光伏硅片行业之变:双寡头格局恐被打破,下一轮洗牌在即

陈佳鑫 李心宇
2021-02-03 12:09:23

时代商学院研究员 陈佳鑫
实习研究员 李心宇


2020年至今,光伏硅片行业成为资本市场的明星。

业绩剧增、大额订单不断、股价暴涨……光伏硅片行业在疫情之年依然高歌猛进。

为何光伏硅片受到市场如此热捧?时代商学院研究发现,硅片环节是技术壁垒最高,也是产业链中利润率最高的环节。我们对比了光伏产业链的硅料、硅、电池片、组件四大环节的利润率后发现,近年来单晶硅片渗透速度超预期,产能长期供不应求。

持续的高盈利必然吸引新进者来搅局,现有的领先者如何巩固自己的优势地位?2021年光伏硅片行业能否延续此前的火爆行情?

时代商学院研究发现,多个企业近年纷纷宣布大规模投产计划,再加上182mm和210mm的尺寸之争愈演愈烈,行业现有的隆基股份(601012.SH)、中环股份(002129.SZ)双寡头格局恐被打破,硅片行业或迎新一轮洗牌。

摘要

硅片行业发展史:历经两次洗牌。中国光伏硅片行业发端于2000年前后,2007年,中国厂商在全球太阳能电池市场份额达到35%,反超日本成为全球第一。第一轮行业洗牌源于欧美对国内光伏行业加征巨额反倾销税,大量知名企业倒闭,该轮洗牌在2013年左右完成。第二轮行业洗牌由隆基股份推动更高效的“单晶硅片”替代“多晶硅片”所引发,大量多晶硅片企业逐渐被替代,最终形成隆基、中环双寡头的行业格局。

行业空间:摆脱补贴,真正打开需求空间。近年来,随着成本快速下降,光伏已逐渐进入平价上网时代,不再依赖补贴盈利。行业将由“政策驱动”逐步向“需求驱动”演变,全面平价上网一旦开启,需求空间将被彻底打开。

“十四五”装机目标大幅提升。在已经公布具体装机规划的省份中,广东、宁夏、西藏等地“十四五”期间的风电、光伏装机目标较“十三五”期间大幅提升,同比增长幅度分别为227%、79%、685%,预计未来各省的新能源投资将明显加速。而五大发电集团有望成为引领者,目前五大发电集团装机总量中火电的占比仍接近70%,“十四五”期间大型电力央企面临较大的能源转型压力,新能源投资力度有望明显加大。

双寡头格局恐遭打破。近年来单晶硅片快速替代多晶硅片,导致产品供不应求,业内企业获利颇丰,特别是双寡头隆基与中环。高企的利润也吸引了大量新进者入局,据不完全统计,二、三线硅片企业计划扩产产能已逼近隆基股份和中环股份的现有产能,以隆基、中环为首的硅片行业双寡头格局或面临严峻挑战。

尺寸之争或加速行业洗牌。关于未来应有182mm还是210mm尺寸的硅片,行业分化为隆基与中环各自领衔的两大阵营。210mm的大尺寸硅片更为高效,面临产业链升级成本过高的问题,但高效替代低效是行业发展的必然。从历史来看,光伏行业技术路线更替如家常便饭,每一次主流技术路线的变动,都会有一批企业从此崛起,或惨遭淘汰。硅片行业的下一次洗牌,或已悄然来临。

一、硅片行业发展史:历经两次洗牌

基于光电效应的原理,光伏硅片主要用于完成太阳能到电能的转换,是光伏制造行业的基础,为光伏行业在材料与应用方面提供重要支撑。

从整体产业链的价值分配看,硅片企业将硅料拉成硅棒,再加工成规范大小尺寸的硅片,应用于下游的电池和组件。因此,硅片的生产处于光伏产业链的中上游且为最前端的制造环节,硅片行业也由此成为光伏产业链中利润率最高的环节。

光伏硅片行业发展的历史也是产业变迁的历史,中国光伏硅片行业发端于2000年前后,2004年受欧盟光伏市场井喷而成为风口。随着21世纪初我国大力扶持并发展太阳能电池片,国内初步建立光伏多晶硅硅片的配套生产链。

从2005年开始,尚德、英利与天合光能等国内著名光伏公司不断创下资本神话,使得中国光伏企业在全球光伏市场一时风头无两。数据还显示,2007年,中国厂商在全球太阳能电池市场份额达到35%,反超日本厂商;直至 2010年,我国硅片产量依旧处于快速增长的阶段。

但好景不长,针对中国企业多晶硅片出口抢占欧美市场份额等问题,2011年10月18日,美国率先对中国光伏产品开启“双反”调查。

所谓“双反”即反倾销与反补贴政策。美国于2012年对进口中国光伏硅片与组件等产品拟征收14.78%—15.97%的反补贴税与18.32%—249.96%的反倾销税。同年,欧盟也对中国光伏产品进行“双反”,中国光伏行业由此受到重创,并开启了两轮洗牌。

第一轮洗牌期为2012—2013年。

在此期间,英利、尚德等行业龙头受到美欧两大市场“双反”影响,再加上业务严重依赖多晶硅出口以及硅料价格暴跌等原因,尚德率先宣布破产;英利也受到债务缠身的重创,实力一路下滑。

第二轮洗牌期为2015年-2020年,由隆基股份推动更高效的“单晶硅片”替代“多晶硅片”所引发。

凭借长晶技术的进步和设备投料量的提高,单晶的长晶成本从2010年超100元/kg降至2015年的50元/kg左右,而多晶只是从30元/kg降至20元/kg,两者绝对差距在快速缩小。

切片技术的提升进一步增强单晶硅片的优势。2015年初,随着隆基股份率先使用的金刚线切割技术的成熟和其余单晶厂商的跟进,单晶硅片成本大幅下降,并进一步缩小了单多晶在长晶成本端的差距。高效电池技术的快速推广则真正将单晶硅片推向舞台中央,至此,多晶硅片迅速被替代。

2016年,隆基股份率先推广单晶PERC电池,一举将单多晶电池效率差拉大至3%。此时,硅片环节的产能提升已经以单晶硅片扩产为主,使用的电池片一般为圆角方形的单晶硅电池片。

数据显示,单晶硅片占国内市场份额由2018年的44%增至2020年的89%,多晶硅片份额快速下降。2019年,多晶硅片产能为67.9GW,同比下降23.8%,多晶硅片产能加速退出。

在第二轮洗牌中,单晶硅片企业隆基股份与中环股份迅速成长为行业双寡头。

数据显示,2019年,隆基股份单晶硅片产能达到42GW,相较2018年增长了50%,约占全球硅片总产能的22.7%,且首次跻身硅片环节产能第一的位置。同期,中环股份单晶硅片产能约33GW,相比2018年底的18GW同比提升83.3%,约占全球硅片总产能的17.3%。

从市场份额看,2018年,隆基股份与中环股份两大龙头硅片市场占有率为28%,2020年上升至53%。

可以看出,以隆基股份、中环股份为第一梯队的行业格局已逐步形成。而隆基股份的股价在2020年开始飞涨,最高市值达到3000亿元。

二、行业空间:摆脱补贴,真正打开需求空间

1.摆脱补贴,步入平价上网时代

多年以来,光伏行业一直贴着依赖补贴存活的标签,但近年来随着成本的快速下降,光伏已逐渐进入平价上网时代,不再依赖补贴盈利。

据PVinsights数据,单晶硅片的价格从2011年的2.5美元/片下降至2020年底的0.33美元/片,降幅达87%。

整体来看,据中泰证券测算,国内2018年单位光伏发电量对应的成本相比2010年降低77%,度电成本已靠近国内火电的平均发电成本,光伏平价上网在部分地区已接近现实。

2019年1月,国家发改委与能源局联合发布《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》,其中提到,在资源优良、建设成本低、投资与市场条件好的地区已基本具备与燃煤标杆上网电价平价(不需要国家补贴)的条件。

2019年5月,国家能源局发布第一批风电、光伏发电平价上网项目清单,共168个项目,总规模14.78GW,正式开启了我国光伏发电的平价时代。

海外部分国家的平价时代来得更快,近年来由于国内组件价格大幅下跌,海外部分国家的光伏已经实现平价上网,越来越多的国家开始使用光伏发电,装机量快速增长。

IRENA(国际可再生能源署)数据统计显示,全球光伏平准化度电成本从2010年的37美分/KWh降至9美分/KWh,光伏发电成本已经降至燃料发电成本区间,部分国家已经实现平价上网。光伏发电在很多国家已成为清洁、低碳、同时具有价格优势的能源形势,不仅在欧美日等发达地区,在中东、南美等地区国家也快速兴起。

国家能源局预计,十四五初期光伏发电将逐步全面实现平价。现阶段,我国仍处于集中竞价与平价上网的过渡期,展望未来,随着光伏发电经济性的日益凸显,行业将由“政策驱动”逐步向“需求驱动”演变。光伏行业全面平价上网时代一旦开启,需求空间将被彻底打开。

2.“十四五”装机目标大幅提升

虽然当前全国关于光伏的“十四五”规划尚未出台,但根据多个省区市出台的“十四五”规划以及2035年远景目标相关建议稿,均对绿色低碳发展、清洁能源转型进行了着重强调。

在已经公布具体装机规划的省份中,广东、宁夏、西藏等地“十四五”期间的风电、光伏装机目标较“十三五”期间大幅提升,同比增长幅度分别为227%、79%、685%,预计未来各省的新能源投资将明显加速。

“十四五”规划对清洁能源提出更大的目标和要求,而作为我国主要电能源供给方以及国企代表,五大发电集团(中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、国家电力投资集团公司)在“十三五”前四年的新能源装机进度较为滞后,累计新增的风电、光伏装机容量仅为28.6GW、19.8GW,而同期全国新增风电、光伏装机容量为81GW、162GW。

目前五大发电集团装机总量中火电的占比仍接近70%,“十四五”期间大型电力央企面临较大的能源转型压力,新能源投资力度有望明显加大。

碳中和目标提出后,华能、国能集团、中广核等大型电力央企纷纷上调未来的新能源装机目标。预计“十四五”期间大型电力央企、国企的新能源装机规模有望明显提升。

具体来看,2020年,各大电力央企的新能源装机已开始加速,均超额完成年初制定的目标。例如,国家电投2020年新增光伏装机10.28GW、风电装机11.58GW,新能源累计装机已突破60GW。华能集团2020年新增新能源装机突破1000万千瓦,超过前4年的增量总和。

此外,预计“十四五”期间新能源装机结构将进一步向光伏倾斜,因为相比于风电,光伏度电成本下降速度更快。

据国际可再生能源署(IRENA)的测算,2010-2019年间,光伏发电的度电成本下降了82%,而同期陆上风电、海上风电的度电成本降低幅度仅为38%、29%。在“十三五”期间累计新增风光装机中,光伏的占比约为60%,“十四五”期间这个比例将进一步提升。

三、格局之变:双寡头格局恐遭打破,扩产与尺寸之争或加速洗牌

1.产能之争已拉开序幕

2016年以来,单晶硅片渗透速度超市场预期,产能长期供不应求造就了行业持续高盈利状态,行业逐渐形成以隆基、中环两家为首的双寡头格局,2020年,两家龙头企业市占率总计近60%。

因为产品供不应求,单晶硅片毛利率高企,行业毛利率平均水平长期稳定在25%—30%(除2018年下半年特殊情况之外),业内企业特别是双寡头收益颇丰。

以隆基股份为例,其2019年的净利润同比大增106.4%至52.80亿元,净利率达16.89%,这在竞争极其激烈的光伏行业十分罕见;2020年前三季度,其净利润同比增长82.44%至63.57亿元,保持高增长状态。

虽然单晶硅片行业的进入壁垒较高(技术壁垒和资金壁垒都很高,被认为是光伏产业链进入壁垒最高的环节),但资本是逐利的,持续高额的收益率必然会吸引众多新晋者入局。

光伏生产设备制造商京运通(601908.SH)与上机数控(603185.SH)凭借多年深耕光伏生产设备的优势,已进军下游单晶硅片生产,两家企业计划未来大幅增加单晶硅片产能。

其中,2020年11月至今,上机数控已连续签下4份单晶硅片长期销售协议,合计金额超200亿元,大多数将在3年内实现销售,而2019年上机数控的单晶硅片销售额仅为2.52亿元。

晶科能源也一直在扩产中,四川晶科一期、二期已经满产,三期、四期的10GW规划产能正在建设中,预期实际产能将超过10GW,晶科的单晶硅片产能也将有望超过30GW。

另外一匹单晶硅片黑马内蒙弘元也一直在扩产中,其一期5GW项目(总投资30亿元)于2019年6月13日开工建设,并于同年11月7日开始投产;二期8GW项目计划(总投资28亿元)于2020年7月开工建设,预计2022年达产。

同时,老牌单晶硅片企业晶澳太阳能、曲靖阳光也在循序渐进地扩产。晶澳曲靖二期项目规划年产20GW单晶拉棒及切片,项目投资约58亿元,用地约700亩,将成为晶澳最大的单晶生产基地之一。2019年12月,晶澳云南曲靖基地1.2GW单晶硅棒项目顺利投产,2020年产能爬坡至2GW。

随着二、三线硅片企业大幅扩建产能,而且部分企业规划产能逼近隆基股份和中环股份的现有产能(隆基硅片产能预计 2020 年底可达到 65GW;中环公司预计2020年末实现光伏硅片总产能52GW,2023年计划扩产至85GW),以隆基股份、中环股份为首的硅片行业双寡头格局或面临严峻挑战。

2.尺寸之争或加速行业洗牌

2020年6月,以隆基、晶澳、晶科为首的7家光伏企业联合发布《关于建立光伏行业标准尺寸的联合倡议》,建议将硅片尺寸统一为182mm*182mm(M10),并在行业标准组织中将这一尺寸纳入标准规范文件。

同年11月,以中环、通威、天合光能、上机数控为首的8家光伏企业发布《关于推进光伏行业210mm硅片及组件尺寸标准化的联合倡议》,建议在210-220mm尺寸范围内,选择SEMI标准中确定的硅片尺寸。

换言之,未来硅片的尺寸之争,将分化为两大阵营,而且各自阵营中皆有重量级企业,实力不相上下,其中两大硅片龙头隆基和中环便身处不同阵营。

其中,阿特斯阳光电力集团公司以及江苏润阳悦达光伏科技有限公司,皆曾参与上述两次联名倡议。可以看出,关于未来硅片采用哪种尺寸,业界尚无清晰定论。

尺寸不统一到底会带来哪些问题?

正如《联合倡议》所言,尺寸不统一会造成光伏产业链包括硅片、电池到组件以及玻璃等辅材的制造成本上升,并对客户的产品选择,光伏系统的安装,上下游协同等造成较大困扰。

而182 mm与210 mm尺寸硅片究竟孰优孰劣?

通常而言,在电池效率不变的情况下,尺寸越大意味着组件接触太阳面积更大,发电效率自然也就更大。山东电力工程咨询院有限公司曾做过测算,210 mm尺寸硅片在支架上的成本就减少了25%,核算到度电成本上,最多可以降低0.1元/w。如此看来,210 mm尺寸确实存在发电效率更高的优势。

但短期来看,切换到210 mm尺寸,意味着除硅片外,组件、玻璃等配套也需要同步升级,而当前的主流尺寸156 mm到210 mm尺寸变动过大,许多已投入的生产设备无法通过技改升级,需要重新购置,整个产业链切换的成本非常高。

而182 mm尺寸因为与原来的156 mm尺寸变动较小,可以通过技改升级,产业链切换成本较低,接受度更高。

所以短期看,210 mm硅片大规模的产业化应用暂时仍难以实现,但从长期来看,光伏行业高效产品替代低效产品是必然趋势。如单晶硅片因成本过高,曾多年被多晶硅压制,但最后还是成功将多晶硅挤出战场。因此,210 mm尺寸的推广也只是时间问题。

从单晶到多晶,从小尺寸到大尺寸,每一次主流技术路线的变动,都会崛起一批企业、淘汰一批企业。而光伏行业是依赖技术更替才能不断发展的行业,技术路线的更替如家常便饭,因此硅片行业的下一次洗牌,或已悄然来临。

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