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2017年中國電池片行業發展前景分析
2017/12/25 13:24:49 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:1、 系統成本下降導致經濟性超預期組件成本下降帶動成本快速下降:分布式光伏成本中組件成本超過 50%,所以組件成本的下降會在很大程度上影響系統投資成本。組件成本自 2016 年到 2017 年出現了明顯的下降,下降幅度為 30.23%。同時1、 系統成本下降導致經濟性超預期
組件成本下降帶動成本快速下降:分布式光伏成本中組件成本超過 50%,所以組件成本的下降會在很大程度上影響系統投資成本。組件成本自 2016 年到 2017 年出現了明顯的下降,下降幅度為 30.23%。同時光伏系統效率不斷上升,非組件(Balance ofSysytem, BOS)成本也實現了一定程度的下降。目前來看,系統投資成本僅 5.5 元/瓦,如果考慮到總包方的利潤,系統成本將達到 7 元/瓦,預計未來 3 年,系統成本有望成目前的 5.5-6.5 元/瓦,下降至 3.5-4 元/瓦。以 1500V 為代表的新技術應用推動系統成本持續下降: 在分布式光伏系統中,電纜的成本約占總成本的 3.8%, 而線纜價格受國際銅期貨價格的影響較大,在這一價格較為穩定的背景下,電纜價格下降難度較大。但 1500V 新技術的應用所導致的系統電流下降可以讓整個系統的線損減少,實現了系統投資成本下降。
分布式光伏成本構成(2017 年)
組成部分單價(元/w)備注組件3目前市場上一線廠商組件價格: 265W 以上多晶光伏組件價格在 2.75-3.00元/瓦不等;而單晶 270W 以上組件價格則在 2.95-3.6 元/瓦之間不等; CIGS組件價格在 4-6 元/瓦不等。逆變器0.4目前 500KW-1MW 的集中式逆變器價格約在 0.18-0.25 元/瓦,組串式逆變器在 0.3-0.45 元/瓦,微逆則在 0.8 元/瓦以上。 2017 年的 SNEC,各大逆變器廠家推出 3-8KW 的戶用光伏逆變器價格約在 0.65-0.9 元/瓦不等。電纜0.2目前市場上合格的光伏直流線纜根據截面積及購買量價格有所變動, 4.0m㎡的 2.85-3.1 元/米, 6.0m ㎡的約在 4.2-4.6 元/米。此外,線纜的造價與電站的設計有關,優化的組件排布可以節省直流線纜的使用量。交流負荷電纜可按照一般電力電纜選型要求選擇使用。一般而言,光伏線纜造價約在0.12-0.25/瓦不等支架及夾具0.5目前市場上光伏支架的價格在 0.32-0.6 元/瓦不等,根據材質、以及當時的材料價格有所波動。目前市場上夾具這部分成本約在 0.02-0.05 元/瓦左右,水泥墩因為涉及吊裝的問題,成本會略高,約在 0.1-0.15 元/瓦左右。匯流箱 0.06 光伏匯流箱根據項目設計需要進行配置,目前市場上匯流箱價格約在 0.05元/瓦-0.12 元/瓦之間。配電0.4施工及調試0.6分布式光伏電站施工安裝人工費用約折 0.4-0.7 元/瓦;大型的工商業分布式光伏項目一般都需要進行系統調試,需要專業的設備人員及電網的人員進行協助,費用約在 0.05-0.12 元/瓦之間。設計0.1其他0.08目前市場上夾具這部分成本約在 0.02-0.05 元/瓦左右,水泥墩因為涉及吊裝的問題,成本會略高,約在 0.1-0.15 元/瓦左右。總計5.34不包括路條及總包方利潤,根據不同客戶和項目規模,總包利潤往往在0.5-1.5 元/瓦數據來源:公開資料整理
2、 經濟性快速上升,已經達到用戶側平價
在系統成本快速下降的背景下, 度電成本快速下降: 隨著系統成本的快速下降,發電成本也快速下降,系統成本每下降 0.5 元/瓦,度電成本能夠下降 0.04-0.06元/kwh,按照目前系統成本約 7.5-5.5 元/W,度電成本約 0.68-0.99 元/kwh。目前已經達到用戶側平價: 中國居民電價、大工業電價和工商業電價中值分別約 0.52、0.64 和 0.84 元/KWH,而均值分別為 0.52、 0.61、 0.83 元/KWH,就電價而言用電量高的中東部地區普遍比西部地區要高。而光伏目前的成本已經在大部分情況下實現了平價上網,出現了明顯的內生性。
系統成本快速下降
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中國用戶側電價情況(元/kwh)
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綠色對應居民側的平價上網;黃色對應大工業側的平價上網;紅色對應工商業電價的平價上網目前國內平均發電小時數約為 1100,最差發電小時數約為 950,因為要模擬用戶側情況,所以發電小時數更接近中東部地區按照 7%的折現率。
美元/MWH2017H12016H22016H12015H22015H1中國-陸上風電71.0968.176.2177.07-中國-光伏75.9785.53102.19108.76-中國-火電46.2751.2242.3344.42-全球-陸上風電67.4468.281.1682.5285.48全球-光伏80100.7199.38122.04128.51數據來源:公開資料整理
中國需求預測(萬千瓦)
-201520162017E2018E2019E2020E普通電站&扶168017901440139013101310貧電站------增補5301000----扶貧項目(村級)100-100100100100領跑者100550800800800800合計241033402340229022102210不設限地區-95-95100120分布式1394242000220025003000非分布式137430303000---實際裝機151334545000458548105330數據來源:公開資料整理
各國政策逐漸成熟,競價上網制度成為主流: 相較 FiT 政策,競價上網能夠更真實的反映企業成本與盈利,平衡補貼與成本下降之間的關系。 2017 年 2 月,德國的平均中標價為 0.0596 歐元/kWh,比 FiT 政策的下限 0.0851 歐元/kWh 低了接近 30%,比其上限0.123 歐元/kWh 低 50%以上。在市場競爭的機制下, 競價上網制度可以更好的體現成本下降,推動平價上網。目前全球已經有超過 20 個國家對光伏上網電價的確定實施競價制度,光伏裝機大國已經開始或即將實施競價政策。在過去的 5 年里,競價上網逐步成為光伏的主要政策扶持形式。德國在 2015 年開始對 100kw 以上的項目實施招標制,我國在 2016 年推出領跑者計劃項目,日本也將在 2017 年 10 月對 2MW 以上的大型光伏項目實施招標制。 主流國家的上網電價招標制將是趨勢, 競價上網制度已成為主流。競價制度率先在領跑者計劃中推廣,推動實際電價快速下降:日前,國家能源局出臺《關于可再生能源發展“十三五”規劃實施的指導意見》,指出“按照市場自主和競爭配置并舉的方式管理光伏發電項目建設”。招標(即競價)制率先在 2016 年實施的領跑者計劃中使用,最低平均中標電價低至 0.51 元/kWh, 2016 光伏領跑者的平均中標電價相比當地 2016 年標桿電價普遍低了約 20%-30%。 未來按照標桿電價執行的項目將越來越少, 競價制度將加快平價上網進程。未來競價上網將在全網更廣泛的范圍鋪開: 我國進一步推進領跑者計劃基地建設,以推動技術進步,促進成本下降,減少補貼依賴,實現 2020 年用電側平價上網。 9 月 22日,國家能源局發布《關于推進光伏發電“領跑者”計劃實施和 2017 年領跑基地建設有關要求的通知》。《通知》得到了各個省(自治區)的積極響應。截至 10 月 31 日申請截止,共有申報基地個數 37 個,其中,申報應用領跑基地個數為 23 個,技術領跑基地 14 個。目前,共有 34 個申報基地已通過初步形式審核。隨著領跑者計劃基地建設的推廣,未來競價上網將在全網更為廣泛鋪開。
德國光伏競價上網中標價與FiT對比
招標日期中標裝機量(MW)平均中標價(歐元/kWh)FiT(歐元/kWh)2015 年 4 月1500.0842-2015 年 8 月1500.0803-2015 年 12 月2000.074-2016 年 4 月1250.0714-2016 年 8 月1300.0688-2016 年 12 月1600.0618-2017 年 2 月2000.05960.0851-0.123注:平均中標價依據實時匯率從歐元換算得到
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各國招標價格
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2016中國光伏領跑者投標電價
光伏領跑技術基地實際太陽能資源當地所處 2016年的標桿電價(元/kWh)投標電價(元/kWh)平均投標電價(元/kWh)平均中標電價(元/kWh)山西陽泉14000.980.61-0.880.840.75山西芮城12000.980.65-0.830.840.775內蒙包頭16000.80.52-0.750.650.57山東濟寧11500.980.83-0.950.8420.83山東新泰11500.980.83-0.900.8350.83安徽兩淮11000.980.65-0.960.8240.772內蒙烏海15500.80.45-0.670.610.51數據來源:公開資料整理
3、 電池片將引領新的一輪供給格局變化
技術進步是行業投資的主線: 光伏的未來取決于是否能平價上網(與火電競爭),降成本能力成為這個行業核心的能力。每一輪大幅的成本下降雖然是由供需失衡引起,但落腳點均是技術進步。技術領先企業享受超額收益: 在無論是國產化過程中的技術進步,還是推出引領世界的新技術,企業一旦通過技術實現了成本的下降,就能在一段時間內獲得超額收益。如,2010-2013 年的保利協鑫能源在硅料環節實現冷氫化, 2014-2018 年的隆基股份在片環節推動了金剛線改造和連續拉棒等技術,均在技術改造完成的相當長一段時間內產生了較大的超額收益。
AEI 成本預測曲線
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按照目前技術路線推測未來 2-3 年組件成本
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電池片將成為成本下降的主戰場: 電池目前企業之間的差異最小,同質化強,主要由于電池技術難度大,路線多,企業缺乏投入。從 2015 年開始,中國電池的技術逐步趕超臺灣,效率快速提升,成為性價比最高的產品。研發投入將促使國內電池的崛起: 2012 年-2015 年,國內企業逐步擺脫雙反、產能過剩帶來的經營壓力,資產負債表逐步轉好,研發投入開始增加。 2015-2016 年國內電池片的效率快速提高,單晶從 19.3%-19.8%提高到 19.5%-21.3%,多晶也從 18%-18.4%提高到 18.3%-18.6%。
2010-2016年歷年研發費用(百萬元)
-2010 年2011 年2012 年2013 年2014 年2015 年2016 年隆基股份43.5561.7183.74156.03254.02298.98563.21中環股份68.24110.2889.83173.17178.8378.61391.45協鑫集成64.568.3771.2416.8910.1417.1295.24數據來源:公開資料整理
PERC 將引領未來 3-5 年的電池技術: PERC 最兼容目前的電池產線,僅增加被鈍化和激光開槽,但效率可以增加 1%,而且未來非硅成本有望持續下降至與目前普通單晶差不多。同時效率極限在各家企業的持續研發投入下,量產有望從目前 21.5%提升至 23%左右。對 N 型電池提出了挑戰。
電池平均效率情況
-多晶硅電池效單晶硅電池效單晶 PERC 效率多晶 PERC 效201016.3%-16.6%17.8%-18%--201116.6%-16.8%18-18.5%--201216.8%-17.3%18.5%-19%20.3%-21%-201317.3%-18.4%19%-19.3%20.3%-21.2%-201417.6%-18.3%19.1%-19.5%21.40%20%-20.76%201518%-18.4%19.3%-19.8%20.5%-21.7%21.25%*201618.3%-19.2%19.8%-20.8%21.13%-22.61%20.16%其中“*”代表當年最高效率數據來源:公開資料整理
歷史PERC電池效率發展
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效率提升導致電池片環節非硅成本下降測算(未考慮裝備與輔材價格下降)
效率21.50%21.75%22.00%22.25%22.50%22.75%23.00%面積241241241241241241241加工成本1.971.971.971.971.971.971.97功率5.185.245.35.365.425.485.54電池非硅成本0.380.380.370.370.360.360.36封裝成本206.5206.5206.5206.5206.5206.5206.5理論封裝功率310.89314.51318.12321.74325.35328.97332.58CTM0.980.980.980.980.980.980.98實際封裝功率303.12306.64310.17313.69317.22320.74324.27封裝非硅成本0.680.670.670.660.650.640.64非硅成本1.061.051.041.031.0110.99數據來源:公開資料整理
經測算,假設 PERC 電池效率從 21.5%上漲至 23%,電池非硅成本從 1.06 元/W 下降至 0.99 元/W,下降 0.07 元/W,下降比例為 6.6%。PERC產品將會有短期的溢價,長期為成為標配:PERC組件的功率能夠達到 305-310W,相比較普通單晶組件 285-290W 有明顯增益,對 BOS 的成本節省有明顯促進作用,所以我們預計 PERC 組件短期將會有 0.15-0.25 元/W 的溢價,長期將會成為企業降成本的標準技術。
4、需求倒逼硅料品質升級
單晶對硅料要求更高,以進口為主: 太陽能硅料根據純度不同可以分為太陽能一級、太陽能二級和太陽能三級。目前多晶主要是采用二級和三級料,而單晶主要是用一級料。這主要原因是單晶在長晶過程往往需要連續拉棒,高品質的硅料能夠保證連續拉棒的成功率。單晶硅片擴張推動需求增長: 隨著單晶性價比的不斷上升,單晶硅片的成為主導硅料品質的需求,預計到 2018 年年底,全國單晶硅片的產能將達到 57-65GW,硅料需求將達到。高品質硅料缺乏, 2018 年硅料品質將分化: 國內硅料企業的產品以太陽能二級和三級為主,所以單晶企業大部分購買進口硅料。經過 1 年多的技術改進,以通威、大全、協鑫等為代表的國內企業已經達到單晶所需求的品質,估計占總體產能的 30%左右,整體產能依舊偏緊。
太陽能級別的硅料分類
太陽能級棒、塊狀多晶硅等級項目1 級品2 級品3 級品N 型電阻率,Ω*cm≥50≥15≥10P 型電阻率,Ω*cm≥500≥10≥10氧濃度, at/cm³≤≤≤碳濃度, at/cm³≤≤≤N 型少數載流子壽命,μs≥100≥50≥10基體金屬雜質, ppmwFe、 Cr、Fe、 Cr、Fe、 Cr、數據來源:公開資料整理
單晶硅片產能擴張對硅料需求拉動預測
企業20162017E2018E隆基股份7.51525-30中環股份3.51020-23保利協鑫111晶澳太陽能133晶科能源135阿特斯012卡姆丹克0.50.50.5陽光能源0.511合計1534.557.5-65.5對硅料需求測算5.412.4220.7-23.58數據來源:公開資料整理
主要生產硅料企業情況
國家公司產能(噸)生產成本(萬元/噸)中國通威股份(永祥)20000小于 6新疆大全18000小于 6亞洲硅業150006~7江蘇中能720006~7新特能源290006~7洛陽中硅180007~8德國Wacker760007~8韓國OCI520007~8挪威REC200007~8美國Hemlock360008~9數據來源:公開資料整理
我國硅料產量全球占比逐年升高
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我國硅料進口比例較高
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5、風電棄風改善明顯, 制造業毛利率走勢待觀察
棄風限電率在過去 1 年得到了明顯改善: 據國家能源局發布的 2017 年前三季度風電并網運行情況顯示, 1-9 月,全國風電發電量 2128 億千瓦時,同比增長 26%;平均利用小時數 1386 小時,同比增加 135 小時; 1-9 月,全國棄風電量 295.5 億千瓦時,同比減少 103 億千瓦時,棄風率同比下降 6.7 個百分點,實現棄風電量和棄風率“雙降”。其中,寧夏棄風率為 3%,同比減少 14 個百分點,甘肅為 33%,同比下降 13 個百分點,東三省棄風率也有明顯下降,其中,遼寧棄風率為 7%,同比下降了 8 個百分點。政策與用電量超預期推動棄風限電率不斷改善: 政策方面, 我國致力于解決棄風棄水問題并提出明確要求。 近日,發改委、能源局印發《解決棄水棄風棄光問題實施方案》。方案指出, 到 2020 年在全國范圍內有效解決棄水棄風棄光問題。 方案明確提出后年度解決棄水棄風棄光的工作目標, 確保棄水棄風棄光電量和限電比例逐年下降。 除此,用電量超預期,市場消納能力增強也直接推動了棄風限電率的改善。自 2016 年起,用電需求回升, 2016 年全年用電量達到 59198 億千瓦時,同比增長 6.7%。 2017 年,同比增長率也持續穩定在 6.8%左右。整體用電需求超預期大幅度回升。
全社會用電量同比增值
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全國風電利用小時及棄風率
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招標量整體平穩: 2017 年 1-3Q 國內公開招標容量為 21.3GW, 2016 年為 28.4GW,相較 2015 年的 18.7GW, 近兩年招標量明顯提升。雖然 2017 年 1-9 月國內公開招標容量同比下降 11.7%,但整體招標的絕對量仍處于較高水平。 2016 年至今,季度招標量平均維持在 7GW 左右,整體發展平穩。隨著招標量整體保持較高水平的平穩發展,項目回報率可觀,預計行業未來需求持續增長。政治環保等客觀因素導致價格下降明顯: 2017 年, 2.0MW 和 2.5MW 機型投標均價持續下降。第三季度 2.0MW 風電機組投標均價為 3700-3800 元/kW 左右,相較 16 年的4200 元/kW 左右,同比下降近 10%。一方面,環保問題近年來一直受到國家關注,“綠水青山”間接抑制了風能發電的需求。另一方面,隨著風電開發南移,對大功率的新機組需求將增多,而小功率的機組需求則相對減少,價格降低。除此,十九大期間,出于安保等因素考慮,對大型機組的運輸加以限制,也影響了價格的下降。
國內公開招標容量(GW)
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2.0MW&2.5MW 機型投標均價走勢(RMB/kW)
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