2021年光伏组件设备行业研究报告
发布时间:2021-04-05 来源:文档文库
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2021年光伏组件设备行业研究报告
1、光伏组件设备简述
1.1 组件为光伏产业链重要一环,国产组件具备国际竞争力光伏分为硅料、硅片、电池片、组件四个环节。光伏组件是光伏产业链条中的下游环节, 位于光伏电池和光伏系统之间。光伏组件是最小有效发电单位,主要由九大核心部分组成。光伏电池片单片发电量有限, 需经串联和封装为组件,才能作为电源使用,因此光伏组件是可以单独提供直流电输出的最小 的不可分割的太阳电池装置。光伏组件主要包括电池片、互联条、汇流条、钢化玻璃、EVA、 背板、铝合金、硅胶、接线盒等九大核心组成部分。我国光伏组件起步较早,具备国际竞争力。在光伏硅料、硅片、电池片、组件四个环节中, 组件环节起步最早,最先在我国发展起来。近几年,随着其他环节的发展,组件逐渐与电池、 硅片厂商绑定。放眼全球,我国光伏行业在组件环节的优势较大,根据 PV InfoLink 对全球十大组件出货商的统计,近四年来,国内组件厂商在全球的竞争对手仅美国的 First Soler,韩国的韩华集团。
1.2 组件设备与工艺流程相对应,国产设备业已实现进口替代
1.2.1 组件制备的工艺流程
光伏组件的制备主要包括电池片互联和层压两大步骤。电池片互联决定了组件的电性能, 目前,光伏组件的标准电池片数量为 60 片或 72 片,对应以 10 或 12 条铜线作为汇流条将其连接起来,6 组互联为一个光伏组件。光伏组件产品的使用寿命至少为 25 年,需保证它的环境耐受性,并具备一定的机械性能,因此,在电池片互联后,一般而言,需按照钢化玻璃、EVA、 电池片、背板以从下到上的顺序,经过层压的方式封装在一起,背板与钢化玻璃将电池片和 EVA 封装在内部,通过铝边框和硅胶密封边缘保护。光伏组件制备的具体工艺流程可分为:焊接、叠层、层压、EL 测试、装框、装接线盒、 清晰、IV 测试、成品检验、包装等,其中技术和价值量最高的环节为焊接和层压。
1.2.2 组件设备
组件设备与组件制备的各个工艺流程相对应,主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。具体环节看,焊接环节需要的设备有激光划片机、汇流条焊接机、电池片串焊机;层叠环节需要的设备为摆模板机;层压环节需要层压机;EL 测试环节需要 EL 测试仪;装框环节需要的设备为自动摆框装框机;装接线盒环节需要接线盒焊接机;清洗环节需要的设备为组件翻转单元;IV 测试环节用到的设备为 IV 曲线测试仪;成品检验环节需要的设备为翻转检查单元;包装环节需要包装产线。除上述单一
设备外,设备厂商还可提供组件自动化装备产线,涵盖各个环节,实现交钥匙工程。
1.2.3 国产设备稳步实现进口替代
国产组件设备历经三个阶段,最终实现组件进口替代。光伏行业发展的初期,三头在外, 组件设备国产化的起步颇为艰难。光伏组件的市场和技术都在外,国内厂商高额进口西方的技 术和设备,利用国内的资源和劳动力进行生产和加工,然后向外出口价值量较低的组件产品。2000 年起,国产组件设备开始替代进口设备,在解决有无问题之后,因为组件厂商大部分以出口为导向,所以相较于国外先进设备生产的组件产品,国产设备所生产的组件难以赢得外国客户的认可。国产组件设备真正的发展源于中国光伏产业的兴起,2011 年,全国能源工作会议明确提出,“十二五”期间将稳步发展太阳能,把光伏产业培养成为中国先进的装备制造产业和新兴能源支柱产业。随着技术难度的攻克,国产组件设备在价格端具备更大的优势,交货周期更短,服务响应更为及时,2018 年,除功率测设设备,组件设备基本实现进口替代。
2、光伏行业景气有望长虹,组件设备未来可期 2.1 光伏发电经济性提升,装机规模迎“爆发式”增长 2.1.1 光伏降本已见成果,项目 IRR(内部收益率)稳步提升,光伏平价渐近
组件成本降低是光伏系统初始投资成本下降的重要推手。根据 CPIA 的数据统计,2016 年 至 2020 年,我国地面光伏系统的初始投资成本从 7.3 元/W,下降至 3.99 元/W,累计降幅为 45.3%,其中,组件端的初始投资成本从 3.3 元/W,下降至 1.57 元/W,累计降幅高达 52.48%, 远高于系统端的投资成本的降幅;成本占比也从 2016 年的 45.21%,下降至 2020 年的 39.30%。可见,光伏组件的成本大幅下降,是近年来光伏系统初始投资成本显著降低的重要原因。
投资成本的降低,将有效提升光伏发电项目的 IRR。基于对于光伏发电项目的理解,我们 建立了项目相关的 IRR 模型。假设年有效利用小时数为 1200 小时,长期贷款利率为 7.3%,自 有资本金投入占比为 30%,以此对光伏发电项目的 IRR 进行敏感性分析系,当光伏上网电价 一定时,光伏发电项目的 IRR 随着单位投资成本的降低稳步提升,而且光伏发电项目的单位 投资额下降的幅度越大,带来的 IRR 提升的空间越大,并呈现加速提升的态势:以 0.4 元/KWh的上网电价为例,当项目的单位投资额从 3.7