现归母净利润 2.6 亿元,同比降低 18.3%,扣非后净利润 0.2 亿元,同比下滑 90.6%, 非经常性损益主要为置出信息显示玻璃业务所得,净利润大幅下滑主要系成本端原料价 格处于历史高位,以及行业产能大幅释放下光伏玻璃价格难以提升。

盈利能力和费用率情况:2019-2022 年前三季度公司整体毛利率分别为 24.3%、31.0%、 24.1%、10.8%,净利率为 2.9%、10.7%、7.3%、7.7%,2022 年 Q1-Q3 受原燃料价格 上涨及供给增速大于需求增速影响有所下滑。费用率方面,2019-2022 年前三季度公司 期间费用率为 18.5%、14.8%、13.1%、8.2%,费用率逐年走低,主要系公司深化国企 改革,费用管控力大幅提升,各项费用均有降低。

现金流情况良好:公司光伏玻璃作为光伏辅材,应收账款较大,整体来看应收账款周转 天数呈下降趋势,2019-2022 年前三季度应收账款周转天数分别为 102.4、71.0、53.7、 52.7 天,经营效率不断提升。截至 2022 年 Q3,公司经营性现金流净额-2.7 亿元,净现 比为-1.03,现金流大幅减少主要系原材料、燃料价格大幅上涨使得公司购买商品、接受 劳务支付的现金支出较多。

2 光伏玻璃:需求持续增长,供给约束好于预期

光伏玻璃作为光伏组件的上游原料,其强度、透光率等直接决定光伏组件的寿命和发电 效率。光伏玻璃主要应用于太阳能光伏组件外部的面板和背板玻璃,与其他光伏组件 (EVA 膜层、TPT 和边框等)共同构成太阳能光伏电池板,光伏玻璃经镀膜后可提高光 线透过率,使太阳能电池片产生更多电能,同时经钢化处理的光伏玻璃强度更高,可以 使太阳能电池片承受更大的风压及较大的昼夜温差变化,因此光伏玻璃是光伏组件不可 缺少的配件之一。

光伏电池分为晶硅电池和薄膜电池,晶硅电池主要采用超白压延玻璃,薄膜电池主要采 用超白浮法玻璃。晶硅电池为目前主流方向,2021 年市场占比达 96.2%,光伏玻璃对光 透过率、吸收率、反射率以及抗冲击性、耐腐蚀性、耐高温性等要求较高,仅超白浮法 玻璃和超白压延玻璃可满足要求。超白压延与超白浮法成型方式不同,超白压延玻璃通 过辊棒压制成型,而超白浮法玻璃则为锡槽中完成。超白压延玻璃正面用特殊绒面处理 以减少的反射,反面用特殊花型处理以增强光不同入射角的透过率,加上本身的高透过 率,在太阳光斜射及电池组件呈角度安装时,超白压延玻璃比超白浮法玻璃的综合光透 射比高约 3%至 4%,是晶硅电池面板的首选材料。

2.1 光伏装机快速增长,双玻、大尺寸趋势下光伏玻璃需求提升

目前光伏玻璃市场有三大发展趋势:1)光伏行业前景可期,带动光伏玻璃需求快速增 长;2)双玻组件渗透率渐次提升,光伏玻璃用量显著提升;3)大尺寸硅片占比逐步攀 升,新建光伏玻璃产线具备后发优势。

光伏玻璃市场趋势 1:光伏行业前景可期,带动光伏玻璃需求快速增长。

光伏玻璃作为光伏组件重要材料,有望充分受益光伏终端需求成长。随着光伏成本持续 下降以及全球环保政策不断推进,根据 CPIA 数据显示,保守预测下 2022 年全球新增装机量 205GW,2025 年达 270GW,乐观预测下 2022 年新增装机量 250GW,2025 年达 330GW。从国内来看,2021 年中国新增光伏装机 54.88GW,同比增加 13.9%,在保守 预测下,2025 年国内新增装机规模将达到 90GW,在乐观预测下将达到 110GW,光伏 行业的快速发展将带动光伏玻璃需求快速增长。

光伏玻璃市场趋势 2:双玻组件驱动玻璃向薄型化演变,玻璃用量相应增长

双玻组件转换效率高且具经济性,预计 2025 年占比超 50%。双玻组件相比单玻组件 具有发电量更高、生命周期更长、耐候性、耐磨性、耐腐蚀性更强等优势,《基于 LCOE 的单面与双面双玻光伏组件经济性分析》中指出,目前双玻组件与单玻组件市场价差在 0.1 元/W 以内,且双玻组件在大部分应用场景下的发电增益均高于 1%,因此收益率更 高,具备更强的经济性。根据 CPIA 统计及预测,2021 年双玻组件占比达 37.4%,2023 年有望与单玻组件持平,未来渗透率仍将不断提升。

双玻组件需减重降本,驱动玻璃薄型化发展。单玻组件采用 1 块 3.2mm 光伏玻璃作为 前板,双玻组件使用 2 块光伏玻璃导致厚度、成本、重量均有增加,因此需要使用更薄 玻璃以实现减重降本,目前多采用两块 2.5mm 以下玻璃作为前板和背板。根据 CPIA 数 据显示,2021 年厚度≤2.5mm 的前板玻璃市占率约 32%,随着组件轻量化、双玻组件 渗透率不断提升,在保证组件可靠性前提下,玻璃将向轻薄化发展,CPIA 预计 2025 年 2.5mm 及以下前板玻璃市占率将接近 50%。

双玻渗透率攀升下,光伏玻璃需求显著提升。根据我们测算,以 166mm 尺寸(M6)为 例,假设双玻组件发电增益为 15%,实际运行功率为典型功率的 80%,则 3.2mm 单玻 组件用量为 4.85 万吨,而 2.5mm、2mm 双玻组件用量分别为 6.89、5.28 万吨,较 3.2mm 单玻组件用量分别提高 42.0%、8.7%。

光伏玻璃市场趋势 3:大尺寸硅片占比提升,新建光伏玻璃产线具备后发优势

在降低单位度电成本的驱动下,硅片环节向大尺寸迈进。目前电池片尺寸由传统的 156mm 向 166mm、182mm、210mm 等大尺寸发展。拆分产业链来看,硅片环节 210mm 对比 182mm、166mm 单瓦成本分别低 14%、27%;电池组件环节 210mm 对比 182mm、 166mm 分别低 0.049 元/瓦、0.08 元/瓦;系统 BOS 成本中,210 入 级产品 600w+产 品对比 182mm 上限产品 585w 低 0.08 元/瓦、对比 450w 低 0.15 元/瓦。大尺寸硅片降 本优势显著,根据 CPIA 统计及预测,2021 年 210mm 硅片占比为 16%,到 2025 年占 比有望接近 50%。

大尺寸趋势下每 GW 光伏玻璃用量降低,但对玻璃产线要求更高,新建产线具备后发优 势。以 3.2mm 单玻组件为例,166mm、182mm、210mm 每 GW 玻璃用量分别为 4.85 万吨、4.75 万吨、4.72 万吨,光伏玻璃用量略有降低。但大尺寸对玻璃产线提出更高要 求,由于光伏玻璃窑炉宽度在产线设计时已固定,210mm 组件宽度在 1.3m 以上,过去 投建的部分窑炉幅宽难以生产两片 210 组件玻璃,导致裁切的废边率较高,因此大尺寸 趋势下需要对窑炉进行改造,新建产线具备后发优势。

中性测算下,预计 2025 年全球光伏玻璃需求约 2204.9 万吨,对应平均日熔量约 60407.7 吨/天。参考 CPIA 数据, 其 保守装机量以及乐观装机量的均值作为光伏装机 量预测;假设容配比为 1.2;参考南玻 A 公告,假设目前 3.2mm、2.5mm、2mm 原片成 品率分别为 83%、81%、79%,每年提升 1%,深加工成品率按照 95%计算。测算得 2025 年全球光伏玻璃需求约 2204.9 万吨,其中 3.2mm、2.5mm、2mm 需求分别为 945.6 万吨、162.3 万吨、1096.9 万吨。

2.2 政策松绑下供给端增速较快,听证会约束新增产能释放

政策松绑下,光伏玻璃产能加速扩张。2021 年 7 月,工信部印发的《水泥玻璃行业产能 置换实施办法》中指出,对光伏玻璃产能置换实行差别化政策,光伏压延玻璃项目可不 制定产能置换方案。在政策松绑下,光伏玻璃产能迅速增加,2021 年末日熔量达 41260 吨/天,较年初增加 11280 吨/天,截至 2022 年 11 月底,光伏玻璃窑炉共计 92 个,在 产日熔量已达 73480 吨/天,年初至今增加 32270 吨/天,单 10 月产量达 161.75 万吨, 同比增长 59.6%。

听证会对产能规划有较强约束,未来产能将匹配需求有序扩张。根据对各地听证会的不 完全统计,规划建设的光伏玻璃日熔量超过 30 万吨/天,远超实际需求。但我们认为落 地产线将远低于此,一方面,听证会对产能建设约束好于预期,近期宁夏、江苏分别公 布金晶 2400t/d 以及 莱特 4800t/d、凯盛新材料 4800t/d 听证结果,其中凯盛新材料 3600t/d 产能未获批复,同时宁夏金晶科技的批复项目点火时间也有推迟。另一方面,产 能过 将导致行业价格、利润下跌,降低厂商投产意愿,同时也会加速落后产能的出清。 在听证会约束下,未来光伏玻璃供给或将长期宽松,但产能扩张将与需求相匹配,出现 产能严重过 的情况概率较低 。

2.3 价格探涨幅度有限、成本压力凸显,行业利润有所下滑

2022 年需求释放不及产能增速,短期价格探涨幅度有限。2022 年以来光伏装机量快速 增长,1-10 月国内新增光伏装机 58.24GW,同比增长 98.6%, 外市场 也陆续升温,但 更大的产能增量使得行业库存连续增加,截至 2022 年 11 月,企业库存达 40.26 万吨, 环比 10 月降低 6.58 万吨,截至 2022 年 12 月 7 日,3.2mm 镀膜玻璃价格为 27.5 元/ 平,同比提升 1.5 元/平,主要系成本上涨所致。考虑到 2023 年仍有较多的新增产能规 划,供给将长期保持宽松,我们认为 2023 年光伏玻璃价格探涨幅度有限。

纯碱、天然气价格处于高位,成本压力仍在,行业利润下滑。参考彩虹新能源 2021 年 成本结构,光伏玻璃中原材料及燃料占比分别为 42.8%、35.7%,燃料以天然气为主, 原材料中石英砂成本占比较高,约为 40.5%,纯碱占比为 35.8%。因此在纯碱、天然气 价格大幅上涨压力下,光伏玻璃利润承压,截至 2022 年 10 月 31 日,天然气光伏玻璃月度毛利为-28.31 元/吨,焦炉煤气月度毛利为 0.76 元/平。

2.4 双寡头格局稳定,市场份额向头部企业集中

信义光能、 莱特 长期稳居 一梯队 。截至 2022 年 11 月 28 日,卓创资讯统计国内光 伏玻璃日熔量约 73480T/D,其中信义光能、 莱特在产 日熔量分别为 16800t/d(含马 来西亚 1900t/d)、18200t/d(含越南 2000t/d),剔除 外产能后的 国内市场份额分别为 20.3%、22.0%,自 2012 年以来长期保持较高的市占率,双寡头格局较为稳定。

厂商扩产情绪高涨,但双寡头格局较难打破。目前各厂商均有较大的扩产规划,考虑到 听证会作为重要审核一环,众多厂商参与申报、获 指标 后最终是否投放具有较大的不 确定性,因此该部分产能较为弹性。而公司已公告的产能来看,信义光能、 莱特 的 头地位仍较为稳固,未来的扩产规划仍位居行业前列, 二梯队企业中旗滨集团在建及 拟建产能约 13200T/D,有望跻身行业前列,但在信义光能、 莱特仍有较大 扩产规划 下,行业双寡头的格局较难打破。

大吨位窑炉的能耗更低,可满足大尺寸硅片生产,倒逼小吨位窑炉退出。对比各吨位窑 炉的热耗以及燃料消耗,日熔量越大的窑炉热耗及天然气消耗更低。根据 莱特 2020 年 公告,1000T/D 窑炉的产品成本较 650T/D 低 10%-20%。此外,小吨位窑炉因幅宽限 制,生产大尺寸玻璃效益较低,目前听证会规划新建的窑炉日熔量普遍为 1200t/d,大吨 位窑炉的密集投产将倒逼小吨位产能的退出,从而使得行业集中度提升。

产能密集投放下,成本控制是企业决胜核心,市场将向具备成本优势的企业集中。目前 信义光能、 莱特盈利能力为 一梯队, 2021 年毛利率分别为 41.1%、35.7%,高毛利 率的核心在于其突出的成本控制能力, 莱特 2021 年单位成本为 17.3 元/m2,显著低 于同业可比公司。光伏玻璃产品同质性较强,厂商间竞争的关键在于成本控制,因此随 着产能大规模扩张,市场将向具备低成本优势的企业集中。

3 产能扩张缩小成本差距,超薄玻璃形成差异化竞争力

3.1 背靠中建材集团,带来资源协同、技术赋能

集团集中采购保证供应,享有一定价格优势。光伏玻璃与浮法玻璃均需使用纯碱、石英 砂等原材料,中建材旗下除洛阳玻璃外,还 有耀华玻璃、中国玻璃 等浮法玻璃企业, 合计日熔量超 15000T/D,对纯碱、石英砂的采购规模大、质量要求高,并且中建材所属 凯盛集团在安徽黄山、安徽太湖、 南 文昌、内蒙古通辽、山东临沂、河南郑州 有石 英砂矿源,石英储量丰富,实际年采矿石量在 205 万吨以上。公司通过中建材采购纯碱、 石英砂可保证原材料的供应稳定,并可享受集中采购带来的价格优势。

中央研究院技术领先,产线设计经验深厚。中央研究院集科研开发、产业孵化、工程服 务于一体,由蚌埠玻璃工业设计研究院更名重组而来,2011 年蚌埠院及其他单位联合申 报的“太阳能电池用微铁高透过率玻璃成套技术及产业化开发”成果荣获国家科技进步 二等奖,国内 90%的光伏玻璃企业采用凯盛科技的核心技术。此外,截至 2021 年底, 中央研究院旗下中建材国际工程在国内高端浮法玻璃工程、光伏玻璃工程及设计和咨询 项目市占率超 80%,在中国参与建设的境外玻璃产线中市占率达 60%。

集团技术赋能,公司能耗管控、产线先进性较为领先。中央研究院是技术创新项目 0 到 1 的孵化平台,孵化后适时注入公司,由公司完成 1 到 N 的过程,在集团技术支持下, 公司产线的先进性、能耗管控较为领先,通过听证会的几率更大。

中建材(合肥)新能源基地全氧燃烧超白玻璃产线相比传统空气助燃窑炉,熔化率 可提高 10%以上,氮氧化物排放减少超 70%,每年节约标煤约 5195 吨,窑龄可提 高到 8 年以上,并且合肥基地建设世界首套玻璃熔窑 CO2 捕集与提纯示范项目,以 熔窑烟气中 35%浓度的 CO2 为原料,经烟气处理、CO2 捕集、压缩、精馏和液化, 可年产 5 万吨纯度为 99.99%的液态 CO2。

中建材(桐城)新能源基地 1200T/D 产线创造多项世界 一 :1)全球首创 1200T/D 超白压延玻璃熔窑上使用一窑八线两翼分流专利技术;2)全球首个在玻璃熔窑上使用熔窑阶梯式池壁专利技术;3)全球首个在玻璃行业主厂房使用 66 米超大跨度桁 架梁技术;4)全球首个采用高密度工艺技术布置超白压延玻璃生产线,使亩均土地 使用强度全国最大(4.72 吨/亩)。

3.2 产能大幅扩张,规模效应&大窑炉实现降本增效

集团资源整合,光伏玻璃产能高歌猛进。公司逐步完成中建材集团内光伏玻璃产能整合, 控股子公司均有扩张规划,并且中建材未来仍有较大的可注入产能。公司在产及规划产 能包括:1)控股产能:截至 2022 年 10 月,公司完成台玻 建收购后, 光伏玻璃原片 产能达 4780T/D,桐城新能源、合肥新能源、宜兴新能源(持股 70.99%)、自 新能源 (持股 60%)、 北方玻璃(公司对 余 40%股权收购完成后将成为全资子公司)、 洛阳新能源在建及规划产能合计 23030T/D;2)托管产能:沭阳鑫达、盛世新能源现有 产能 1620T/D,盛世新能源 1200T/D 产线预计 2022 年末建成投产;3)中建材集团其 他主体产能:中玻投资规划产能合计 28800T/D。

产能规模、单线产能提升,有望缩小与一线厂商成本差距。1)整体产能:目前公司日熔 量约 4780T/D,有较大的扩产规划,规模效应下窑炉、产线以及厂房的成本将摊薄,同 时公司可提升议价权,强化集中采购带来的价格优势;2)单窑规模:大型窑炉熔化率及 切片成品率更高,原材料和能耗更少,成本更低,目前公司平均单窑日熔量约 531T/D, 随着新建 1200T/D 大型窑炉逐步投产以及旧窑炉技改完成,单窑日熔量与头部企业的差 距大幅缩小;3)单窑产线:公司桐城 1200T/D 产线为全球首个使用一窑八线两翼分流 技术,多产线下公司可同时生产多规格产品,减少换产频率,提升生产效率以及成品率。

3.3 客户拓展顺利,订单纷至沓来

客户拓展顺利,订单助力未来发展。光伏玻璃需搭载组件一同进入认证程序,出口欧盟、 美国、日本的光伏组件更换封装玻璃需重新认证,而从产品评审到稳定供货的认证时间 需要半年至一年,并且更换的成本较高,同时新进企业短时间内较难达到质量技术标准, 因此组件企业倾向选择质量稳定、供货及时、售后服务较好的规模化光伏玻璃供应商。 公司近期与一道新能源、天合光能等组件厂商签订大额订单,证明公司产品得到下游组 件厂商认可,同时订单也可对未来两年公司的收入和业绩形成支撑。

3.4 抢先布局超薄光伏玻璃,打造差异化竞争力

超薄光伏玻璃降本、增效、减重效果突出,原片及深加工环节壁垒在于成品率。光伏电 池组件运输、屋顶承重均要求玻璃轻量化,在双玻组件以及屋顶分布式光伏应用加深下, 超薄化是光伏玻璃未来趋势。根据中建材宜兴新能源数据显示,1.6mm 光伏玻璃每平米 重量较 2mm 减轻约 20%,面板透光率可达 94.2%,背板反射率超过 75%。超薄玻璃天 然的强度劣势使得原片、深加工的成品率更低,因此相较 3.2mm 玻璃具有一定溢价,原 片生产难点在于精准控制温度、玻璃液均匀性以及降低气泡的产生,深加工难点在于镀 膜均匀性以及原片的损耗,设备端,原片生产设备与其他规格原片基本一致,深加工设 备则需进行重新设计,以具备精准控制温度、高输送速度、高精度特性。

抢先布局超薄光伏玻璃,市场需求释放后先发优势显著。公司子公司宜兴新能源于 2017 年 4 月成功稳定量产世界最薄的 1.5mm 光伏玻璃,填补世界该领域技术空白。目前公 司已经具备 2mm 以下超薄玻璃量产能力,并且成品率在不断提升,未来有望与 2.0mm 持平,从产品结构来看,2020 年公司 2.0mm 产品占比在 70%以上,2021 年 2.0mm 产 品销量占比也高于行业 40 个百分点以上。随着下游客户对超薄玻璃的需求不断提升,公 司先发优势突出,在大规模应用初期可享受因提前布局带来的高成品率的盈利溢价。

4 打造新能源材料平台,薄膜电池接力成长

4.1 转换效率低&成本劣势&参与者稀少,薄膜电池发展缓慢

薄膜电池在过去几十年内发展缓慢,近年来在与各类电池竞争中逐步边缘化,我们认为 效率提升缓慢以及晶硅成本大幅降低是薄膜电池在 1980-1990 年和 2000-2010 年间 失利的主要因素,近年来发展缓慢的原因主要为产业链较为封闭,参与者较少,目前全 球仅 First Solar 可大规模生产。 薄膜电池一般选用吸收系数较高的材料作为光吸收层,吸收层厚度很薄,用硅量极少, 具有成本优势,既是高效能源产品又是新型建筑材料。薄膜电池制备时首先在玻璃表面 沉积前电极的 TCO 导电薄膜,再沉积 PN 半导体膜,最后镀制背电极,并用普通浮法玻 璃进行封装。目前可大规模生产的薄膜电池主要为硅基电池、铜铟镓硒电池(CIGS)、碲 化镉电池(CdTe),其中硅基电池光学带隙与太阳光光谱不匹配,光电转化率偏低,已逐 步被淘汰,铜铟镓硒电池制程复杂、投资成本高,目前产能规模较小,碲化镉电池为目 前薄膜电池主流技术。

1980 年至今,薄膜电池共经历了两轮由盛转衰的变革。1)1980-1990 年:光伏电池 行业整体技术尚未成熟,硅基薄膜电池 1989 年市占率一度超过 30%,但由于效率、稳 定性一直未有显著改善,在新技术迭代下市占率逐步下滑。2)2000-2010 年:2000 年 德国大力发展太阳能技术, First Solar 于 2004 年实现低成本碲化镉量产突破,同期多 晶硅价格大幅上涨,薄膜电池迎来快速发展良机,2009 年市占率超过 15%,但随着晶 硅大幅降价,而薄膜电池效率提升缓慢,市场空间被不断挤压,根据 CPIA 数据显示, 2021 年薄膜电池市占率仅 3.8%。

薄膜电池理论转换效率高,但实际转换效率提升缓慢。薄膜电池中碲化镉、铜铟镓硒、 单结钙钛矿的理论转换效率均在 30%以上,高于晶硅电池,但根据 NREL 统计,目前碲 化镉、铜铟镓硒、单结钙钛矿电池的实验室最高转换效率分别为 23.4%、22.1%、25.7%, 而晶硅电池中 HJT、TOPCon、IBC 的平均转换效率分别为 24.2%、24.0%、24.1%,薄 膜电池的转换效率提升缓慢,导致其在与晶硅电池竞争中逐步落后。

多晶硅价格大幅下降,薄膜电池成本优势不再。2003 年德国 EEG 法案出台后,全球多 晶硅持续紧缺,价格由不到 25 美元/kg 上涨至 2008 年的近 500 美元/kg,在晶硅电池成 本上涨下薄膜电池快速崛 。 而受美国次贷危机、欧洲光伏新增装机量放缓、全球多晶 硅产能扩张影响,多晶硅价格 2009 年跌至 50~60 美元/kg。随后在多晶硅产能集中释 放、下游电池组件价格下跌传导以及 外企业的低价竞争策略下 ,多晶硅价格一路下行, 2012 年底跌至 15 美元/千克,薄膜电池的成本优势也不复存在。

较为封闭的产业链和较少的参与者是薄膜电池近年发展缓慢的关键。目前碲化镉为主流 薄膜电池,国内 焱能源、成都中建材和中山瑞科从事 相关产业化研发,但生产规模较 小,Solar Frontier 于 2021 年底宣布停产,目前全球仅 First Solar 公司具备大规模生产 能力,2021 年 First Solar 薄膜电池产量 7.9GW,占全球产量的 95.4%。薄膜电池的生 产流程决定了其技术由一家企业完全掌握,因此产业链较为封闭,同时在晶硅挤压下薄 膜电池厂商逐步倒闭退出,缺乏有力竞争者下 First Solar 几乎实现垄断,并对美国小型 碲化镉企业进行收购扼杀,凭借美国、印度市场壁垒进行生存,使得整体发展非常缓慢。

4.2BIPV 打开应用空间,薄膜电池迎来向上契机

光电建筑指具备光伏发电功能的建筑,光伏与建筑结合主要有后置式光伏发电屋面系统 (BAPV)和光伏建筑一体化(BIPV)。BAPV 是将光伏系统附着在建筑上,采用特殊支 架将光伏组件固定于原有建筑结构表面,主要功能是发电,不破坏或削弱原有建筑物的 功能。BIPV 则是将光伏产品集成到建筑上,与建筑物同时设计、施工、安装,为构件型、 建材型光伏建筑,同时具备发电、建筑构件和建筑材料功能。

BAPV 主要使用晶硅组件,BIPV 包括晶硅组件以及薄膜组件,晶硅更适合用于屋顶, 薄膜更适用于建筑立面。晶硅发电效率优于薄膜,但受工艺影响色彩一致性较差,而建 筑屋顶太阳辐射强度最高,且不会对建筑产生美学影响,因此适用晶硅组件。薄膜电池 色彩丰富、整体感强,可满足各种建筑外观需求,同时具备更佳的弱光性和温度系数, 可在弱光等环境中应用,因此更适合在建筑立面使用。根据 Bipvboost 数据显示,2018 年屋顶中晶硅电池占比 90%,薄膜电池占比 10%,而在建筑立面中,薄膜电池占比 56%, 晶硅电池占比 44%,在建筑立面中薄膜电池更具应用前景。

光伏建筑相关政策持续推出,BIPV 发展潜力巨大。在双碳目标指引下,建筑业节能减 排势在必行,光伏建筑一体化是建筑业降低能耗及碳排放量的重要途径。2022 年以来政 策密集发布,住建部《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》指出,2025 年完成既 有建筑节能改造面积 3.5 亿平方米以上,建设超低能耗、近零能耗建筑 0.5 亿平方米以 上,全国新增建筑太阳能光伏装机容量 0.5 亿千瓦以上,城镇建筑可再生能源替代率达 到 8%,建筑能耗中电力消费比例超过 55%,《建筑节能与可再生能源利用通用规范》中 指出新建建筑应安装太阳能系统。在政策支持下,BIPV 稳步推进,发展潜力巨大。

测算得 2025 年立面 BIPV 装机量约 3.5GW。住宅采光要求较高且窗户较多,不宜在 立面安装光伏组件,而公用建筑及商业建筑屋顶可利用面积较少,立面多为玻璃幕墙或 大面积实墙面,适合安装光伏组件。建筑绝大多数为南北朝向,因此北立面不适合安装 光伏系统,根据国家住宅工程中心计算,南、东、西立面的综合日照面积系数约为 0.28, 墙面安装面积系数为 0.4,幕墙安装面积系数为 0.64。按公用建筑及商业建筑每年 10 亿 平竣工面积,容积率 2.0 计算,每年立面可安装光伏面积约 2.0 亿平,假设 2025 年单位 面积发电功率约 180W/平,BIPV 在立面渗透率达 10%,则对应装机量约 3.5GW。

4.3 薄膜资产有望注入,打造新增长点

公司于 2022 年 4 月、6 月分别与凯盛集团签订股权托管协议,未来将根据战略布局适 时对托管股权进行收购。在 BIPV 催化下薄膜电池需求增长,公司注入薄膜电池业务将 培育新的增长点。

4 月托管成都中建材 55%股权、瑞昌中建材 45%股权,二者主要从事碲化镉薄膜电 池生产。中建材系产能位于行业前列,并且技术水平领先,目前成都中建材产能 100MW,瑞昌中建材一期产能 100MW,二期规划产能 200MW,2017 年成都中建 材完成世界首块大面积碲化镉发电玻璃下线,2018 年产线投入商业化运行,当年盈 利 3000 万元,2021 年碲化镉发电玻璃实验室转化率达 20.24%,生产线转换率达 16.18%。

6 月托管凯盛光伏 60%股权,其主要从事铜铟镓硒薄膜电池生产,凯盛光伏在安徽 蚌埠建成国内首条 300MW 铜铟镓硒薄膜电池生产线,2020 年 1 月研发出的 300× 300mm 组件转换效率达 19.2%,刷新世界纪录,未来国内产能将扩大至 1.5GW, 形成全球 20GW 产能布局。


(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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