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210大硅片 憑什么能讓光伏成本再降3年?

放大字體??縮小字體 發布日期:2020-01-17 11:02:57 ??來源:新能源網??編輯:全球新能源網??瀏覽次數:1454
核心提示:2020年01月17日關于210大硅片 憑什么能讓光伏成本再降3年?的最新消息::導讀:縱覽半導體硅片的發展脈絡,光伏硅片大型化是趨勢,大硅片能夠打破當前光伏降本瓶頸,助力行業在未來2-3年成本下降,維持行業“增持”評級。1、光伏硅片尺寸來自半導體,我們認為尺
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:導讀:縱覽半導體硅片的發展脈絡,光伏硅片大型化是趨勢,大硅片能夠打破當前光伏降本瓶頸,助力行業在未來2-3年成本下降,維持行業“增持”評級。

1、光伏硅片尺寸來自半導體,我們認為尺寸變大是趨勢。縱覽半導體硅片發展歷程,尺寸在不斷增加,原因是硅片尺寸增加可以顯著降低半導體芯片的生產成本。由于更大的硅片對下游來說更具有成本優勢,使得硅片環節持續換代,有很明顯的產品周期。換代往往意味著行業變革,抓住機遇的廠商能夠脫穎而出,夯實壁壘。光伏硅片看似奇怪的尺寸,其實是源自半導體。從推進節奏上看,光伏硅片要落后于半導體硅片1-2代,主要原因是要解決硅單晶生長環節的成本問題,一旦新一代大硅片成本超越上一代硅片,換代升級就會啟動。

2、210是全新的平臺,能夠帶來各個環節成本下降。12寸硅片難點在于拉制和成本,中環股份經過多年研發,成功將210應用。210是一個體系,會帶來幾乎所有環節的成本下降,硅片變大后,將能夠有效降低各個環節的成本,提升各個環節的投資回報水平。根據我們的保守測算,成本端能夠有0.03(硅片)+0.05(電池)+0.1(組件)=0.18元/W的成本下降,同時帶來0.2元/W的額外溢價。因此整個產業鏈都將受益于210體系,所有210體系的參與方都將分享超過0.38元/W的價值。

3、210體系能夠打破光伏降本瓶頸,支撐光伏行業未來3年成本下降,行業先行者有望充分受益。光伏行業成本下降目前已到瓶頸期,各個環節除單晶硅片環節外利潤都已經擠壓到微利的水平。210體系的橫空出世,能夠再大幅降低裝機成本,有望帶來裝機成本10%的下降。我們預計未來2-3年行業將充分挖掘210體系的價值,行業的先行者有望充分受益。目前行業里相當體量的上下游企業已經參與到210體系價值發現中來。

推薦標的:中環股份、ST愛旭、隆基股份、通威股份、晶盛機電。

風險提示:光伏海外貿易風險、大尺寸遇到不可預測的工藝問題的風險。

1.光伏硅片源自半導體硅片,尺寸變大是趨勢

1.1.半導體硅片尺寸增加能夠帶來成本降低

半導體硅片的發展過程中,尺寸不斷增加。1918年前蘇聯科學家切克勞斯基(Czoalski)建立起了直拉式晶體生長方法(CZ法),從而奠定了硅單晶的主要生長方法,從1965年的2寸晶體(寸為英寸,描述的是直拉晶體的直徑),到近年來的12寸晶體,單晶硅片的尺寸持續增加。

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硅片尺寸增加可以顯著降低半導體芯片的生產成本。半導體芯片采用光刻邏輯電路的生產工藝,硅片面積越大,一次性生產出的芯片數量就越多,而且硅片面積增加,芯片裝上缺陷的概率也會降低,因此會顯著提升芯片的產出,從而大幅降低成本。

1.2.硅片不斷換代,產品周期明顯

由于更大的硅片對下游來說更具有成本優勢,導致硅片環節持續換代,有很明顯的產品周期。從歷史來看,一旦新一代硅片出現后,新一代硅片的份額開始快速提升,老一代硅片的份額就會開始逐漸下降,原因就是更大的硅片對客戶更有成本優勢,新建的半導體工廠在硅片規格上往往選擇更大的硅片。老的半導體工廠往往就變成了存量產能,逐漸退出。

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換代往往意味著行業變革,抓住機遇的廠商能夠脫穎而出,夯實壁壘。總結了發展規律,如何生產出合格的更大尺寸的硅片就成了半導體硅片企業始終重點關注的問題。我們看到曾經的龍頭由于在產能變革期落后了,導致新的龍頭信越、SUMCO份額的上升。

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1.3.光伏硅片尺寸源自半導體硅片,取得成本優勢后普及

光伏硅片看似奇怪的尺寸,其實是源自半導體硅片。我們觀察光伏硅片的對邊距(相對的兩條邊的距離),尺寸從100mm、125mm、156mm不等,為什么會是一些比較奇怪的尺寸呢?主要原因就是光伏硅片源自半導體硅片,5寸棒、6寸棒、8寸棒切下來形成的光伏硅片的對邊距恰好分布在100mm、125mm、156mm附近。

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從推進節奏上看,光伏硅片要落后于半導體硅片1-2代,主要原因是要解決硅單晶生長環節的成本問題。半導體硅片在整個成本中占比較低,成本主要凝聚在芯片制造環節,因此一旦更大的硅片面世,行業會快速進入導入期。而光伏硅片不同,硅片在成本中占比較高,如電池環節,硅片成本占比超過50%。因此大硅片如果要取代上代產品,必須在經濟性上超越上代產品。而生產更大的硅片對于硅片企業來說難度會大幅上升,生產的效率也會下降,因此需要相當長的時間改進工藝提升生產效率才可行。

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2.210是全新技術平臺,能夠帶來各個環節成本下降

2.1.中環股份經過多年研發,成功將210應用

光伏12寸硅片有兩個難點,一個難點在于硅棒的拉制,另一個難點在于成本的下降。中環股份在實現12寸硅棒拉制后,又用了2年時間提升生產效率,終于在單晶硅的生長環節超越了傳統的8寸技術,實現了成本的降低。我們預計中環股份生產12寸晶體,單爐產出有望較生產8寸晶體提升50%。

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2.2.各環節成本顯著下降,ROIC大幅提升

210是一個體系,會帶來幾乎所有環節的成本下降。硅片變大后,將能夠有效降低各個環節成本,提升各個環節的投資回報水平。

硅片端:硅片的生產速度大幅提升,預計單爐產出提升50%,單爐年產能提升到15MW左右。相應的,設備投入、坩堝、氣體、人工、動力等并不是呈等比例增加,相應的單位成本就會大幅降低。根據我們的測算,預計非硅成本相較于8寸片提升50%,硅片瓦數提升80%,假設8寸片非硅成本為0.8元/片,則210硅片非硅約為1.2元/片,單W非硅可降低0.03元/W,相當于硅片環節毛利率提升5%以上。

電池端:電池片環節是最受益210體系的環節。因為電池片是通量的概念,面積越大,產能越大。以愛旭科技為例,原工廠設計產能為3.8GW,改為生產210后,產能可以提升到5GW以上(我們測算實際產能或超過5GW),原因就在于硅片面積增加產出增加。相應的,折舊、人工、動力等成本都會下降。在常規電池廠中,折舊成本約0.05元/W,人工0.05元/W,動力0.05元/W,在不考慮其他變化的情況下,這三塊成本有望降低超過30%,非硅成本總計有望下降0.05元/W。由于目前頭部電池片企業單位凈利潤僅為0.05-0.07元/W,0.05元/W的成本下降帶來的是凈利率的大幅提升,將顯著提升ROIC水平。

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組件端:210體系由于采用方片,同時更大硅片帶來更少的片間距占比,組件端轉換效率有望提升1%。意味著面積不變的情況下440W的組件可以提升到460W。相應的,組件除電池以外的成本均被攤低。同時生產M2組件改為生產G12組件,組件廠產出也大幅度提升。根據測算組件端成本降低將達到0.1元/W以上。

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BOS環節:組件端效率提升1%,意味著相同的電站擁有更高的功率,目前電站的單位裝機成本為4元/W左右,組件效率提升1%,意味著帶來0.2元/W的額外價值。

根據我們的保守測算,成本端能夠節省0.03+0.05+0.1=0.18元/W的成本下降,同時帶來0.2元/W的額外溢價。因此整個產業鏈都將受益于210體系,所有210體系的參與方都將分享超過0.38元/W的價值。

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3.210體系打破瓶頸,支撐光伏成本再降3年

3.1.光伏成本下降目前已到瓶頸期,210體系能打破瓶頸

光伏行業要求成本必須逐年下降,但目前已經到達了一個瓶頸期。雖然行業非硅成本每年都在進步,但缺乏跨越式的成本下降,目前硅料、電池、組件環節盈利能力均較差,硅料環節目前電價高于0.3元/kWh的產能基本處于虧損狀態,甚至包括海外的兩家單晶料主力供應商德國瓦克和韓國OCI;電池片環節最優質的產能也僅能實現0.05~0.07元/W的凈利潤,舊PERC產能基本虧損;組件環節利潤率更為低下,凈利率僅為1%左右。目前僅有硅片環節利潤較為豐厚,后續成本下降路徑主要依賴硅片降價,但如果硅片環節利潤也擠出,行業難覓新的降本手段。新的電池技術如IBC尚在提效降本階段,無法形成有效的量產,行業進入降本瓶頸期。

210體系的橫空出世,能夠再大幅降低裝機成本。210體系之所以重要,是因為這個體系的可行性、可靠性、可量產性最強,主要涉及的是硅片規格和尺寸的變化,并不涉及光伏電池的生產工藝變化,是看得見摸得著的技術。根據測算,210體系總計帶來的價值高達0.38元/W,相當于目前裝機成本的10%,是一次較為重大的技術體系,打破了當前的瓶頸期。預計在未來2-3年內,行業逐漸將10%的成本下降發掘出來,取得光伏度電成本的下降。2-3年后,也許IBC等高效電池技術成熟,將接力210,繼續助推光伏行業降低成本。

3.2.上下游積極參與,210體系推進速度超預期

210體系已經引起了產業鏈的重視,推進速度較快。

硅片環節

中環股份:2019年8月16日正式發布G12即210大硅片,將建設中環五期拉晶產能,生產210大硅片。根據規劃,2020年出貨量有望達到16GW,根據我們的測算,中環股份在2021年底將形成36GW以上的大硅片產能。

隆基股份:目前主推166大硅片,隆基股份2015年以后的單晶爐有能力生產210大硅片,將根據客戶需要生產銷售。

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電池片環節

愛旭科技:天津一期目前有3.8GW的166產能,義烏二期有5GW的210產能。后續愛旭科技產能將在2022年底擴充至45GW,我們認為后續擴充的產能均以210產能為主。

通威股份:目前已經形成3.8GW的166產能,預計在2020年3月底形成5GW的210產能。

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組件環節

天合光能:在中環股份816發布會后,天合光能研發團隊便投入研發210組件,確認三分片結合多主柵(MBB)技術將會是未來3-5年更優選的組件技術解決方案,預計天合光能將建設5GW210組件產能,2020年有望看到天合光能210組件大批量出貨。

東方日升:2019年12月12日宣布與環歐國際達成戰略合作,并全球首發500WG12組件。預計2020年將形成3GW210組件產能,并爭取在2020年Q2實現批量出貨。

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4.風險提示

光伏海外貿易風險。海外已經成為重要的光伏裝機區域,但如果出現貿易風險會影響行業需求。如果出現貿易風險如懲罰性關稅等會對需求和盈利產生不利影響。

大尺寸遇到無法克服的工藝問題的風險。大硅片尤其是210大硅片屬于新生事物,雖然可靠性可行性已經較高,但仍然存在小概率的工藝風險,假如遇到無法克服的工藝問題,大硅片路線推進將受到影響。

原標題:210大硅片,憑什么能讓光伏成本再降3年?

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關鍵詞: 光伏 硅片 成本

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