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光伏电池变局

能源 2020-08-26 09:48:32

光伏电池产业是中国光伏制造业中产能最为分散的领域。中国光伏行业协会统计显示,2019年中国前5大光伏电池生产商产量仅占行业总产量的37.9%,集中度远低于多晶硅、硅片环节,也低于同样产能分散的组件端。

2019年中国多晶硅前五大生产商产量占比为69.3%,硅片则为72.8%。在组件环节,前五大生产商也占据了42.8%的产量份额。

中国光伏电池的头部厂商正在迅速扩产,以改变这一局面。今年2月,通威股份发布2020-2023年的发展计划,其中电池片产能计划到2023年达到80-100GW。该公司计划到2023年电池片产量占全球市场份额30-50%。

爱旭股份的扩产计划同样令人印象深刻。今年1月,爱旭股份发布了未来三年(2020~2022)扩产计划,计划到今年底将光伏电池产能扩张到22GW,2021年底达到32GW,2022年底达到45GW。

一线的光伏电池厂商也在紧跟头部企业扩产。由于整体光伏电池产能的严重过剩,这意味着大量的二三线电池生产商将逐渐出局。

光伏电池一线厂商的低成本、高品质,以及不断扩产的更具竞争力的新产能,让光伏电池行业呈现出强者愈强的格局。

但这样的趋势仍然存在变数。随着现有电池技术的转换效率逐渐达到天花板,光伏电池行业正在酝酿新一轮的技术革新,多种技术路线正在加紧赛跑,以率先突破技术经济性的临界点,成为下一代大规模商业化的主流电池技术。

在这个光伏电池技术变革的前夜,各家正在押注看好的下一代技术。由于光伏电池行业有专业的设备生产商,行业内人员流动频繁,几乎没有技术壁垒。这意味着在下一代技术突破临界点后,押对方向的生产商,将享有最好的利润回报,并可以在最佳时机扩产,就像通威股份和爱旭股份走过的路一样。

通威股份和爱旭股份是现有电池技术的最大获利者,正在积极扩产,并布局各种技术方向,以在这个没有技术壁垒的行业建立壁垒。其他的一些电池生产商,也在押注下一代的电池技术,只等经济性一旦突破,就立刻扩产。还有一些投资商,也在密切关注、跟进下一代光伏电池技术的进展,他们也希望能够抢准时机,复制通威、爱旭的成功故事。

从前所未有的产能扩张,到又一次的技术更替关口,中国光伏电池业迎来了一个变局时刻。在中国光伏业大规模发展的近二十年,这样的变局已经发生了很多次。在最终结局尘埃落定之前,各家电池生产商的起伏成败都还是未知数。

01电池双雄

第三方市场咨询机构PVInfolink数据库统计,2019年光伏电池片出货量排名前两位的分别为通威股份和爱旭股份。值得注意的是,这份榜单的出货统计,未计入垂直一体化厂商对自有组件的出货。

通威和爱旭在光伏电池上的领先地位,很大程度源于其在PERC电池上超前布局和大规模扩产。以PERC电池产能计,通威股份为全球第一,爱旭则紧随其后。

PERC电池即钝化发射极和背面电池技术,最早可追溯至上世纪80年代,通过在常规电池的背面叠加钝化层,可以提高转换效率。相比常规电池,PERC电池产线上只须增加两道工艺,一道镀膜钝化,一道激光开槽。

PERC电池技术可在原电池产线上升级改造。2014年前后,中国光伏制造厂商开始逐渐导入PERC电池生产线。大规模产能扩产集中在2018、2019年。

中国光伏产业协会统计显示,2019年PERC电池占比已经达到了65%,超过了常规电池。与PERC电池市占率提高相对应,是PERC电池产能的快速扩张,2019年PERC电池产能已达到116GW,2019年年初尚为57GW,2020年有望达到188GW。

通威集团进入光伏电池领域要追溯到2013年(2016年将光伏资产注入控股上市公司通威股份),以8.7亿元收购了原来的光伏龙头赛维LDK位于合肥的电池资产,并正式成立了通威太阳能(合肥)有限公司。在此之前,通威集团的主营业务是水产饲料和畜禽饲料的生产和销售,并已经在2007年先行进入了光伏制造的上游多晶硅的生产和销售。

2015年4月,通威太阳能公司首次亮相当年全球最大光伏展——SNEC展会。当时业内还未预料到,这家光伏电池的新进入者很快会成为业内龙头。

通威的动作非常之快。赛维LDK的原电池产线是多晶电池技术路线,通威太阳能在合肥赛维的电池产线上积累技术经验。很快,在重新启动赛维电池产线两年后,通威开始在成都率先扩产新产能,布局双流的5GW晶硅电池项目,一期1GW,二期2GW,技术路线已经切换到单晶电池路线。

隆基股份作为单晶硅片的龙头,在2014年多晶占据市场顶点的时候,就看出单晶取代多晶的趋势,并向下游拓展,随着单晶取代多晶成为现实,隆基也成为全球最大的硅片生产商。

通威布局单晶的节奏与隆基相似。到2017年9月,通威已经拥有了3GW的单晶电池产线,以及原合肥2.4GW的多晶电池产线,当年产能已经达到了5.4GW。

在2015年,仅依靠合肥旧有多晶电池线,通威就已经成为国内出货量第一的光伏电池生产商,并成功将赛维亏损的电池资产扭亏为盈。随着后续电池产能的逐步投产,通威很快成为全球出货量最大的电池厂商。

通威切入到PERC电池是在双流电池基地三期,3.2GW的单晶电池产线加入了PERC工艺,并于2018年底投产,此外又在合肥投资2.3GW的PERC电池产线,并于2019年1月投产,这使得通威的PERC产能很快达到了5.5GW。

到了2019年,通威的电池产能在双流、合肥两大生产基地的基础上,再次开辟四川眉山电池生产基地和成都金堂生产基地,每个生产基地的规划的电池产能都突破了10GW,其中金堂电池生产基地规划产能达到了30GW。

截至2019年底,通威的电池产能已经达到了16GW,2019年通威的单晶PERC电池片出货超过10GW。据PVInfolink统计,通威电池片出货量从2017-2019年连续三年位列世界第一。

相比通威股份,爱旭股份进入光伏电池领域的时间更早。爱旭股份成立于2009年,最早也是从事多晶电池的生产、销售。2017年,爱旭股份将其广东佛山的多晶电池产线改造为单晶产线,并在次年再次升级为PERC电池产能。

广东佛山之外,爱旭股份还在浙江义乌和天津布局PERC电池生产基地。截至2019年底,爱旭股份PERC电池产能达到了10GW,随着义乌二期电池项目在今年1月投产,爱旭股份的PERC电池产能达到了15GW,仅次于通威股份。

据PVInfolink统计,2018、2019年,爱旭股份的电池片出货量仅次于通威,并在PERC电池出口方面位居第一。

爱旭股份和通威股份都公布了规模庞大的扩产计划。爱旭规划到2022年底,电池产能达到45GW;通威计划到2022年电池片产能达到6080GW,2023年达到80-100GW。

第三方产业咨询机构彭博新能源财经资深分析师江亚俐认为,2023年之前,全球光伏年新增装机预计不会超过170GW。

如果爱旭和通威的产能规划如约落地,这意味着到2022年底,仅爱旭、通威两家电池产能合计就将达到105-125GW。两家的全球市占率将可能达到70%以上。

两家企业都有电池行业的技术经验的积累,并超前布局,抓住了单晶替代多晶的历史机遇,并在后续PERC技术革新潮流中,抢准时机,在2018年就大规模扩产PERC电池产能,从而成为电池行业的领导者。

02模式之争

通威和爱旭在光伏电池领域的快速崛起,掀起了一股专业电池生产商的潮流。两者的迅猛发展,不仅体现在产能的迅速扩张上,在光伏电池的成本控制方面,也远远优于行业平均水平。

“通威拥有最好的成本。”江亚俐说。在光伏行业内部,一般认为通威的成本控制能力是独一档,爱旭和其他一线电池厂商是一档,其他电池厂商再一档。

成本控制能力是光伏电池竞争的核心能力之一,由于光伏电池设备商可以提供标准化的设备,因此对整个生产流程的精细化管理,降低成本则成了电池生产商差异化竞争的关键。

业界一般认为,通威在光伏电池上做到的低成本与其在管理模式上的创新相关。

通过扩大生产规模、精细化管理以及引入先进的无人生产线,通威股份在光伏电池的非硅成本控制上一直优于行业平均水平。

年报显示,2019年通威电池片销量13.33GW,其中多晶3.2GW,单晶10.13GW,平均非硅成本0.23元/瓦。

通威公告显示,如果仅计算单晶PERC产能,通威的非硅成本平均为0.22元/W左右,低于中国光伏行业协会统计的行业内平均单晶PERC非硅成本0.34元/W的水平。

爱旭股份的非硅成本略高于通威,但仍远低于行业平均水平。据招商证券研报,2019年爱旭股份单晶PERC电池非硅成本为0.25元每瓦,未来随着兼容210mm大硅片的新产线投产,非硅成本有望达到0.21元/瓦。

值得注意的是,爱旭和通威均没有或仅有极小的组件产能,这意味着他们生产的光伏电池几乎全部供应到公开市场,这与垂直一体化厂商电池产能绝大多数都供应给自身的组件业务,形成鲜明对比。

不过多位业内人士认为,通威与爱旭在电池非硅成本控制上的优异表现,并非源于其专攻电池片生产。

“主要是新产能、新设备。”一位不愿具名的电池生产商负责人表示,在光伏电池领域,新投产的产线往往比旧有产线更具有竞争力,生产效率提高,同时投资成本降低。

不仅通威、爱旭,包括隆基股份、天合光能、晶科能源等一线厂商新投产的电池产线,同样具备与通威、爱旭相比肩的非硅成本。

咨询机构EnergyTrend曾在2018年做过各光伏电池企业非硅成本的分析,通威股份和隆基泰州工厂处于第一梯队,拥有最好的非硅成本,爱旭和天合、阿特斯、晶澳、晶科等一线厂商的新投产电池产线拥有相当的非硅成本,第三梯队则是一些二、三线电池生产商,第四梯队是产能小于1GW,不能正常运营的电池厂商。

不管从成本控制、还是转换效率提升,专业化生产的模式并没有相对垂直一体化模式的独特的竞争力,其成本控制和效率提升,仍然有赖各家提升管理水平、投产高效率新产线,以及各家的研发团队水平。

上述不愿具名电池厂商负责人表示,恰恰相反,专业电池生产商的电池产线,经过几年后,相比新建产能也会失去竞争力,这时候往往会选择向下游发展,去做组件,甚至发展电站业务,来尽可能延长这些已成为旧产线的生命周期,让生产的失去竞争力的电池片在体系内消化。

晶澳太阳能就是一个典型案例,晶澳起家即从事光伏电池的研发、生产,2006年进入光伏电池领域后很快扩张产能,跃升为世界电池生产商前列,到了2011年,晶澳开始拓展组件业务,在合肥投资电池、组件一体化基地,之后又发展电站业务。

通威、爱旭大规模进入光伏电池领域的时间还不长,那些投产的电池产线还没有成为失去竞争力的“包袱”,不过通威已经呈现出向下游发展的趋势,除了上游更早进入的多晶硅领域,通威也有少量的组件业务,以及较大规模的光伏电站。

03扩产不停歇

通威和爱旭在光伏电池上的扩产计划令业界印象深刻,但事实上,光伏电池的扩产是一线电池厂商的普遍行为。

上个月初,隆基股份在西安的5GW单晶电池项目正式投产,这只是隆基三年扩产计划(20192021)中电池产能布局的一个项目。按照隆基规划,2021年PERC电池产能将达到20GW。

从2019年以来,不仅通威、爱旭,包括隆基、阿特斯、晶科、晶澳等一线厂商均在PERC电池上不断扩产。

从去年7月份开始,单晶PERC电池开始快速跌价。去年6月底,单晶PERC电池片的市场均价还在1.16元/W左右,到今年6月,158.75mm单晶PERC电池片市场均价已经跌至0.79元/W,接近一年时间,单晶PERC电池的价格下跌了30%以上。

从去年下半年开始,PERC电池价格快速下跌开始冲击那些成本控制能力较弱的电池生产厂家,整个电池行业的出货量开始向一线大厂集中。

中国光伏行业协会统计显示,到2019年12月,产能小于1GW的电池厂商产能利用率跌到了4成,产能小于2GW大于1GW的电池厂商的产能利用率也跌到了5成以下。作为对比,2GW以上产能规模的电池生产商,产能利用率则不降反升,突破了8成。

至于成本控制能力公认最为出色的通威股份,截至2019年11月,其电池产能已经连续63个月满产满销,开工率100%。

PERC电池产能过剩的背景下,成本控制能力优异的一线厂商加速扩产,来进一步提高行业集中度,并挤出那些成本控制能力较弱的中小电池生产商。

“通威、爱旭的扩产是零和游戏。”上述电池生产商的负责人表示。

事实上,一线大厂扩张的PERC电池新产能不仅将挤掉市场上弱势的多晶电池,也将对早期的PERC产能形成替代。

一家电池设备企业负责人在投资者交流会中表示,随着新PERC产能在2020年集中投产,预计2020年将有30-40GW多晶产能面临淘汰,同时前两三年投产的约20GW老PERC产能因成本较高也可能被淘汰。

光伏电池的头部厂商通过扩张产能来提升市占率仅是目标之一,事实上,由于新产能相比旧产能的竞争力优势,头部厂商也不得不继续扩产。

光伏电池产线作为固定资产投产,一般在十年折旧,但由于光伏行业技术更迭非常快速,电池产线往往在短短几年间就失去了市场竞争力。

在PERC电池从2016年快速产业化以来,光伏行业经历了一个技术更迭异常快速的5年,5年间,每年PERC电池的转换效率都在不断提升,新建产能的生产效率在快速提高,投资成本却大幅下降。

2011-2016年,光伏电池转换效率年提升约0.3%,2016年至今,PERC电池的转换效率年提升达到了0.5%,以上个月隆基西安投产的5GW电池项目为例,PERC电池量产效率已经超过了23%。

据中国光伏行业协会统计,2019年PERC电池产线投资成本已经降到了30.3万元/MW,折合约3亿元/GW。

一家电池厂商负责人表示,在2016年,一条1GW的电池长线投资成本要超过5亿元,但现在最新的投资成本只要1.5亿元/GW,如果配上好的设备,1GW产线投资成本也就在2亿元左右。

与投资成本大幅降低相对应,是PERC电池产线生产效率的大幅提升,这些带来了新产能相比旧产能的竞争优势,随着PERC新产能的投产,早前从常规电池改造而来的PERC电池产线,以及二三年前投产的PERC电池产线,都面临淘汰风险。

“头部厂商需要扩张新产能,来保持竞争力。”上述负责人表示,为了摊薄旧产能的相对较高的成本,也需要投产更大规模的低成本的新产能,“某种程度来说,电池厂商也不得不扩产。”

资本市场的普遍看好,也对电池厂商的扩产起到了巨大的推动作用。

隆基股份、通威股份、爱旭股份等在电池产能上扩产迅猛的厂商,均为国内资本市场上市,通过发行股票募资,扩充自身的电池产能,而新产能带来的竞争优势和市场地位提升,又反过来推动了公司市值的上涨。

7月24日,隆基股份市值突破2000亿元,再次创下记录,保持全球市值第一的光伏企业地位。7月21日,通威股份市值突破了1000亿元,成为全球第二家

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