需求复苏稳定硅片价格 大尺寸趋势明确
2020-06-29 14:50:23
新能源深度研究
作者:贺朝晖

受疫情影响,以及新建大硅片产能逐渐释放,硅片价格自年后不断下跌。上个月隆基本年度第7次下调硅片产品价格,单晶硅片P型M6 (175μm)、单晶硅片P型158.75/223mm (175μm)分别较年初下降24.5%、23.8%。

由于市场需求复苏,硅片价格已经止跌企稳。本周隆基股份公布7月硅片售价,单晶硅片P型M6售价2.62元/片;单晶硅片P型158.75/223mm售价2.53元/片,环比维持稳定,行业需求复苏,下半年竞价项目即将启动,硅料价格开始企稳。

1.1 硅片尺寸发展史:更大更集中

纵观硅片产品发展过程,大尺寸硅片是毋庸置疑的发展趋势。隆基股份M6产品以及中环股份M12产品的推出,正式开启了大硅片时代,同时市场上产品尺寸出现显著分化。硅片尺寸经历了以下几个发展阶段:

2012年前,存在100-156mm等多种形状、尺寸的硅片,行业标准不统一;

2015年,由隆基、中环联手制定M2硅片,并由五个主要厂家达成统一标准,成为市场主流尺寸,其边长156.75mm,面积24432平方毫米,2019年市占率约为60%。随着大尺寸硅片产能的释放,市占率正在下降,但目前仍是市场主流;

G1由晶科能源于2018年首次主推,在M2产品基础上做出调整,其边长158.75mm,面积25199平方毫米,比M2硅片面积大3.14%。标准方形是其主要特点,能实现组件面积的最高效利用,同时可兼顾老产能,当前市场占有率约为35%。

M6由隆基股份在2019年6月推出,边长166mm,面积27412平方毫米,比M2尺寸大12.2%,价格提高0.4元/片。M6是隆基主推的产品尺寸,预计2020年隆基产品M6出货占比75%,按照170GW的全市场出货预期,2020年底市占率将达到30%。

 

 

M12是中环股份在2019年8月首发推广的12英寸硅片,边长210mm的方形单晶硅片,硅片面积44092平方毫米,较M2扩大80.47%,较M6扩大60.8%。目前东方日升、通威股份等头部电池片、组件厂商已新建与其配套产能,当前市占率较低,但作为新产能主要方向,发展空间巨大。根据中环工作安排,2020年M12大硅片预计产出16.33亿片,约16GW。

 

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6月24日,隆基股份、晶科、晶澳、阿特斯、潞安太阳能、中宇、润阳悦达等七家企业联合发起《关于建立光伏行业标准尺寸的联合倡议》,倡导建立几何尺寸为182mm*182mm 的硅片标准(M10),并在行业标准组织中将这一尺寸纳入标准规范文件,硅片有望重新在更大尺寸标准上回归统一。

硅片环节本身来看,M10可基于现有产能进行量产,无需更换产线,对于下游电池片、组件产线,相较M12产品工艺跨度更小,且运输排列方式更经济,升级成本较低。

隆基规划8月底实现M10量产,匹配10GW电池产能和10GW组件产能,快速实现规模化供应。晶澳于5月18日公布基于180mm硅片的组件深邃之蓝DeepBlue3.0技术方案,应用PERC+技术,72片版型在标准测试条件下功率超过525W,规划于2020H2正式面向市场销售。

 

 

 

 

 

 

1.2 大硅片是降低LCOE的必然选择

大尺寸对产业链成本的降低,主要在于对非硅成本的单位摊薄。随着硅料价格的不断下降,非硅成本的比重在加大,大硅片对硅片、电池片、组件以及电站等环节均可带来不同程度的效率增加、单位成本下降等规模效应的提升,从M2切换至M6产线合计可使终端成本下降约0.11元/W:

硅片:通量价值带来的单瓦成本的下降。由于单片面积增加,大硅片使得总产能规模得到提升,但无需同比增加设备、人力和管理成本。最终可使得单瓦成本下降约1.6分/W。

电池片:电池片产线对硅片尺寸适应度较高,无需对设备及生产流程做出大规模改造。从M2切换到M6硅片面积变大12.2%,意味着在非硅成本基本不变的同时,产能同步增到12.2%,最终可使得单瓦成本下降约1分/W。

组件:封装材料单位成本下降。组件端成本节约主要来自于边框、焊带等边长型材料的单瓦用量的减少,以及背板、EVA等面积型材料由于单位无效面积的下降带来的成本节约,最终可使得单瓦成本下降约2.5分/W。

电站:硅片尺寸增大对增加电站建设成本影响微乎其微。电站建设主要考虑托盘和包材等运输成本,支架桩基、汇流箱、电缆等设备成本,以及安装、施工的成本,最终可使得单瓦成本下降约6.2分/W。

 

 

 

 

 

 

根据中环股份的测算,M12产品将在电池片环节相对M2电池成本降低25.56%,在组件环节相对M2减少16.8%,在电站环节相对M6电站BOS成本节约12%,LCOE减少4.1%。大硅片对于LCOE成本的降低显而易见。

1.3 硅片尺寸壁垒:上下游设备兼容度

硅片尺寸的变化,下游电池片与组件均需做成配合调整,目前M6、M10、M12的主要发展方向,对上下游兼容度差异显著。

虽然M12在成本和转换效率上具有优势,但无论是硅片环节自身,还是下游所需电池片、组件,其产线需重新投建,增加了固定成本,且建设时间所需较长,目前市场份额较小。

硅片拉棒环节,兼容度M6>M10>M12,只有M12需要更换设备。当前主流单晶炉热屏内径在 270mm 左右,M6直径223mm,M10直径256mm,M2硅片产线升级到M6和M10均无需更换设备,而M12直径是295mm,现有的单晶炉无法兼容M12。

电池片环节,兼容度M6>M10>M12,M10和M12均需要更换设备。在电池产线上,M10的投资成本和M6相近,与M12相比M10的升级成本更低。电池片扩散和沉积环节,当前在运和在建的管式 PECVD设备均基于传统单晶硅片尺寸进行设计,所能处理的硅片边长极限为166mm,因此硅片尺寸升级,设备同样需进行升级。

组件环节,运输尺寸和功率决定了极限,M10适应性更强。由于组件功率越高,BOS成本更低,有助于降低项目LCOE,大功率组件是绝对的主流方向。为节省跳线、汇流条成本,目前最主流的组件封装方式为偶数列,如6*10=60片或6*12=72片。如此封装形式下,6列硅片对应M6、M10、M12组件宽度分别为1.05、1.15、1.31米,而国际集装箱规格内箱高度为2.39米,组件运输一般立式包装放置,意味着2层M6组件堆放空间有富裕,而M12组件无法放下,M10对空间利用为最大化。

 

 

 

 

综上,我们认为当前光伏硅片行业具有以下发展趋势:

大硅片市占率快速提升。大尺寸硅片在单位生产成本、组件效率、规模效应等方面具有优势,大硅片趋势毋庸置疑。基于现有产能条件,我们预计2020年M6市占率将达到30%以上,M10从2021年起将快速提升市占率,M2、G1等尺寸规格替换将会加速。

160-18Xmm将成为行业主流。根据现有产线生产条件及组件尺寸约束,18Xmm是硅片厂商生产大硅片的理想选择。

硅片型号将在大尺寸标准上趋于行业统一。随着七家厂商联合推出M10(182mm)型号,在硅片尺寸迭代上再次提出了新的标准,并有望实现大规模应用,行业回归于统一标准,对行业标准化推进提供动力。

 

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随着竞价项目快速落地,组件出口仍然保持景气,下半年国内项目将大规模开工,光伏需求市场一片大好,硅片、电池片价格逐步企稳,技术规格亦逐步向高效、统一方向发展。大硅片具备良好的降本增效作用,我们看好大尺寸硅片先行者、单晶硅片+组件双龙头企业隆基股份,单晶硅料和PERC电池片龙头通威股份,以及在210大硅片处于领先的中环股份。

光伏产业链材料价格数据

 

 

 

 

 

 

可再生能源发电

2020年1-5月,全国发电量27325亿kWh,同比降低3.1%,增速比上年同期回落6.4 pct。从各种发电方式发电量来看:

火电发电量20010亿kWh,同比降低3.1%,增速同比回落3.3 pct。

水电发电量3558亿kWh,同比降低11.3%,增速同比回落24.1 pct。

核电发电量1398亿kWh,同比增长5.9%,增速同比回落18.4 pct。

风电发电量1786亿kWh,同比增长5.0%,增速同比回落0.6 pct。

光伏发电量573亿kWh,同比增长9.3%,增速同比回落2.6 pct。

 

 

 

 

发电利用小时数

从发电利用小时数来看,2020年1-5月全国发电设备累计平均利用小时1423.2小时,比上年同期下降52.2小时。

全国光伏设备平均利用小时为550小时,比上年同期增加18小时。

全国并网风电设备平均利用小时为958小时,比上年同期降低20小时。

全国水电设备平均利用小时为1138小时,比上年同期降低162小时。

全国火电设备平均利用小时为1602小时,比上年同期降低126小时。

全国核电设备平均利用小时为2868小时,比上年同期增加29小时。

 

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可再生能源消纳

作为新能源消纳的主体,电网起到了决定性的作用。根据国家电网的承诺,2020年将努力将弃风弃光控制在5%以内。能源局印发的《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》,要求2020年弃风率低于5%,弃光率始终低于5%。

受疫情影响,当前弃风弃光率有所上升,但在可控范围内。2020Q1全国弃风率4.7%,同比上升0.6pct,弃光率3.4%,同比上升0.6pct。2019年全年,全国弃风率4%,同比下降3pct;弃光率降至2%,同比下降1pct。

 

 

 

 

虽然整体新能源消纳状况正在改善,但地区间差异仍然非常明显,最直观的体现即风电投资预警监测结果。监测结果较差的地区新增风电投资被停止,直接影响新能源装机规模的进一步扩大。

2020Q1,全国弃风率前三的省份分布是内蒙古蒙西地区(13.7%),新疆(12.3%),甘肃(7.5%)。弃光率前三的省份分布是西藏(22.4%),山西(8%),青海(6.8%)。

 

 

 

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