硅片:金刚线切割渗透接近尾声
硅片的工艺分为两个方面:
一是长晶工艺,包括单晶硅的直拉法和多晶硅的铸锭法,对应设备分别为单晶硅生长炉和多晶硅铸锭炉。
二是切片环节,目前主要采取金刚线切割的方式,对应的设备和耗材分别为切片机和金刚石线。
从成本端来看,扣除硅料的影响外,对单晶硅片成本影响最大的是拉棒设备和金刚线,对多晶硅片成本影响最大的是铸锭设备和金刚线。
电池片:技术迭代正当时
我们认为,电池片及组件环节将成为本轮光伏产业降本增效的主阵地。主要基于两点原因:
1.从产业链成本敏感系数来看,“增效”的效果较“降本”更优。电池片转换效率提升1%或组件通过减少封装损失提高15W的封装效率,光伏地面电站建站成本将降低5%,这一系数明显高于硅料端及硅片端的成本改善。
2.从技术迭代角度来看,硅料和硅片端的工艺和设备均已较为成熟,新的技术尚未取得突破,而电池片和组件正处于技术迭代进程之中。
组件:叠瓦技术蓄势待发
组件的工艺及设备介绍
光伏组件定义:单体太阳电池不能直接做电源使用,电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。
由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小,因此组件首先将电池片串联获得高电压,再并联获得高电流后,通过一个二极管(防止电流回输)然后输出。
同时,电池片通常被封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上,然后安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封。
组件的具备八大工艺流程:1焊接;2层叠;3层压;4EL测试;5装框;6装接线盒;7清洗;8IV测试。具有九个核心部分:1电池片、2互联条、3汇流条、4钢化玻璃、5EVA、6背板、7铝合金、8硅胶、9接线盒。
组件市场空间:2017年全国组件总产能为105.4GW,目前一条250MW的产线对设备投资额约2300-2400万元,1GW组件产能对应设备需求为9000万元,因此我国组件设备市场存量空间约95亿元。
动态来看,根据我们数据库统计,截止到2018年底全国前十大组件厂商在建产能超过28GW,对应市场为25亿元。
从具体设备来看,组件设备企业如先导智能、金辰股份基本涵盖组件设备全产品线。奥特维等公司在串焊机、层压机等领域具备细分优势。
小结:平价上网沙盘推演
基于上文中对全产业链各环节降本增效潜力的分析,我们对光伏平价上网进行沙盘推演,推演结果如下:
1.硅料:主要通过降本方式,假设硅料价格下降20%,将导致电站成本下降2%;
2.硅片:预计降本及增效均较难实现;
3.电池片:主要方式为增效,PERC+或HIT工艺的实现,假设将光伏电池转换效率从20.5%提升至23.5%,将导致电站成本下降15%;
4.组件:主要方式为增效,假设叠瓦技术得到运用,发电量增加7%,将导致电站成本降低7%;
5.其他:主要指非硅成本,包括银浆、金刚线、铝浆、玻璃、EVA、BOS成本等,假设非硅成本的降低带来电站成本降低4%。
在以上假设前提下,光伏电站系统成本将降低28%,从而实现全国大规模的发电侧平价。我们认为有两点需重点关注:一是从全产业链梳理来看,“增效”带来的成本降幅远高于“降本”;二是从目前来看平价上网仍有较大难度,乐观情况下预计上述假设条件有望在2020年底实现。