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一篇文章看懂光伏行业深度研究建议收藏!

2023-12-17 16:22:11
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  注1:本文涉及到十几家公司,大部分都曾单独深度分析过,所以本文未就相关公司情况做过多论述;

  注2:本文由于涉及的内容较广,所以耗时较长,数据采用日期截止于12月7日;

  注3:大部分数据均来源于企业公告,行业协会,能源署以及交易所等,但部分数据乃本人推算,请注意甄别;

  从今年1月1日开始,到现在,A股近90家光伏企业加起来,整体市值已经蒸发破千亿。

  如果只算硅料、硅片、电池和组件这四大金刚, 大概三十多家企业,总市值就蒸发了6600亿以上。

  本文就系统性的来深度剖析一下光伏行业,先简单的说一下光伏四大金刚的情况。

  硅料是一种半导体材料,半导体的意思就是导电性介于导体与绝缘体之间,电阻率大概在1m·cm~1G·cm范围内。

  硅的元素符号是Si,以前叫硅,很常见,石头沙子里面主要都是硅元素,所以硅料的生产原材料主要就是石英砂或者石英石。

  石英石主要来源于石英矿,有专门产这种石头的矿山,比如我国的江苏东海和新沂,就有很优质的石英矿。

  硅料纯度主要分为两种,一种是6N标准,也就是纯度99.9999%,还有一种9N标准,纯度99.9999999%,还有更高11个9的。

  “长”就是生长的意思,“晶”是晶体硅的意思,因为硅料分为多晶硅和单晶硅。

  在2018年之前,多晶硅是主流,但是后面基本上都用单晶硅,现在单晶硅片市场份额已经超过96%,慢慢地可能就没有多晶硅片了。

  硅料经过高温后,就变成液体“熔汤”,盛放硅料液体的东西叫“坩埚”,这是一个技术难度很大的东西。

  坩埚放在设备的下面,然后把一个单晶体吊在熔汤的上面,这个单晶体有着种子的功能,所以也叫晶种或者籽晶。

  熔汤的温度很高,晶种的温度低很多,所以这种温差就会让熔汤里面的硅料逐渐在晶种周围凝固。

  硅棒出来后,会经过“滚圆设备”加工成想要的圆形尺寸,最后用切割设备切片,就是硅片。

  通威半年报的时候,产能42万吨,稳居全球第一,而且到2024年,产能将达到80万吨,2026年达到100万吨,非常疯狂。

  而且这还是行业平均值,如果按照大全能源和新特能源三季度公布的价格,只有5.6万/吨。

  在这种竞争环境下,非常考验公司的成本控制能力,不过成本这个东西,公司有很大的话语权,所以公布的往往有一定水分。

  而且成本分为“销售成本、生产成本和现金成本”这三种,如果公司故意表达不清楚,很容易带来误解。

  经过我的推算,协鑫科技的成本应该是最低的,因为他主要做颗粒硅,价格本来就要便宜点。

  根据大全能源三季报的数据,单位成本近4.8万/吨,现金成本4.2万/吨。

  实际成本会略高一点,不过成本确实在持续降低,整个行业的成本都在下降,这是生产力提高的必然表现。

  以目前的硅料价格来看,这四大巨头还是都盈利的,但是其他中小企业,必然有部分是亏损的,现在只是在熬现金流。

  之前的硅料暴利,也吸引了一批新玩家的进入,典型代表就是上机数控和双良节能。

  上机数控原本是做上游设备的,为了进入新能源,不但业务转型,连公司名字都改了,现在叫弘元绿能。

  年初的市值还有435亿,如今只有185亿,蒸发了250亿,跌幅超过57%,在整个光伏行业里面,都位列前茅。

  还有双良节能,原本是做水处理和节能系统的,前几年也一头扎进多晶硅,那可真是一入光伏深似海,不知道什么时候才能上岸。

  如果硅料价格一直保持在这个低位,甚至持续下降,明年很多公司,估计就要露出马脚了。

  主流的硅片形状分为两种,一种是圆的,也叫晶圆,半导体芯片主要用这种,一种是方形的,光伏电池主要用这种。

  切割硅棒最重要的设备是“金刚线切片设备”,这是隆基绿能以一己之力带动起来的。

  以前主要是用“碳化硅砂浆切割”,对于多晶硅还行,但是加工单晶硅损耗就很大了。

  隆基绿能主要做单晶硅,所以带头研究金刚线切割工艺,并且投资和扶持了整个产业链。

  本文主要讨论光伏行业,不讨论半导体行业,因为统计单位不一样,半导体行业只能用“块”为单位,光伏一般是吉瓦。

  从产量来看,今年1~11月,全国硅片总产量533GW,同比增长76.6%,今年的总产量应该是590GW左右。

  11月份国内硅片总产量57GW,环比增长8.8%,很可能是今年最后一个正增长。

  因为根据多家公司发布的终端项目情况,12月有不少项目都在陆续停工,本月的产量可能不会高于11月份.

  而且11月份的环比高增长,主要是因为10月份的大幅度减产导致基数比较低。

  10月的硅片产量只有50GW,环比大降19%,企业开工率平均只有70%左右,这还是隆基和中环将近90%的开工率拉高了的结果。

  所以11月份的产量实际上还比不上9月份,而且我从行业协会网站看到,竟然有多个项目选择在11月份开工,导致硅片需求短期内迅速升温。

  而我们的硅片产能,早已经超过700GW,那么至少剩下100GW的产能怎么办?

  M10的价格是最惨的,现在只有2.1元/片,周环比降幅就高达5.73%。

  G12大尺寸硅片是TCL中环主导推动起来的,绝对的龙头,还有天合光能东方日升表现也不错。

  大尺寸硅片受欢迎程度也越来越高,因为成本更低,在硅棒环节,产量就能提高15%左右,到下游之后对于电站的建设总成本,能降低0.1元/W左右。

  182尺寸当然是以隆基绿能为主,还有晶科能源晶澳科技主要也是布局这个尺寸。

  因为目前的光伏一体化技术,更适合182尺寸,由于很成熟,在整体协同上效率更高,所以弥补了成本的缺陷。

  当然隆基等巨头也在布局210尺寸硅片,未来肯定还是属于大尺寸的,只是这个时间没那么快。

  不过边长比较稳定,所以一般都会说182硅片或者210硅片,没人用厚度来称呼。

  而TOPCon的N型电池,要薄一些,只有130m,其实很多是140m以上。

  硅片越薄,意味着成本越低,因为同样一根硅棒,能切出更多硅片,也就是所谓的“出片率”更高,未来肯定还会更薄。

  硅片领域是光伏四大金刚里面技术难度最高的一环,所以玩家没那么多,行业集中比较高。

  2022年产量排名前五的,分别是隆基绿能以近86GW的成绩稳居第一,占比24%,TCL中环紧随其后,两家快要占据半壁江山了。

  刚之所以说如果按照产能排名,不太好说,因为是否达到计划产能,连公司自己都不确定,所以今年的准确产能,要等发布年报后才能确定。

  比如晶澳科技,根据半年报信息,计划今年组件产能95GW,硅片产能达到组件产能的90%,意味着硅片产能85.5GW,但只是推算。

  再比如高景太阳能,正在上市申请中,其数据不一定准确,从今年6月份发布的招股书来看,计划产能45GW,到2022年的年底已建成产能30GW,还有15GW现在是否建成还不得而知。

  仅算上图统计的几家公司的计划产能,今年就高达695.5GW,全行业产能肯定超过750GW。

  那么如果按照今年590GW的产量来算,如果全部按计划达产,至少要多出160GW的产能。

  另外全球的硅片行业,就等同于中国硅片行业,因为硅片产量,中国企业占了全球的97%以上。

  目前价格还在2元/片以上,企业还是有钱赚的,比如隆基的硅片毛利率17.6%,中环的硅片毛利率19%。

  除非是像晶科能源和晶澳科技这种一体化企业,硅片主要是自用,几乎没有外销,就没有这一块的担忧。

  把硅片做成的电池片,加上玻璃和电路,就变成了电池片组件,当然也有柔性电池片,是不用底板和盖板的。

  然后再用EVA胶把玻璃和硅片固定,再然后加上铝合金外壳和接线盒,就是完整的一块光伏电池,或者叫单个组件也行。

  原理也很简单,学过物理的应该都懂,太阳光照在P-N结上,就会形成“空穴-电子对”,然后在电场的作用下,空穴从N区往P区跑,电子从P区往N区跑,就形成了电流。

  上图是我统计的主要研究技术路线,用蓝色标记的,是目前主要采用的技术路线年之前,光伏电池技术主要还是Al-BSF,在2017年后,单晶PERC电池钝化膜取代了传统的全铝背场,让转化率提高了1%,瞬间成为主流,一直到现在都是主流。

  几家优秀公司的量产转化率更高,比如隆基绿能量产转化率已经高达24.2%,差一点的晶澳科技也达到23.9%,再差一点的正泰新能达到23.6%。

  到了这个水平,意味着头部玩家已经没有多少增长空间,以目前的基础科学技术,又没办法突破理论极限值。

  N型电池目前主流是TOPCon电池,产能规模也越来越大,同时IBC电池和HJT电池也是现在大家都在研发的路线。

  比如HJT电池,需要用到200℃的低温银浆和金属铟,这两个东西的价格都不便宜。

  IBC电池的工艺太复杂,需要多次掩膜和光刻,都快成为半导体了,成本至少翻倍,所以现在没法量产。

  相比之下,似乎HJT电池可行性更高一些,虽然成本高一些,至少工艺难度没那么高。

  所有光伏企业,基本上都在布局TOPCon电池,可见PERC电池已经快到英雄末路了。

  目前有超过10家企业布局TOPCon电池,根据各公司公告的数据,“一道新能”夺冠,量产转化率已经达到26.1%。

  我有查了一下公司之前的数据,年初的时候他的量产效率还只有25.2%,这个进步确实很快,如果能量产,那英发睿能就是技术领先。

  今年TOPCon电池的行业产能也是突飞猛进,目前已经超过300GW,今年投产的可能是350GW左右,如果算总产能,可能接近500GW。

  而且我看很多新玩家的扩产趋势,明年行业产能是冲着与PERC电池争头把交椅去了。

  最积极的是晶科能源,目前产能高达55GW,之前的公告说今年计划将达到90GW,并且在10月底还发布了一个检测结果公告。

  还有名字很相似的晶澳科技,也很积极,投产已经达到46GW,而且还有33GW的组件。

  正泰新能的起步很早,量产时间也很早,但是扩产速度似乎不快,到现在也才26GW的电池和21GW的组件。

  隆基绿能和阿特斯也不小,超过30GW,超过10GW的公司,我统计的就有15家。

  隆基绿能最是口是心非,当时口口声声说重金押注BC电池,结果反手就大幅度扩产TOPCon电池

  其实光伏电池的流通远没有硅料、硅片和组件那么大,因为很多公司生产的电池都是给自己用。

  像通威这种是另类,通威股份已经连续6年电池出货量全球第一,在电池技术路线选择上,根本不存在什么选择,全都做,所有技术路线通威都在布局。

  技术难度也是最低的,所有做光伏电池的企业,都会自己做组件,因为组件的出货量,是衡量实力的核心指标。

  也还有一批中小企业,自己没有任何生产能力,把电池和辅材采购回来,也能自己组装成组件,但是对上游成本没有任何掌控力。

  因为那是反射薄膜层反来的颜色,太阳光照到光伏面板上后,当然是会被吸收,主要吸收某些颜色波长的光子,比如绿色波长,还有一些颜色是不被吸收的,就会被反来。

  之所以呈现蓝色,就是因为蓝色波长的光反来了,人的眼睛看到的自然就是蓝色。

  理论上吸收的越多,效率就会更高,那么黑色更好,但是同时会让面板发热,如果温度高于25℃,转化效率反而又会大幅度下降。

  光伏组件的参与企业非常多,不过一年的出货量在10GW以上的,也就只有几家头部。

  很巧,这10家公司这两年都依然属于前十,只是排名略微有变化,我是按照今年出货量排的。

  隆基绿能从去年老大的位置,今年前三季度的组件出货量只有43.53GW,跌到了第三名。

  从这三家的出货量来看,也只有他们目前超过40GW,今年的三巨头肯定非他们莫属。

  晶澳科技紧随其后,虽然进步也较快,但是前三季度37.63GW的组件出货量,还没有超过2022年39.75GW的出货量。

  其实在2017年~2021年,晶澳科技一直都是前三,2022年被天合光能反超了。

  隆基绿能体量太大,而且有一点非常重要,隆基绿能去年在价格很高的时候,就和多家国企客户签了一个相对比较低的长协价,但是再低也比现在的市场价要高不少。

  只是季报都没有公布具体产品的毛利率情况,这在半年报里面写了综合毛利率19.08%

  晶澳科技和晶科能源的业绩主要来源于组件,但是天合光能有一部分系统产品,不过系统产品的毛利率要比组件高,所以只会拉高利润,不会拖后腿。

  我们在这些光伏企业的年报里面往往会看到他们都是说“全球前几”,其实中国前三就是全球前三,一个意思没区别,写全球显得霸气一点。

  因为通威股份太疯狂了,别看现在通威股份才18GW的出货量,但是通威是2022年才刚进入组件行业,并且出道就排进前十。

  整个组件行业的产能,也一直在爬坡,好多家企业都至少有20GW的扩产项目,能否都按期完工投产,还有比较大的不确定性。

  价格都不能用“低”来形容,简直是惨烈,而且还将更惨烈,1元/瓦的价格是组件的盈亏平衡线,我们来看近期竞标的情况。

  中标候选人有六家,分别是正泰、通威、一道、天和、大恒、晶科,单价全部低于1元/瓦。

  在10月份的时候,根据国电电力公布的招标信息,标段2也是N型组件,投标单价全部都还高于1.1元/瓦,也是隆基的价格最高,达到1.241元/瓦。

  也就是现在N型价格区间是0.943元/瓦~0.992元/瓦,P型价格区间是0.938元/瓦~0.965元/瓦,差距非常小了。

  如果只是促进产能出清,其实没什么,万物都有周期,只要是人工生产出来的东西,都必然面临产能周期性的涨和跌。

  但是怕就怕在科技领域也这样,大家为了活下去,都死守现金流,能不花钱就绝不花钱。

  从我估算的结果来看,0.9元/瓦是组件行业真正的盈亏平衡线元左右的时候,头部玩家利润虽然很薄,但也还是有钱赚的。

  根据前面剖析的光伏四大金刚硅料、硅片、电池和组件的情况,我们对光伏行业供给端的现状,有了比较全面的了解。

  前三季度全国总耗电量6.86万亿千瓦时,同比增长5.6%,比去年增长速度更快。

  当然我国的火电是非常发达的,就算没有新能源,我们传统的火电和水电,也能满足需求。

  水电受限于水源,目前适合建大型水电站的地方已经很少了,几年之后就会饱和。

  火电不一样,新建火电站或者扩建,都非常简单,除了消耗煤炭有污染之外,全都是优点。

  因为新能源电力波动很大,可能昨天还在全力发电,今天就熄火了,电网是不允许超过一定波动幅度的。

  以前我是不喜欢光伏的,因为那个时候储能技术还太落后,其实也就是今年,储能才高速发展起来,主要是成本降下来了。

  储能作为中转站,就可以平抑掉新能源电力的波动,经过计算取一个合适的并网容量中间值,就不会影响电网了。

  在12月7日的中国·浙江(宁海)光伏、储能产业发展研讨会上,发改委下面的能源研究所说:

  同时还说了,这里面“消纳”是最根本的,也就是为了收益,新能源电力必须要消耗掉,不能弃电,比如耗能大户可以继续往新能源发达的地区迁移。

  看抽水储能和电池储能的进展情况,电网很欢迎新能源电力,但是不欢迎波动的新能源电力。

  而这两年各光伏企业,扩产又太猛了,需求虽然在增长,但是跟不上扩产的步伐。

  当然,影响我国光伏产业链的,不止国内,因为全球的光伏产业,绝大部分都在我国企业手里,所以海外表现同样重要。

  说起光伏出口,就让我想起今年8月初,首趟光伏出口专列,中欧班列“长安号”运行,从西安到乌兹别克斯坦,车上装载了隆基绿能的20MW光伏组件。

  比如刚说的乌兹别克斯坦,那是1GW规模的大项目,也是我国海外投资最大的光伏项目。

  去年全年的出口量是154.8GW,也就是从11月份后的出口量,都是增量。

  不过到年尾了,不少国家都在收紧进口,而且欧洲等地区的光伏库存依然比较高,所以第四季度肯定是不如上半年的。

  比如7月份的组件出口,环比下降了16.7%,电池出口环比下降了20.5%。

  我们的光伏主要出口地是欧洲,但是下半年欧美大幅度加息,恰恰大型电站的投资,对利率非常敏感,因为电站的回报周期很长,融资成本很大程度决定了投资压力。

  如果根据挪威Rystad Energy公司的预测,今年欧洲的库存甚至将高达100GW。

  不过欧洲的EUPD公司发布的调研数据不一样,他们认为欧洲今年的库存应该是85GW左右。

  因为欧洲2022年装机容量40GW,但是从中国进口了87GW,也就是还剩下47GW。

  然后今年欧洲的装机量大概是60GW,同样今年将从中国进口100GW,也就是今年又剩下40GW。

  高库存还不是重点,我们的光伏企业实在太能卷了,国外本土企业根本毫无还手之力,所以传出欧洲也要进行制裁的消息。

  就在不久前的11月25日,土耳其发布公告,要对原产于中国的光伏组件,进行反倾销反规避调查。

  因为土耳其号称是全球第四大光伏制造国,其实2022年的产能才只有区区8GW。

  今年全球的装机量依然保持了50%以上的增速,但是我们中国占了增长的大头。

  不过现在各光伏巨头在外国大量新建产能,包括美国在内,所以明年的出口数据应该也不会很好,但是企业的海外业绩,肯定会有比较好的提升。

  除了欧美国家之外,还有亚非拉地区的市场前景也很好,他们很多地区缺水,但是光照很充足,天然适合光伏发电。

  电站的建设方式主要有两种,一种是他们自己国家的公司投资,另一种是和中国合资。

  所以新能源不只是中国喜欢,全世界都喜欢,只是跟中国那三大限制条件一样,海外也有着类似的限制条件。

  电网容量是一个很麻烦的事情,不过国外要好一些,他们的冗余空间比我们大,毕竟新能源装机量远比不上中国。

  2022年全球发电量大概是30万亿度,以现在的标准,每年用电量增长3%左右。

  全球算力龙头肯定是美国,美国的数据中心仅公开的耗电量,一年就是1000亿千瓦时,这已经是至少30家火电厂的发电量了。

  如果按照AI模型的成长速度,算力大概是100天翻一倍,也就是今天假设基数是100,,100天后就变成200,200天后就变成400,300天后就变成1600。

  这种复翻下去非常恐怖,根本不需要多少时间,短短5年时间,就会是一个天文数字。

  如果不看AI算力增加部分,按照目前的光伏装机趋势,今年的光伏新增装机量应该是160GW到200GW之间。

  去年的总装机量是2560GW,也就是新增了6%以上,这个增速看起来已经超出了全球电量需求的增速

  但是如果换算成总电量,那这一两百GW的新增,也只有新增电量总量的2%左右。

  目前世界人口总数80亿左右,人均用电量三千多度,根据预测,2030年人口大概是85亿,2050年近100亿。

  按照我国光伏的发电能力,大概1KW发电1500度左右,如果先不考虑电网容量的情况下,以光伏发电占比20%来统计,到2030年需要超过5000GW的装机容量。

  之所以不考虑电网容量,因为根据国家规划,目前的电网升级计划,仅仅只适用于发电量的常规增长,还没有考虑大幅度增长的情况。

  这是最保守的结果,我估计实际肯定会大很多,因为储能跟上来后,即便电网不升级,那新能源电力就可以突破限制关口。

  现在普遍都是按照增量空间去评估光伏的生存空间,如果新能源占比线%的目标去靠,这个装机容量会成倍的放大。

  所以明年很关键,当前的储能技术和成本还是不行,据我观察,明年应该基本上就可以成型。

  那么两年之后逐渐利用储能解决电网波动问题,光伏需求同样会有一波很大的增量需求。

  毕竟适合建光伏电站的地方太多了,不管是分布式的,还是西北大沙漠里面,都是未来的广阔的阵地。

  所以光伏的未来需求,肯定是没问题的,占比大幅度提升的前提条件,也正在慢慢形成。

  这当然是明显的产能过剩,前面说的国内外装机量几十个百分点的增长,放在这种产能增速面前,也是小巫见大巫。

  不过美国现在已经开始降息,因为市场上的利率在下降是公认的事实,美联储还能“端”多久,这不知道,但是肯定不久了。

  这是另一个宏大的话题,本文不细说,我的判断是肯定会降,否则美国就崩溃了。

  但是做这个决定实在太难了,人家也是要面子的,所以尽管内心已经降了,面上还要再挺一挺,然后找个好台阶,就过去了。

  到那个时候,该建的光伏电站又要热热闹闹地动起来,因为低融资成本就是一针。

  还不用花钱买煤烧,也不用花巨资维护核电站,水电站是个Bug,长江电力这种公司,那些大坝水轮机啥的,用个百八十年完全没问题,等折旧年限完了,那全都是利润。

  去四川自驾过的朋友可能知道,沿着大江走,一路上最多的就是小型水电站,隔不了多远就会有一个。

  现在光伏组件的质保期是25年,也就是在设计电站财务模型的时候,以这个年限为标准。

  比如在甘肃一个叫小岔村的地方,由于以前交通实在不方便,又非常贫困,到80年代这里都还没有通电。

  为了解决基本的用电需求,1983年在这里建了一个小型光伏电站,属于最早投入运营的一批。

  但是这个老光伏电站依然还在正常运行,要知道那个年代的技术,还是36片单晶102×102绒面电池片的组合,远没法跟现在的产品相比。

  可是不影响发电啊,现在每年依然还要发电7千度左右,面板没有开裂,支架也没生锈,系统效率还能达到60%。

  那么上有“碳中和”的指示,下有“赚大钱”的空间,电力企业当然有十足的动力发展光伏电站。

  所以总结来看,未来两年是一个时间节点,从明年开始,就会有大量落后光伏企业被淘汰,这就是市场的残酷性。

  当供需关系恢复平衡后,市场需求又会重新快速增长,这就是那些巨头选择在现在这个时候大力扩产的原因。

  两年之内陆陆续续投产,加速行业产能出清,出清完了,自己庞大的产能,刚好享受巨大市场的红利,大口吃肉回血。

  那这里面最关键的问题就是两个,第一个是这个时间期,是不是线年,第二个是如果竞争激烈程度进一步加大,自己是不是真的能撑下去。

  我做了下面这张《A股核心资产研究汇总》表,里面精选了上百家优质的龙头公司,并附数万字的分析方法。

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