光伏设备:技术路线快速变革下的黄金赛道,看这3家公司就够了

2023-02-13 查理崔格

电池片光伏变数最大的环节。前些年硅片还有单晶和多晶之争,现在单晶绝对优势胜出了。但是未来不好说,未来用不用硅都还不知道呢。而且随着效率的提升,其实对行业的增速压制很大。如果效率每年提升0.5%,对比现在的效率来看,就是效率每年要提升2%,相同发电量,投入就会下降2%左右(电池片环节)。

电池片环节投入大,不赚钱,产能过剩,又面临技术路线的快速变革——这个环节最受益的是设备厂商,而且集中度很高。

技术路线

这个环节的演进技术是:从perc,topcon,HJT........这么演进下去,核心就是在于全生命周期成本的比较。

以转换效率为轴看光伏技术发展,如果说 BSF 电池为 1 代电池、PERC 单晶为 2 代电池,则我们正处 PERC+的 2.5 代电池时代。目前,常规 Al-BSF 单晶电 池的效率大概是 20-20.3%,对应的组件功率为 280W,主要的效率损失来自于 背面全金属的复合。因此,背钝化电池结构 PERC 应运而生,与常规电池相比, PERC 电池背面增加了氧化铝 AlOx,氧化硅 SiOx 和氮化硅 SiNx 等钝化叠层, 因此电池的表面复合速率大大的降低,电池的开压 VOC 可以提升 15-20mV。而且,由于背面钝化层可以增加光学内反射作用,因此电池的电流 **C 也会有显著的提升。

PERC电池效率高于BSF电池,2017年PERC技术成熟后就逐步取代了BSF电池,后衍生出PERC 双面电池。PERC电池下一代电池技术中TOPcon和HJT电池的极限效率均在27%以上(也基本接近晶硅电池的理论极限,29%左右)。在晶硅电池之后,钙钛矿叠层电池转换效率极限能够达到 35%,现在离量产差很远

当前PERC电池量产效率在23%左右,已接近其极限效率24.5%。下一代电池技术预计将在TOPcon和 HJT中做出选择,其转化效率的提高将进一步降低光伏发电成本,目前TOPcon(投资少但难度高、工艺复杂) 和HJT(投资高但难度略低、工艺简单、薄片化发展)均有明显优劣势,仍需从多角度考量投资性价比。如果工艺导致下一代技术的主流是HJT,那么对设备厂商来说肯定是好事情,新产能,新设备多,投资大,每年投入要几百亿,合计近千亿的设备需求;但是如果在现有的perc+技术上,选择了TOPCon,那么就悲剧了。perc的投资是2.5亿/GW,全球300GW的规模的话,对应设备投入750亿,一般三年就能投完的情况下,每年设备需求在200多亿的样子,设备种类也不少。如果升级到TOPCon,那么GW改造成本1亿,增加的量太少了。


电池 PERC 化极大地提升了对 PECVD 设备的需求。

讨论HJT,Topcon是一个无法回避的问题。在PERC后时代,HJT和Topcon是普遍认为的两种升级替代路线。关于两种技术路线的比较,这里借用阿特斯(CSIQ.US)的一张图科普一下。

面对两种技术路线,坊间分歧太大。Topcon的支持者认为,基于PERC改进的Topcon,设备投资成本更低,备受关注的良率也可以随着规模化不断改进。

目前,电池厂尽管在HJT上有所布局,但更像是战术上的尝试而非战略上的布局,而且HJT进度实际上是低于预期的。

HJT支持者自然会数落Topcon的不足,认为尽管Topcon与PERC兼容可以降低固定资产投资成本,但其良率仍有待提高或验证,而且HJT的成本还会一直下降,尚不能证明Topcon比HJT更优。

在效率方面,HJT相对于Topcon的提升空间可能更大,并且由于TCO导电层的存在,更容易和钙钛矿组成叠层电池,引领技术发展的方向。

HJT支持者还认为,Topcon是基于PERC技术的改进,只是过渡,并非颠覆,而颠覆者HJT似乎才符合光伏行业的变革基因,才是正道和方向。

HJT是一种取决于增量的新技术,Topcon则是一项兼容存量的新技术。假如市场爆发式增长,从原理上讲,HJT的工艺更简单,能耗更低,长期应该是可以胜出的,短期内Topcon还是有它的优势。

就我个人的观点来说:光伏技术、材料和效率的演进远远没有到头,这些争论都很正常,但是基本没有人能做出一个准确的判断,甚至可能一直共存,直到**性的技术到来。作为企业来说,其实是一个成本的考量问题,如果有钱的话,**先从不同的技术路线开始试水,但是千万不要孤注一掷。

投资机会在设备,而非电池片企业

这个环节的投资机会无非就是两个:1.电池片制造企业;2.设备企业

2020年产能CR5(通威、晶澳、隆基、晶科、爱旭)约34.5%。同时电池片上游硅片和下 游组件多为一体化企业,因此电池片对上下游溢价能力较弱,行业毛利率低,头部企业毛利率也不足20%。

意思不大,一方面技术路线选择的多样性,另外就是投入不算小,但是市占率不高,CR5,通威、晶澳、隆基、晶科、爱旭,基本除了爱旭都是硅片到电池片的,电池片的毛利率并不高,投入大,产品差异化小——如果采用同样的技术,很难做出差异化来。

这是电池片企业的悲哀:一方面硅片不会有差异,都是单晶硅,最多在尺寸上有一定的区别,工艺上有一定的取舍,如果和龙头差异太大,那这事儿也就不用干了。为啥硅片能赚钱?因为集中度高!你说硅片企业能不能吃掉下游的电池片?这是一个问题。

另外,少许的差异,完全可以用**来弥补,客户最后要的是一个投资回报率而已,所以这个环节的钱难赚。从兴业证券给的这张图来看,其实很有意思,技术难度最大的电池环节,反而是毛利率最低的环节,主要是市场集中度出了问题,基本做不出来差异化。硅片的高毛利是垄断带来的,组件的高毛利有市场份额的因素,但是可能更大的原因是组件环节更像一个供应链金融的环节,其利润率可以稍高,但是现金流好不到哪里去。

电池这个环节,投入大,技术变革快,又是整个产业链的关键环节,真心不好投,如果只做这个环节,基本可以亏死。比如爱旭股份,2020年90亿收入,扣非利润5亿多,资产规模可不小,roic的标准算法只有8%左右,硅片一涨价,公司压力巨大。这个财务数据是用130亿的资产换来的,意思真心不大。

这个环节还涉及纯电池片的企业,主要有东方日升和阿特斯,财务数据一般般,阿特斯不熟悉。

这样一个资本开支密度非常大,技术变革又很快的行业,那自然资本开支的流向就是重大的投资方向了,所以这个环节的投资机会主要是设备厂商,设备环节:迈为股份,金辰股份,捷佳伟创,中信博(支架),核心其实是设备厂商,是否能提供全套的量产设备。

在perc转topcon,或者下一代技术***的过程中,核心是PECVD设备。PECVD ( Pla**a Enhanced Chemical Vapor Deposition ) 是指 等离子体增强化学的气相沉积法。这东西简单来说就是,在硅的表面贴层膜,但是这层膜的原理是:将靶材等离子体化,然后通过电磁场加速,射向目标材料,活性很高的等离子体发生反应,形成特定厚度的膜。这类工艺基本是通用工艺,在很多半导体环节都要用到,光伏用的不算难。这台设备核心玩家是三个:迈为股份,捷佳伟创,和金辰股份(新玩家)

金辰股份

公司首台HJT用PECVD设备已运送抵达晋能科技,战略意义重大。表明公司成为异质结设备重要竞争者,部分技术指标判断为全行业领先,PECVD在光伏异质结设备中价值量占比50%以上,与德国H2GEMINI合作。公司异质结PECVD设备具有产能大、成本低等优点,设备进展有望超市超预期。3.8亿定增进展顺利,将用于研制光伏异质结(HJT)用PECVD设备、形成设备年产能20台。在光伏异质结电池行业爆发来临之际,打开公司成长空间。

金辰股份继SNEC光伏展后,公司管式PECVD技术获重要客户晶科引入!标志着公司TOPCon技术获市场进一步验证。此前,公司TOPCon技术已导入晶澳、东方日升2家客户。东方日升平均效率已≥24%+(经过半年时间),晶澳已进入中试提效阶段(经过一年半时间)。公司TOPCon设备为2019年起与中科院宁波材料所合作研发,目前已实现管式PECVD设备、“超薄氧化硅+原位掺杂非晶硅”核心材料的制备,在抑制非晶硅爆膜、防止电场导通等取得重大突破。预计2021-2023年净利润1.5/2.5/3.5亿元,对应PE 36/22/16倍。和迈为股份、捷佳伟创相比,公司估值便宜,设备技术被大家质疑也很正常,这类公司的投法,不是去确认技术是否可靠,关键是**,不对就要走。

相反,我们看看捷佳伟创和迈为股份。


迈为股份

迈为股份:据公司客户安 徽华晟披露,2021 年 3 月 18 日安徽华晟 500MW 异质结电池量产项目正式流片, 平均转换效率 23.8%,最高转换效率 24.39%。公司通过自研 PECVD、PVD 等核心设备和收 购江苏启威星补齐清洗制绒设备,目前具有 HJT 整线生产能力。

迈为如果设备能得到大厂认可,这个市场足够大。如果HJT占主流,100GW对应的设备可能就是大几百亿,公司能拿下3成的化,那就是100多亿的收入,少说30亿的利润,但是公司的市值现在已经到了将近500亿了,说实话,不算便宜。相比于金辰来说,金辰给人的希望大。

捷佳伟创

捷佳伟创传统的老龙头,perc时代的设备占有率超过5成,公司的工程,品牌和客户资源都有。公司本身业务发展的比较顺利,但是很显然,大家不太愿意去炒作它,太确定了

6.结论

这个环节,电池片是一个投入大,同质化强,不赚钱的行业,技术演进速度非常快,资本浪费严重,除非是严重的供需失衡,才可能赚大钱,现在看来,基本没戏了。

因为技术变革快,最后资本开支一定是很有变数的一个环节,这里面核心的设备厂商可能又机会,**的基本面标的一定是捷佳伟创,迈为股份相对确定,金辰股份给人的希望大,股价涨幅也最凶猛。

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