中国薄膜电池行业研究报告.doc

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中国薄膜电池行业研究报告 53 2020年5月29日文档仅供参考薄膜电池行业 ( /6) 数据中华二○○八年五月目录目录 1 行业简介...................................................................................................................... 1 1.1 薄膜电池介绍(定义).............................................................................................. 1 1.2 研究价值................................................................................................................... 1 1.3 产品特点................................................................................................................... 3 1.4 主要产品分类............................................................................................................ 3 1.5 发展历史................................................................................................................... 4 2 行业现状...................................................................................................................... 5 2.1 行业规模................................................................................................................... 5 2.2 集中度 ...................................................................................................................... 6 2.3 资本密集度+技术密集 ............................................................................................... 6 2.4 生命周期................................................................................................................... 7 3 市场特征...................................................................................................................... 9 3.1 市场需求 ................................................................................................................... 9 3.1.1 主要市场分布 ........................................................................................................ 9 3.1.2 主要国家具体政策 ............................................................................................... 10 3.2 市场结构..................................................................................................................11 3.3 需求决定因素.......................................................................................................... 12 4 企业特征.................................................................................................................... 14 4.1 进入企业分类.......................................................................................................... 14 4.2 世界主要企业产能扩张战略..................................................................................... 15 4.3 重点企业分析.......................................................................................................... 15 4.3.1 CdTe 薄膜核心企业 .............................................................................................. 15 4.3.2 CIGS CIS 薄膜核心企业 ....................................................................................... 23 4.3.3 硅基薄膜(A-Si(单双三结) 非晶/微晶)核心企业 ....................................... 28 4.3.4 企业研究小结 ...................................................................................................... 31 4.4 生产企业汇总名录................................................................................................... 32 4.4.1 CdTe 薄膜核心企业 .............................................................................................. 32 4.4.2 CIGS CIS 薄膜核心企业 ....................................................................................... 32 4.4.3 硅基薄膜(A-Si(单双三结)非晶/微晶)核心企业............................................. 33 4.5 中国企业特点.......................................................................................................... 34 4.6 上游供应商情况 ...................................................................................................... 35 5 行业预测 .................................................................................................................... 40 5.1 行业有利因素.......................................................................................................... 40 5.2 原材料硅价格预测................................................................................................... 42 5.3 行业风险................................................................................................................. 43 5.4 行业发展预测.......................................................................................................... 43 数据创造价值研究引领投资图目录图目录 1 －硅电池与薄膜电池产量增速对比................................................... 5 2 薄膜电池行业集中度,单位:MW............................................................. 6 3 全球与美国薄膜装机增长率比较..................................................................... 9 4 全球装机增长率与组件价格对比................................................................... 13 5 First Solar - 新增产能 ....................................................................... 16 6 盈利能力增长轨迹........................................................................................ 17 7 经营能力走势............................................................................................... 18 8 First Solar 成本分解...................................................................................... 20 9 Daystar 成本分级图....................................................................................... 28 图图图图图图图图图图 10 XsunX 生产规模与单位成本走势................................................................. 29 图 11 － XsunX 成本分类及走势.............................................................. 30 图 12 各项新能源使用预测................................................................................... 40 图 13 美国与欧洲光伏组件的终端安装价格变化趋势............................................ 41 数据创造价值研究引领投资表目录表目录 1 －世界薄膜电池产量........................................................................ 5 2 薄膜电池生产设备所需资本............................................................................ 6 3 各种流水线所需人员一览................................................................................ 7 4 －美国市场硅电池和薄膜电池装机容量............................................ 9 5 世界主要国家太阳能发电补贴政策一览..........................................................11 6 各市场太阳能价格与其它能源比................................................................... 12 7 First Solar 产能扩产速度................................................................................ 16 8 First Solar 产能,单位瓦特成本一览.............................................................. 16 9 First Solar 盈利能力....................................................................................... 17 表表表表表表表表表表 10 First Solar 偿债能力.................................................................................... 18 表 11 First Solar 经营能力.................................................................................... 18 表 12 First Solar 运营状况分解.............................................................................. 20 表 13 - First Solar 研发费用一览............................................................. 21 表 14 First Solar 股票价格一览.............................................................................. 22 表 15 First Solar 市盈率变化 ................................................................................. 22 表 16 - First Solar 损益表 ....................................................................... 22 表 17 - First Solar 损益表 ....................................................................... 23 表 18 - 资产负债表................................................................................. 23 表 19 Ascent Solar 生产进度一览表....................................................................... 24 表 20 - Ascent Solar 损益表 .................................................................... 24 表 21 - Ascent Solar 资产负债表.............................................................. 25 表 22 - Ascent Solar 盈利能力.................................................................. 25 表 23 - Ascent Solar 偿债能力.................................................................. 25 表 24 Ascent Solar 生产所需资金一览 ................................................................... 25 表 25 Ascent Solar 达产年份以及成本 ................................................................... 26 表 26 Daystar 生产进度表..................................................................................... 27 表 27 - Daystar 损益表............................................................................. 27 表 29 - XsunX 主要成本一览 ................................................................... 30 表 30 － XsunX 损益表和资产负债表....................................................... 31 表 31 标杆企业各项评价指标一览 ........................................................................ 32 表 32 中国薄膜生产商产能一览............................................................................ 35 表 33 各设备生产商流水线,所需资金,转换率,生产成本,人员,占地面积一览37 表 34 各设备商和对应企业和产能一览表.............................................................. 38 表 35 各国对太阳能使用路线图............................................................................ 41 数据创造价值研究引领投资摘要摘要当今社会,对环境的保护越来越重视,太阳能作为可再生能源,应用也越来越广泛。年,德国率先制定太阳能发电收购标准,将光伏应用推入崭新平台,但随着越来越国家加入太阳能应用的范围,硅电池的原料,高纯度硅的供给出现了严重的供不应求,价格从 30 美元 /公斤飙升到 300 美元/公斤,占据了硅电成本的 70%-80%。在此背景下,薄膜电池由于其只需要极少数的硅甚至不用硅,在价格上拥有相对优势,某种程度上具备了替代硅电池的能力。于是,国际薄膜电池生产企业开始兴起,国内企业也纷纷上马薄膜电池的制造。但对于硅价格的走势,薄膜电池的技术水平和市场接受程度,还存在着一定争议,认为薄膜电池无法与硅电池竞争。文章经过对国内外硅生产企业差距,硅生产阶段以及供需增长速度进行分析,认为硅价格在短期内不会明显回落,薄膜电池的发展环境良好,其主要应用领域将是硅电池的替代品,具备替代能力,未来发展前景广阔。而且,本文经过对各种薄膜产品的特点介绍,结合标杆薄膜生产企业的财务分析,成本分解分析,发展路径研究,认为单位瓦特的生产成本对薄膜电池非常重要,降低单位瓦特生产成本的主要手段是扩大产能,这两项指标构成企业主要价值评估标准同时,文章提供了中国企业的生产名单以及相应产能,对国内企业的发展阶段进行了判断,为有意向进入该行业的企业提供数据和决策依据。报告中,所有上市公司数据都来自纳斯达克官方平台,行业相关数据来自权威门户 solarbuzz, PV international, PV NEWS,EIA 等。数据创造价值研究引领投资行业简介 1 行业简介 1.1 薄膜电池介绍(定义) 薄膜光伏电池是在廉价的玻璃、不锈钢或塑料底衬上附上一般厚度只有几微米的感光材料制成,其产品形式能够是薄膜状态,也可能是玻璃板。比起用料较多的晶体硅电池,薄膜电池的最大优势就是成本低廉、价格便宜。薄膜电池根据附着的半导体材料不同来分类,比如硅基薄膜电池 (amorphous silicon or a-Si),碲化镉薄膜电池(CdTe),铜铟硒薄膜电池(CIGS)。也有根据附着材料分类的,比如玻璃,不同的金属或者是塑料。晶体硅光伏电池多晶硅电池单晶硅电池太阳能电池薄膜光伏电池硅基薄膜电池碲化镉薄膜电池铜铟硒薄膜电池相关上下游 20 余种原材料和化学物质(TCO 玻璃,硫化物,铅等) 薄膜电池生产组件,系统合成发电站,建筑一体 1.2 研究价值更低的成本替代硅电池薄膜电池最大的优点是能够不使用硅,或者使用极其少的硅(大数据创造价值研究引领投资 1 行业简介约只有硅电池的 1/100),面对价格居高不下的原材料硅,薄膜电池的成本相对更低。当前,原材料硅占太阳能电池总成本的 70%左右。而且多晶硅在生产过程中能耗极高,而非晶硅生产的耗电量仅为多晶硅的 7%到 8%。根据最新 solarbuzz 统计,最低单晶硅电池为 4.35 美元 /瓦特(多晶硅电池为 4.17 美元/瓦特),最低薄膜电池为 3.74 美元 /瓦特。低廉的零售价,使企业更有兴趣将薄膜技术作为一种替代选择。最新薄膜电池的生产采用印刷技术,大大缩减了制造时间,快速提高生产规模,这又进一步压缩了成本,为替代传统硅电池创造了可能。更宽的应用领域增加需求由于薄膜电池能够在塑料上喷化学材料,意味制造出来的电池可以任意弯曲,将薄膜电池的应用领域从发电站拓宽到建筑一体化,甚至电子产品一体化。建筑一体化上(BIPV)的具体优越性 1)可原地发电、原地使用,减少电流运输过程的费用和能耗 2)避免了放置光电阵板的额外占用宝贵的建筑空间与建筑结构合一,省去了单独为光电设备提供的支撑结构 3) 使用新型建筑维护材料,节约了昂贵的外装饰材料(玻璃幕墙等),减少建筑物的整体造价,且使建筑外观更有魅力 4) 因日照处在高压电网用电高峰期,BIPV 系统除保证自身建筑内用电外,还能够向电网供电,舒缓了高峰电力需求,解决电网峰谷供需矛盾,具有极大的社会效益; 5) 杜绝了由一般化石燃料发电所带来的严重空气污染,这对于环保要求更高的今天和未来极为重要; 6) 由于光伏陈列安装在屋面和墙面上,并直接吸收太阳能,避免了墙面温度和屋顶温度过高,降低了空调负荷,并改进了室内环境。直接嵌入可移动电子设备,(EIPV) 苹果在一份申请专利中提到了太阳能电池在其产品中的应用。据该网站介绍,这项专利能够把太阳能电池整合到轻便笔记本电脑和 iPhone、iPod 中,使得这些产品能够真正获得超级续航能力。将太阳能板集成到便携式设备的液晶显示屏后面,这样太阳能板就能够吸收透过设备的液晶显示屏进来的光线,同时太阳能板又没有占用的额外面积,保持了设备的便携性。数据创造价值研究引领投资 2 行业简介 1.3 产品特点 Ø 实验室转换率>试运营转换率>批量生产转换率>实际运用转换率; Ø 电池效率的光致衰退效应。初期产品的效率较低(4-5%) 再加上 30%以上的衰退率,使硅基薄膜电池低成本的优势被较低的效率所抵消。所有这些造成硅基薄膜电池的产量从 80 的代末至 90 年代初期间处在停滞不前的徘徊阶段; Ø 商业化投产需要国外认证: UL, IEC and TÜV ,认证费用也在不停的上调 ,07 年为 40 多万一系列了,08 年已经上涨到 50 多万了; Ø 国际市场接受程度尚不高。 1.4 主要产品分类根据附着材料的不同,常见的薄膜电池包括:碲化镉(CdTe) 铜铟硒(CIS、CIGS)和非晶硅(a-Si,硅基薄膜电池) 碲化镉(CdTe): 电池转换率在三种薄膜电池中最高,而且易于大规模生产,但只能在玻璃上生产,限制了建筑一体化应用,而且由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,由于其中的镉元素有毒,生产企业一般都承诺回收所有废弃电池。铜铟硒(CIS、CIGS): CIGS 电池由于所含元素多使其生产稳定性难以把握,重复性较差使其进行大规模产业化生产比较困难。不过所有薄膜电池中,只有非晶硅电池和铜铟硒电池能够以塑料为载体,而其中,铜铟硒薄膜电池的转换率比非晶硅电池高,同时抗衰减。非晶硅(a-Si,硅基薄膜电池): 生产最普遍,生产历史最长,生产前置期短,产业群相对完善, 方便大规模生产,组件中不包括有毒或重金属,相对安全,而且抗高温(65 摄氏度依然照常工作,其它种类的电池则要衰减 10％－20％), 抗衰减,在清晨或黄昏时仍能发电,能够运用在不规则曲面,适合用在建筑一体,但转换率相对低。数据创造价值研究引领投资 3 行业简介 1.5 发展历史 20 世纪 70 年代:技术出现第一次石油危机发生之后,欧、美、日开始发展太阳能技术,当时主流技术是非晶硅太阳能薄膜电池,20 世纪 80 年代时,由于成本较低、价格便宜,太阳能薄膜电池在市场中占的比例相当大,大概占整个市场容量的一半左右。中国在 20 世纪 90 年代初的时候也引进了这个项目。 20 世纪 90 年代初:应用受阻但在实际应用中,人们发现这种电池在强光的照射下发生了很严重的光电转换率衰减,因此造成客户对这种技术的不信任,市场急剧萎缩。20 世纪 90 年代初,太阳能薄膜电池的市场份额已下降到 20%, 到年这一数字仅为 4.4%,但年、年这一数字开始小幅回升,稳定在 4.7%。这些年薄膜电池在太阳能电池领域中一直处于一种非主流位置。 90 年代初- 年代:技术突破到了 90 年代,太阳能薄膜电池的技术已有了突破,如新一代的非晶硅太阳能薄膜电池采用了新型纳米材料、双叠层结构,克服了原来的大幅衰减,使转换效率有了提高,薄膜电池的应用开始出现转机, 为未来太阳能发电创造了可能。年-至今薄膜电池在年迎来了一个新的发展机遇。随着太阳能发电市场的兴起,薄膜电池开始在该领域被逐步接受,当硅电池的原材料出现价格暴涨后,薄膜电池生产因为不依赖硅,更是引起人们关注。产量增长远远超过硅电池。数据创造价值研究引领投资 4 行业现状 2 行业现状 2.1 行业规模表 30MW 1 －世界薄膜电池产量薄膜电池产量, 硅电池产量薄膜电池增长率硅电池增长率 55MW 100MW 196MW 400MW 724MW 1194MW 1625MW 2204MW 3436MW 45％ 31％ 50％ 64％ 80％ 36％ 96％ 35％ 120％ 55％数据来源:数据中华整理图 1 －硅电池与薄膜电池产量增速对比薄膜电池增长率硅电池增长率 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 数数据来源:数据中华整理产量增速明显高于硅电池薄膜电池在过去两年中的增速高达 80%, 年发货量已经达到 196MW。而据欧盟委员会预计, 年薄膜电池在光伏电池中的比例由年的 8%增加到 25%,乃至 30%并不是没有可能。(这句话不专业,需要改)全球最大的晶体硅电池制造商日本夏普公司就宣布到年会将薄膜电池的产能提升至 1GW。 07 年薄膜太阳能电池产量(包括 a-Si、m c-Si、CdTe、CIGS 等技术)增速持续超越整体产业,07 年薄膜太阳能电池产量达到 400MW, 较 06 年的 181MW 大幅增长了 120%,07 年薄膜太阳能电池市占率由 06 年的 8.2%提升至 07 年的 12%,薄膜电池的增长率从年开始高于硅电池增长,而且趋势越来越明显。数据创造价值研究引领投资 5 行业现状 2.2 集中度图 2 薄膜电池行业集中度,单位:MW First Solar, 200 其它, 200 数据来源:数据中华整理集中度高 07 年 First Solar 营收增长了 273%,其 07 年产量有 200MW 的规模,占 07 年整体薄膜电池产量约 50%的份额。薄膜电池行业对大多数企业都是新进入者,她们的生产计划基本都从 30MW 开始,而且时间从年开始,从生产规模上看,First solar 领先绝大多数企业 2 年,其生产规模在薄膜电池行业占据龙头地位,其它无法望其项背。 2.3 资本密集+技术密集表生产规模(单位: MW) 10 25 40 200 2 薄膜电池生产设备所需资本所需资金 2亿人民币 3－4亿人民币 7亿人民币 35亿人民币数据来源:数据中华收集整理资本密集度高于硅电池购买 25 MW 非晶硅太阳能薄膜电池生产设备需要 3 亿~4 亿元, 而同样为 25 MW 的多(单)晶硅电池生产线则只需 3 000 万~4 000 万元,两者之间相差 10 倍。初期投入的巨大差距是薄膜电池行业的进入门槛之一。但具备技术实力的企业,能够一定程度上自行设计, 减少设备采购费用,比如南通强生采购 25MW 的生产线只花费 2500 万美元。数据创造价值研究引领投资 6 行业现状技术实力区别应用市场技术能力直接决定产品的应用领域,比如 Acentsolar 具备在塑料上涂层的技术,能够将薄膜电池应用的建筑一体化,而其它企业没有此项技术,只能暂时在玻璃上涂层,产品应用于太阳能发电站。非劳动密集型根据各大重要设备生产商的流水线所需人数,统计表如下: 表名称各小型设备 ULVAC Oerlikon AMAT 3 各种流水线所需人员一览流水线 5MW 25MW 20MW 30~33MW 40MW 60MW 所需人数 100~200 150 130 180 120 160 数据来源:数据中华收集到当前为止,ULVAC,Oer

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