2025年光伏设备行业专题报告:美国本土光伏产能布局有望加速,HJT路线为美国光伏最优解

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2025/01/22
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光伏设备行业专题报告:美国本土光伏产能布局有望加速,HJT路线为美国光伏最优解。看好AI发展+降息周期带来的光伏发电需求,美国光伏本土产能建设兴起。TrendForce预计2024全年美国新增光伏装机量达50GW,预计2025年有望突破60GW。未来需求的关键在于一是AI爆发带来大量发电需求,电力缺口亟待填补,而地热和核电的地域限制大+建设周期长,光伏电站的建设周期相对较短,且不受地理位置的限制;二是户用光伏受高利率影响最大,降息有望刺激装机;此外美国光伏用户价格敏感度不高,组件价格溢价明显。从供给端来看,美国对进口光伏产品施加201、301等关税政策,自建产能势在必行,还推出IRA法案在制造...

一、看好AI发展+降息周期带来的光伏发电需求, 美国光伏本土产能建设兴起

光伏是美国新增发电量主力能源路线,2025年装机预计达60GW

2024全年美国预计新增光伏装机量达50GW,预计2025年有望突破60GW大关。根据Mordor Intelligence数据, 美国光伏市场预计在2024-2029年间的复合年增长率将超过20%,2025年装机量有望超60GW,需求旺盛。  美国新增发电量主要来自光伏,占新增发电量比例自2010年以来稳步提升。2024年美国光伏新增装机占新增总 发电量超过64%。

美国可再生能源发电结构占比仍然较低,光伏装机增长空间大

美国目前天然气和煤电发电占比高达59%;可再生能源仅为16%,显著低于欧盟的30%,清洁能源代替传 统能源发电空间巨大。从长期来看,尽管短期可能会面临政策调整,但随着新能源技术进步及全球环境压 力加大,清洁能源发展大趋势不可逆转。  光伏能源因其不受地理环境限制的特性,相较于水电站具有更广泛的应用潜力。我们认为美国在推动可再 生能源替代传统能源的过程中,光伏发电将占据主导地位。

美国能源部支持光伏建设,计划2050年光储占总发电量50%

美国能源部于2011年启动SunShot Initiative计划,旨在通过推动创新来降低太阳能电力的成本,使其在没有 补贴的情况下与传统能源竞争。SunShot Initiative通过与国家实验室、学术界和工业界的合作,支持国内光伏 产业和研究企业,以实现太阳能技术的突破性进展。自计划启动以来,美国能源部已投资超过四亿美元用于 太阳能技术创新,这些投资涵盖了光伏研发、电网建设、太阳能行业劳动力发展等多个方面。  该计划设定了明确的目标,包括到2023年使光伏发电占美国用电量的20%,以及到2050年,结合储能技术, 使光伏发电占美国总用电量的50%。

集中式发电为主,美国现有基础电力设施无法应对快速增长的 电力需求

集中式电站一直是美国光伏装机的主要模式,占总量的60%-70%。2023年美国新增光伏装机38GW,集中式光 伏装机达25.86GW,占全年总装机68%;美国光伏协会(SEIA)预计2025年新增集中式光伏装机将达38GW。 相较于工商业、户用光伏,集中式光伏电站对电网设施要求较高。美国光伏应用主要分为户用、工商业、社区 太阳能和大型(集中式)四类电站。前三种可归为分布式光伏。分布式的户用发电是不需要并网的,就地消纳 即可,但集中式发电需要并网,对美国电网系统提出了比较大的需求。  美国电网分布与人口分布不匹配,无法为人口中心提供稳定电力支持。美国特高压发展受地形限制,形成东部 煤炭天然气、西部水力、南部德克萨斯天然气发电的三大电网体系,中西部及东南部缺少电网分布。三大电网 彼此互联有限。各州能源政策独立,未形成全国电网。

美国正在加快电网基础设施建设,有望解决光伏发电并网问题

由于电网输送能力不足,美国超高压输电项目的建设和审批呈现出提速趋势。2022-2024年,美国逐年上调了未 来电网的资本开支,尤其是跨州主网线路的投资。截至2023年底,美国共有在建3914英里高压输电线路,合计 投资超225亿美元。  根据Grid Strategies统计至23年底美国具备开工条件的高压输电项目共36个,大部分已获得启动建设的条件。这 36个项目将一共带来187GW的新能源接入能力与132GW的输电容量,将大幅带动美国电网整体容量提升。

二、HJT为美国光伏市场最优解,成本&专利方 面具备显著优势

需求端:美国光伏系统成本占比高,高功率组件更受青睐

由于人工成本高昂,美国光伏项目OPEX较高,投资者更加关注长期运营成本的控制,而不是初始组件采购成 本。如果光伏组件的功率更高,那么单片组件可以在更少的人力和土地资源下产生更多的电力。 HJT与TBC发电增益大幅高于TOPCon,更适合美国市场。以TOPCon组件的效率、功率和发电量为基准线, 目前普效HJT组件功率为710-720W,其组件功率增益达到2%,发电量增益为3%,综合发电量比TOPCon高出 5%;TBC组件的功率增益为2.5%,发电量增益为1%,主要原因是其双面率较低,综合发电量比TOPCon高出 1.5%。 美国将优先选择发电量更高的组件以降低OPEX,首选HJT。HJT和TBC都是可选的技术,但由于TBC的双面 率较低,其发电量增益明显低于HJT。因此,HJT或是美国客户首选光伏电池技术。

受益于较短工艺流程,HJT具备运营成本优势,适配美国环境

中美光伏制造最大区别是成本要素不同,美国光伏生产成本结构与中国存在显著差异。中国的主要成本为设备 CAPEX,美国则更加注重OPEX与设施成本。主要系:(1)美国单GW工厂(greenfield,即在未开发土地上新 建)的投资额高达8000万美元,是中国工厂的8至10倍,且建设周期更长,通常需要1至2年时间才能完成建设 ;(2)美国污水处理成本高昂;(3)美国人工成本较高,招聘困难,尤其是工厂通常位于乡村地区,这进一 步增加了劳动力成本和招聘难度。 HJT凭借其更少的水电与人力需求,成为最适合美国本土扩产的光伏技术。相比较TOPcon,HJT可降低20%的 碳排放(全流程低温工艺)、节约70%的用电量(工序少&低温工艺)、节约60%的人工数量(仅4道工序)、 节约20% - 60%的用水量,因此是最适合美国本土扩产的光伏技术路线。

HJT成本测算:HJT在美国的OPEX水平为0.05美元/W

HJT在美国的OPEX水平为0.05美元/w,比TOPCon有0.02美元/W的优势。HJT电池生产的OPEX主要有人力、 设备折旧和水电支出四个方面,根据测算, HJT在美国的生产OPEX水平为0.05美元/w,相比TOPCon的0.07美 元/w具备0.02美元/w OPEX优势。

我们预计HJT电池环节设备投资回本仅需1.2年

HJT在美国的生产补贴可能迎来退坡。根据PV Tech报道,美国密歇根州共和党众议员John Moolenaar和缅因州 民主党众议员Jared Golden向众议院提交了一项决议,提议暂停美国45X先进制造业生产税收抵免(PTC)。理 由为税收抵免使得外国公司(尤其是中国公司)只需在美国本土建厂,即可从税收减免中获益。我们测算得到 即便补贴完全退坡,电池厂商仍有盈利性。

三、中国光伏设备具备显著优势,看好设备出海 新机遇

美国光伏厂商首选中国设备,技术全方位领先

核心壁垒一:国内设备商与龙头客户绑定,持续正向研发,技术遥遥领先。我国2024年硅料、硅片、电池、 组件产量占全球比重均在80%+,伴随中国光伏产业链具备全球竞争优势,硅片-电池片-组件各个环节的设备 均实现了国产替代。过去的梅耶博格、YAC、应用材料等海外设备龙头基本已经退出光伏市场。中国设备商 一方面受益于下游主产业链集中在中国,绑定龙头客户高频迭代研发遥遥领先,另一方面凭借正向研发的产 品竞争力在光伏设备领域基本实现国产化,通过客户绑定+正向研发,国产设备称霸全球,例如2024年晶盛 机电单晶炉市占率70%、高测股份切片机市占率50%-60%、迈为股份HJT整线设备市占率70%-80%、奥特维 串焊机市占率60%-70%。

核心壁垒二:中国人工成本低,设备零部件供应体系健全,设备性价比高、交付能力强、售后响应速度快。 在不考虑技术水平之间的差异情况下,光伏设备生产的主要影响因素为生产人员&零部件供应链,设备商海 外建厂需要解决海外生产人员价格高+数量少的问题,同时核心零部件如电机、PLC、腔体、传感器、气体 控制阀和泵、流体控制阀和泵等,多数都是通用的且具备质量稳定和性价比高的国产供应商,例如汉钟精机 的泵、英杰电气的电源等,整个设备零部件的供应链在中国,整机出海销售的综合性价比更高。而在交付方 面,中国设备商的发货周期多为3-6个月,明显快于国外设备商;在售后维修故障方面,中国设备商的服务 能力更强,维修响应速度更快。

301关税政策豁免设备进口,美国客户订单有望加速落地

2024年5月22日,美国贸易代表办公室(USTR)建议在现有对华301条款关税的基础上,进一步提高对中国的 光伏电池等产品的关税,其中光伏产品的税率从2019年的25%上调至50%。光伏设备端,美国政府为促进制造 业回流,USTR为光伏设备留出了一个窗口期,允许在2025年5月31日前免征关税。

报告节选:


(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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