光伏系列报告之（十八）：PERC电池进入全盛阶段，带来设备产业繁荣.pdf

敬请阅读末页的重要说明 证券 研究报告 | 行业 深度报告 工业 | 新能源 推荐 （ 维持 ） 光伏系列报告之（十八） 2018 年 12 月 10 日 PERC电池进入全盛阶段 ，带来设备产业繁荣 上证指数 2606 行业规模 占比 % 股票家数（只） 38 1.1 总市值 （亿元） 4944 1.1 流通市值（亿元） 2650 0.7 行业指数 % 1m 6m 12m 绝对表现 3.5 5.9 -4.4 相对表现 4.8 22.8 15.5 资料来源：贝格数据、招商证券 相关报告 1、电力设备新能源行业 2019 年度投资策略 电力设备有性价比，静候新能源盈利能力见底 2018-11-26 2、 2018 年光伏行业中报总结 上游分化明显，组件进入微利时代2018-09-11 3、第 8 批推荐目录发布，高能量密度保持与燃料电池车型增长 动力电池与电气系统系列报告之（二十二） 2018-08-06 PERC 光伏 电池 在 2016-2017 年开始规模化推广，技术、工艺、供应链都更成熟。目前， PERC 电池较规电池的经济性已非常明显， 2018 年 PERC 电池特别是单晶 PERC 在高速发展，但受 5.31 光伏新政与供应链能力等因素影响，预计光伏电池 PERC 化进程会延续到 2019-2020 年，我们估算全球 PERC 电池 2016-2018年新增产能分别 7GW、 18GW、 28GW， 2019 年 新增产能 将 在 30GW 以上， 电池向 PERC 升级 催生了大量设备投资需求 ， 且其中大部分环节正在 进口 替代过程中 ，考虑到较长的调试与交付周期，预计核心装备公司近几年业绩弹性和 确定性都比较 强 。 PERC 电池产业开始进入全盛阶段。 PERC 于 2016-2017 年开始上规模的应用，目前，单晶 PERC 电池较普通产品 的 经济性非常明显，也迫使 资产负债表能支撑的企业纷纷上 PERC 电池或进行 PERC 改造。估算全球 PERC 存量产能在 2015-2018 年分别为 5GW， 12GW， 30GW， 58GW， 2016-2018 年新增产能分别 7GW、 18GW、 28GW，预计 2019 年 存量产能将 达到 90GW以上。 大部分 环节正在 进口 替代 。 国产设备由于在性能、价格、服务上都具备优势，在常规电池线设备环节 正在 全面的进口替代， 其中 ， 丝网印刷等环节已经基本完成国产化 ， 常规 PECVD、扩散、蚀刻等环节的设备，国产设备 也开始占据高 份额 ， PERC 的关键设备如 氧化铝 PECVD 也在逐步开始国产化 。 国内核心设备公司业绩弹性、确定性较 强。 光伏电池设备环节产能 比较 集中，竞争也非常激烈，目前 PERC 电池的盈利能力明显强于常规电池，主流企业纷纷加速建设 PERC 电池。而国内企业正在经历国产化替代最快的阶段，主要企业的订单情况饱满， 预收 、存货与发出商品等 指标 保持强劲增长，预计后续业绩弹性也将比较高。 电池 等光伏设备需求有望继续超预期 。 本轮 PERC 升级 正在加速推广阶段 ，而在 PERC 的基础上，还 有 一些别的提升效率的技术在孵化或开始应用 ， 后续继续升级改造的空间较 大。 另一方面，近几年随着光伏系统造价的快速下降，发电侧平价也更接近，经济性进一步凸显，也促使海外市场超预期增长。因此，从硅料到硅片到 PERC 高效电池以及组件的需求都可能再超预期。在需求扩张中伴随着的技术进步与升级，将给电池等装备产业带来繁荣。 投资建议 。 电池片环节主要企业可能有较大的业绩弹性 ，产业并购整合也可能加速 ， 重点关 注电池环节公司，捷佳伟创、迈为股份；推荐晶盛机电、先导智能（机械联合覆盖）；关注组件装备公司康跃科技 。 风险提示： 新能源 行业 政策 波动或低于预期 ， 新技术变革对现有产业冲击。 游家训 021-68407937 youjxcmschina S1090515050001 研究助理 普绍增 pushaozengcmschina 重点公司主要财务指标 股价 17EPS 18EPS 19EPS 18PE 19PE PB 评级 捷佳伟创 29.10 0.79 1.0 1.4 29.1 21.0 4.3 未有评级 迈为股份 128.4 2.52 3.5 5.7 36.7 22.5 6.0 未有评级 晶盛机电 10.82 0.30 0.47 0.6 23.0 18.2 3.5 强烈推荐 -A 先导智能 29.09 0.61 0.92 1.2 31.6 24.2 8.0 强烈 推荐 -A 康跃科技 9.68 0.30 0.55 0.73 17.6 13.3 1.6 未有评级 资料来源：公司数据、招商证券 -30-20-10010Dec/17 Apr/18 Jul/18 Nov/18(%) 新能源 沪深 300 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 2 正文目录 一、 PERC 电池已在高速推广期 . 5 1.1、 PECR 简介 . 5 1.2、 PERC 迅速获得产业认同并已 进入推广期 . 7 二、国内电池设备公司业绩弹性与确定性较大 . 9 2.1、 PERC 电池正在高速增长时期 . 9 2.2、国内设备企业打破外资垄断，市场份额不断提升 . 10 2.3、国内优势公司快速扩张 . 14 2.4、主要设备企业订单饱满且仍在快速增长，业绩有望高增长 . 16 三、电池装备展望：未来需求与技术进步可能超预期 . 18 3.1 光伏行业技术进步快，电池片环节还有一些新技术 . 18 3.2 每一轮技术进步都将带来大量设备投资 . 19 3.3 发电侧平价正在接近，终端需求可能继续超预期 . 20 风险提示 . 23 相关报告 . 23 图表目录 图 1 PERC 电池与常规电池对比分析 . 5 图 2 PERC 电池较常规电池多了背面钝化、激光开凿两道工序 . 5 图 3 PERC 电池生产环节及对应设备 . 6 图 4 不同技术路线的市场份额统计与估计（单位， %） . 6 图 4 2017-2021 各类电池量产效率预测（单位， %） . 8 图 5 单晶 PERC 效率是目前最高的技术路线 . 8 图 6 单晶 PERC 组件效率优势同样显著 . 8 图 7 全球 PERC 电池产能及产量（统计口径差异较大，单位， MW） . 9 图 8 国内设备公司产品已经基本能覆盖全产业链 . 11 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 3 图 9 外资设 备投资约为国内设备的 2 倍价格（估算值） . 13 图 10 光伏行业技术进步目前已经到了电池片环节 . 18 图 11 单晶 PERC 电池效率处于快速提升期 . 18 图 12 单晶 PERC 电池效率仍有很多提升路线 . 19 图 13 以硅 料为例设备折旧占成本比例很高 -通威 . 19 图 14 以硅料为例设备折旧占成本比例很高 -协鑫 . 19 图 14 全球光伏装机量及预测值 . 21 图 15：系统成本下降 . 22 图 16：中国用户侧电价情况（元 /kWh） . 22 图 17 光伏电池片价格走势（元 /W） . 22 图 18 光伏组件价格走势（元 /W） . 22 表 1：效率提升导致电池片环节非硅成本下降测算（未考虑装备与辅材价格下降） . 7 表 2：高效组件对 BOS（光伏系统中非组件的部分）成本节省估算（未考虑装备与辅材价格下降） . 7 表 3： 2018 年底全球 Perc 产能分布情况（有修正， MW） . 9 表 4： PERC 电池设备空间测算（如全部新建投入） . 10 表 5：光伏电池各环节设备及价值量、公司分析 . 11 表 6：全球主要光伏设备公司排名 . 12 表 7：迈为丝网印刷设备与 国外领先企业 Baccini 技术参数对比 . 12 表 8： PECVD 产品主要参数对比 . 12 表 9：扩散炉主要参数对比 . 13 表 10：单晶槽式制绒设备参数对比 . 13 表 11：全自动高效硅片上片机参数对比 . 13 表 12：迈为股份（丝网印刷还价）市占率迅速提升 . 14 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 4 表 13：光伏电池片丝网印刷设备市占率对比 . 14 表 14：海外设备 公司梅耶博格在中国地区增速放缓（单位，百万美元） . 14 表 15：海外设备公司 Amtech 在中国地区增速放缓（单位，百万美元） . 14 表 16：海外设备公司 Centrotherm 在中国地区出现下滑（单位，百万美元） . 14 表 17：捷佳伟创募投项目情况 . 15 表 18：捷佳伟创资产、员工快 速扩张 . 15 表 19：迈为股份此次募投项目情况（单位，百万元） . 15 表 20：迈为股份目前处在扩张阶段 . 15 表 21：蒂尔激光募投项目 情况（单位，百万元） . 15 表 22：罗博特科募投项目情况（单位，百万元） . 15 表 23：迈为股份新增订单快速增长（单位，百万元） . 16 表 24：迈为股份在手订单饱满（单位，百万元） . 16 表 25：捷佳 伟创新增订单保持扩张（单位，亿元） . 16 表 26：设备公司预收账款快速增加 . 17 表 27：设备公司发出商品增长，开始进入交货期（单位，百万元） . 17 表 28：经营周转情况（单位，天） . 17 表 29：光伏行业固定资产增长很快（单位，百万元） . 19 表 30： 光伏行业在建工程情况（单位，百万元） . 20 表 31：光伏行业购置设备等现金投入情况（单位，百万元） . 20 表 32： 2018 年组件出货量不弱 . 21 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 5 一、 PERC 电池 已在高速推广期 1.1、 PECR 简介 何为 PERC？ PERC 的全称是钝化发射极和背面电池 。在传统的光伏电池中，很大一 部分红光 (长波 )透过电池但 没有发电 产生能量 ， 通过在电池背面加上一种 介质膜反射了这部分 光，使这部分光子 获得“第二次机会”来发电，从而提高了发电效率 ，这就是 PERC电池的大致工作机理 。 图 1 PERC 电池与常规电池对比分析 资料来源： TaiyangNews、 招商证券 PERC 较常规电池 只多出来几 道工序。 PERC 主要是针对电池背面的一种优化技术，与传统的光伏电池的主要差异是增加了背面钝化工序。 具体到生产流程上，主要多出来背面钝化和背面开槽两道工序；同时，在单面蚀刻 &边缘隔离环节也需要相应的优化工序，因此，传统 电池（ 产能较新的）都可以通过增加部分 设备来实现 PERC 升级。 图 2 PERC 电池较常规电池多了背面钝化、激光开凿两道工序 资料来源： TaiyangNews、招商证券 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 6 图 3 PERC 电池生产环节及对应设备 资料来源： 公开资料、 招商证券 技术路线与增加装备系统介绍 。 PERC 的具体实现路径上 ，主要有 PECVD（等离子增强化学气相沉积） 、 ALD（原子层沉积） 两种路线 ， 还有一种可理解为混合型，都是在背面形成氧化铝钝化膜。 其中， ALD 形成的氧化铝膜厚度较薄，对浆料耗材较少；但 PECVD 在供应商 稳定性、装备成本上有显著优势，且用户已经有很好的工艺基础（原来光伏 电池就需要用PECVD），目前 90%左右的客户仍选择 PECVD 路线。 如果选用 PECVD 模式，每 GW 电池产线全设备投资额，采用全进口设备大约近 5 亿元，而采用国产系统造价可能在 2.7-3.x 亿元（目前很大一部分环节已经完成了国产化替代），其中， PERC 部分新增系统造价 0.7x-0.9x 亿元左右。 图 4 不同技术路线的市场份额统计与估计（单位， %） 资料来源： TaiyangNews、 招商证券 制绒以降低反射率制绒清洗设备形成 PN 结，产生电能扩散炉边缘刻蚀，避免短路刻蚀设备镀膜，减少反射传统 P E C V D沉积背面蚀化叠层氧化铝 P EC V D背面蚀化 层激光设备印刷正负极丝网印刷机形成欧姆接触烧结设备电池片分档自动分选机上下料，装卸片自动化设备P E R C 增加了两个环节行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 7 1.2、 PERC 迅速获得产业认同并已进入推广期 单晶 PERC 目前效率优势 非常 明显。 PERC 较常规电池的经济性体现在两个方面： 1） PERC 发电效率更高，但另一方面，又增加了一部分装备与铝浆等耗材成本，但如果 PERC 效率持续提高到一定程度，单瓦的成本又可能比常规电池要低。 2） 由于 PERC 提高了单位面积的发电输出，因此在同样发电容量的光伏电站建造中，用到的土地面积、支架等辅助材料都要更少，降低了众多的系统成本。 特别是近几年以来， PERC 造价迅速降低，在考虑发电效率提升的条件下， PERC 电池单瓦成本已与常规电池相当（双面 PERC 已基本持平）。另外，如果考虑占地面积、运输费用、辅材消耗量等因素， PERC 电池制成的高效组件单瓦成本其实已经低于常规组件，并且该优势可能随着 PERC 发电效率后续继续提升而扩大。 PERC 技术的经济性在产业中得到迅速认可，从 2016 年开始， PERC 开始在国内外上规模的改造或新建。 双面电池增加成本几乎可以不考虑，但却有约 0.1 元 /W 的溢价；组件成本增加约 5%，系统成本增加不到 3%，却能带来 5%以上的发电量增加。 表 1： 效率提升导致电池片环节非硅成本下降测算（未考虑装备与辅材价格下降） 效率 21.50% 21.75% 22.00% 22.25% 22.50% 22.75% 23.00% 面积 241.00 241.00 241.00 241.00 241.00 241.00 241.00 加工成本 （元 /片 ） 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 功率 （瓦 /片） 5.18 5.24 5.30 5.36 5.42 5.48 5.54 电池非硅成本 （元 /瓦） 0.38 0.38 0.37 0.37 0.36 0.36 0.36 封装成本 206.50 206.50 206.50 206.50 206.50 206.50 206.50 理论封装功率 310.89 314.51 318.12 321.74 325.35 328.97 332.58 CTM 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 实际封装功率 303.12 306.64 310.17 313.69 317.22 320.74 324.27 封装非硅成本 0.68 0.67 0.67 0.66 0.65 0.64 0.64 非硅成本 1.06 1.05 1.04 1.03 1.01 1.00 0.99 资料来源：招商证券 表 2： 高效组件对 BOS（光伏系统中非组件的部分）成本节省估算（未考虑装备与辅材价格下降） 建设成本 (元 /W) 普通电站 山地电站 水面漂浮电站 270W 285W 300W（ 270W 285W 300W 270W 285W 300W 支撑结构 0.314 0.298 0.283 0.471 0.448 0.424 1.5 1.421 1.35 直流线缆与汇流箱 0.204 0.19 0.18 0.204 0.194 0.18 0.204 0.194 0.18 光伏场区施工与安装 1.3 1.236 1.171 1.561 1.484 1.4 1.006 0.957 0.906 其他设备、公用工程 0.95 0.95 0.95 1.05 1.05 1.05 1.09 1.09 1.09 BOS 成本 2.769 2.679 2.587 3.286 3.176 3.063 3.8 3.662 3.529 BOS 成本差 / 0.089 0.092 / 0.11 0.113 / 0.138 0.132 资料来源：隆基股份，招商证券 注： 270、 285、 300W 分别对应普通多晶、普通单晶、 PERC 单晶系统。 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 8 PERC 已经进入快速推广阶段 。 PERC 于 2016-2017 年开始上规模的应用， 2017 年应用该技术的单瓦盈利增加一度超过 0.2-0.5 元，目前单晶电池较普通产品盈利增加仍在0.05-0.1 元左右，电池片环节的残酷淘汰性竞争，促使资产负债表能支撑的企业纷纷上PERC 电池或进行 PERC 改造 ， 目前正在推广高峰时期。 图 5 2017-2021 各类电池量产效率预测 （单位， %） 资料来源： EnergyTrend， 招商证券 图 5 单晶 PERC 效率是目前最高的技术路线 图 6 单晶 PERC 组件效率优势同样显著 资料来源： TaiyangNews、 招商证券 资料来源： TaiyangNews、 招商证券 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 9 二、国内电池设备公司业绩弹性与 确定性较大 2.1、 PERC 电池正在高速增长时期 PERC 正在全盛发展期 。 PERC 技术 在 2016 年开始规划应用， 估 算全球 PERC 电池 存量产能在 2015-2018 年分别为 5GW、 12GW、 30GW、 58GW， 2016 至 2018 年新增产能分别 为 7GW、 18GW、 28GW（部分 行业协会 统计可能统计到了 2019 年 2 月 估计值，因此有差异 ），预计 2019 年 存量产能 达到 90GW 以上， 2019 年新增产能在 35-38GW。 PERC 电池相关装备需求保持 快 增长 。 近几年电池片各环节国产化发展较快，前期为 梅耶博格 等外企几乎垄断的市场格局快速改变，价格也下降较快， 2016 年每 GW 的 PERC 造价可能在 5-6 亿元，我们估算目前已降低到 2.7-3 亿元 ，如果对近几年刚投运的新线进行PERC，成本会更低一些 。 根据当前的成本及后续可能降价情况估算， 2019 新增相关电池装备需求将超过百亿元，2020 年可能超过 120 亿元，届时 PERC 渗透率可能达到 85%以上。 图 7 全球 PERC 电池产能及产量（统计口径差异较大，单位， MW） 资料来源： TaiyangNews、 招商证券 表 3： 2018 年底全球 Perc 产能分布情况（ 有修正， MW） 公司 2016 年产能 2017 年产能 2018 年 底实际 产能 估计 通威股份 400 6000 韩华太阳能 2500 2600 5000 爱旭 900 2500 5000 乐叶光伏 1000 2000 3500 晶澳太阳能 700 3000 4200 润阳悦达 540 4000 平煤隆基 2000 4000 晶科 100 2500 3500 苏民新能源 0 0 3000 潞安光伏 500 2500 东方日升 0 1000 2000 天合光能 700 800 2000 中利腾辉 500 700 2000 4520289013340795028900179106569049980010000200003000040000500006000070000C a p a c i t y P r o d u c t i o n C a p a c i t y P r o d u c t i o n C a p a c i t y P r o d u c t i o n C a p a c i t yP l a n sP r o d u c t i o nP l a n s2015 2016 2017 2018行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 10 公司 2016 年产能 2017 年产能 2018 年 底实际 产能 估计 阿特斯 240 500 1500 顺风光电 120 480 1500 东方环晟 760 760 1500 中环股份 1200 1200 山东润峰 1000 1000 正泰太阳能 100 600 1000 亿晶光电 300 700 700 旭宏光电 680 680 680 无锡尚德 50 600 600 新日光 200 600 600 横店东磁 500 500 昱晶能源 350 350 350 协鑫集成 0 200 200 茂迪 200 200 200 中电光伏 35 100 晋能清洁能源 80 100 100 博威 100 100 100 大和热磁 100 100 航天机电 100 100 合计 9580 27345 58730 资料来源：北极星、招商证券 表 4： PERC 电池设备空间测算（如全部新建投入） 2016 2017 2018E 2019E 2020E 存量电池片产能（ GW） 100.1 115 125 150 170 PERC 渗透率（ %） 13.3 26.1 46.4 63.3 85.0 PERC 存量产能（ GW） 12 30 58 95 145 PERC 增量量产能（ GW） 7 18 28 37 50 PERC 新增工序单位投资额（亿元 /GW） 2 1.3 0.9 0.85 0.8 PERC 新增工序对应设备市场空间（亿元） 14 23.4 25.2 31.45 40 传统工序单位投资额（亿元 /GW） 3 2 2 1.9 1.6 传统工序设备升级对应市场空间（亿元） 21 36 56 70.3 80 合计设备市场空间（亿元） 35 59.4 81.2 102 120 资料来源：公开资料、招商证券 2.2、 国内设备企业 打破外资垄断 ，市场份额不断提升 国内设备公司产品覆盖全面。 目前，国内公司在常规电池线设备环节实现了全面的过长替代， PERC 电池线的激光设备也实现了国产化，而 PERC 的关键设备，氧化铝 PECVD目前国内公司已经开始有产品试用，具备替代国外设备的能力。 国产设备性能、价格、服务上都具备优势。 从产品的技术参数、产能等指标看，国产设备目前已经大多达到了进口设备的水平，在丝网印刷、常规 PECVD、扩散、蚀刻等环节，国产设备性能甚至超过了进口设备。 从产品的价格看，国内设备价格普遍低于进口设备，常规电池线的纯国产设备投资额大约为 2亿元 /GW，进口设备则需要 4亿元 /GW，国产设 备价格只需进口设备的一半左右。