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光伏行业分析报告

来源:唯信网配资平台    编辑:zhangyakang    阅读:197 次
2017-07-22

行业概要

 
行业定义:光伏行业-photovoltaic,简称PV。主要通过单、多晶硅以及薄膜太阳电池吸收太阳能并转换成电能加以储存的新能源行业。太阳能相较于风电,水电、核电相比,无排放、无噪音、安全可靠且技术逐步趋于成熟。
通过太阳能发电技术和蓄电技术结合的方式,太阳能几乎可以稳定地满足全国未来的能源需求。



光伏组件主要材料

名称定义用途
单晶硅具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度非常高,接近100%纯度。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成
多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。主要用于半导体、太阳能电池的制造。
薄膜电池将硅料制成薄膜型的电池 耗硅量低 能源转化率高的能源产品将薄膜电池附在板材或者是建筑材料上用于太阳能发电。技术尚不成熟,应用领域少(不足10%)。


来源:分析师自主整理


控制光伏发电成本 原材料生产成本至关重要

多晶硅是太阳光伏电池以及半导体集成电路的原材料,处于光伏产业链的最前端,技术含量最高。
多晶硅最大的贡献就是降低了太阳能电池的成本,拉低了太阳能发电的电价。对全球节能减排影响深远。

多晶硅的生产如下表所示,主要有西门子法、西门子改良法、硅烷法和冶金法。西门子改良法相较于其他方法有产品纯度高、无有毒排放、转化率高成本低的特点。
如今,西门子改良法是综合评价最高的多晶硅生产工艺。短时间内不会被其他工艺所取代。

从2011年开始多晶硅技术研发被列入“十二五”国家科技支撑计划。并于2014年取得重大突破。
中国多晶硅产业技术创新战略联盟秘书长、中国电子材料行业协会经济技术管理部主任鲁瑾发言:“短短三年间,重点突破了大规模改良西门子法多晶硅低成本生产技术优化集成,物理法多晶硅生成低成本新工艺和硅烷法多晶硅产业化制备技术探索,形成了自主知识产权的高效低成本多晶硅制备技术和节能减排全循环清洁生产关键技术。”
改良后的多晶硅生产综合能耗较原来降低约40%,生产成本也由原来的250元/公斤下降到150-120元/公斤。

从成本结构来看,无论是上游硅片生产还是中游组件制造,原材料多晶硅的占比都最大。光伏组件所有原材料主要有单、多晶硅料、硅片、电极浆料、EVA、背板等。如下图所示原材料的成本主要提现在背板、EVA、玻璃和框架上。
因此,多晶硅成本的降低将是控制光伏发电成本的一个重要途径。

注:EVA-光伏EVA胶膜,粘性胶膜,受热不会软化变形。常用于玻璃以及金属材料的粘合


多晶硅主要制造工艺


核心工艺优点缺点
西门子法高纯度冶金硅与氯化氢(HCL)合成为便于提纯的三氯氢硅气体,然后将该气体精馏提纯。最后通过还原反应和化学气相沉积将高纯度的三氯氢硅气体转化为高纯度的多晶硅。可提取高纯度多晶硅(纯度近乎100%)转化率低、有毒排放严重、生产成本高。
改良西门子法在西门子法的基础上,增加了尾气回收和四氯化硅氢化工艺,实现了生产过程的闭路循环,既可以避免剧毒副产品直接排放污染环境,又实现了原料的循环利用、大大降低了生产成本可提取高纯度多晶硅(纯度近乎100%)。相较于西门子法,无有毒排放、转化率提高而带来的成本下降。-
硅烷法核心工艺是利用高纯度硅烷在反应器中热分解为高纯度硅。热解是所需温度较低(约800度)所以技术难度较低、生产效率高、耗电量低。技术相较西门子法不成熟,设备建设成本高。纯度较差
冶金法将纯度较好的冶金硅溶解,凝固成硅锭。再通过粉碎清洗、等离子熔炉以及电子束熔炉去除各种杂质并生成太阳能多晶硅。较西门子法简单、耗电量低、投资少、建设周期短、生产成本低。生成的多晶硅纯度低

信息来源:分析师自主整理

数据来源:中国光伏行业协会


原料跌价导致行业萎缩 政府补助重燃市场热情

光伏产业链包括上游硅料、铸锭、切片/硅片制造。中游为电池片以及光伏组件的制造。
下游为系统的装载与运营管理。由于进入门槛较低,最初大量企业涌入电池以及光伏组件制造市场。
由于当时国内缺少上游原材料制造技术以及下游系统装载技术以及管理运营的经验,上游硅片、硅料和下游的技术设备全部都依靠国外进口。
随着近几年国内行业的快速发展,光伏产业链由已中游开始逐渐向两头延伸。

从利润结构看,上游硅片、硅料的生产毛利率最高,下游的系统装载以及设备运营由于国家的补贴,收益也相对稳定。
而中游的组装过程由于技术含量较低,导致竞争激烈、收益率也相对较低。
2011年以前,得益于硅料价格的持续高位,整个光伏行业的绝大部分利润都集中在上游的单晶硅和多晶硅的生产环节,上游企业盈利能力明显高于下游。
但进入2012年以后单、多晶硅的价格迅速下跌,上游盈利能力大幅减少,导致大量上游企业退出市场。光伏行业也曾一度陷入冰封期。

直到2013年下半年《国家完善光伏发电价格政策》发布,确定光伏发电的补贴为0.42元/千瓦时。这一价格较市场预期的0.35元/千瓦时高出了近20%。

这一政策的落地,大大推进了市场对光伏发电站的建设热情。上游产业也因此明显回暖,并逐渐冰封期,行业整体逐渐显现出“量价齐升”的复苏现象。



来源:分析师自主整理


成本问题依然阻碍产业发展 路途遥远 仍需扶持

光伏产业是清洁、安全的新兴能源,在提倡环保、节能、低碳的大环境下,光伏行业无疑成为国家政策支持的重点对象。
但由于光伏产业-尤其以光伏电站为重。系统各部件的造价、安装成本、以及在系统运营期间的维护成本等各项支出。
且由于技术、成本等各方面的原因,未得以广泛应用,无法发挥其规模效应。使得光伏发电的成本居高不下。
故政府实施了大量补贴政策,支持该行业的发展。

目前光伏发电站的发电成本控制在0.9-1.0元之间。算上政府的各项补贴,一个光伏电站的成本回收时间大约在5-8年之间。
其中还不含该运行期间的各项维护费用。整体来看光伏发电成本较高。
据测算,
光伏发电成本只有在低于0.6元/度的情况下,才有可能与燃煤发电市场竞争。


各类扶持政策汇总










信息来源:分析师自主整理


市场情况

 
光伏产品大国 各制造环节均占据国际市场半数以上份额

2016年全球多晶硅产量38.4万吨,国内产量18.0万吨,占比46.8%。2015年(暂无2016年数据)全球光伏组件产量65GW,国内产量43GW,占比65.2%。
自2010年(暂无2010年前国内产量数据)起多晶硅产量稳步上升,受全球整体产能过剩影响,2012年下半年开始国际多硅晶价格大幅下跌由2010年9月高位38.56万元/吨,下跌至2012年12月的11.9万元/吨,跌幅超过七成。
致使国内外大量多晶硅制造业退出市场,多晶硅产量增长率大幅下跌至负增长。
随后行业逐步回暖,2016年国内外多晶硅产量增长率分别为全球9.7%、国内9.1%。

从全球产量结构来看,中国无论是在技术含量较高的上游多晶硅制造环节,亦是在中游技术含量较低的硅片/电池片制造环节,都已稳居全球第一。
硅片以及光伏组件制造也更是占领了七成以上的国际市场。中国无疑已成为全球光伏产业第一大国。







数据来源:中国光伏行业协会

产能过剩情况改善,政策扶持、技术革新致使产业整体向好

据中国光伏行业协会秘书长王勃华介绍,近年光伏企业产能利用率得到有效提高,在硅片、光伏组件、电池等方面产能及利用率上升趋势明显。
硅片方面,产业集中度依旧较高。据统计规模以上37家硅片制造商平均产能利用率达到94%,经过2012-2013年的一轮淘汰,产能过剩现象已大幅得到改善。
光伏组件方面,全年产量超过43GW,晶硅电池仍为主流,多晶组件平均转换效率15.91%,单晶组件为16.53%,企业平均产能利用率为86%。
行业前十企业盈利水平维持在两位数水准。

电池发展方面,单晶及多晶电池产业化效率分别达到19.5%和17.95%,单晶硅片价格下滑使P型单晶电池成本下降明显。
高效电池技改或扩产速度加快,电池生产线全球布局趋势越发明显。

光伏电站方面,由于技术限制造成的成本居高不下,即使得到政策扶持,整体盈利能力依旧偏低。光伏产业的应用层面的技术开发,仍然路途遥远。
同事王秘书长强调,光伏投资热情从上一轮的制造环节向应用环节转移,除金融机构外,很多传统行业企业也切入光伏设备领域。
在“一带一路”战略引导及国际贸易保护形势影响下,我国光伏企业的“走出去”步伐也在不断加快。整个行业呈现出一片欣欣向荣的景象。


附:行业各环节利润情况

数据来源:2016-2017年中国光伏产业年报

新三板光伏行业挂牌企业

正信广电:838463
恒瑞能源:830807
中海阳:  430065
金友智能   830994


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