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文檔簡介
1、 光伏組件設備行業(yè)研究報告景氣上行疊加技術更新,行業(yè)放量可期 報告綜述組件為光伏產業(yè)鏈重要一環(huán),國產設備已實現進口替代光伏組件位于光伏制造產業(yè)鏈的下游環(huán)節(jié),是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。光伏組件的主要設備包括激光劃片機、串焊機、自動疊層設備、層壓機以及自動流水線。從 2010 年起,我國的組件設備行業(yè)開始逐漸形成自己的國產化體系,并逐步對海外設備進行進口替代。隨著我國組件設備行業(yè)的市場環(huán)境日漸成熟,國內設備企業(yè)競爭力提升,為行業(yè)快速發(fā)展、技術迭代奠定了良好基礎。光伏景氣度高漲,組件設備行業(yè)上行近年來,隨著行業(yè)的降本提效持續(xù)推進,光伏發(fā)電的經濟性日益凸顯,全球光伏裝機規(guī)模呈現出快速增長的態(tài)勢。
2、根據 CPIA 的預測,未來五年,全球光伏新增裝機的高景氣有望延續(xù)。在中性/樂觀預期下,全球年均的新增裝機規(guī)模有望高達 222/287GW。面對快速增長的新增裝機規(guī)模,上游的組件龍頭紛紛宣布新一輪的擴產計劃。據不完全統(tǒng)計, 2020 年,龍頭企業(yè)發(fā)布的組件擴產計劃已高達 312GW。未來,隨著新產能的招標陸續(xù)開展,組件設備需求有望持續(xù)釋放。根據我們的測算,若每 GW 組件設備投資額為 0.58 億元,則未來 3 年,組件設備的市場規(guī)??蛇_ 255 億元。另外,值得注意的是,隨著大尺寸組件、半片、多主柵等新興技術滲透率的快速提升,單一產線的設備構成有望迎來新的變化,未來,單位組件產能的投資額存在
3、上行可能,行業(yè)競爭格局也存在進一步優(yōu)化的空間。組件技術浪潮將至,孕育設備百億細分市場目前,新型組件百花齊放,大尺寸組件、半片組件、多主柵組件、拼片組件、疊瓦組件紛紛嶄露頭角,憑借更優(yōu)的性能以及更高的性價比,新型組件的市場滲透率迅速提升。 與此同時,為實現最優(yōu)發(fā)電效果,新型技術往往相互疊加。融合了半片、多主柵、拼片 等新型技術的大尺寸組件將成為未來市場的主流方向,產品放量有望超出預期。新型工 藝技術點燃對激光劃片機、多主柵串焊機等相關設備的增量需求,根據我們的測算,未 來 3 年,組件核心設備,如激光劃片機、串焊機、層壓機、流水線體,其市場規(guī)模有望 達到 13 億元、89 億元、35 億元、11
4、5 億元,其中,受益于較高的單位產能價值量和迅 速提升的滲透率,串焊機市場在單一設備的細分市場中的規(guī)模最大,或將成為此輪技術 迭代周期中最大贏家。1 光伏組件設備簡述1.1 組件為光伏產業(yè)鏈重要一環(huán),國產組件具備國際競爭力光伏分為硅料、硅片、電池片、組件四個環(huán)節(jié)。光伏組件是光伏產業(yè)鏈條中的下游環(huán)節(jié), 位于光伏電池和光伏系統(tǒng)之間。光伏組件是最小有效發(fā)電單位,主要由九大核心部分組成。光伏電池片單片發(fā)電量有限, 需經串聯(lián)和封裝為組件,才能作為電源使用,因此光伏組件是可以單獨提供直流電輸出的最小 的不可分割的太陽電池裝置。光伏組件主要包括電池片、互聯(lián)條、匯流條、鋼化玻璃、EVA、 背板、鋁合金、硅膠、
5、接線盒等九大核心組成部分。我國光伏組件起步較早,具備國際競爭力。在光伏硅料、硅片、電池片、組件四個環(huán)節(jié)中, 組件環(huán)節(jié)起步最早,最先在我國發(fā)展起來。近幾年,隨著其他環(huán)節(jié)的發(fā)展,組件逐漸與電池、 硅片廠商綁定。放眼全球,我國光伏行業(yè)在組件環(huán)節(jié)的優(yōu)勢較大,根據 PV InfoLink 對全球十大組件出貨商的統(tǒng)計,近四年來,國內組件廠商在全球的競爭對手僅美國的 First Soler,韓國的韓華集團。1.2 組件設備與工藝流程相對應,國產設備業(yè)已實現進口替代1.2.1 組件制備的工藝流程光伏組件的制備主要包括電池片互聯(lián)和層壓兩大步驟。電池片互聯(lián)決定了組件的電性能, 目前,光伏組件的標準電池片數量為 6
6、0 片或 72 片,對應以 10 或 12 條銅線作為匯流條將其連接起來,6 組互聯(lián)為一個光伏組件。光伏組件產品的使用壽命至少為 25 年,需保證它的環(huán)境耐受性,并具備一定的機械性能,因此,在電池片互聯(lián)后,一般而言,需按照鋼化玻璃、EVA、 電池片、背板以從下到上的順序,經過層壓的方式封裝在一起,背板與鋼化玻璃將電池片和 EVA 封裝在內部,通過鋁邊框和硅膠密封邊緣保護。光伏組件制備的具體工藝流程可分為:焊接、疊層、層壓、EL 測試、裝框、裝接線盒、 清晰、IV 測試、成品檢驗、包裝等,其中技術和價值量最高的環(huán)節(jié)為焊接和層壓。1.2.2 組件設備組件設備與組件制備的各個工藝流程相對應,主要設備
7、包括激光劃片機、串焊機、自動疊層設備、層壓機以及自動流水線。具體環(huán)節(jié)看,焊接環(huán)節(jié)需要的設備有激光劃片機、匯流條焊接機、電池片串焊機;層疊環(huán)節(jié)需要的設備為擺模板機;層壓環(huán)節(jié)需要層壓機;EL 測試環(huán)節(jié)需要 EL 測試儀;裝框環(huán)節(jié)需要的設備為自動擺框裝框機;裝接線盒環(huán)節(jié)需要接線盒焊接機;清洗環(huán)節(jié)需要的設備為組件翻轉單元;IV 測試環(huán)節(jié)用到的設備為 IV 曲線測試儀;成品檢驗環(huán)節(jié)需要的設備為翻轉檢查單元;包裝環(huán)節(jié)需要包裝產線。除上述單一設備外,設備廠商還可提供組件自動化裝備產線,涵蓋各個環(huán)節(jié),實現交鑰匙工程。1.2.3 國產設備穩(wěn)步實現進口替代國產組件設備歷經三個階段,最終實現組件進口替代。光伏行業(yè)發(fā)
8、展的初期,三頭在外, 組件設備國產化的起步頗為艱難。光伏組件的市場和技術都在外,國內廠商高額進口西方的技 術和設備,利用國內的資源和勞動力進行生產和加工,然后向外出口價值量較低的組件產品。 2000 年起,國產組件設備開始替代進口設備,在解決有無問題之后,因為組件廠商大部分以出口為導向,所以相較于國外先進設備生產的組件產品,國產設備所生產的組件難以贏得外國客戶的認可。國產組件設備真正的發(fā)展源于中國光伏產業(yè)的興起,2011 年,全國能源工作會議明確提出,“十二五”期間將穩(wěn)步發(fā)展太陽能,把光伏產業(yè)培養(yǎng)成為中國先進的裝備制造產業(yè)和新興能源支柱產業(yè)。隨著技術難度的攻克,國產組件設備在價格端具備更大的優(yōu)
9、勢,交貨周期更短,服務響應更為及時,2018 年,除功率測設設備,組件設備基本實現進口替代。2 光伏行業(yè)景氣有望長虹,組件設備未來可期2.1 光伏發(fā)電經濟性提升,裝機規(guī)模迎“爆發(fā)式”增長2.1.1 光伏降本已見成果,項目 IRR(內部收益率)穩(wěn)步提升,光伏平價漸近組件成本降低是光伏系統(tǒng)初始投資成本下降的重要推手。根據 CPIA 的數據統(tǒng)計,2016 年 至 2020 年,我國地面光伏系統(tǒng)的初始投資成本從 7.3 元/W,下降至 3.99 元/W,累計降幅為 45.3%,其中,組件端的初始投資成本從 3.3 元/W,下降至 1.57 元/W,累計降幅高達 52.48%, 遠高于系統(tǒng)端的投資成本的
10、降幅;成本占比也從 2016 年的 45.21%,下降至 2020 年的 39.30%。 可見,光伏組件的成本大幅下降,是近年來光伏系統(tǒng)初始投資成本顯著降低的重要原因。投資成本的降低,將有效提升光伏發(fā)電項目的 IRR?;趯τ诠夥l(fā)電項目的理解,我們 建立了項目相關的 IRR 模型。假設年有效利用小時數為 1200 小時,長期貸款利率為 7.3%,自 有資本金投入占比為 30%,以此對光伏發(fā)電項目的 IRR 進行敏感性分析系,當光伏上網電價 一定時,光伏發(fā)電項目的 IRR 隨著單位投資成本的降低穩(wěn)步提升,而且光伏發(fā)電項目的單位 投資額下降的幅度越大,帶來的 IRR 提升的空間越大,并呈現加速提
11、升的態(tài)勢:以 0.4 元/KWh的上網電價為例,當項目的單位投資額從 3.7 元/W 下降至 3.4 元/W,項目的 IRR 則從 7.07% 提升至 8.16%,提升 1.09%;當項目的單位投資額從 3.4 元/W 下降至 3.1 元/W,項目的 IRR 則 從 8.16%提升至 9.44%,提升 1.28%,提升幅度更為明顯。投資成本下降推動 LCOE 降低,實現平價上網地區(qū)數量迅速攀升。LCOE 即把光伏發(fā)電 的初始成本,可用于橫向對比各種發(fā)電方式的度電成本。受益于光伏系統(tǒng)初始投資成本的下降, 光伏項目的 LCOE 顯著降低。根據 IRENA 的數據,2010-2019 年,太陽能光伏
12、發(fā)電的 LCOE 下降了 82%,從 0.378USD/KWh 降至 0.068USD/KWh。度電成本的降低,使得實現光伏平價 上網的國家和地區(qū)的數量迅速攀升。根據 IRENA 的統(tǒng)計,2010 年,落入燃煤發(fā)電的 LCOE 區(qū) 間且裝機規(guī)模在 200MW 水平的國家和地區(qū)僅有 1 個;而在 2019 年,落入燃煤發(fā)電的 LCOE 區(qū)間且裝機規(guī)模在 300MW 以上的國家和地區(qū)已經超過了 100 個,18 個國家新增光伏裝機規(guī) 模在 1GW 以上。2.1.2 光伏裝機量迅速擴張光伏裝機規(guī)模迅速擴張,在全球可再生能源新增裝機排名中名列第一。得益于光伏平價上 網的國家和地區(qū)數量迅速攀升,2019
13、 年,光伏新增裝機量在全球可再生能源新增裝機量中排 名第一,占比約為 55.34%,高于風電(33.7%)、水電(6.9%)、生物質能(3.4%)、地熱能 (0.3%)的裝機量。根據國際能源署(IEA)發(fā)布的 2020 年全球光伏市場報告,2019 年全球 光伏新增裝機為 114.9GW,同比增長 12,連續(xù)兩年突破 100GW。據此計算,2015 年至 2019 年光伏新增裝機規(guī)模的 CAGR 約為 22.72%。2020 年光伏景氣走出疫情影響后迅速回暖。全球光伏新增裝機規(guī)模穩(wěn)中有升,從 2020 年上半年的數據看,主要 12 國光伏新增裝機規(guī)模約 31GW,略高于 2019 年上半年的
14、30GW,基于此數據進行預測,主要 12 國全年裝機量將達到 89-95GW。國內光伏新增裝機規(guī)模持續(xù)上行,迅速走出疫情的影響。2020 年,我國新增光伏裝機量 為 48.2GW,同比增長 81.7%,超過年內各機構預期。根據中電聯(lián)的數據,我國光伏新增裝機 量已在 2020 年下半年走出疫情的影響,光伏裝機量從 8 月份恢復至 19 年同期水平,10 月份新增的累計裝機量同比已實現 20%正增長,單月新增裝機規(guī)模超過 4GW,同比增長率高達 300%。2.1.3 國內多部門發(fā)布政策支持光伏發(fā)電項目發(fā)展近年來,光伏政策呈現出下述趨勢:1)光伏補貼機制逐步完善,一方面補貼逐步退坡, 倒逼光伏行業(yè)提
15、升發(fā)電轉換效率,進一步降本;另一方面,2020 年起,補貼以收定支,新增補 貼項目規(guī)模由新增補貼收入決定,新增光伏裝機不會再出現拖欠電網補貼的現象。2)鼓勵戶 用發(fā)電,支持光伏扶貧,鼓勵加大光伏發(fā)電市場化交易的力度。2.1.4 未來五年,光伏裝機量的景氣度大概率持續(xù)十四五期間,全球光伏裝機規(guī)模有望年均新增222287GW。光伏行業(yè)降本提效穩(wěn)步推進, 疊加全球各國可再生能源政策的頒布與執(zhí)行,預計全球光伏累計裝機容量將繼續(xù)保持增長態(tài) 勢,根據 CPIA 的預測,“十四五”期間,樂觀預期下,全球光伏裝機規(guī)模年均新增 287GW, 中性情況下年均新增 222GW。該預期與 IRENA 于 2019 年
16、年在分析報告光伏的未來給出 的預測基本一致,IRENA 認為,到 2030 年光伏的裝機目標將達到 8500GW,年均光伏新增規(guī) 模將超過 250GW。2020 年國內光伏新增裝機規(guī)模實現恢復性增長,未來五年新增裝機水平有望再上一個臺階。隨著疫情的負面影響逐漸消退,在未建成的 2019 年競價項目、特高壓項目,新增的競價 項目、平價項目等增量裝機需求的拉動下,國內新增光伏市場實現了恢復性增長,2020 年國 內新增光伏裝機量達到了 48.2GW。在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上指出, 二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值,努力爭取 2060 年前實現碳中和。在中國向“3060 目標”邁
17、進的過程中,“十四五”是實現碳達峰的關鍵時期,光伏發(fā)電大有可為。根據 CPIA 的觀察與分析,預計 2021 年新增裝機規(guī)模約為 55GW-65GW,預計“十四五”期間,國內年 均光伏新增裝機規(guī)模將達 70-90GW。由此推算,未來 5 年,光伏新增總裝機規(guī)模有望達到 350- 450GW,同比“十三五”期間 210GW 的新增總裝機規(guī)模有較大幅度提升。2.2 下游乘政策東風積極擴產,設備獲行業(yè)景氣邁入上行區(qū)間2.2.1 組件出貨顯著提升光伏裝機規(guī)模上升,大幅提振市場對光伏組件的需求。2016-2020 年,主要廠商的組件出貨量持續(xù)提升,2020 年,隆基股份組件出貨量約為 23.7GW,同比
18、 2019 年暴增 163.33%,躍升至行業(yè)首位。同時,晶科、晶澳等龍頭組件廠商的出貨量也實現了 30%以上的增長。出貨量的增加,為組件廠商的產能擴張?zhí)峁┱蚣睢?.2.2 組件廠商積極擴產光伏景氣度高企,組件廠商積極擴產。2020 年內,光伏組件行業(yè)展現出極高的擴產積極性,據不完全統(tǒng)計,2020 年光伏組件廠商已發(fā)布的擴產計劃高達 312GW。其中,晶澳、天合光能、東方日升、阿特斯、隆基、協(xié)鑫集團以及晶科等廠商宣布的組件擴產計劃的總產能已分別達到 47/28/28/26/21/20/15GW。該統(tǒng)計不排除部分廠商計劃在總體規(guī)劃下進行分批擴產,如晶澳在河北江蘇 10GW 的擴產計劃,將分兩
19、期建設,一期組件產能 4GW,2020 年 11 月份正式投入生產;二期產能 6GW, 預計將于 2021 年實施投產。2.2.3 組件設備市場景氣或將長虹,預計未來三年組件設備市場規(guī)??蛇_ 255 億元光伏行業(yè)景氣,光伏設備行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴張。2020 年內,光伏組件行業(yè)展現出極高的擴 產積極性。2019 年,全球光伏設備產業(yè)的銷售收入增加值約 50 億美元,約合 350 億元人民幣, 同比增長 4.2%,我國光伏設備的市場規(guī)模達到 250 億元,同比增長高達 13.6%,占全球市場 規(guī)模的 71.4%。組件設備作為光伏設備的重要組成,市場規(guī)模也將持續(xù)擴張?,F對組件設備市場規(guī)模進行 測算,測算
20、假設如下:1)全球光伏新增裝機容量:選取 CPIA 對于全球光伏新增裝機規(guī)模年均 280GW 的預測, 2020 年的數據為 CPIA 在 2020 年 2 月份的預測,剔除疫情這一短期突發(fā)性沖擊的影響。2)調整系數:終端電站對于組件存在多樣化需求,組件供應商提供的產品難以完全匹配, 同時考慮到產品在途和待裝機產品,組件產能需求會持續(xù)高于全球光伏新增裝機容量。因此, 取 2011-2019 年間二者差距的平均數 1.9 作為測算時的調整系數。3)存量替換率:一般而言,組件設備的更新替換周期大約在 4 年左右。但近年來,由于 大尺寸、多主柵和半片等新型組件技術在行業(yè)中快速滲透,傳統(tǒng)產線難以兼容新
21、型工藝,因此, 在新一輪技術升級的浪潮背景下,組件廠商開始對傳統(tǒng)的組件產線實施升級和改造??紤]到新 型組件技術正是在 2020 年開始快速滲透,且未來 2 年有望成為新型技術快速落地的關鍵時間 節(jié)點,所以,我們以 2019 年作為存量替換基年,2020 年開始進行存量替換,假設 20-23 年, 存量產能每年將以 15%/35%/35%/15 的增量比例,進行升級。4)單 GW 設備投資額:根據 CPIA 發(fā)布的中國光伏產業(yè)發(fā)展路線圖(2020 版)報告, 2020 年組件新投產線設備投資額為 0.63 億元/GW,并且未來幾年有持續(xù)下行趨勢,因此出于 謹慎考慮,將單 GW 設備投資額設定為
22、5750 萬元。但值得注意的是,隨著大尺寸組件、半片、 多主柵等新興技術滲透率的提升,單一產線的組件設備構成有望迎來變化,未來,單位組件產 能的投資額存在上行可能。經測算,預計 2021 年、2022 年、2023 年組件設備的市場規(guī)模可分別達到 82.42 億元、 92.39 億元和 79.77 億元,未來 3 年組件設備的市場規(guī)模合計可達 255 億元,組件設備廠商擁 有廣闊的發(fā)展前景。2.3 組件設備市場相對成熟,競爭格局持續(xù)優(yōu)化行業(yè)內企業(yè)眾多,單廠商可提供的產品品類較多。組件設備的市場較為分散,公司數量較多,競爭較為充分。組件設備國產化進程較早,廠商可提供多種產品,充分利用技術同源和客
23、戶同源優(yōu)勢。如奧特維可提供激光劃片機、串焊機、疊瓦串焊機、層壓機等設備,先導智能可提供串焊機、疊瓦一體焊接機、匯流條焊接機等設備,金辰股份可提供激光劃片機、串焊機、 疊片焊接機、層壓機、匯流條焊接機、層壓機、EL 測試儀等設備。同時,先導智能、金辰股份、蘇州晟成、武漢三工還可提供組件自動化生產線。各廠商用于疊瓦工藝的設備名稱和內涵存在一定差異,奧特維為疊瓦串焊機,是利用導電膠(目前存在點膠、絲網印刷兩種技術路線)將激光切割后的電池小片粘合在一起的串焊設備; 先導智能為疊瓦一體焊接機,集整片上料,激光劃片,絲網印刷,疊片焊接于一體;金辰股份為疊片焊接機,為全自動點膠疊片機。下文統(tǒng)一以疊瓦焊接設備
24、指代點膠/絲印和疊片焊接工藝所對應的設備。頭部設備廠商深度綁定下游龍頭客戶。目前,奧特維、寧夏小牛、先導智能、金辰股份等 主要參與者,均向晶科、晶澳、隆基、東方日升、天合光能等頭部組件廠商出貨,根據中標公 示結果,上述廠商已占據市場絕大多數份額,新進入者難以突破客戶壁壘。深層次綁定是上下 游雙方共同訴求,從設備商的角度看,需穩(wěn)定下游以保證持續(xù)經營能力和財務穩(wěn)健性,進而提 升品牌影響力;從組件廠商的角度看,組件的終端市場愈加分散,其供應鏈管理的訴求顯著提 升,為了保證產品供應的一致性,以及迅速應對組件技術的更新,組件廠商也傾向于綁定高資 質的設備廠商。設備與組件廠商深度聯(lián)動,組件格局推動設備市場
25、結構變化。從經營性競爭的傳導路徑看,組件產量 CR5 的占比約為 51%,市場競爭較為充分,對設備提出較高的性價比要求。設備廠商為獲得市場份額,積極優(yōu)化設備技術和產能,為上游提供具有競爭力的設備產品。從技術變革角度看,貫穿光伏行業(yè)全環(huán)節(jié)的降本提效的使命,推動組件廠商進行持續(xù)的技術更新, 進而推動組件設備迭代。同時,設備廠商也利用自身的工藝積淀,反饋上游所需設備,為組件 技術變革提供堅實的設備基礎。經營性競爭和技術迭代推動組件廠商和設備廠商的格局變化, 上下游兩市場的格局變化相互影響,設備市場逐步形成穩(wěn)態(tài)競爭格局。設備廠商對于新興技術 路線的判斷和相應的技術儲備,成為設備廠商提市占率的關鍵因素。
26、組件技術更新催生細分藍海市場,技術迭代將優(yōu)化組件設備現有競爭格局。目前,組件領 域正發(fā)生顯著的變化,下一輪技術浪潮漸近,多主柵組件、半片組件、拼片組件、無主柵組件、 疊瓦組件等百花齊放,其技術難度、工藝難度、封裝難度均較傳統(tǒng)組件有大幅提升,與下游競 爭格局深度相關的組件設備行業(yè)將迎來新的機會,激光劃片機、串焊機等有望成為新的藍海市 場,技術門檻的提升將厚增行業(yè)利潤的護城河。擁有技術儲備,提前布局相應技術“賽道”的 組件設備商或將深度受益。3 技術浪潮將至,孕育設備百億細分市場3.1 組件技術百花齊放,多設備共同受益在降本提效的背景下,光伏組件環(huán)節(jié)出現多重變化。光伏降本提效,以推動光伏發(fā)電度電
27、成本的降低,進而拓展光伏發(fā)電的應用場景,整體裝機規(guī)模擴張,促使光伏組件產能擴張,利 好光伏組件設備需求的放量。光伏平價漸行漸近,組件行業(yè)降本提效動力十足,其主要路徑為: 1)提高生產效率,降低單瓦成本,以大尺寸組件為代表;2)減少封裝損失率,對電池片進行 多切,目前以半片為主流;3)提高光電轉換效率,包含多主柵和無主柵等技術;4)提高電池 互聯(lián)密度,采用疊瓦和拼片技術。激光劃片機、多主柵串焊機、疊瓦焊接設備或將深度受益。組件尺寸大型化和技術迭代, 必然帶來組件設備的更新?lián)Q代。在與各工藝環(huán)節(jié)相對應的組件設備中,受益于上述變化的主要 有串焊機、激光劃片機和疊瓦焊接設備等設備,其中,從受益路徑的條數
28、上看,受益最充分的 為串焊設備。具體而言,激光劃片機或將受益于電池片多切、拼片、疊瓦的技術趨勢,串焊機 有望受益于大尺寸、電池片多切、多主柵、無主柵、拼片組件的發(fā)展,疊瓦焊接設備將受益于 疊瓦組件滲透率的提升。新型組件技術互相疊加,有望推動不同種類的設備需求同時落地。新型組件技術之間可做多種組合,互相疊加。參考 Taiyang news 的分析,除了個別技術相互之間有所排斥,大部分技術,如大尺寸、半片、多主柵、疊瓦,拼片、雙玻、雙面等,基本上可實現互相兼容??紤]到不同的工藝技術將對設備提出不同的需求,新型組件技術的互相疊加,有望推動不同種類的設備需求同時落地。3.2 大尺寸/半片/多主柵等新型
29、組件技術嶄露頭角,催生出龐大的增量設備需求3.2.1 大尺寸組件利好串焊機發(fā)展硅片尺寸不斷增大,大尺寸組件可以顯著降本。大尺寸組件包括“182 組件”和“210 組 件”,其中 182 和 210 指的是硅片尺寸。硅片尺寸增加,可降低組件成本,其降本機理為:1) 通量價值,硅片尺寸增加,現有設備產能增加,單瓦組件所攤銷的人力、折舊等成本降低;2) 餃皮效應,利用材料的余量價值,如挖掘邊框的強度余力、支架的強度余力等;3)塊數相關 成本,本質仍是利用材料的余量價值,這一成本僅與組件塊數相關,而與組件面積無關,主要 節(jié)約體現在接線盒、灌封膠、匯流箱、直流電纜等環(huán)節(jié)。以 M2 升級到 M6 尺寸為例
30、,上述三種機理降本的幅度約為 2.9/5.58/2.18 分/W,總成本節(jié)約超過 0.1 元/W。大尺寸組件具有更強的產品競爭力。正如上文分析所示,隨著硅片尺寸的擴大,新型組件可以通過增加少量的硅片成本,獲得更高的組件端成本節(jié)約。更高的產品性價比,將大幅提升大尺寸組件的產品競爭力。根據 1 月 12 日中核匯能光伏組件集采的開標結果,2021 年 H1 和 H2 中標項目的 10%價格分位數(單面 182/210)分別為 1.56-1.65 元/W 和 1.5-1.52 元/W。相比 2020 年 12 月組件(主要為 166 產品)招標價格,大尺寸組件普遍存在 0.1-0.2 元/W 以上的
31、價格優(yōu)勢。而根據我們對五大四小電力企業(yè)的招標跟蹤,在未來保證產品交付的前提下,招標將以 182/210 的大尺寸組件為主。考慮到產品的性價比,顯然,下游終端用戶對于大尺寸組件更為青睞。大尺寸組件滲透率提升速度較快,利好串焊機發(fā)展。根據 CPIA 的預測,2021 年大尺寸組件的滲透率將和傳統(tǒng) 158/166 尺寸的組件平分秋色,2022 年,大尺寸組件的滲透率將一舉提升至 90%,成為組件市場的絕對主流產品。硅片尺寸增加,電池片版型需做相應調整,常規(guī)串焊機不能兼容,需配備新型串焊機以制備大尺寸組件。因此大尺寸組件滲透率的提升,將利好串焊機發(fā)展。3.2.2 半片組件提振激光劃片機和串焊機需求半片
32、組件技術可減少封裝功率損失,提升組件功率。半片組件技術運用激光切割法,沿垂直于電池片主柵線的方向,將標準規(guī)格的電池片切分為兩片相同的電池片。根據晶科的測算, 半片組件與常規(guī)組件相比,功率可以提升 5-10W,主要原因在于:1)半片組件封裝損失僅為 0.2%左右,而常規(guī)組件的封裝損失一般大于 1%;2)半片組件采取并串結構,在相同遮擋的情況下,半片組件的陰影遮擋損失更小。同時,半片組件內部電流和內損耗減少,因此組件及接線盒的工作溫度有所下降,熱斑幾率大幅降低,組件的安全性和可靠性大幅提升。2017 年 10 月,經過 R&D PV 測試系統(tǒng)的測量,晶科半片組件比常規(guī)組件的溫度約低 1.4 攝氏度
33、。半片組件的應用將進一步打開激光劃片機的成長空間,利好串焊設備發(fā)展。半片組件在常 規(guī)組件的設備線中,需增加激光劃片機對電池片進行劃片,激光劃片步驟也可內嵌至串焊機中, 替換為劃片串焊一體機。同時,因加工動作翻倍(一片劃為兩片或更多),導致單機產能下降, 同等裝機規(guī)模下,適用于半片或更小片電池片的焊接設備需求量將會增加。因此,半片或更小 片的電池片組件滲透率的提升將帶動激光劃片機、串焊設備(多主柵串焊機、疊瓦焊接設備等) 的需求增長。3.2.3 多主柵、無主柵、拼片工藝推動高精度串焊機發(fā)展多主柵技術具備光學和電學增益,同時可大幅降低銀漿成本。多主柵即電池片具有 7 條以上的主柵線。提效方面,多主
34、柵可以提高電池受光面積、降低電流熱損耗以提高電池功率, 光學利用率可由 5%以下提升至 40%以上,最終組件功率可提升 10W 以上。降本方面,多主 柵通過減少主柵寬度,增加主柵數量,可以減少銀漿用量,常規(guī)主柵電池片正銀耗量約為 110mg, 多主柵電池(以 12 柵為例)正銀耗量約為 70mg,銀漿成本節(jié)約幅度可達 36%。無主柵技術可提高組件效率,降低組件成本,同時增強組件的可靠性。無主柵技術以圓形 鍍層銅絲連接電池細柵,匯集電流,實現電池互聯(lián)。提效方面,銅線的截面為圓形,因此在制 成組件后,其遮光面積可減少 30%,電阻損失降低,組件總功率可提高 3%。降本方面,主柵 材料采用銅線,可減
35、少銀材料用量約 80%,大幅降低生產成本。可靠性方面,相比其他主柵組 件,當無主柵電池遇到斷柵或隱裂時,該情況對電池整體電流收集的影響程度明顯降低,對組 件最大輸出功率的影響更小,因此其性能更加可靠。拼片在半片的基礎上進行高密度封裝,或可帶來封裝收益。拼片組件的特點為“高密度” 封裝和三角焊帶。拼片組件在半片封裝的基礎上,片間距僅為半片組件的四分之一,同時將扁 平焊帶改為三角焊帶,可有效利用之前扁平焊帶所遮擋的光線,提升組件發(fā)電效率。以杭州矚 日的拼片組件為例,其選用通威電池片封裝為拼片組件,經測試后 CTM 為 102%,超過 100%,即拼片組件不僅不再有封裝損失,反而帶來封裝增益,顛覆既有的對組件 CTM 的認知。多主柵組件、無主柵組件、拼片組件將厚增串焊設備技術壁壘,推動多主柵串焊機和高精度串焊機發(fā)展。相比常規(guī)組件,多主柵組件的主柵線數量增加,寬度變窄,焊帶的形狀由扁平 狀變?yōu)閳A柱狀,而無主柵組件去掉主柵線,代之以圓形鍍層銅絲連接電池細柵,拼片組件則在 電池互聯(lián)環(huán)節(jié),將片間距縮小四分之三,并將扁平焊帶變?yōu)槿呛笌?。上述三中技術對于設備 的焊接能力、精度、穩(wěn)定程度的要求均有大幅提升,傳統(tǒng)串
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