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光伏各環(huán)節(jié)技術(shù)迭代及設(shè)備投資機(jī)會(huì)
日期:2021-12-24   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_zhuzelin 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要分為4個(gè)環(huán)節(jié):硅料、硅片、電池片、電池組件。增效降本是光伏產(chǎn)業(yè)永 恒的主題,技術(shù)的創(chuàng)新是增效降本的核心推動(dòng)力。目前產(chǎn)業(yè)鏈的四個(gè)環(huán)節(jié)均有新的技術(shù)創(chuàng)新, 新技術(shù)往往會(huì)帶來行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)格局的變化,同一環(huán)節(jié)不同技術(shù)路線的競(jìng)爭(zhēng)同樣會(huì)對(duì)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局產(chǎn)生影響。

各環(huán)節(jié)的新技術(shù)和技術(shù)路線競(jìng)爭(zhēng)如下:

硅料:硅烷流化床法所生產(chǎn)的顆粒硅與改良西門子法所生產(chǎn)的塊狀硅。

硅片:大硅片技術(shù),目前存在 182mm 和210mm 兩大陣營。

電池片:TOPCon 和異質(zhì)結(jié)電池,兩種新型電池的生產(chǎn)路線上均出現(xiàn)兩種以上的技術(shù)路線。

電池組件:半片技術(shù)(包含三片、四片技術(shù))、多主柵技術(shù)和無主柵技術(shù)、疊瓦技術(shù)。

硅料環(huán)節(jié):供需錯(cuò)配,企業(yè)加速擴(kuò)產(chǎn)利好設(shè)備廠商

供需錯(cuò)配,硅料企業(yè)加速擴(kuò)產(chǎn)

受下游高景氣度的影響,2021 年以來單晶復(fù)投料、單晶致密料、單晶菜花料的價(jià)格從每噸 8.75/8.5/8.2 萬元上漲至 2021年11 月的每噸 27.22/26.97/26.71 萬元,漲幅分別為211.09% / 217.29% / 225.73%。


根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)的統(tǒng)計(jì),2020國內(nèi)企業(yè)擁有多晶硅產(chǎn)能42萬噸, 產(chǎn)能占全球多晶硅產(chǎn)能的 74.5%,2020 年我國實(shí)際生產(chǎn)多晶硅 39.6 萬噸,產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的75.4%。與此同時(shí),2020 年我國多晶硅消費(fèi)量為 50.9 萬噸,占全球消費(fèi)量的 93.7%,硅片產(chǎn)量159GW,占全球產(chǎn)量98.8%。短期來看,國內(nèi)供需有較大缺口。為了保證硅料供應(yīng),從 2020 年起下游企業(yè)開始陸續(xù)同硅料廠商簽訂長期供貨合同,2021 年近 8 成產(chǎn)能已經(jīng)被鎖定。

改良西門子工藝成熟,未來仍為市場(chǎng)主流

目前硅料的加工工藝主要為改良西門子法和硅烷流化床法,分別對(duì)應(yīng)棒狀硅料和顆粒硅料。西門子法在 1954 年由德國 Siemens 公司研發(fā),于1956年實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn),經(jīng)過幾十年的完善, 目前已經(jīng)發(fā)展到第三代(改良西門子法),綜合能效顯著降低。改良西門子法主要有以下幾個(gè)工藝步驟:1)硅粉的氯化;2)三氯氫硅的(TCS)提純;3)三氯氫硅還原;4)尾氣回收;5)四氯化硅(STC)的氫化及其他輔助步驟。其中最核心的步 驟為第三步三氯氫硅還原,在化學(xué)氣相沉積爐(還原爐)中用高純度氫氣還原三氯氫硅得到多 晶硅棒。

改良西門子法通過對(duì)尾氣和物料的回收循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)物料的閉路循環(huán),同時(shí)可以有效減少污染。當(dāng)前改良西門子法生產(chǎn)的綜合能耗為 10kgce/kg,相比于2010年綜合能耗下降 69.24%。

顆粒硅的工藝流程和設(shè)備仍有待優(yōu)化。在產(chǎn)業(yè)端的產(chǎn)能也尚不具備規(guī)模,保利協(xié)鑫自 2010 年開始自主研發(fā)顆粒硅技術(shù),2020 年協(xié)鑫具有顆粒硅產(chǎn)能10,000噸,預(yù)計(jì) 2021 年產(chǎn)能將超過30,000噸。因此在未來,改良西門子法生產(chǎn)的棒狀硅仍將為市場(chǎng)主流。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè),到 2030 年棒狀硅仍然會(huì)占據(jù) 90.3%的市場(chǎng)份額。

硅料設(shè)備市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

關(guān)鍵假設(shè)一:受益于光伏發(fā)電成本下降,2021-2025 年全球光伏裝機(jī)量將達(dá)到160 GW/200GW/250 GW/300 GW/350GW(此數(shù)據(jù)為CPIA 預(yù)測(cè)的中性假設(shè)下裝機(jī)量)。

關(guān)鍵假設(shè)二:國內(nèi)硅料產(chǎn)能未來繼續(xù)提升,2021-2025 年國內(nèi)硅料產(chǎn)能全球占比將達(dá)到 78%/81%/83%/85%/86%。

關(guān)鍵假設(shè)三:由于多晶硅產(chǎn)能建設(shè)從開始落地需要1-1.5 年,達(dá)到滿產(chǎn)水平需要2-2.5 年, 隨著未來兩年我國硅料產(chǎn)能的加速擴(kuò)張,新建產(chǎn)能會(huì)拉低整體產(chǎn)能利用率,預(yù)計(jì) 2021-2025 年我國多晶硅料產(chǎn)能利用率先低后高,然后維持穩(wěn)定,分別為 62%/60%/70%/75%/80%。


硅料核心設(shè)備還原爐:行業(yè)格局集中,擁有確定性成長機(jī)會(huì)

還原爐是三氯氫硅(TCS)還原成多晶硅的反應(yīng)產(chǎn)所,是改良西門子法生產(chǎn)多晶硅料的核 心設(shè)備。國內(nèi)多晶硅還原爐市場(chǎng)集中度非常高,主要為雙良節(jié)能、上海森松和東方電熱。

根據(jù)雙良節(jié)能年度報(bào)告披露的數(shù)據(jù),2017 年公司多晶硅還原爐占據(jù)接 近60%的市場(chǎng)份額。2021 年雙良節(jié)能和東方電熱還原爐訂單顯著增長。2020 年雙良節(jié)能多晶硅還原爐收入 1.7 億元, 2021 年雙良節(jié)能簽訂多晶硅還原爐及相關(guān)設(shè)備訂單19.31億元。2021 年東方電熱的多晶硅還原爐訂單 8.57 億元。行業(yè)增速顯著。根據(jù)我們的預(yù)測(cè),2022 年將會(huì)達(dá)到多晶硅料擴(kuò)產(chǎn)峰值,行業(yè)擁有確定性增長機(jī)會(huì)。

硅片環(huán)節(jié):“行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)+大硅片產(chǎn)能升級(jí)”推動(dòng)硅片設(shè)備行業(yè)景氣度提升


行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)加速,大硅片推動(dòng)現(xiàn)有產(chǎn)能改造升級(jí)


下游需求旺盛,國內(nèi)主要硅片廠商紛紛宣布擴(kuò)產(chǎn)。2020 年全球新增光伏裝機(jī)量 126.7GW, 同比增長 29.44%。根據(jù)我們的預(yù)測(cè) 2021-2023 年全球新增光伏裝機(jī)量將分別達(dá)到 160GW、 200GW、250GW。截至 2020 年底,我國硅片產(chǎn)能全球占比為 97%,我國硅片產(chǎn)量全球占比為 98.8%。(報(bào)告來源:未來智庫)

我們統(tǒng)計(jì)了國內(nèi)行業(yè)前十名(隆基、中環(huán)、晶科、晶澳、上機(jī)數(shù)控、京運(yùn)通、美科、錦 州陽光、保利協(xié)鑫、阿特斯)企業(yè)單晶硅片的產(chǎn)能情況和擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,2020 年末國內(nèi)光伏行業(yè)前十名的單晶硅片產(chǎn)能為 220.15GW。根據(jù)各公司披露的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,加上雙良節(jié)能、高景、通威 三家新進(jìn)入的硅片廠商,2021 年末 13 家單晶硅片規(guī)劃產(chǎn)能將達(dá)到 371.05GW。


 
硅片的生產(chǎn)主要有三個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié):拉棒、切方、切片,對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備分別為單晶爐、開 方機(jī)、切片機(jī)。對(duì)于大硅片來說,更大的尺寸需要直徑更長的硅棒。目前主流廠家的單晶爐熱屏內(nèi)徑為 270-300mm,而 M12 硅片的直徑為295mm,對(duì)應(yīng)硅棒的外徑為 300mm,因此已有產(chǎn)線的單晶爐不能滿足 210mm 硅片的生產(chǎn)要求。

而開方機(jī)、切片機(jī)可以兼容M12尺寸硅片。因此硅片設(shè)備未來市場(chǎng)需求一方面來自于新增的產(chǎn)能擴(kuò)建,另一方面來自于對(duì)已有產(chǎn)能的升級(jí)。從硅片設(shè)備投資構(gòu)成來看,單晶爐單位投資額在1.43億元/GW,占全部投資的比重最大,為43%。切方機(jī)單位投資額為 0.19 億元/GW,占全部投資的 9%。切片機(jī)的單位投資額為0.43億元/GW,占全部投資比重的12%。

硅片設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

我們認(rèn)為硅片設(shè)備的市場(chǎng)需要來自于兩個(gè)方面:(1)產(chǎn)能擴(kuò)建帶來的新增硅片設(shè)備需求;(2)現(xiàn)有產(chǎn)能升級(jí)帶來的硅片設(shè)備替換需求。根據(jù)各硅片企業(yè)披露的年報(bào),2021 年行業(yè)前 13 名企業(yè)的單晶硅片產(chǎn)能將達(dá)到371.05GW。自 2019 年中環(huán)發(fā)布 210mm 大硅片以來,各企業(yè)擴(kuò)建產(chǎn)能幾乎均能兼容 210mm 硅片,因此產(chǎn)能升級(jí)主要集中于 2019年以前的產(chǎn)線,由于已有產(chǎn) 線的切方機(jī)和切片機(jī)的能兼容 210mm硅片,因此存量產(chǎn)能升級(jí)設(shè)備主要為單晶爐。主要假設(shè)一:2022-2023年擴(kuò)建速度分別為35%、20%。主要假設(shè)二:2021-2023 年存量產(chǎn)能升級(jí)比例為 20%、30%、30%。

行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)潮下,核心設(shè)備廠商具備高成長性

目前,國內(nèi)硅片生產(chǎn)設(shè)備廠商主要有晶盛機(jī)電、連城數(shù)控、上機(jī)數(shù)控、高測(cè)股份、京運(yùn)通 等公司。其中晶盛機(jī)電、連城數(shù)控為硅片生產(chǎn)全流程設(shè)備提供商,上機(jī)數(shù)控、高測(cè)股份則主要 布局切方和切片環(huán)節(jié)。

從競(jìng)爭(zhēng)格局上看,連城數(shù)控在業(yè)務(wù)上深度綁定隆基股份。2020 年連城數(shù)控來自隆基股份的 營業(yè)收入為 17.19 億元,占全部營業(yè)收入的 92.67%。同時(shí)連城數(shù)控在股權(quán)方面與隆基股份有較 深的關(guān)聯(lián),公司控股股東沈陽匯智的董事長鐘寶申為隆基股份公司董事長。在隆基之外,晶盛機(jī)電占據(jù)最大市場(chǎng)份額。晶盛機(jī)電主要客戶有括中環(huán)股份、通威股份、 晶科能源、上機(jī)數(shù)控、晶澳科技、合晶科技、有研新材等國內(nèi)主要硅片生產(chǎn)企業(yè)。


在硅片核心設(shè)備單晶爐方面公司形成了技術(shù)和市場(chǎng)規(guī)模的雙重護(hù)城河,公司產(chǎn)品全自動(dòng)單晶硅生長爐被工 信部評(píng)為第三批制造業(yè)單項(xiàng)冠軍。從營收規(guī)模上看,2020年連城數(shù)控營業(yè)收入18.55 億元,同比增長90.84%,單晶爐收入占比 61.29%。2020年晶盛機(jī)電營業(yè)收入38.11 億元,同比增長22.54%,單晶爐收入占比 68.83%。

電池片環(huán)節(jié):電池技術(shù)迭代開啟,先進(jìn)技術(shù)布局支撐未來發(fā)展

PERC 電池效率見頂,TOPCon 和 HJT 開啟光伏技術(shù)迭代


PERC 電池效率接近天花板,HJT、TOPCon開啟光伏新一代技術(shù)革命。PERC 電池在理 想條件下的最高效率為 24.5%,目前隆基股份 PERC 電池效率達(dá)到了 24.06%。而HJT 和 TOPCon 電池的理論效率分別為 27.5%、28.7%。目前,HJT 和 TOPCon 電池的研發(fā)效率記錄分別達(dá)到了 25.26%和 25.21%,均由隆基股份保持。中來股份TOPCon 電池量產(chǎn)效率均達(dá)到了 24.2%。根據(jù) CPIA 的預(yù)測(cè),到 2030 年 TOPCon、異質(zhì)結(jié)電池的市場(chǎng)份額將達(dá)到 24%和 33.5%。

TOPCon 與異質(zhì)結(jié):一個(gè)著手當(dāng)下,一個(gè)放眼未來

TOPCON——當(dāng)前時(shí)點(diǎn)最好的選擇

TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)電池與 PERC(背鈍化點(diǎn)接觸電池)電池結(jié)構(gòu)類似,不同 之處在于背鈍化方式不同。在電極與電池接觸處會(huì)形成復(fù)合電流,降低太陽能電池效率。

PERC 電池在背面沉積 Al2O3 和 SiNx 形成表面鈍化,在沉積層上開孔制備金屬電極形成點(diǎn)接觸,降 低金屬電極和電池接觸面積,從而降低復(fù)合電流。TOPCon 則是在電池背面制備一層厚度小于 2nm 的氧化硅,再沉積一層摻雜磷的非晶硅并經(jīng)過退火重結(jié)晶加強(qiáng)場(chǎng)致鈍化,最后將金屬電極 覆蓋在非晶硅層上,超薄氧化層電子可以隧穿進(jìn)入多晶硅層被金屬電極收集,避免了金屬電極 和 N 型硅的直接接觸,極大的降低了金屬接觸復(fù)合電流。

可由 PERC 生產(chǎn)線升級(jí),設(shè)備投資成本低。相較于PERC 電池生產(chǎn)工藝,TOPCon 增加了 隧穿氧化層沉積等步驟,只需在 PERC 生產(chǎn)線上增加 20%的投資額就能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線的升級(jí)。目前PERC 電池的設(shè)備投資成本為 2.25億元/GW,N-TOPCon 電池的設(shè)備投資成本為 2.7 億元/GW。

在 TOPCon 的核心加工工藝隧穿氧化層沉積上,目前有三種工藝:(1)LPCVD 制備多晶硅膜 結(jié)合傳統(tǒng)的全擴(kuò)散工藝;(2)LPCVD 制備多晶硅膜結(jié)合擴(kuò)硼及離子注入磷工藝;(3)PECVD 制備多晶硅膜并原位摻雜工藝。采用PECVD方法可以一次性完成氧化硅膜和非晶硅膜的制備, 并且由于PECVD方法不存在繞鍍問題,可以將TOPCon電池的工藝減少到 9 步。

2021 年將實(shí)現(xiàn)設(shè)備 100%國產(chǎn)化,成本有望進(jìn)一步下降。2020 年 10 月中來股份推出了 TOPCon 2.0 技術(shù),該技術(shù)采用公司獨(dú)創(chuàng)的 POPAID 技術(shù)(等離子氧化及等離子輔助原位摻雜技術(shù))可以將 TOPCon 工序縮短到 9 步,良率提升到 97%以上。

不同于以上三種技術(shù)路徑,POPAID 是我 國獨(dú)創(chuàng)的一種技術(shù)路線,核心環(huán)節(jié)的技術(shù)國產(chǎn)化,有望幫助 TOPCon 電池成本進(jìn)一步下降。產(chǎn)能大幅擴(kuò)張,利好國內(nèi)設(shè)備廠商。目前,國內(nèi)的 TOPCon 產(chǎn)能只有中來股份的 2.1GW 和 天合的 500MW。中來股份、聆達(dá)股份、隆基股份、一道新能源、晶科股份均開始布局 TOPCon 產(chǎn)能,在建產(chǎn)能在 40GW 以上,通威/天合新建的 30GW PERC 電池產(chǎn)線也預(yù)留了 TOPCon 電池 的升級(jí)空間。

異質(zhì)結(jié):短期來看受生產(chǎn)成本制約,但降本路徑清晰,具有充分的想象空間

我們測(cè)算 2020 年異質(zhì)結(jié)電池單位成本為 0.9 元/W,遠(yuǎn)高于 PERC 電池的 0.72 元/W 和 TOPCon 的 0.78 元/W,目前不具有成本優(yōu)勢(shì)。2020 年異質(zhì)結(jié)電池設(shè)備的單位投資成本約為 4.5-5 億元/GW,成本較高。但從工藝流程上看,異質(zhì)結(jié)工藝流程更為簡單,其中制備非晶硅摻雜層 和 TCO 是關(guān)鍵環(huán)節(jié),這兩個(gè)關(guān)鍵工藝目前都有兩種技術(shù)路徑。


 
非晶硅薄膜沉積——異質(zhì)結(jié)電池的核心工藝,決定電池的鈍化效果。在對(duì)硅片清洗制絨后 需要在硅片表面沉積一層 5nm 的本征非晶硅層作為鈍化膜,然后在正表面沉積一層 10nm 的 p 型非晶硅層,背表面沉積一層 10nm 厚的 n 型非晶硅層。該工藝目前有 PECVD(離子體增強(qiáng)化 學(xué)氣相沉積)和 CAT-CVD(熱絲化學(xué)氣相沉積)兩種技術(shù)路線。PECVD 借助等離子體增加分 解能量,襯底溫度較低,沉積速度快,缺點(diǎn)在于源氣體利用率低導(dǎo)致成本相對(duì)較高。

CAT-CVD 使用氣體分子與催化劑主體表面之間的接觸將氣體分解為中性基團(tuán),對(duì)硅片表面無轟擊,比較 柔和,相較于 PECVD 所得的非晶硅薄膜中氫含量更高,有利于鈍化效果提升,缺點(diǎn)在于鍍膜均勻性不如 PECVD,同時(shí)該設(shè)備被日本住友公司技術(shù)壟斷,熱絲替換需要一直由日本供貨,成 本較高。當(dāng)前 PECVD 設(shè)備為市場(chǎng)主流,國內(nèi)的理想萬里暉、福建鈞石、捷佳偉創(chuàng)、邁為股份 都實(shí)現(xiàn)了該設(shè)備的量產(chǎn)能力。

根據(jù)安徽華晟 2021 年投產(chǎn)的 500MW 異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線來看,PECVD 設(shè)備投資比重最大,約為 49%。其次是 TCO 膜沉積環(huán)節(jié)的 PVD 設(shè)備,占比約為 20%。根據(jù)我們的測(cè)算,安徽華晟異質(zhì) 結(jié)項(xiàng)目的實(shí)際產(chǎn)能可以達(dá)到 650MW 左右。

電池片設(shè)備市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)


根據(jù)天合光能年報(bào)中的數(shù)據(jù),2020 年全球 PERC 電池產(chǎn)能為 120GW 左右。根據(jù)我們的統(tǒng) 計(jì),全球 TOPCon 產(chǎn)能約為 3.7GW,HJT 產(chǎn)能約為 2GW。從成本的角度來看,TOPCon 電池預(yù) 計(jì)可以在 2021 年對(duì) PERC 電池形成優(yōu)勢(shì),但限制其市場(chǎng)占有率的最大原因在于產(chǎn)能。雖然 TOPCon 電池產(chǎn)線可以由 PERC 產(chǎn)線升級(jí)改造,但在 2020 年以前形成的產(chǎn)能基本只能兼容 166mm 硅片,從已有 PERC 產(chǎn)線升級(jí)的產(chǎn)能潛力有限。182mm、210mm 的大硅片會(huì)在未來占 據(jù)主要市場(chǎng)份額。

異質(zhì)結(jié)電池的綜合成本目前高出 PERC 電池 25%左右,已有產(chǎn)線產(chǎn)能大多在 500MW 以下, 以試產(chǎn)為主。在異質(zhì)結(jié)電池成本沒有形成優(yōu)勢(shì)之前,企業(yè)對(duì)異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能的大規(guī)模的投資持謹(jǐn)慎 態(tài)度。不同于市場(chǎng)的觀點(diǎn),我們認(rèn)為即使在 2023 年異質(zhì)結(jié)電池對(duì) PERC 電池形成了成本優(yōu)勢(shì), 但由于產(chǎn)能原因,PERC 電池仍會(huì)占據(jù)較大市場(chǎng)份額。

主要假設(shè)一:2021-2023,PERC 電池的市場(chǎng)份額為 86%、80%、70%,TOPCon 電池的市 場(chǎng)份額分別為 6%、12%、18%,異質(zhì)結(jié)電池的市場(chǎng)份額為 3%、7%、11%。

主要假設(shè)二:TOPCon 電池在市場(chǎng)導(dǎo)入初期,產(chǎn)能利用率不會(huì)較高,原因有二:一是新建產(chǎn)能會(huì)經(jīng)歷一個(gè)產(chǎn)能爬坡期,二是企業(yè)為了爭(zhēng)取市場(chǎng)會(huì)在前期大規(guī)模進(jìn)行產(chǎn)能建設(shè)。因此我們 預(yù)測(cè) 2021-2023 年,TOPCon 的產(chǎn)能利用率分別為 70%、70%、80%。根據(jù)我們的測(cè)算 2021-2023 年,PERC 設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模分別為 61.51、42.97、31.58 億元,TOPCon 設(shè)備市場(chǎng)份額分別為 25.78、51.43、54.91 億元,異質(zhì)結(jié)設(shè)備市場(chǎng)份額分別為 21.31、69.20、90.00 億元,三者合計(jì)的市場(chǎng)規(guī)模為 108.91、163.60、176.49 億元。

電池片設(shè)備主要廠商

(1)捷佳偉創(chuàng)

摻雜沉積設(shè)備龍頭,多技術(shù)路線全面布局的整線設(shè)備供應(yīng)商。公司具備提供 PERC、TOPCon 及異質(zhì)結(jié)電池的產(chǎn)線“交鑰匙”工程解決方案的能力。目前占據(jù)公司營收比重最大的為單晶硅電池片制備過程中擴(kuò)散、沉積環(huán)節(jié)的擴(kuò)散退火爐和 PECVD 設(shè)備。


 
根據(jù)招股說明書,公司的 PECVD 設(shè)備技術(shù)參數(shù)為行業(yè)第一。在 TOPCon 電池的增量環(huán)節(jié)上公司實(shí)現(xiàn)了兩條技術(shù)路線的儲(chǔ)備:(1)LPCVD 氧化及沉積多晶硅并進(jìn)行原位摻雜。該技術(shù)目前已完成測(cè)試。(2)PECVD 沉積鈍化膜。在異質(zhì)結(jié)電池的技術(shù)儲(chǔ)備上,捷佳偉創(chuàng)是全球第一家完成全線四道工序完全自主開發(fā)的池解決方案設(shè)備提供商。在非晶硅薄膜沉積環(huán)節(jié)上,公司憑借在 PECVD 設(shè)備上的積累,開發(fā)出 板式 PECVD 設(shè)備,鍍膜均勻性達(dá)到 5%以內(nèi),領(lǐng)先行業(yè)水平。

在 TCO膜沉積環(huán)節(jié)上,公司獲得了日本住友的授權(quán)研發(fā)了 RPD 設(shè)備。由于設(shè)計(jì)原理上的優(yōu)勢(shì),使用捷佳偉創(chuàng) RPD 設(shè)備的異 質(zhì)結(jié)電池有更高的轉(zhuǎn)換效率和電性能。據(jù)公司透露,在異質(zhì)結(jié)最關(guān)鍵的非晶硅薄膜沉積上,公 司正在進(jìn)行CAT-CVD的技術(shù)研發(fā)。2020 年 5 月 30 日,捷佳偉創(chuàng)與愛康科技正式簽署愛康長興 2GW 異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目戰(zhàn)略合作 框架協(xié)議,主要在關(guān)鍵工藝設(shè)備技術(shù)研發(fā)和全線整套電池設(shè)備采購上開展深入合作。

(2)邁為股份

絲網(wǎng)印刷設(shè)備龍頭,異質(zhì)結(jié)電池整線設(shè)備供應(yīng)商。早年我國光伏電池絲網(wǎng)印刷設(shè)備被以 Baccini 為首的國外廠商壟斷。邁為股份通過技術(shù)相繼研發(fā)生產(chǎn)出單頭單軌、雙頭雙規(guī)絲網(wǎng)印刷 設(shè)備,打破國外廠商壟斷。公司在 2019 年開始研發(fā)異質(zhì)結(jié)電池設(shè)備,選擇 PECVD+PVD 的技術(shù)路線。目前公司已經(jīng) 具備異質(zhì)結(jié)電池整線設(shè)備供應(yīng)能力,核心環(huán)節(jié)的PECVD、PVD設(shè)備均實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)能力。2020 年 公司中標(biāo)安徽華晟 500MW 異質(zhì)結(jié)電池的整線設(shè)備和兩條 PVD 設(shè)備。2021 年 3 月 18 號(hào),安徽華晟 500MW 異質(zhì)結(jié)項(xiàng)目正式流片,首周試產(chǎn)電池片平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 23.8%。2021 年 6 月 8日,安徽華晟公布該生產(chǎn)線量產(chǎn)批次平均效率達(dá)到 24.71%,單片最高效率達(dá)到 25.06%。


 
(3)鈞石能源

專注于異質(zhì)結(jié)電池的整線設(shè)備提供商。公司成立于 2005 年,目前專注于新一代異質(zhì)結(jié)電池 設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)。根據(jù)官網(wǎng)上的信息,公司目前具備異質(zhì)結(jié)電池整線設(shè)備供應(yīng)能力。鈞石選 取的技術(shù)路線為 PECVD+PVD 設(shè)備。PECVD、PVD、印刷機(jī)等兼容 166mm、182mm、210mm 尺寸硅片。目前公司的推出 PECVD、PVD 均有兩種型號(hào),分別對(duì)應(yīng) 350MW/年和 500MW/年的 生產(chǎn)能力,良品率在 99.8%以上。目前公司在電極印刷設(shè)備上取得重要技術(shù)突破,鈞石能源研 發(fā)的濺射鍍膜方式結(jié)合網(wǎng)版設(shè)計(jì)和新型漿料,可以使 G1 尺寸的異質(zhì)結(jié)電池單片銀漿消耗量從 150mg 降低至 80mg。

(4)理想萬里暉

國內(nèi)PECVD設(shè)備第一梯隊(duì),得到多條產(chǎn)線驗(yàn)證。理想萬里暉原為理想能源的 PECVD 事 業(yè)部。2017 年10月理想萬里暉首臺(tái) SHJ 用量產(chǎn)型 PECVD產(chǎn)品發(fā)貨,打破了國外供應(yīng)商的壟斷。公司的PECVD設(shè)備已在成都通威異質(zhì)結(jié)項(xiàng)目、安徽華晟異質(zhì)結(jié)項(xiàng)目上得到檢驗(yàn)。

組件環(huán)節(jié):新技術(shù)多點(diǎn)開花,利好串焊機(jī)、劃片器等核心設(shè)備廠商

裝機(jī)需求確定性預(yù)期,組件廠商加速擴(kuò)產(chǎn)


光伏組件是最小的有效發(fā)電單位,是產(chǎn)業(yè)鏈最后一個(gè)環(huán)節(jié),下游為終端裝機(jī)客戶。先進(jìn)電 池技術(shù)生產(chǎn)出的電池片只有在經(jīng)過串聯(lián)、封裝之后才能最終應(yīng)用到光伏發(fā)電系統(tǒng)中去。電池片環(huán)節(jié)目前處于技術(shù)迭代的轉(zhuǎn)換期,各企業(yè)對(duì)電池片擴(kuò)產(chǎn)的節(jié)奏相對(duì)謹(jǐn)慎。但是在硅片和組件端 得益于裝機(jī)量需求的良好預(yù)期,廠商在這兩個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)能投放激進(jìn)。

根據(jù)CPIA 的數(shù)據(jù)2020年國內(nèi)排名前五的組件廠商(隆基、晶科、晶澳、天合、日升)的市場(chǎng)占有率為 55.1%。根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì),2020 年排名前五的組件廠商合計(jì)產(chǎn)能為140.1GW,2021年組件產(chǎn)能將擴(kuò)張到219.1GW,同比增長56.4%。假設(shè)2021年 CR5達(dá)到 60%,預(yù)計(jì)國內(nèi)組件產(chǎn)能將達(dá)到365.1GW。


 
今年以來,國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)宣布的組件產(chǎn)能建設(shè)達(dá)到了 63.7GW。由于組件環(huán)節(jié)的技術(shù)門檻 相對(duì)較低,設(shè)備投資額約為 6,300 萬元/GW。除了傳統(tǒng)的光伏組件廠商進(jìn)行的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃外,也 有其他行業(yè)企業(yè)布局光伏組件賽道,如金剛玻璃宣布建設(shè)1.2GW 異質(zhì)結(jié)電池及組件項(xiàng)目,風(fēng)電 企業(yè)明陽智能投資30 億元建設(shè) 5GW 異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目+5GW 光伏高效組件項(xiàng)目。

新技術(shù)多點(diǎn)開花,助力產(chǎn)業(yè)鏈降本增效

光伏組件的加工工藝的包括串焊、排版、疊層、層壓、裝框、接線、清洗和測(cè)試八個(gè)工藝環(huán)節(jié)。其中最重要的是電池片的串焊和層壓,串焊是將單個(gè)電池片通過金屬導(dǎo)線串接起來形成 電池組件,層壓則是使用電池玻璃將串接好的電池組件封裝起來。

在降本增效的驅(qū)動(dòng)下,組件環(huán)節(jié)出現(xiàn)了較多的新型技術(shù),主要包括三個(gè)方面:(1)減少封裝帶來的效率損耗,目前半片工藝為主要代表;(2)提高光電轉(zhuǎn)換效率,以 MBB 和無主柵技術(shù)為代表;(3)提高封裝密度,增加電池片受光面積,以疊瓦技術(shù)為代表。

組件市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

組件設(shè)備的需求主要來自于兩個(gè)部分:一是組件企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)帶來的增量需求,二是新技術(shù)帶來的存量產(chǎn)能升級(jí)帶來的需求。2019-2020 年,組件行業(yè) CR5 從 42.8%提高到 55.1%,通過整理行業(yè)前五名的企業(yè)的產(chǎn)能情況,可以推測(cè)出 2019-2020年組件行業(yè)產(chǎn)能分別為 135GW、254.3GW。根據(jù)各企業(yè)公告,2021 年組件行業(yè)前五名產(chǎn)能將擴(kuò)張到 219.1GW,假設(shè) 2021 年 CR5 達(dá)到 60%,則國內(nèi)組件產(chǎn)能將達(dá) 到 365.1GW。在中性假設(shè)下,我們預(yù)測(cè) 2021 年全球光伏裝機(jī)量為160GW。因此組件產(chǎn)能是相 對(duì)過剩的,行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)速度在 2022 年-2023 年會(huì)相應(yīng)放緩。

關(guān)鍵假設(shè)一:2022-2023 年行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)速度分別為 30%、15%

在存量產(chǎn)能升級(jí)上,由于182mm、210mm硅片的推出,原有產(chǎn)線最多只能兼容 166mm 硅 片,因此存量產(chǎn)能需要進(jìn)行升級(jí)。根據(jù) CPIA 的預(yù)測(cè),2021年166mm 組件仍會(huì)占據(jù) 45%的市場(chǎng)份額。隨著大硅片組件產(chǎn)能的投產(chǎn),2022年將182mm、210mm 組件將實(shí)現(xiàn)對(duì)166mm 組件的替換,因此在2022-2023年,存量產(chǎn)能升級(jí)將會(huì)加快。

關(guān)鍵假設(shè)二:2021-2023 年存量產(chǎn)能的替換比率為 20%、30%、30%

根據(jù)我們計(jì)算的結(jié)果,2021-2023 年組件設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模分別為 77.28 億元、87.02 億元、 61.43 億元。


組件設(shè)備相關(guān)廠商

(1)奧特維

國內(nèi)串焊機(jī)龍頭,多主柵串焊機(jī)收入爆發(fā)式增長。2020 年公司營業(yè)收入11.44 億元,同比增長51.7%,多主柵串焊機(jī)出貨量達(dá)到1,390臺(tái),同比整張 246.60%。根據(jù)公司招股說明書,全球光伏組件產(chǎn)量top20 企業(yè)中,18家為公司客戶。2018年天合光能的183 臺(tái)串焊機(jī)中,奧特維供貨量為 149 臺(tái),此外2020 年公司激光劃片機(jī)和硅片分選機(jī)出貨量分別達(dá)到155臺(tái)和100 臺(tái)。在疊瓦技術(shù)上公司完成了核心技術(shù)儲(chǔ)備。

合同負(fù)債驗(yàn)證公司未來業(yè)績成長性。2021年一季度公司合同負(fù)債8.11億元,同比增長 135.1%,環(huán)比增長20.7%。受益于行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)和半片技術(shù)帶來的串焊機(jī)需求,公司的業(yè)績?cè)?021年具有較強(qiáng)的確定性。


(2)金辰股份

光伏組件自動(dòng)化生產(chǎn)線龍頭。公司主要產(chǎn)品為光伏組件自動(dòng)化生產(chǎn)線,具備單獨(dú)提供疊片、 串焊、壓層、封裝環(huán)節(jié)的全部設(shè)備。主要客戶包括為隆基股份、通威股份、東方日升、晶澳科技、晶科能源、陽光能源等國內(nèi)光伏組件龍頭。2020 年公司營業(yè)收入為 10.61 億元,同比增長23%。

光伏組件自動(dòng)化生產(chǎn)線占公司主營收入的絕大部分。當(dāng)前公司立足于在自動(dòng)化生產(chǎn)線的積 累,積極向光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)拓展,新增電池片自動(dòng)化設(shè)備業(yè)務(wù),主要包括光注入退火設(shè)備、 電池刻蝕上下料機(jī)、管式PECVD 上下料機(jī)、板式PECVD 上下料機(jī)、背鈍化的上下料機(jī)、雙面制絨上下料機(jī)等。

(3)先導(dǎo)智能

智能裝備的平臺(tái)型企業(yè),光伏組件業(yè)務(wù)快速增長。公司的主營業(yè)務(wù)為鋰電池設(shè)備、光伏自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、3C 智能設(shè)備及薄膜電容器設(shè)備。2020 年公司主營業(yè)務(wù)收入 58.58 億元,同比增 長25.06%。其中光伏自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備業(yè)務(wù)10.84 億元,同比增長 118.99%,在主營收入構(gòu)成占比提高到 18.45%。 

原標(biāo)題:光伏各環(huán)節(jié)技術(shù)迭代及設(shè)備投資機(jī)會(huì)
 
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來源:全球光伏
 
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