供给强周期,需求高成长!光伏玻璃厂商该如何管控成本构筑竞争力?

细说光伏 2022-08-03

光伏组件光伏供给和需求

6418 字丨阅读本文需 15 分钟

鉴于光伏产业的良好前景,光伏玻璃景气度上升,但由于行业具有一定技术、资金壁垒,发展初期我国光伏玻璃主要依靠进口。近年来,国内厂商不断进行技术引进和研发,逐渐打破国外企业在光伏玻璃行业的垄断,我国逐渐成为光伏玻璃生产大国,产量占比达到全球90%以上,全球约80%的光伏电池组件采用中国生产的光伏玻璃。

数据显示,2020年,我国光伏玻璃产量为5.47亿万平方米,较上年同比增长10.1%;光伏玻璃产能为7.14亿万平方米,较上年同比增长7.7%。2021年,我国光伏玻璃产量约为5.94亿万平方米,较上年同比增长8.6%;光伏玻璃产能为7.66亿万平方米,较上年同比增长7.3%。

由于规模效应、技术资金壁垒、客户黏性等因素的存在,我国光伏玻璃大规模企业具有明显优势,近年来行业集中度不断提高。数据显示,信义光能、福莱特两家企业产能总占比由2021年的45%增长至2022年2月的52.9%。随着头部企业先后公告扩大产能的计划,预计我国光伏玻璃行业集中度将不断提升。

一、光伏玻璃:主要辅材,提供透光及保护性能

光伏玻璃是光伏组件主要辅材。单体太阳能光伏电池因机械强度差、易受空气 中水分和腐蚀性气体氧化锈蚀,需被 EVA 胶片密封在一片封装面板和一片背板中 间形成组件。光伏玻璃、EVA、背板、边框是光伏组件 4 大主要辅材。

光伏玻璃在组件中主要提供高透光率及保护性能:高透光率提高光电转化效率:铁是光伏玻璃中主要着色元素,铁含量高会 增加对太阳光的吸收,降低玻璃透光率。光伏玻璃通过降低铁含量以达到 更高透光率,太阳能电池片光电转化效率更优。

工业应用中,透光率每提高1%,组件发电功率可提升0.8%;提供保护性能,延长组件寿命:光伏玻璃经过钢化处理后,具有更高强度, 可使太阳能电池片承受更大风压及较大昼夜温差变化。此外,光伏玻璃对 雨水和环境中的有害气体具有一定耐腐蚀性能

二、光伏玻璃行业发展利好

1.光伏政策利好光伏玻璃行业发展

我国高度重视能源安全和可持续发展问题,随着光伏发电技术的不断进步和成本持续降低,光伏发电已成为主力可再生能源之一,近年来国家相关部门出台了一系列支持光伏行业发展的政策,极大促进了我国光伏产业的发展,光伏产业已成为我国少数具有国际竞争优势的战略性新兴产业之一。光伏玻璃作为光伏产业的重要部件,自然也受到利好政策支持。

2.光伏装机量增长,带动光伏玻璃行业发展

近年来,随着光伏行业的降本提效持续推进,光伏发电的经济性日益凸显,我国光伏装机规模呈现出快速增长的态势,未来,光伏玻璃的需求有望持续增长,同时也将吸引更多投资,带动光伏玻璃行业发展。

三、供给端:窑炉生产可类比浮法,周期属性较强

光伏玻璃生产端与浮法玻璃可比性较强,窑炉特性导致供给随价格周期波动。停窑成本高,需连续生产。浮法玻璃若停窑后需处理熔窑内玻璃液、锡槽内锡液,以避免窑炉损耗,且再次投产需进行新一轮熔窑烘烤、投料、试生产,使窑炉温度恢复到正常运行水平,1个月烤窑过程中企业无产出。

以上特点决定浮法玻璃 停窑成本高,需连续生产;光伏玻璃基本类似,在其窑炉寿命内需连续生产。

冷修成为调配供需的节拍器。冷修一般指熔窑达到设计年限或严重损毁后的 退火修补,过程主要替换耐火材料,同时伴随降低能耗等其 技术改造。浮法玻璃 与光伏玻璃的窑炉设计年限通常为8-10 年,但实际冷修情况受市场盈利能力影响,节奏人为可控:盈利能力好时,在不出现安全隐患前提下,老线有动力推迟冷修节奏,冷修情况往往慢于市场预期;当市场价格低于企业成本线时,由于连续生产特性,短期内企业将选择继续生产。若价格维持低位、企业持续亏损,成本较高企业将选择冷修,而部分产能停产后,市场供需好转、价格企稳。

2017年12 月工信部发布《关于印发钢铁水泥玻璃行业产能置换实施办 法的通知》,将 200T/D及以下压延玻璃同样列入产能置换政策中,更大型窑炉暂未明确规定。光伏玻璃产能政策从支持转向“一刀切”,主因为2015-2016年浮法玻璃行业需化解去产能问题,而部分企业以光伏玻璃 /汽车玻璃项目名义新建普通浮法玻璃生产线,“一刀切”政策可更严格落 实浮法玻璃行业产能置换政策。

2018 年-2020 年 10 月产能投放政策继续趋严,工信部关于征求《水泥 玻璃行业产能置换实施办法(修订稿)》将 1200T/D 及以下压延玻璃列 入产能置换政策中,大型窑炉产能置换同样明确;需求方面,2018- 2020H1 国内光伏行业进入低谷期。2018 年“531”新政出台后,国内光 伏发电补贴加速退坡,2018-2019 年我国光伏新增设备容量同比分别为 -16.2%、-40.7%。海外高增速对冲国内需求下降,2018-2019 年全球光 伏新增装机容量同比分别为 9.1%、9.3%。国内需求不振+海外需求放量, 需求端增速相对放缓,而供给端光伏玻璃受产能投放政策不确定性影响 相对平稳,供需维持平衡。

2020 年 12 月产能投放政策从“一刀切”转向适当宽松,核心原因在于 供需错配。2020 年补贴政策 动年底抢装潮,而光伏玻璃产能面临严重 短缺,3.2mm 镀膜玻璃单价(芜湖信义)从7月1日 24元/平上涨到11月2日42 元/平,涨幅75%,光伏玻璃供应和价格“失控”直 影响 到组件制造企业正常生产。

11月3日6 家龙头组件企业联合发布《关于 促进光伏组件市场健康发展的联合呼吁》,恳求国家相关部门放开对玻璃 产能扩张限制。12月工信部《水泥玻璃行业产能置换实施办法(修订稿)》, 明确光伏压延玻璃项目可不制定产能置换方案,“一刀切”政策放开。

不再列入产能置换后,光伏玻璃产能投放提速。2021年末,光伏玻璃行业在产产能为41260T/D,同比+40%。2021 年光伏玻璃行业新增在产产能 11720T/D,2019-2020 年新增在产产能分别为 4470、4180T/D。

供给端变化梳理:

1)2021 年产能投放情况:2021 年共投放 14800T/D(含冷修复产产能), 其中信义新增 4000T/D,福莱特(601865)新增 5800T/D(含越南 1 1000T/D 线),二者 合计占新增产能 66%。

2)2022 年产能投放情况:截至 7 月 29 日,2022 年新增 15 线,合计日 熔量 15300T/D。

因行业新进入者较多,且三线企业投产规划大,但实际落地受多重因素影响、 需持续跟踪,而一二线企业扩产确定性高。我们测算:按各公司当前规划,2022年信义投产8000T/D,福莱特投产8400T/D,旗滨投产1200T/D,洛玻(中建材)投产2600T/D,南玻投产 6000T/D,彩虹投产3000T/D;2022年目前行业新增14100T/D产能,除以上企业外,2022年其企业已投放 5700T/D产能,分别为安彩1700T/D+新福兴1200T/D+重庆武骏 1000T/D+湖北亿均 1200T/D+江西赣悦 600T/D。

3)2021-2022 年行业新进入者:旗滨、金晶(浮法起家),重庆武骏(和邦 生物控股子公司),安徽燕龙基,湖北亿钧等。4)供给端潜在冷修/退出产线:我们统计,截至 7 月 29 日,国内合计产能 (不包含信义、福莱特海外产能)57430T/D,其中,2014 年及之前点火的产线 规模共2200T/D,占比3.9%;单线日熔量在500吨及以下的产线规模共7950T/D,占比 14.1%。

四、装机量增+双玻渗透,需求端相对稳定弱化周期属性

光伏玻璃行业既享受光伏装机增长,同时自身双玻渗透率提升:据国家能源局统计,6月份国内光伏新增装机 7.17GW,同比增加131.29%。1-6月 计装机量30.88GW,同比增加137.36%。

“十四五”光伏新增装机量保持较高增速。“双碳”背景下我国清洁能源使用 占比逐年提升,同时光伏度电成本逐年下降,共同推动光伏新增装机量提升。CPIA 预测,中性情景下,2021-2025 年全球光伏新增装机量 CAGR 为 18%,我国光伏 新增装机量 CAGR 为16%。

双玻组件背面亦可实现发电,单位发电效益更高。双玻组件将传统背板替换成光伏玻璃,在天气晴朗、辐射强度充足情况下,双玻组件发电能力明显优于常规单 玻组件(阴雨天不明显),主因双玻组件背面玻璃可吸收周围环境反射至背面的光 线,双面均可实现发电,体现为双玻组件换热性能高于常规单玻组件,因此工作时组件发电温度较低,温度系对发电量影响较小。参考各家组件企业 据,双玻组 件较单玻组件单位发电效益有 10%-25%提升。

双玻组件成本下降,经济效益可实现地面电站全面推广。

1)2020 年初双玻组件价格比单玻贵 0.2-0.25 元/W,当装机容量为 1MW 时,采用双玻组件将增加 30 万元左右投资额(含跟踪支架费用)。

2)假设电价 0.7 元/瓦,双玻组件单位发电量增加 12%,每年约增加发电量 收益 7.56 万元,4 年可收回双玻额外投资成本。

3)2022 开年以来,双玻 540Wp 及以上组件中标价格在1.86 元/W,仅高于单玻0.03元/W,以上假设不变情况下,新建装机若采用双玻,可实现当年回收额外投资成本。双玻组件成本基本贴近单玻,经济效益可实 现全面推广,预计地面电站为双玻组件快速渗透应用场景。CPIA 据显示, 2018 年双玻组件渗透率仅为 12%,2020 年双玻组件渗透 率为 30%,2023 年预计达 50%,2025 年达 60%。

双玻渗透率提升推动光伏玻璃行业扩容。

1)测算2.0mm双玻光伏玻璃较3.2mm单玻单位组件玻璃使用量提升14%, 2.5mm 双玻提升 42%(单位面积增加 2 倍,但厚度变薄)。

2)假定 2.0mm、2.5mm 在双玻中各占 50%,且后续年份维持该假设。

3)双玻组件渗透率从 2020 年的 30%上升到 2023 年的 50%。

4)2021 全球光伏新增装机量 170GW,假设 2022-2023 年全球光伏新增装 机量分别为 217.5、247.5GW( 据来源:CPIA)。

5)同时考虑光伏装机增长+双玻渗透率提升,我们测算 2021-2023 年光伏玻 璃市场空间(按重量计)CAGR 为 22.62%。

五、技术突破:窑炉大型化、1.6mm 超薄玻璃及一窑 8 线工艺

(1)窑炉大型化趋势明显。信义于 2016 年 11 月投产行业首 1000T/D 产 线,福莱特于 2021年1月投产行业首1200T/D产线,随后新福兴(2022年2月点火)、洛阳玻璃(600876)(中建材桐城,2022年3月点火)、旗滨(2022年4月点 火)、亿均(2022年4 月点火)、南玻(2022年5 月点火)先后点火1200T/D 产 线,新老玩家陆续掌握大窑炉运行工艺。

此外,行业规划投产产线基本都在1000T/D 及以上。大型窑炉可实现原材料和燃料单耗下降以及 摊销费用减少,从而提升盈 利能力。

以福莱特为例,2020-2021年福莱特安徽基地单线窑炉规模分别为1000、1100T/D,浙江基地单线窑炉规模分别为 600、720T/D,2020-2021年安徽子 公司净利率分别高于浙江子公司 5.58pct、4.62pct。

(2)1.6mm 超薄玻璃渗透率提升:2022年6月26 日亚玛顿(002623)公告,拟于2022 年6月1日起至 2025年12月31日,向天合光能销售 1.6mm 超薄光伏玻璃,预估销售量合计 3.375 亿平米,预估合同总金额 74.25 亿元(含税)。

1)轻量化满足 BIPV 需求:1.6mm 光伏玻璃单平米对应玻璃重量较 3.2mm、 2.5mm、2.0mm 分别下降 46%、35%、19%,可使组件更轻质化、高效化,同时符合建筑安全等系列问题,更适配 BIPV 市场需求。

2)厚度降低,可增加超白压延玻璃透过率及相应组件的发电功率。

3)厚度降低,超白压延玻璃的抗冲击强度及抗弯强度都会降低。因此需攻克 1.6mm 超薄光伏玻璃的配方、熔化、成形及退火关键技术,提高玻璃的压延成形 性能,才可实现对超薄光伏玻璃厚度和板面质量的精确控制。

(3)一窑八线工艺:2022 年 3 月,中建材桐乡(洛阳玻璃)1200T/D 超白 压延玻璃熔窑上首次使用一窑八线两翼分流专利技术;此外,2021 年 3 月,武汉 长利拟于广西建设 2 1250T/D 一窑八线光伏盖板薄玻璃生产线。

目前大吨位光伏玻璃主流工艺为一窑四线、一窑五线、一窑六线,产线均 为卡脖后设置一等宽的长横通路,在长横通路上设置多 支线,该设置方 式玻璃液流需经过两次大幅度转向后才可流进各自支线。

玻璃液经过卡 脖后,流入横通路初始流速较快,在经过临近卡脖附近的支线分流后,玻 璃液流速将大幅减缓,同时由于玻璃液在横通路中散热面积相对一致,流 速减缓时玻璃液散热量将相应增大,不利于节能生产。

一窑八线通过将冷却部设置为相互连通且宽度呈阶梯式递减的若干级, 使玻璃液部分流入支通路后,剩余玻璃液由于冷却部宽度变窄,流速下降 较少,从而避免在冷却部停留时间过长造成过多的热量损失;同时,冷却 部宽度呈阶梯式递减的形式相对于等腰梯形工作部结构,能降低玻璃熔 窑施工及初期烘烤的难度,提高生产过程安全可靠性。

技术难度:以世界首 1200T/D 光伏压延玻璃一窑八线为例,桐城中建 材(洛阳玻璃)首次在 1200T/D 超白压延玻璃熔窑上使用一窑八线两翼 分流专利技术;首次在玻璃熔窑上使用熔窑阶梯式池壁专利技术;首次在 1200T/D 超大型玻璃熔窑内使用熔窑多台阶池底节能技术;首次在玻璃 熔窑厂房上使用 20 米超大薄型通风器技术;首次大面积在玻璃工业厂房 采用钢立柱和钢筋桁架楼承板结构形式;首次在玻璃行业主厂房使用 66 米超大跨度桁架梁技术;首次采用高密度工艺技术布置超白压延玻璃生 产线。

投资金额:桐城中建材 1200T/D 一窑八线投资额10.15亿(2020年12月规划投资),湖南长利1350T/D 一窑八线投资额15亿(2021年3月规划投资);相比较,福莱特1200T/D 一窑四线投资额9.67 亿(2021年3 月规划投资),南玻 1200T/D 一窑四线投资额 9.35 亿(2020 年 6 月规划投资)。

六、成本管控构筑竞争力

1 原料端:超白石英砂资源属性较强

参考福莱特,自有砂矿降低采购成本效果明显。2012 年前后福莱特取得安徽 凤阳储量 1800 万吨地铁石英岩矿 7 号段矿权,2010-2011 年福莱特石英砂采购 价格在 400 元/吨上下,2015-2021 年采购价格稳定在 300 元/吨及以下,自有砂 矿下降福莱特采购价格约 100 元/吨。2021 年福莱特单吨光伏玻璃对应石英砂用量约 0.91 吨。

光伏玻璃企业提前布局超白砂矿:以旗滨集团(601636)为例,2021 年 4 月,公司于湖 南资兴建设年产 57.6 万吨的超白石英砂生产基地;2022 年 3 月,公司于马来西 亚沙巴州建设年产 120 万吨超白石英砂生产线;2022 年 4 月,公司于云南昭通 投资 10.8 亿元建设光伏玻璃配套石英砂生产基地。

2 成本端:考验原材料、燃料控制力

光伏玻璃 3-5 月连续 3 个月新单提价。6 月 2 日 2.0mm 镀膜面板主流大单 价格 21.92 元/平方米,同比涨幅 21.78%,较 2 月末价格阶段性低点上涨 14.2%;3.2mm 镀膜主流大单报价 28.5 元/平方米,同比涨幅 23.91%,较 2 月末价格阶 段性低点上涨 14%。

7 月新单降价,3.2mm 原片主流订单 20 元/平,环比-4.8%,同比+33.3%, 主因组件厂家受硅料价格连续上调影响,积极性稍降,玻璃采购放缓,场内观望情 绪增加。

我们预计,3-5 月光伏玻璃价格上涨主因:1)成本推涨。纯碱、天然气等成本持续高位运行,光伏玻璃厂家利润空间受 到压缩,部分规格生产利润率低,存在动力推涨。参考福莱特公告信息,2021 年纯碱、石英砂、石油类燃料、电、天然气分别 占公司特原材料及能源能力采购成本的 29%、15%、25%、13%、16%。我们测算纯碱涨价对光伏玻璃企业毛利率影响。

参考福莱特,2021 年单吨光 伏玻璃原片产量约对应 273kg 纯碱采购量、单平光伏玻璃产量(3.2mm)约对应 2.39kg 纯碱采购量(测算可能略高,因福莱特其 业务也需用碱)。22Q1 全国重 质纯碱市场均价 2544 元/吨,税后单价同比+854 元/吨,单平光伏玻璃产量 (3.2mm)纯碱单耗约提升 2.04 元。

2)下游需求回暖。硅片价格延续涨势,反映光伏整体产业链需求回暖、开工 率提升,组件及辅材企业排产环比提升。此外,受地缘冲突影响,海外市场传统能 源价格上涨幅度大,欧洲多国加快清洁能源布局。4 月我国太阳能电池单月出口金 额 35.25 亿美元,同比+75%,1-4 月我国太阳能电池出口金额共 149.54 亿美元, 同比+96%,出口数据亮眼。

3 产品端:大型化、钢化与镀膜

组件大型化趋势明显。招标角度,2022 年 1-5 月央国企光伏组件招标中,166 组件产品占比仅为 8.1%,182 组件整体中标量占比达 81%,已成终端市场主流 之选,400W 以下功率组件逐步淡出市场;出货角度,CPIA 据 统计, 182mm+210mm 硅片尺寸合计占比由 2020 年的 4.5%迅速增长至 45%,预计 2022年将进一步提升至 75%。组件大型化可获得更高组件功率+降低单位成本。

光伏玻璃深加工过程包括钢化和镀膜两道工序,光伏组件厂采购原片经深加 工后的光伏玻璃。

1)钢化:增强玻璃抗弯+抗冲击强度。相较半钢化,全钢化对颗粒度有要求 (安全标准),破碎后要求是在 50mm*50mm 范围内碎片 ≥ 40 粒,因玻璃破碎 后颗粒度越小,对 的伤害就越小;此外全钢化温度高于半钢化,温度过高会导致 变形度超标,因此半钢化对玻璃变形控制程度更好。全钢化会增加生产成本,当前 3.2mm 光伏玻璃多采用全钢化工艺,2.5mm 及 2.0mm 多采用半钢化工艺。

2)镀膜:在钢化后的玻璃上镀一层减反射膜,增强透光率。光伏镀膜玻璃使用 的镀膜溶液主要成分为硅溶胶、有机硅树脂、有机溶剂等含有有机基团的化学物质, 经钢化灼烧(700°C)后膜层中的有机基团被灼烧分解,形成主体为 SiO2 的无机 膜。

七、老牌浮法入局,新力量新看点

基于我们对光伏玻璃的分析,新进入者需要入局需要准备:1)提升单线窑炉规模,2)提前储备具有较强战略资源属性的超白砂矿;3)具备一定光伏玻璃领域人才、技术积累;

老“玩家”的护城河主要体现在:1)产能规模优势大,2)成本控制能力领先行业,单线窑炉规模、超白砂自给率、管理效率等方面具备低成本优势,3)技术端具备 know-how,行业趋势预判具有前瞻性。

因此,1)单线窑炉规模具备后发优势,2)光伏玻璃原材料低成本路径与浮法有相通性,总结部分浮法玻璃龙头企业低成本经验,认为浮法玻璃龙头在光伏领域具备成本控制潜力,我们认为新进入者有一定的胜出比例。

文章来源:太阳能发电网, 中商情报网,观研天下

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来自:细说光伏
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