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光伏行业沉浮录:大浪淘沙仍在进行

作者:李察 | 2022-04-17 | 浏览量:478560


4月16日9时56分,神州十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神州十三号载人飞行任务取得完满成功,三位航天员也平安返回。自去年“入住”中国空间站以来,神舟十三号飞行乘组已经在天河核心舱生活超180天。


6个月在轨生活,除了有运输火箭多次补给供应,首次采用的大面积可展收柔性太阳电池翼,也成为了保障舱内所有设备正常运转、和维系航天员正常生活的制胜法宝。


这是我国首次采用柔性太阳翼作为航天器的能量来源,柔性太阳翼集合了大面积轻量化、重复展收高可靠、低轨10年在轨长寿命、刚柔并济高承载等四大全新技术,单翼即可为空间站提供9kW的电能。


然而,光伏电池在被应用于我国航空事业之前,却是经过了一番曲折的道路,就连我们熟知的那颗“东方红一号”卫星,采用的还是化学电池。


我国光伏行业发展道路经过了哪些蜿蜒曲折,光伏电池领域的发展历程中又有哪些不为人知的秘辛呢?



01

中国光伏的起点


在谈到太空技术时,最常见的技术之一是太阳能电池板。目前它们以及存在于卫星、空间站和太空探测器中。


对于任何需要能量,且必须在太空中停留很长时间的物体来说,运行时间越长,携带燃料更多,考虑到发射成本和使用效率,如果能避免携带海量的燃料,太阳能则成为了绝妙的能量来源。


人类发现光伏现象可以追溯到1839年,法国科学家E.Becquerel在光照电极插入电解质的系统中发现光伏效应,但直到一百多年后的1954年,贝尔实验室研制成功第一个有实用价值的硅太阳电池,人类这才第一次将太阳能为我所用。


很快,这种几乎称得上神奇的技术被运用在了航空领域,1958 年,美国发射的一颗卫星上,首次采取了单硅晶太阳能电池用于无线电发射器的电源。


那么,我国是何时把太阳能电池用在航天领域呢?


1970年4月24日,“东方红一号”卫星上天,举国一片欢腾。


但对于中科院半导体研究所306组的王占国来说,或许兴奋之余也伴随着失落。


把时间倒回到三年前,那时29岁的王占国收到委托,参与执行“651”科研任务。“651”是新中国人造地球卫星工程的代号,王占国主要负责为“651”任务研制光伏电池,协助中国空间技术研究院发射卫星。


这个时间点,太阳能电池在全世界都是个新鲜玩意,发达国家将其视为前沿领域苦心钻研,摆在王占国的困难可想而知。


但我国早期科研人员身上那股不怕苦、不怕累的精神是远超其他国家的,经过近乎狂热般的苦苦钻研,终于在1968年,王占国率领的团队完成太阳能电池的批量生产,电池成品率达到62%。


但太阳能电池技术尚不完全成熟,出于保险起见,“东方红一号”卫星并没有采用光伏技术作为电源,而是继续使用了化学电池。


这便是王占国或许失落的地方,但是功夫不负有心人,11个月后,基于“东方红一号”设计的备用卫星“实践一号”发射,成为我国采用了光伏发电的卫星,而它最终在轨道上运行了8年。


这个时候,以王占国为首的专家们绝对不会想到,他们就此成为了中国光伏发电的鼻祖。


1975年,宁波、开封先后成立太阳电池厂,1983年甘肃省自然能源研究所在距离兰州市40公里左右的榆中地区建设了10KW民用光伏电站。


80年代末,国家电力送到了这个小村庄,这批太阳能电池板完成使命后被加以回收利用,集中在距兰州市区40公里的甘肃自然能源研究所内,如今这座35年的老电站仍然正常发电。


02

光伏“推车人“出现


此后的几年,光伏行业开始被人们注意到,但一直缺乏领军企业和带头人物,所以行业整体发展始终慢吞吞,直到施正荣的出现,一切开始变得不一样。


1963年,施正荣出生在江苏扬中,因为家庭贫困,养不活太多人,施正荣刚一出生就被过继给别家。


或许是苦难造就天才,1979年,16岁的施正荣凭借着天赋和努力,顺利考入了长春光机学院。后又进入了中科院读研究生,并于1988年来到澳大利亚新南威尔士大学,拜入“太阳能之父”——马丁·格林教授门下,凭借自己的勤奋和聪慧,攻克了“将硅薄膜生长在玻璃上”这一世界难题。


马丁·格林曾这样评价他:“施正荣是我教过的最聪明的学生之一。”


2000年,施正荣看到了国内太阳能市场的前景,毅然放弃了澳洲的生活选择回国。他带来了从澳大利亚学来的光伏硅薄膜技术,开创了中国光伏产业的商业化。


2001年1月,无锡尚德公司正式组建。施正荣以40万美元的现金和价值160万美元的技术参股,共占25%股份,成为公司第一大股东并担任总经理。


2002年,尚德公司第一条10兆瓦生产线正式投产,产能相当于此前四年全国太阳能电池产量的总和,全球光伏巨头雏形在当时已经初显。


2004年,德国出台了“可再生能源法”,加大对光伏产业的补贴力度,推动了全球光伏市场发展,尚德也顺势爆发期。


通过融资、扩张、上市三步走,尚德很快成为了全球最大的光伏组件制造商,无锡也成为了中国最大光伏生产基地。施正荣也得到了“中国光伏教父”的称号。


此后的2005年到2015年,中国光伏装机容量从68兆瓦增长到了16600兆瓦,十年增长了244倍。很多人接受这样一个判断:“是施正荣让中国光伏产业,与世界差距缩短了至少15年”。


也是在这段时期,晶澳太阳能、浙江昱辉,江苏阿特斯,常州天合光能,江苏林洋等中国光伏企业陆续登陆资本市场。


03

光伏王者跌落神坛


然而好景不长,在光伏行业蓬勃发展的同时,危机也悄然而至。


2008金融危机爆发,为了自保,欧盟不得不降低政策支持力度,占据中国光伏龙头企业主要收入来源的欧洲市场开始萎缩。


随着需求的疲软,2009年多晶硅价格开始暴跌,在一年之内从鼎盛的400美元/千克跌至40美元/千克,暴跌了10倍。


此前由于行情火爆,全球范围曾爆发多晶硅缺货潮:半导体级多晶硅售价从28美元/千克,涨至数百美元。面对多晶硅缺货潮,施正荣的尚德2006年与美国多晶硅巨头MEMC签订50-60亿美元多晶硅合同,合同期为十年。


次年又与另一美国巨头Hoku签订6.87亿美元的供货合同。


而金融危机影响下,硅料价格暴跌,尚德不得不于2011年取消与MEMC签订的多晶硅供应合同,赔付了2.12亿美元。


祸不单行,2011年美国率先掀起对中国光伏企业的“双反”调查。2012年5月17日,美国商务部公布反倾销初裁决定,英利、无锡尚德、天合光能将分别被征收31.18%、31.22%、31.14%的反倾销税。


眼见他起高楼,眼见他楼塌了,商业领域世事无常在金融危机之下,暴露的尤其残酷。


据悉,在2012年上半年,尚德平均每天都要亏损1000万元,股价也从90美元跌破1美元,2013年3月20日,无锡尚德被无锡市中级人民法院裁定破产重整,光伏王者重重地跌落神坛。


04

光伏行业刮起复苏之风


然而正如四季交替亘古不变一般,事物常常会经历由盛转衰,再由衰转盛的过程。


随着金融危机逐渐消退,2012年7月,我国政府出台了《太阳能发电发展十二五规划》,将2015及2020年装机目标进一步提升至21GW及50GW。


同年10月,国家电网发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,开放分布式并网时间,全面支持分布式能源发电。


光伏企业在经历一波倒塌后,新一批企业站了起来,而且凭借技术升级,光伏产业层次更加丰富,从上游到下游大致可以分为硅料、硅片、电池片、组件和电站。目前在这些细分行业,一批批行业龙头企业加速涌现。


其中,硅料领域的佼佼者协鑫系,在2015年站稳脚跟并开始崭露头角,一举成为全球最大的硅料和硅片厂家,占据全球四分之一的市场份额。


同样是在2015年,国家推出“领跑者计划”,对光伏组件转化率提出了更高的要求,多晶硅路线路子变窄,单晶硅技术路线被扶正。


适时,隆基的金刚线切割技术实现重大突破,单晶硅成本大幅下降,凭借技术领先优势,隆基很快取代协鑫系成为全球头部硅片供应商。


此后的几年里,光伏行业相关政策不断出台,全国光伏产业多次洗牌,依靠补贴和吃的红利的企业倒闭,技术先进、资金充足的企业脱颖而出,墨守成规、走老路的企业倒下,自我革新、踩准节奏的企业又站了起来。


随着行业发展路径和发展政策逐步成熟和清晰,市场需要什么样的企业,这一轮廓愈发的清晰起来,行业格局在变动中重组,又在重组中实现新生。


没有任何一家企业能够确保走到最后的一定是自己。


在格局整合、行业洗牌的进程当中,硅片尺寸之争从未断绝,电池技术更是多条路线齐头并进,近两年也成为声量最大的一块“辩论场”,高效率电池技术不断迭代,N型电池有望接棒成为主流,N型电池优势显著,有望接替P型成为主流。


随着PERC电池逼近效率天花板,发展下一代N型电池势在必行,TOPCON、HjT、IBC等电池均具备较好发展前景。


而在三者技术之中,HjT电池参数性能最优,全生命周期发电增益优势显著,转化效率仍在持续突破,且天然适合叠层钙钛矿效率达到30%以上。


05

后起之秀谁将脱颖而出?


在经过了2021年的喧嚣之后,光伏行业在2022年开启了新一轮较量,场上的玩家不再争论对抗,转而开始布局下半场的攻防。


光伏电池板块,扩产仍然是各大企业的行事主线,3月10 日,国家能源局公布数据显示,国内1-2月新增光伏装机量达10.86GW,同比增长234%。


显然,目前业内玩家很多,但随着行业格局逐步清晰,总会有人成长,有人出局。


胜马财经的研究团队多年来始终对光伏行业保持关注,通过不断的信息筛选和数据研究,极力地想要从纷繁复杂的格局演变过程中,找寻未来光伏行业真正的MR.right。


目前,A股太阳能电池生产制造上市公司有很多:通威股份(600438.SH)、隆基股份(601012.SH)、中利集团(002309.SZ)、晶澳科技(002459.SZ)、协鑫集成(002506.SZ)、中来股份(300393.SZ)、天合光能(688599.SH)、拓日新能(002218.SZ)、爱康科技(002610.SZ)等。



较P型电池而言,N型理论上可实现更高转化率,降低光衰减率,且具有寿命高、弱光效应好、温度系数小等优点,三种主要N型电池片技术路线为TOPCON电池技术,HJT电池技术以及JBC电池技术。


TOPCon技术是在N型电池工艺的基础上研发出的隧穿氧化层钝化接触技术,可基于现有PERC产线升级改造,国内PERC产能60%可改造为TOPCon。但是TOPCon电池背面收光较差,其良率普遍在95%以下,量产难度很高,成本也较高。


目前有布局的企业包括:天合光能、LG、REC、中来股份,其中天合光能目前新建了500MW的210mm*210mm大尺寸TOPCon电池中试线,为后续大规模投产做好了技术储备。


而中来股份,公司现已拥有背膜及电池组件两大生产基地,启动了“年产1.5GWN型单晶双面TOPCon太阳能电池项目”的建设。


HJT技术则是通过增加一层非晶硅异质结来提高VOC开路电压,从而提高电池片的转换效率。


由于其降本增效路径清晰,且未来天花板很高,有望成为下一代主流电池技术。


更重要的是,HJT的光致衰减更低。HJT电池10年衰减率小于3%,25年发电量下降仅为8%,低温系数、稳定性,双面率更高。不过目前HJT投资成本较高,HJT产线单位投资4.3-4.5亿/GW,


不过有业内人士预测,若未来随着硅片、非硅、产能成本持续降低顺利推进,效率的持续提升,预计2022年底HJT成本可达到0.79、0.68元/W,其中2021年与当前TOPCON成本相当,2022年与当前PERC成本相当。


目前通威股份、隆基股份、爱康科技等厂商HJT量产化进展顺利,通威股份正在积极开展包括HJT、TOPCon等下一代量产主流技术路线的中试与转化。


06

为何爱康科技的综合实力更受看好?


而爱康科技最为布局最早的一批企业,公司目前已经完成开发的高效叠瓦组件产品,基于158.75mm尺寸的高效HJT电池,采用目前主流的72片电池的组件尺寸,功率可达475W,较市场主流的440W高出30-35W,组件效率达到22%以上。


2022年4月13日,爱康科技发布2021年年度报告,实现营业收入25.31亿元,同比下降16.16%;归母净利润-4.06亿元,相比去年同期下降4.23亿元,经营活动产生的现金流量净额为5.36亿元,相比去年同期下降0.48亿元。


值得一提的是,导致爱康科技盈利不及预期的原因,很大一部分是在于公司2021年资产、信用减值共1.88亿元。


这里涉及专业财务知识不便赘述,可以理解为蹲下去是为了蓄力,未来能够跳得更高。


此外,受高价硅料压制,公司毛利率出现下降。受出售高毛利电站和高硅料价格影响,公司Q1至Q4综合毛利率分别为9.71%/1.30%/2.11%/-1.69%。2021年公司净利率为-16.59%,受公司对老旧产线、存货计提减值和信用减值影响,四季度净利率大幅下降。


公司2021年归母净利润-4.06亿元,相比去年同期下降4.23亿元。但好消息是,公司本年度扣非归母净利润5.40亿元,出售光伏电站资产和股权构成主要非经常性收益。


爱康科技出售光伏电站很大一部分原因是为了回笼资金进行大手笔扩产,用以聚焦异质结产线建设和研发。


值得关注的是,2021年,爱康科技电池组件业务收入同比增长85.49%,成为第一大收入来源,2021年底公司货币资金储备超11亿元,也足够支撑HJT产线持续扩张。


公开资料显示,当前公司生产的HJT电池平均转换效率达24.5%,双面率达95%以上,平均良率可达99%。


国联证券研报指出,硅料价格有望结束上涨,开始下行周期。产业链利润的重新分配将使电池片、组件环节持续受益,公司毛利率将回归正常水平,收益率回升叠加异质结技术不断成熟,公司HJT电池组件收益率将逐季度改善。


此外,爱康科技仍在“招兵买马”,公司引进“国家863高效异质结太阳能电池项目”总负责人、中科院及异质结主要发明人等近10名HJT领军型人才,将覆盖HJT电池技术研发、产业化、降本等各个环节。公司目前拥有成熟的HJT技术储备,具备先发优势,拥有银包铜、电镀铜、薄片化等多重降本路线。


有钱、有人、有逐步扩大的产能、有更早的布局和更先进的技术储备,爱康科技可能不是“单科”最强,但目前看来,爱康科技并无明显短板,且一心投入HJT技术路线,其综合实力是目前多家企业中最优的。

结语

我国光伏技术萌芽于航空实验室,从卫星的能源设备到走进千万家,至今已逾50余年,光伏产业的大规模商业则兴起于千禧年——无锡尚德一骑绝尘闯开局面,此后行业盛衰交替,几经沉浮,领军企业的交椅也是换了又换,如今经过几轮的沉淀,光伏行业迎来新的时代,政策吹东风,技术更成熟,产业链上下游英才辈出,呈现出“百家争鸣”的格局,有人发出感叹:这是光伏企业最好的时代,也是大浪淘金的时代。

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