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1、 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).............................................
2、 1 1.2 研究价值................................................................................................................... 1 1.3 产品特点............................................................................................................
3、 3 1.4 主要产品分类............................................................................................................ 3 1.5 发展历史................................................................................................................... 4 2 行业现状............................
4、 5 2.1 行业规模................................................................................................................... 5 2.2 集中度 ...................................................................
5、 6 2.3 资本密集度+技术密集 ............................................................................................... 6 2.4 生命周期................................................................................................................... 7
6、 3 市场特征...................................................................................................................... 9 3.1 市场需求 ................................................................................................................... 9 3.1.1 主要市场分布 ..........................
7、 9 3.1.2 主要国家具体政策 ............................................................................................... 10 3.2 市场结构...........................................................................................
8、11 3.3 需求决定因素.......................................................................................................... 12 4 企业特征.................................................................................................................... 14 4.1 进入企业分类.........
9、 14 4.2 世界主要企业产能扩张战略..................................................................................... 15 4.3 重点企业分析..............................................................................
10、 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
11、/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
12、 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...................................
13、 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 ................................
14、 40 5.1 行业有利因素.......................................................................................................... 40 5.2 原材料硅价格预测..........................................................................
15、 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
16、 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..
17、 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、 18 8 First Solar 成本分解...................................................................................... 20 9 Daystar 成本分级图............................................................................
19、 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.......................................
20、 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.......................
21、 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.............................................
22、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.....................................................
23、 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 Sola
24、r 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............................................................
25、 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 ......................................
26、 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....................
27、 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.........
28、 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
29、 26 表 26 Daystar 生产进度表..................................................................................... 27 表 27 - Daystar 损益表............................................................................. 27 表 29
30、 - 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..
31、 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.............................................................
32、 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
33、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,
34、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
35、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
36、 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
37、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
38、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
39、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
40、 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):
41、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
42、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
43、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
44、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
45、 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%
46、 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
47、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
48、 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
49、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 Acentsola
50、r 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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