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国君策略:光伏产业框架及驱动力分析

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国君策略:光伏产业框架及驱动力分析

9小时前

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本文来自格隆汇专栏:国君策略陈显顺,作者:陈显顺 喻雅彬

以2019年为分水岭,行业开始摆脱政策周期性走向内生成长,装机需求由政策驱动转变为市场驱动。

光伏行情驱动力是装机需求复苏。以2019年为分水岭,行业开始摆脱政策周期性走向内生成长,由政策驱动转变为市场驱动。

摘要

产业链结构:光伏产业链主要包括上游原材料采集加工,中游电池片组件制造、以及下游光伏电站建设运营。上游是硅料、硅片加工制造;中游为电池片和组件,其他辅件包括光伏玻璃、背膜、EVA胶膜、焊带等。硅片、电池片以及组件环节市值规模接近万亿,盈利能力最优环节点在上游硅料,有一体化优势的龙头最受公募基金青睐。

景气跟踪指标:量价两维度跟踪景气度。量方面主要跟踪光伏整体、户用光伏月度装机规模以及太阳能电池月度出口金额。价方面主要跟踪上下游材料价格,例如多晶硅致密料、单晶/多晶硅片、单晶/多晶电池片以及组件价格。光伏玻璃、EVA等辅料价格同样值得跟踪。

行情驱动力:装机需求的周期性复苏是核心。以2019年为分水岭,装机需求由政策驱动转变为市场驱动。光伏行业景气驱动力是全球装机需求,以2019年为分水岭,通过多年的技术迭代和降本增效,行业开始摆脱政策周期性走向内生成长,行业估值中枢整体上移。过去光伏行情与周期品类似,行情驱动力是装机需求,指数特征是牛短熊长,高波动,但历史底部中枢向上。当行业装机需求进入反弹期时,光伏行业较万得全A指数也会出现超额收益,如2010年、2015年、2020年。光伏上游的硅料、硅片投资遵循周期品逻辑,供需缺口是行情核心驱动因素,中游的电池片、组件类消费品逻辑,品牌和渠道能产生溢价。下游的光伏电站有类债券属性,财务费用和折旧是项目运营期主要成本。

边际变化:BIPV、电价上升助力光伏提速扩容。1)国内密集发布近零能耗绿色建筑发展目标和支持政策,各省市绿色建筑补贴政策逐步落地。近期分布式光伏整县试点政策发布,据国君电新团队测算,在该试点政策支持下,我国屋顶分布式光伏市场规模将超600GW。2025年我国工商业BIPV年新增装机将达到27.5GW,对应市场规模有望超千亿元。随着试点政策在基层落实,有望逐步发挥市场示范作用,快速激活BIPV广阔市场。2)海外市场化电价交易机制中,在满足用电需求的前提下,电价由成本最高的供给方决定。也就是说,高负荷时电价由发电成本更高的煤电、天然气决定。在全球低碳转型背景下,传统油气龙头增加资本开支意愿极低,Fitch Solutions研究预测2025年全球油气资本支出依然不能恢复2019年的水平,供需分化使得天然气长期价格上移,也抬高了波峰时刻电价,侧面提高了海外对光伏发电价格接受度。

风险提示:上游硅片扩产释放产能,全球碳中和节奏低于预期

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光伏产业链结构 

光伏产业链主要包括上游原材料采集加工,中游电池片组件制造、以及下游光伏电站建设运营。其中上游原材料包括硅料、晶体硅以及硅片的加工制造;中游主要包括电池片和组件的加工制造,电池片是组件的主要构成部分,其他辅件包括光伏玻璃、背膜、EVA胶膜、焊带等;下游主要为光伏电站的建设与运营,辅件包括支架、逆变器、汇流箱、蓄电池等。

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▶  硅料:产能释放周期较长,供需错配推动价格大幅上涨。多晶硅生产技术主要有三氯氢硅西门子法和硅烷流化床法,产品形态分别为棒状硅和颗粒硅。据CPIA统计,2020年我国多晶硅产量39.2万吨,同比增长14.7%,其中三氯氢硅西门子法生产占比97.2%,未来仍将是主流生产工艺。相较于产业链其他环节,多晶硅具有产能投资金额大、技术工艺复杂、投产周期长等特点。今年以来,随着疫情影响的逐步消退以及碳中和、碳达峰等相关激励政策出台,光伏装机需求持续火热,供不应求推动多晶硅料价格暴涨。2021年1月6日至2021年11月3日,光伏级多晶硅料价格由10.79美元/千克飙升至35.81美元/千克,涨幅近2倍,行业步入高景气通道。集中度方面,当前我国多晶硅行业已基本完成洗牌,龙头企业产能、技术、成本实现全面领先,2020年我国多晶硅产能CR5为85%,排名前三的企业分别为通威股份、保利协鑫以及新特能源。

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▶  硅片:单晶趋势明确,双寡头垄断格局延续。硅片主要有单晶和多晶两种类型,单晶硅片相较多晶硅片有更高光电转换效率,且在碎片率、机械强度上更优,现已成为市场主流。据CPIA统计,2020年我国硅片产量161.3GW,同比增长19.7%,其中单晶硅片占比90.2%,预计未来还将继续提升。硅片行业市场集中度较高,呈现出隆基股份、中环能源双寡头垄断格局,2020年两者产能合计占比约56%。近年来随着硅片制造技术的逐步成熟以及单位设备投资额的持续下滑,行业进入壁垒不断降低,吸引了许多新玩家入局,竞争加剧推动行业龙头开启一体化转型,隆基股份向下游电池片、组件环节延伸,中环也积极布局叠瓦组件领域,预计未来一体化布局将成为行业未来的发展趋势。

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▶  电池片:PERC电池仍为市场主流,N型电池技术逐渐成熟。电池片转换效率提升是未来驱动光伏发电成本下降的核心,光伏电池片主要分为P型和N型,以PERC电池为代表的P型电池发展较为成熟,是当前市场主流。据CPIA统计,2020年我国电池片产量134.8GW,同比增长22.1%,其中PERC电池占比达86%。然而,当前PERC电池量产效率达22.8%,已逼近德国哈梅林太阳能研究所提出的24.5%理论效率极限,提升空间相对有限,而以HJT、TOPCon为代表的N型电池可以有效降低光电转换中的电损失,理论效率极限达28.5%、28.7%。2021年6月、11月,隆基股份N型TOPCon电池、硅基异质结电池相继取得重大突破,创造了25.21%、26.30%的转换效率记录,N型电池技术正在逐步走向成熟。当前N型电池成本相对较高,量产规模仍较少,2020年产量占比仅3.5%,较2019年小幅提升,未来随着生产成本的降低及良率的提升,N型电池将会是电池技术的主要发展方向。

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▶  组件:一体化布局龙头企业抢占市场份额,行业集中度持续提升。相较于光伏产业链其他环节,组件加工生产技术相对简单,一体化降本优势显得尤为重要。同时由于组件下游直接对接终端装机需求,企业品牌、服务以及渠道也是其核心竞争力的重要组成部分。因此,具备品牌渠道优势、上下游一体化布局的龙头企业纷纷开启扩产浪潮,持续抢占市场份额。据CPIA统计,2020年我国光伏组件产量124.6GW,同比增长26.4%。我国前五大光伏组件厂商出货量达86GW,占全球光伏新增装机量的68%,2019年这一比例仅为45%,行业集中度呈现明显的提升趋势。

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▶  逆变器:储能技术发展带来增量需求,国内厂商竞争优势明显。光伏逆变器可将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电,是光伏发电并网的必备组件。光伏逆变器大体可分为集中式、组串式和集散式三类,其中用于大型光伏电站的集中式逆变器以及用于户用及工商业分布式光伏系统的组串式逆变器为市场主流,两者合计占比95%。近年来,受益于光伏装机量的提升,光伏逆变器需求快速增长,据Wood Mackenzie统计,2020年全球逆变器市场出货量为185GW,同比增长46%,考虑到光伏行业整体处于高速成长期,且储能技术的快速发展带来增量需求,预计逆变器行业高增长仍将持续。我国逆变器行业经历了多轮洗牌,现存企业有着很强的产品升级迭代能力,优质的服务与快速的响应能力,并在全球有着完备的销售渠道,具备极强全球竞争优势。2020年我国光伏逆变器前五大厂商出货量占全球59%,其中华为、阳光电源累计出货金额已超100GW,是全球前二的逆变器龙头企业。

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光伏盈利能力最优的环节点集中于上游硅料以及光伏玻璃行业,具备上下游一体化优势的龙头企业最受公募基金青睐。硅片、电池片以及组件行业市值较大,接近万亿规模。2021Q3盈利能力ROE水平较高的行业集中在上游硅料(22.27%)、光伏玻璃(28.43%)行业。但公募基金的配置偏好与盈利能力的高低并不完全一致,具备一体化竞争优势的龙头企业更受公募基金青睐,例如“硅片+电池片+组件”一体化龙头隆基股份(0.49%),“逆变器+储能”龙头阳光电源(0.29%)以及“硅料+电池片”龙头通威股份(0.14%)

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光伏产业链景气跟踪方法

光伏产业链景气度可以从量、价两个维度进行观测。量方面主要跟踪光伏整体、户用光伏月度装机规模以及太阳能电池月度出口金额。价方面主要跟踪产业链各环节材料价格,例如多晶硅致密料、单晶/多晶硅片、单晶/多晶电池片以及组件价格。除此之外,光伏玻璃、EVA等辅料价格同样值得跟踪。

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光伏行业驱动力

3.1.  行情驱动力:上游看供需缺口,下游看技术、品牌和渠道

光伏是强周期性行业,行业周期来源于需求侧波动。光伏行业本身是强周期,行业周期性来源于供给跟随需求变化(需求好,行业就进行扩产),但又有滞后性,导致阶段性出现供需失调。2000年以来全球光伏装机需求出现三轮大周期波动:

▶  高速成长期(2000~2012年)需求驱动力是德国、西班牙、意大利等欧洲国家用高额补贴推广光伏装机,这一阶段光伏发电高昂,较火电没有经济性,需求依赖于海外政策补贴。全球年均新增装机增速在60%以上,但波动极高。随着欧盟对中国光伏启动双反调查,行业陷入产能过剩低谷。

▶  中速成长期(2013~2019年)中、美、日三国成为全球新增装机的增长点,需求稳定性提升,全球新增装机年均增速下降到30~35%。行业发电和用电侧逐步实现降本增效和度电成本下移,但依旧没有完全拜托对补贴的依赖。2018年国内531政策释放出强补贴退坡信号,产业链价格持续降价。

▶  平价上网期(2019年)全球进入光伏度电成本可以与火电媲美,甚至在部分市场化电价国家成本低于火电,光伏得到市场认可和推动,全球需求呈现多点开花态势,预计2020~2015年全球装机复合增速在20%左右。

股市行情驱动力是装机需求的周期性复苏。以2019年为分水岭,行业开始摆脱政策周期性走向内生成长,装机需求由政策驱动转变为市场驱动。光伏行业景气驱动力是全球装机需求,以2019年为分水岭,通过多年的技术迭代和降本增效,光伏发电综合成本开始低于火电,行业开始摆脱政策周期性走向内生成长,装机需求由政策驱动转变为市场驱动。过去股市行情与全球装机周期同步。当行业装机需求进入反弹期时,光伏行业较万得全A指数也会出现超额收益,如2015年、2020年光伏指数相较万得全A均出现过翻倍的上涨。以往光伏行情与周期品类似,表现为牛短熊长,高波动,但历史底部中枢向上。当行业发展驱动逻辑转变为全球平价之后,需求不再由脉冲式补贴政策主导,稳定性提升,行业整体估值中枢整体上移。

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光伏上游(硅料、硅片)投资遵循周期品逻辑,下游(电池片、组件)类消费品逻辑。光伏产业链上下游换节点进入壁垒和扩产周期不一,不同换节点核心竞争力和价值量不同。最下游光伏电站投资有类债券属性,电站一旦建成,主要支出是财务费用和折旧费用,维护费用低,项目IRR决定投资重要因素(一般电站IRR要求在8%左右,6%是底线,这意味着组件成本超过1.8元/wh会抑制终端需求)。光伏上游(硅料、硅片)投资逻辑类似周期品,硅料从建设到达产需18个月、硅片需1年,由于重资产、建设周期长、同质化程度高、技术路径稳定,所以上游进入壁垒和周期性强,龙头企业的核心竞争优势是成本,行情驱动力主要看供需缺口。光伏上游(硅料、硅片)投资逻辑类消费品,两者共同特点是,新进入者外购设备就能生产标准化产品,进入壁垒和建设周期比上游低,电池片是最容易扩展的环节,且技术路径更新较快,技术更新和需求景气都会驱动该环节点产生超额收益。组件在生产环节同样没有高壁垒,但品牌和渠道建设长时间积淀。

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3.2.    边际变化:BIPV、电价上升助力光伏提速扩容

国内:BIPV助力分布式光伏提速扩容。“建筑光伏”将建筑与太阳能发电相结合,是光伏产业深入建筑领域的新型应用场景形式,目前包括BIPV和BAPV两种路线,其中BIPV在美观、寿命、防水及施工等方面都具有突出优势,是全面铺开绿色建筑的最佳途径。近年来,国内密集发布近零能耗绿色建筑发展目标和支持政策,各省市绿色建筑补贴政策逐步落地。BIPV作为绿色建筑的重要表现形式之一,显著受益于政策支持和引导。此外,近期分布式光伏整县试点政策发布,据国君电新团队测算,在该试点政策支持下,我国屋顶分布式光伏市场规模将超600GW。随着试点政策在基层落实,有望逐步发挥市场示范作用,快速激活BIPV广阔市场。2025年我国工商业BIPV年新增装机将达到27.5GW,对应市场规模有望超千亿元。

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海外电价上涨,光伏发电价格接受度提升。在市场化电价交易中,在满足用电需求的前提下,电价由成本最高的供给方决定。SEIA描绘了德克萨斯州能源批发市场的电力供应曲线,描绘系统需求、边际发电和能源价格之间的关系。当用电需求处于低负荷时期,实时电价由成本较低的光伏、核能发电成本决定;随着电力负荷的提升,电价会依次由发电成本更高的煤电、天然气决定。长期看天然气的价格中枢有望上移,原因在于在全球低碳转型背景下,传统油气龙头增加资本开支意愿极低,全球矿业开采巨头必和必拓宣布退出油气业务。Fitch Solutions研究预测未来五年全球油气资本支出仍呈现递增趋势,但直至2025年依然不能恢复2019年的水平。而天然气需求仍在增长,供需格局分化将使得天然气价格中枢上移,也抬高了波峰时刻电价,侧面提高了海外对光伏发电价格接受度。

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