大家好!今天让小编来大家介绍下关于2014年全球光伏装机量_光伏行业:一毛钱一度电,血泪交织的行业,多少英雄折戟沉沙?的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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1.20142.光伏行业:一毛钱一度电,血泪交织的行业,多少英雄折戟沉沙?
3.一文带你了解铝的产业链,建议收藏!
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题记:在30·60的号角下,中国正进入一个全新的且富有绝对想象空间的新能源大时代,这其中既有浮沉十年走向平价的光伏,也有逐步大放异彩的锂电池、储能以及被寄予厚望的氢能,它们将共同推动中国走向碳中和的星辰大海。
同样是新能源,上述几个行业,既有共性与融合,也有其独特的发展路径与特点。本文作者试图从技术路线、发展路径、潜力空间、数据测算等多个维度就新能源涉及的多个行业进行剖析。
2021年宁德时代(CATL)的全球市场份额将进一步攀升,比亚迪刀片电池批量供应,刀片一出安天下。预计前五大:宁德时代(CATL)、LG、松下、比亚迪、三星会占据全球市场份额的85%以上,前十名占据95%的份额。锂电池行业既是资金密集型行业,又是技术密集型行业。
锂电池行业竞争比光伏更加惨烈,光伏设备投资也会面临技术路线和成本之争,但是一般不会清零。而锂电如果没有合适的客户和过硬的产品,极有可能面临设备投资打水漂,这方面已经有案例出现。
本质上光伏产品及组件相对标准化同质化,一线品牌和一般产品差异不大,很难卖出产品溢价;而锂电池涉及到电化学,易学难精,一线产品往往比一般产品溢价5%以上,有些细分产品甚至会更极端;导致有效优质产能严重不够,差的产品即使低价也无人问津。
关于磷酸铁锂和三元:宁德时代董事长曾毓群认为,磷酸铁锂电池的增长速度会非常快,因为它比较便宜。随着充电桩越来越多,电动 汽车 的续航里程就不需要那么长。“没开过电动车的人比较焦虑,真正开过的人就不大焦虑,所以应该来说磷酸铁锂比例会逐渐的增加,三元占比会减少。”
随着磷酸铁锂占有率提高,现阶段再布局锂电池首先得明确产品定位,确保产品有市场机会,市场得精准细分,专注做好一款磷酸铁锂动力电芯兼顾储能可能有大的市场机会。
磷酸铁锂的巨大想象空间不仅体现在对续航要求较低的乘用车上,更大空间在对寿命要求更高的商用车领域,储能领域。
电池是能源的储存介质,大能源领域本质是成本为王,效率优先;光伏、锂电概莫如是。
像早年的光伏领域,2016年前都是成本更低的多晶硅片电池占据主流,一度市占率超过85%。在光伏巨头隆基持续产业投入的影响下,金刚线切割硅片工艺异军突起,彻底打破单晶硅片成本瓶颈,2020年单晶市占率超过85%。在下一代大硅片,薄片化工艺趋势下,N型单晶topcon工艺将引领下一代光伏技术变革,单晶将淘汰掉多晶硅片;N型topcon电池与HJT电池之争,同样基于成本考虑,topcon将成为下一代光伏电池主流;
主要考虑以下三方面因素:1、即使量产情况下,设备投资HJT是topcon的2倍左右,而且老产线没有办法改造,所有产线得重置,这是所有巨头们最头疼的;2、HJT及topcon效率相当,在叠加钙钛矿方面机会均等(钙钛矿市场机会尚未出现),需处决于钙钛矿的成本和方案;3、耗材成本HJT的银浆远远高于topcon,topcon浆料未来有可能全面使用更低成本浆料,成本差距会更加巨大。
电动车领域的电池情况稍微温和些,三元和铁锂,不存在谁淘汰谁,基于用户多元化选择。
三元能量密度更高,体积更小,低温性能更好,将在部分高端车型始终占据一席之地。而磷酸铁锂以低成本长寿命等特性快速抢占其他其他市场,尤其以电动重卡,工程机械,储能领域最为瞩目。
2021年将是大力出奇迹的一年,电动车及动力电池领域将迎来未来十年增长最快的一年,也是行业巨擘疯狂布局奠定江湖地位的一年;之前的各种预测都有可能出现极大偏差。半年前笔者曾做过一个预测,回头看行业已经发生重大变化,新能源替代的脚步,正以大家难以估量的速度在加速替代;我们通常会高估1-2年的变化,而低估未来10年的变化,确实替代的速度将更加猛烈。
2021年动力电池出货量,全球大概率超过350gwh,比2020年增长150%,全球电动车2021年出货量达到600万辆以上,中国市场有机会成倍增长到250万台,发展势不可挡。笔者之前调研到部分厂家出货量甚至增长3-500%,磷酸铁锂用量接近60%,这种惊人的发展速度可能持续一段时间。锂电前5名,甚至前10名都在疯狂布局产能。
2025年,全球电动车占有率超过35%,达到3000万辆,按平均60度/车计算,电池用量达到1800gwh,C公司产能可能达到1000gwh,巨头正式步入TWH时代。储能及商用车领域用量估计超过500gwh,三元与磷酸铁锂的比例可能接近35:65,磷酸铁锂将占据市场绝对主流。
展望2030年,全球电动车出货量会整体超过90% ,达到9000万辆,动力电池用量超过6000gwh,0.6元/kwh,则动力电池市场为3.6万亿人民币,燃油车无限接近禁售,算上储能市场锂电池的出货量极有可能接近1万亿美元。
2030年,以光伏+储能为代表的新能源将颠覆整个传统能源生产的格局!
全面颠覆传统能源需要解决的问题?实现低成本光伏+低成本储能,综合成本低于火电。光伏的系统成本已经降到3元/W,部分分布式电站已经降到2.35元/W的成本,遥想2007年系统成本达到60元/W,13年时间,成本降到5%;很快磷酸铁锂储能系统降到1元/wh以下,充放次数可以达到10000次。
2025年光伏系统成本到2元/W,摊到25年折旧加财务成本,1500小时/年发电小时数,度电成本0.1元每度电以内;储能系统成本低于1元/WH,充放次数10000次,按15年折旧,度电存储成本低于0.1元每度,;光伏+储能系统成本0.2元/kw,2030年成本有望降到0.15元每度电以内,成本远低于化石能源。
2020年全球用电量约30万亿度,随着电动化的迅速发展,则2030年全 社会 用电量将达到50万亿度。2030年大概率发生事件,光伏+储能可以占领全球电力市场30%,约15万亿度电。按全球范围发电条件来看,平均1250小时的年发电量可以期待,1GW(100万千瓦)装机量约12.5亿度电。
则15万亿度电,需要总装机量12000GW,地面装机占地面积约12万平方公里。预测光伏地面系统成本2025年2元/W(组件1元/W);2030年1.8元/W(组件0.8元/W),光伏市场未来需求10年需求,12000*18-=216000亿,21.6万亿人民币。
2040年全球电力需求将达到70万亿度,2040年占领全球电力市场60%,约42万亿度电,需要总装机量33600GW,2030-2040年得新增21600GW光伏装机量,地面装机新增土地面积21万平方公里。
成本方面,2035年1.6元/W(组件0.7元/W),2040年1.5元/W(组件0.6元/W),整体光伏市场21600*15=32.4万亿人民币,进入平稳发展期。
2021-2030将是光伏行业的白金十年。
2030年,15万亿度电约需要60%储能,9万亿度电储能,平均每天充放1.2次计算,工作按300天计算,需要7.5万亿kwh储能,需要250亿kwh储能装机量,约25000GWH。
储能市场按照均价0.8元/kwh计算,市场总量20万亿,跟光伏市场相当并驾齐驱。
2040年,42万亿度电约需要60%储能,25.2万亿度电储能。平均每天充放1.2次计算,工作按300天计算,需要21万亿kwh储能,需要700亿kwh储能装机量,约70000GWH;新增45000gwh。
储能市场按照均价0.65元/kwh计算,市场总量29.25万亿,跟光伏市场体量相当。
未来十年毫无疑问是光伏和储能最为辉煌的十年,诞生的机会不可估量。
隆基股份与朱雀投资布局氢燃料,光伏龙头布局氢燃料,给了大家很多想象空间,光伏+氢能战略浮出水面,利用越来越廉价的光伏发电来制备储存氢气,既解决了光伏发展的天花板,也生产出大量可替代石油的清洁能源。日本最近投产了全球最大的光伏制氢项目,国内领先企业阳光电源,隆基抓紧产业布局。中石油,中石化等传统能源企业同样在加快光伏+储能+制氢的产业布局。
实际上最近中东的光伏招标电价以及达到1.04美分/kwh,真是没有最低只有更低,技术的迅速发展大大超过我们的想象,中东地区的光伏+储能有可能在2025年达到2美分/kwh,那中国鄂尔多斯高原,青海格尔木地区2025年光伏+储能成本将达到2.5美分/kwh,折合0.1625元/kwh,光储联合制氢将大行其道,电解水制氢的直接能源成本将低于10元/KG。
氢能市场将异军突起,氢能来源广泛,燃烧性能好且零排放,有望成为碳中和战略中的核心一环。氢是宇宙中分布最广泛的物质,约占宇宙质量的 75%。氢气燃烧性能良好,且安全无毒。氢气空气混合时可燃范围大,具有良好的燃烧性能,而且燃烧速度快。
同时氢气燃烧时主要生成水和少量氨气,不会产生诸如一氧化碳、碳氢化合物等,与其他燃料相比更清洁。同时氢气导热性能、发热值高。氢气的导热系数高出一般气体导热系数的10倍左右,是良好的传热载体。
氢的发热值 142,351kJ/kg,是汽油发热值的 3 倍,远高于化石燃料、化工燃料和生物燃料的发热值。氢的获取途径多、热值高、燃烧性能好、清洁低碳,更重要的是反应后生成的水,又可在一定条件下分解出氢,实现循环再生可持续发展。
作为燃料广泛应用于交通运输行业,用于氢燃料电池或者直接燃烧;供热:钢铁水泥造纸氨气应用或者建筑行业直接供热;作为冶金及钢铁行业还原剂还有石化行业的原材料。水泥行业燃烧大量的天然气和煤炭,为了碳减排,需要氢气来中和二氧化碳生产甲醇。
现阶段大量氢气来源于煤制氢及天然气制氢,即所谓的灰氢,随着风光发电成本进一步下降以及电解水制氢设备成本的快速下降,未来2-3年,绿氢的制备成本可以到10元每公斤,不用储存加压,纯化直接用于石化行业作为原料,水泥行业,冶金钢铁等行业,需求将暴增。
煤制氢成本约7元每公斤,天然气制氢约10元每公斤,则绿氢的制备成本接近天然气制氢,考虑到未来的碳税和碳交易收益,绿氢将极大的替代现有的煤制氢以及天然气制氢。
2500万吨的氢气存量空间将形成一定替代,新增场景体现在陆地交通运输场景,海上货运、邮轮、飞机、水泥、冶金等领域将全面采用氢气。
氢气用途展望:低成本氢气除氢燃料电池车辆使用,石油化工,炼钢等都将得到更大规模使用。
工业副产氢的热值价值相当于12元/KG,理论上氢气终端销售价格在当下这个是底线价格,按氢燃料电池用于交通行业,16度电/kg氢气的水平,则氢气转化为电能的价格为每度电0.75元,这个是极限假设的价格。
如果绿氢的价格可以低于12元/Kg,需要考虑制氢设备的折旧和效率,需要光伏风电的价格低于0.15元/kwh,则氢气可以掺杂在天然气管道中,掺杂比例在5-10%,对管道的影响会比较少。可以考虑在天然气管道的周边建设大规模的风光互补电站来来联合制氢。
这个场景12元/公斤的氢气如果用在电动车上,通过储能、运输、加注到车端成本则可能接近30元每公斤,成本偏高。而直接用于石化,钢铁则减少了大量中间环节。也可以考虑用在水泥行业碳捕捉,将二氧化碳+氢气,制取甲醇。石化,钢铁,水泥行业如果大规模推广氢气应用,需求量将不低于1亿吨,二氧化碳的减排量更是惊人,极大加快推动碳中和。
按照现阶段城市氢气补贴后的价格一般高于30元/KG,换算成度电成本接近2元/度电,远远高于现在的工业电价:谷电约0.3元/度电,平电约0.6元/度电,峰值约电价1.2元/度。氢燃料电池的使用成本会一直高于锂电,乘用车用氢燃料电池的必要性大打折扣。
那么,氢燃料电池在交通运输的使用应该在广阔的长途运输,商用大卡车,远洋货轮,该场景需要能量密度较高的氢燃料。
以商用车领域为例:然而续航超过300公里的49吨牵引车,配置6组氢瓶+110kw燃料电池系统+130kwh锂电,整个系统约2.5吨,比传统天然气车及柴油车的质量多1吨左右。解决方案是氢瓶减重,用全氢燃料电池系统。氢燃料的大规模使用,最终必须满足成本低于化石能源,才有机会普及。目前来看任重道远,而跟纯电动拼使用成本尚不具备优势,只能拼场景;如果能够得到15元/KG的绿色氢气,长途货运,远洋货轮,炼钢这些场景则可以大规模应用氢气。
光照条件充足的中东地区,可利用光伏+储能+制氢,考虑到光伏和储能成本接近2美分/kwh,在中东地区制氢将变得实际可行。
用高能量密度氢气来储存新能源以替代石油资源,将是沙特及中东地区最大的机会。如果沙特建设庞大的光伏电站约3000GW,占地面积3万平方公里,年发电量可以达到6.3万亿度,考虑到全天候制氢,则60%需要通过锂电储能,其中6万亿度电用来电解水制取氢气,产生1亿吨氢气,10元每公斤的氢气通过海运将占领全球市场,每年收入1万亿人民币,与沙特现阶段的石油规模相当。
电解海水制氢还可得到副产品氘氚,又是人类终极能源核聚变的主要原材料,实现商用航天的关键。
全球大规模光伏发电成本最低为沙特等中东地区,沙特土地面积超过190万平方公里,有大量的土地建设光伏系统。传统石油巨头可全面转型为新能源巨头,以提供高能量密度的氢气为主,2025年沙特光伏成本降到0.8美分/kwh,折合人民币约5.2分/kwh。沙特氢气能源成本低于5元人民币每公斤,全部成本将低于7元/KG,运往全球价格约12元/KG,全球终端销售价格约12-15元人民币每公斤。
低于15元/KG的氢气,在长途货运,远洋航海,炼钢,石化,建材等都将占有一席之地。考虑沙特得天独厚的地理位置,亚非欧板块中心,从红海通过苏伊士运河运往欧美,马六甲海峡运往亚太地区都将具有成本优势。
笔者2018年造访日本,曾与软银孙正义的高参岛聪先生交流,岛聪提及:孙正义曾经构想在沙特建设全球最大的光伏基地,再找中国最好的光伏及锂电技术去沙特联合设厂,打造光伏+锂电的黄金能源组合。生产全世界最便宜的电力通过中国的特高压技术建设涵盖中亚、东北亚的电力网络,经过伊朗,中亚,中国,将清洁的电力输送给日本,因为日本的平均电价超过0.2美金/kwh。不得不佩服孙的雄才伟略,异想天开。
光伏电站易建,不过经过这么多国家建电力网络难度就大了,而光伏储能制氢则就变得更容易实现了,然后通过远洋运输更有可落地性。
很多人会问,中国会成为新能源领域的沙特吗?中国不一定成为新能源领域的沙特,倒可以成为产业输出方;沙特源于独到的地理位置,如果和中国联手有机会在未来的五十年,仍然成为全球的新能源中心。
在于中国目前是全球最大的光伏生产基地,光伏技术领先全球,光伏技术具有标准化,可复制的特点。而且形成了独立的装备能力和材料开发能力,行业内又有普遍后进入者优势,可后发制人。
那么就可以在中东地区发展光伏+锂电储能产业,低成本足以改变全球能源格局,同样中国的锂电技术具有跟光伏类似的特点。沙特可以和中国强强联手共同发展光伏及锂电储能产业,中国通过技术输出在沙特建设全球最大的光伏基地和光伏储能电站,沙特利用强大的资本实力实现从石油到新能源的转型。
沙特的光伏产品可以行销全球,光伏产生的电可以销售到欧洲及非洲、印度等亚洲缺电国家。光伏制氢可以远销亚洲,欧美,沙特有机会成为新的全球能源中心。
阿联酋三个国有实体组成了阿布扎比氢能联盟,将富含化石燃料的酋长国定位于未来绿氢气的主要出口国,海湾国家已经认识到了这种替代燃料的重要性,氢能的开发在下一步是至关重要的。从最大的石油输出国成为最大的氢气出口国,这样的机会将刺激沙特阿拉伯以及阿联酋,沙特王国已经计划在特大未来城市中建造世界上最大的由光伏和风能联合制氢工厂,整个城市将是绿色电力,沙特也想实现氢气出口国的伟大的计划,他们认为沙特将成为氢气的全球领导者,给沙特下一个50年机会。
当然全世界其他的地方,尤其是光照和风电特别发达的地区,例如澳大利亚也在计划发展氢气,宣布要投资1500亿美金用于绿色氢气的制造;中国的西北地区正在大力发展光伏风电联合制氢。沙特有全球最好的光伏资源,全球的光照时间最长,最长时间甚至可以达到一年2800个小时;如果可以全力以赴的发展绿色的氢气,将有机会成为全球最大的绿色氢气的制造基地,同时成本可以做到全球最低。
总之,平价的新能源将在下个十年惠及全球,实现大部分国家的能源独立、自由和平。
作者简介:陈方明,易津资本&博雷顿 科技 创始人,博雷顿 科技 正成为电动工程机械、重卡及相关领域配套储能的领军企业。作为有超过十年风险投资经验的专家,在新能源、新材料领域做了深厚布局。
他着眼于高精尖技术,聚焦新能源领域的硬 科技 ,投资过常州聚和、拉普拉斯、凯世通、南通天盛、杭州瞩日及量孚等一大批新能源企业。其中量孚作为磷酸铁锂正极材料公司,其利用独特工艺,一步法合成磷酸铁锂,有望将磷酸铁锂正极材料成本降低20%。
陈方明是上海市五一劳动奖章获得者,他创立的博雷顿获得了高新技术企业、高新技术成果转化、市重点人工智能示范项目、高端装备首台套、交通部国家级行业研究中心、上海市专精特新项目等一系列名号和荣誉。
光伏行业:一毛钱一度电,血泪交织的行业,多少英雄折戟沉沙?
今日,光伏产业链个股集体拉升。截至发稿,海优新材上涨17.09%,东方日升、中信博、明冠新材、固德威等涨超10%,钧达股份、爱旭股份、鹿山新材等多只个股涨停。
图|部分光伏个股1月6日行情表现
消息面上,近期硅料、硅片环节报价大跌,价格博弈日趋激烈,降价潮迅速向电池片、组件环节蔓延。随着上游跌价带来的产业链降本,多家机构认为光伏装机需求或将爆发。
硅业分会近日报价显示,本周国内单晶复投料成交均价为17.82万元/吨;单晶致密料成交均价为17.62万元/吨,整体价格较2021年高点跌了逾四成。市场成交情况清淡,实际订单签订企业仅2-3家。因市场价格跌幅和跌速远超预期,大多一线上下游企业仍处于僵持观望中。
硅片价格持续下挫。M6单晶硅片成交均价降至3.5元/片;M10单晶硅片成交均价降至3.74元/片;G12单晶硅片成交均价降至4.9元/片,M6、G12单晶硅片周环比均跌超20%。
硅料、硅片环节降价正加速向下游电池片、组件环节传导。硅业分会最新数据显示,主流电池片报价在0.8-0.85元/W,环比下跌26%;组件方面,前期签订的组件订单基本都在1.6元/W以上。
年关将近,终端项目进入收尾阶段,需求阶段性乏力,集邦新能源网认为,上下游价格博弈加剧,叠加硅料库存压力,各环节价格跌势难改。
随着全产业链价格大幅降温,下游电站的投资成本降低。长城国瑞证券指出,上游材料价格回落最终会带动组件价格下降,进而带来装机需求提升。经统计,2022年1-11月我国光伏新增装机量为65.71GW,长城国瑞证券预计全年装机量将超过80GW,2023年光伏装机量将超过100GW。
财信证券亦指出,2023年国内外光伏成本同步下降,组件价格触及1.8元/W后,全球光伏市场新需求将启动。对于明年国内的光伏装机量,财信证券同样向上看到100GW。
“拥硅为王”的时代结束,光伏产业链竞争格局将重塑,行业将从供需错配产生的价格弹性转向技术变革的发展久期。在此背景下,多家机构建议关注电池片环节盈利修复、电池技术迭代以及光伏材料缺口等。
长城国瑞证券指出,电池片为产业链短板环节,2023年产能建设将全面加速。N型电池市场化程度不断提高,先进电池产能存在较大缺口。华鑫证券认为,电池新技术将成为行业争夺的制高点,有望在2023年放量,TOPCon进入红利释放期。就盈利能力而言,财信预测电池片环节盈利能力迎来强劲修复,毛利率可达到20%左右,恢复至2019年水平。
中信证券则看好受益于量增逻辑以及N型电池技术迭代过程带来偏紧供需结构的三个光伏材料环节,包括焊带、POE胶膜、银浆等。华鑫同样指出,POE胶膜性能优异,N型组件产业化加速与双玻组件渗透率提升将带动光伏级POE粒子需求,推荐关注布局POE粒子、胶膜的企业等。
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无锡尚德,中电电气,台湾茂迪相继破产,曾几何时那些雄心勃勃的光伏龙头,在十几年之后都落得个惨淡收场。万里长城今犹在,不见当年秦始皇,不由得让人们心生感叹。前段时间,全世界最低的光伏发电成本纪录再次被打破,惊人地达到了0.0137美元一度,还不足人民币0.1元一度,创造光伏发电"神话"。 如今,绿色发展的号角早已吹响,以光伏发电为代表的可再生能源成为各国推进能源体系转型的"主角",贝壳投研(ID:Beiketouyan)带领大家了解一下光伏行业。
一、光伏行业概况
1.全球光伏行业概况
随着度电成本的下降及平价时代的到来,长期来看全球光伏市场空间广阔。 光伏作为可再生能源,其渗透率提高是大势所趋。2040年,全球光伏发电在总发电量的占比将达到18.7%,而2018年全球范围内光伏发电渗透率仅为2.2%,2019年我国光伏发电渗透率提升至3.1%,光伏发电的市场空间广阔。
光伏累计装机量未来20年有十倍增长空间。 根据国际能源署2019年在可持续发展假设中的预测,到2040年,全球光伏累计装机量预计达到7200GW(年均光照1100h),而2019年全球光伏累计装机量达到710GW,累计装机量在未来将扩大至目前装机量的十倍。同时根据Solar Power Europe的预测,到2023年全球新增光伏装机容量有望达到250GW以上。
2.国内光伏行业概况
随着国家政策的扶持和光伏行业本身经济性的显现,我国光伏的渗透率将持续提升。 随着光伏成本的快速下降,新增装机规模将快速增长,同时凭借成熟的商业模式和很强竞争力的成本,分布式光伏将成为光伏发展的主要模式。2050年,我国光伏发电总装机规模预计能够达到5000GW,占全国总装机的59%。
我国年新增光伏装机容量有十倍增长空间。 我国发电量从2010年的42277亿千瓦增长到2019年的73253亿千瓦,年化增速6.3%。假设未来我国发电量增速为5%,光伏发电量渗透率到2050年分别提升至30%、35%和40%,年利用小时数为1100小时,可测算出未来30年内每年新增的光伏装机量情况。在三种情况下,到2050年,新增装机量分别有望达到286W/338GW/389GW。
3.光伏行业产业链
(1)硅原料: 要做硅片的话首先要做高纯度的硅料,保利协鑫曾经是绝对的龙头,现在来看未来的领军者很可能是通威股份。
(2)硅片: 市场集中度较高,隆基股份、中环股份单晶市场双寡头格局。2019年全球单晶市场份额占比为62%左右,预计到2021年将进一步提升至85%以上。单晶硅片市场形成双寡头垄断局面,隆基和中环在2019年合计占据市场70%份额,龙头效应显著。
(3)电池: 目前电池集中度很低,分散性较高,现在做的比较好的是通威股份。
(4)组件: 隆基股份、晶科 科技 、晶澳 科技 都有涉及。
(5)装机: 装机系统(包括组件)目前不属于整个光伏产业链的主流环节,因为它们的成本下降和技术迭代基本上要取决于前三个环节,而非技术成本的下降则要取决于所在国家或区域的政策环境和实际情况
二、光伏行业补贴政策
1.补贴政策完成使命,光伏电站收益率回归公用事业属性。
(1)2012年以前,国家发改委采用全国统一的标杆电价(超过1元/kWh),补贴强度超过0.6元/kWh,主要目的是利用高补贴提高市场参与度,孵化国内光伏市场,实现完整产业。
(2)2013-2018年H1,国家按照三类资源区分别确定标杆电价,但同期系统成本下降幅度高于标杆电价下调速度,大量项目IRR一度超过20%,国内市场呈现爆发性增长;但同时,伴随着补贴缺口的扩大,"531"政策紧急出台,市场踩下急刹车。
(3)2019-2020年,竞价方案出炉,用少量的补贴,市场化竞价的方式最大化装机规模,此时补贴强度也降到五分钱以内。市场用竞价作为过渡方式,引领行业进入平价最后一公里;
(4)2021年以后,补贴政策将正式退出市场。
近十年的补贴顺利的完成了它的使命,将国内市场2011年2GW左右的规模培育到现在40-50GW级别,也使得光伏成本大幅下降; 未来,国内光伏电站将回归市场化的竞争,海外平价市场也在持续增加,光伏电站整体收益率也将趋近公用事业。
2.核心评价指标将从内部收益率(IRR)向度电成本切换。
补贴驱动的时代,高IRR吸引各路民间资本进入,民企的电站份额占比一度达到70%。 高补贴下,由于光伏组件长期降价特点,以及"路条"和并网截止时间的限定,建设方倾向采用简单的电站形式(越晚采购组件、越快完成并网)和尽量大的规模即可满足收益率和利润要求,此时初始投资主导的回报周期(收益率IRR评价)是核心指标。
平价时代,初始投资的快速回收已不现实,全生命周期的稳定收益更切实际 。因此,度电成本成为了核心指标,而长期作战能力更强(资金实力强)的国企成为了主要玩家。
三、光伏行业技术及龙头公司
1.光伏技术
(1)光储结合+BIPV,应用创新改变未来用能模式
分布式光伏与储能结合有望改变家庭、商业机构等用能模式,打开分布式成长空间。 低成本的光伏发电结合经济的储能设备(光伏+储能)不仅可减少电费支出还可以平滑峰谷差和参与需求响应获取相应收益。分布式光伏+储能模式可广泛应用于家庭、社区、工业园区、商业建筑等不同场景中,借助于电力市场的价格机制实现多种商业模式,光伏+储能将实现从购买产品向提供服务转变。
BIPV是分布式应用的突破,发展前景广阔。 BIPV全球市场空间广大,以工业厂房用BIPV为例,2018年国内新增工业面积7 亿平米,按照光伏电站一般1MW对应1.1万平米,则极限假设下,工业厂房对应BIPV市场空间在64GW。
(2)异质结发电效率高,技术路线清晰,是下一代光伏电池技术方向。
异质结电池处于产业突破期,技术及降本路线清晰。 异质结电池转换效率高,拓展潜力大,工艺简单并且降本路线清晰,契合了光伏产业发展的规律,是最有潜力的下一代电池技术,目前正处于产业导入期,具有长期投资价值。
异质结电池拥有优良特性,相比PERC享有更高的溢价。 异质结电池的核心优势:
1)效率高,主要源自禁带宽度;2)发电能力强,主要来自于高双面率、低衰减、低温度系数。根据我们测算,异质结发电能力(温度系数、效率、双面率较高)提升可以带来BOS成本0.1元/W的溢价,优良的抗PID和LID性能可以在LCOE方面拥有0.2元/W溢价。
2.光伏行业龙头公司
(1)隆基股份——全球光伏制造王者
耕耘单晶塑造核心竞争力,布局下游打开增量空间。 隆基股份依靠团队、技术、品牌塑造核心竞争力,把握光伏产业链最具价值的硅片环节,并向下游市场拓展。公司产业链话语权强劲,拥有行业定价权及重塑行业格局的实力,通过硅片端强韧的盈利能力有能力促使行业格局进一步优化,市场集中度进一步提升。
把握光伏行业本质,隆基股份已打造坚固护城河。 隆基股份深刻把握通过技术进步降低发电成本的行业本质,有力地推动了光伏产业发展。隆基股份的核心竞争力为公司管理团队优秀、拥有核心技术壁垒和品牌价值。
(2)通威股份——硅料电池双环节龙头
多晶硅产能成本优势显著,受益行业供给端优化。 受2019年多晶硅产能进入集中投产期影响,硅料价格下滑使得产业链盈利压力较大,而2020年以来供给端逐步出清,硅料价格有望触底回升。公司新产能布局低电价地区,生产成本降至4万元/吨以下。高品质硅料叠加低成本,公司有望进一步巩固行业龙头地位。
电池片非硅成本领先行业水平,有望受益集中度提升。 通威股份不断推动电池片成本下降,并结合大尺寸电池技术,目前电池片非硅成本低于行业平均成本25%,远期仍将继续推动成本下降。同时通威股份积极布局PERC+、Topcon、HJT等新型产品技术路线,有望引领行业并加速市场集中度提升。
聚焦规模化"渔光一体"基地开发与建设,打造新的利润增长点 。通威股份打造"渔光一体"模式, 探索 新型水产养殖模式,不断推动"渔光一体"基地规模化、专业化、智能化发展,以增厚公司业绩。
(3)中环股份——光伏单晶硅技术领先
中环股份掌握光伏单晶硅关键技术,引领国内大尺寸光伏硅片发展。 中环股份是国内最早领先制作光伏硅片的厂商之一。
中环股份以硅材料为立足点,专注单晶硅技术,打通半导体、光伏两条产业链 。中环股份主营业务围绕硅材料展开,专注单晶硅的研发和生产,以单晶硅为起点和基础,定位战略新兴产业,朝着纵深化、延展化方向发展。中环股份抢先推出超大M12"夸父"系列光伏硅片,光伏发电转换效率大幅提升。
四、总结
光伏近十年超过80%的发电成本降幅和持续不断的技术创新实现非硅成本进一步下降,而油、煤、气等传统能源的利用形式已非常成熟, 在贝壳投研(ID:Beiketouyan)看来光伏将成为未来最有成本竞争力的一种能源形式之一,光伏公司未来极具看点。 (ty003)
一、完整产业链:中国工厂
我们国家是世界首个具有铝完整产业链的工业大国,从上游铝土矿挖掘、氧化铝冶炼、电解铝冶炼,到中游原铝加工,再到下游各行各业对铝材的深度加工,以及之后的应用和消费,除了上游铝土矿储量不占优势,其他环节的产能和产量都是世界首位。
二、铝土矿:巅峰已过进口依赖
铝土矿的构成及质量标准
由于铝的化学性质活泼,它在自然界只以化合状态存在。铝矿物绝少以纯的状态形成工业矿床,而都是和其他各种脉石、矿物共生的。铝土矿是指工业上能利用的,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石统称,按照主要组成成分分为三水型、一水型软铝和一水型硬铝三类。
铝土矿中含有42种元素之多,其主要成分氧化铝及其水合物,含量在30%~70%之间,还含有杂质如:氧化硅、氧化铁、二氧化钛、少量的钙和镁的碳酸盐、钠、镓、钒、铬、硫、磷、氟和锌及有机物。铝土矿按照其化学成分的氧化铝含量和矿物类型分为六个级别,质量标准参照YB123-62,如下表所示:
全球铝土矿储量分布
根据USGS美国地质调查局数据显示,2022年全球铝土矿基础资源储量313亿吨,产量接近37亿吨,基础资源保有年限接近100年。
从全球铝土矿储量分布结构来看,几内亚储量占比第一,几内亚铝土矿基础资源储量74亿吨,占全球铝土矿基础储量的23.62%;越南储量第二,铝土矿基础资源58亿吨。占比18.51%;澳大利亚储量占比第三,达16.28%;中国储量第七,占比为2.27%。
从全球铝土矿储量角度来看,我国不属于铝土矿资源丰富的国家,铝土矿储量不仅远低于几内亚、澳大利亚、巴西,即便在亚洲也低于越南和印度尼西亚。
全球矿床分类:多为高品位
全球铝土矿矿床类型通常可以分为两大类:红土型和沉积型。其主要成分、物理与化学特性、储量和分布如下表所示:
铝土矿按照冶炼的难度由低到高:三水铝石型、一水软铝石型和一水硬铝石型。从全球数据可以发现,大多数的矿床为红土型铝土矿,属于三水铝石型和一水软铝石型,占比88%,即高品位矿。
中国的铝土矿以第三种为主,需要在高温高压条件下才能溶出,最难冶炼,占全国总资源量的99%以上,三水铝石型的铝土矿还不到1%,且品位低、规模小。
中国铝土矿储量及品位分布:悲喜交加
我国铝土矿查明储量为7.1亿吨,居世界第7位占比2.27%,资源丰度属中等水平。
我国铝土矿资源分布较为集中,主要分布在广西、河南、贵州、山西四个省区,储量合计占全国总储量的91.9%。广西铝土矿资源最多,保有储量占全国储量30%;河南、贵州、山西次之,河南24.43%、贵州24.10%、山西13.37%。其余拥有铝土矿的6个省、自治区、直辖市的储量合计仅占全国总储量的8.1%。
国内铝土矿铝硅比偏低,大多数为高铝(Al2O3大于60%)、高硅(SiO2在5%~15%之间)、低铁(Fe2O3小于10%),且矿体薄,品位波动大。适合经济开采和利用的铝土矿资源少。
全球铝土矿产量分布:较为集中
据iFind数据,全球铝土矿产量从2014年的2.45亿吨增至2022年的3.8亿吨。
从2022年产量分布格局来看,全球铝土矿产量主要集中在澳大利亚、中国以及几内亚,三大国产量占全球72.63%。
中国虽然铝土矿储量为世界第七,但2022年铝土产量约0.9亿吨,占比23.68%,位居世界第二;澳大利亚产量全球第一约1亿吨,占比26.32%;几内亚铝土产量约为0.86亿吨,占比22.63%,位居世界第三;巴西、印度尼西亚和印度产量分别为0.33亿吨、0.21亿吨和0.17亿吨,位居世界第四、第五和第六。
中国铝土矿进口情况:逐年提升
因资源储备相对有限、品位品质不利于烧结以及开采成本提升等多重约束,国内对于进口矿石依赖度逐年提高。
从进口来源看,来自几内亚矿的进口量逐年增加,自2021年起占比达到50%以上;来自澳大利亚矿的进口量从2020年开始逐年回落;来自印度尼西亚矿的进口量近些年维持在2000万吨附近水平。此三大铝矿资源国在中国总进口量中的占比稳定增长,于2022年达到99.48%。
铝土矿-总结
全球及中国储量可观,基础资源保有年限100年,远超铜、原油等上游商品;全球矿床88%都是高品位,中国储量中高品位矿不到1%;中国进口量世界第一,产量也居于世界前列,随着环保和双碳主题,产量上方空间有限;从中国进口数据来看,澳大利亚、几内亚、印度尼西亚三大进口资源国占比达到99%以上,随着从澳大利亚的进口量逐年降低,以及印度尼西亚禁止铝土矿出口的政策风险,中国对几内亚矿的进口依赖愈发明显。
三、氧化铝:产能过剩出口可期
冶金级氧化铝:占比90%
氧化铝按照不同的生产用途可分为冶金级氧化铝和非冶金级氧化铝两类,而全球超过90%的氧化铝都是冶金级氧化铝。95%的氧化铝都是用铝土矿冶炼得到。冶金级氧化铝为熔盐电解法生产金属铝所用的氧化铝,是生产电解铝的主要原料。
氧化铝中含有多种金属氧化物,这些金属在电解过程中将首先在阴极上析出,降低铝的质量,因此电解炼铝用的氧化铝必须具有较高的纯度,其杂质含量应尽可能低。全国有色金属标准化技术委员会规定了冶金级氧化铝的行业标准,其中将冶金级氧化铝按照化学成分和物理性能分为三个牌号,划分标准如下表:
后文中说的氧化铝均指冶金级氧化铝。
冶炼工艺:多为拜耳法
氧化铝的冶炼工艺大致可以分为烧结法、拜耳法和烧结-拜耳联合法等,而目前烧结法已经较少运用,主流冶炼方法为拜耳法。
拜耳法:用苛性钠溶液溶出铝土矿中的氧化铝而制得铝酸钠溶液;采用对溶液降温、加晶种、增加搅拌的办法,从溶液中分解出Al(OH)3;将分解后的母液经过蒸发后用来重新溶出新的一批铝土矿,剩余残渣就形成赤泥,溶出过程是在加温加压下进行的,相当于烧碱母液可以循环使用;将得到的Al(OH)3洗涤后煅烧,得到氧化铝。
烧结法:将纯碱、石灰石配成炉料在高温下烧结,得到原硅酸钙、铝酸钠和铁酸钠;用稀碱溶液溶解烧结产物,铝酸钠溶解,铁酸钠水解放出碱,氧化铁以水合物与原硅酸钙一道进入赤泥,最后得到铝酸钠溶液;后续过程和拜耳法相同。
拜耳法成本较低,母液可以循环使用,对铝土矿的品位有较高要求,需要高品位,具体数据就是看铝硅比;铝硅比值太低的矿石不仅对烧碱的损耗较大,而且直接采取拜耳法会很难得到纯净的氧化铝,因此需要通过烧结法;鉴于全球高品位富矿占比较大,冶炼工艺多为拜耳法。
氧化铝成本结构
根据氧化铝的生产工艺流程,氧化铝的生产成本主要包括铝土矿、石灰石、烧碱等原材料,电耗、蒸汽消耗、焦碳等燃料及动力费用,以及人工、制造、管理等其他费用。生产1吨氧化铝大概需要2.1-2.7吨铝土矿(品位不同使生产1吨氧化铝需要铝土矿的量差别较大)、0.3-0.5吨煤炭、0.12-0.14吨烧碱和0.2-0.9吨石灰。按照最新数据得到成本比例分布如下图:
从数据来看,铝土矿、烧碱和电耗合计费用占总成本比例达到62.11%
全球氧化铝产量分布:全球产量靠亚洲,亚洲产量靠中国
从全球2014年到2022年产量数据来看,中国、非洲和亚洲(除中国外)产量保持稳定增长,方向和全球总体产量保持一致,趋势性明显;同时,大洋洲和南美洲产量占比也还可观,产量较稳定;
具体到国家而言,中国遥遥领先,澳大利亚和巴西产量较稳定
从2022年各国氧化铝产量及占比分布来看,中国产量占比54.29%,高居榜首;排名第二的澳大利亚,占比14.29%;然后是巴西7.86%,印度5.29%,俄罗斯2.21%
中国氧化铝产能分布:山东山西占榜首
中国氧化铝产能在2011-2022年期间,除了2020年有过短暂的回落,一直稳步上升,2022年达到9500万吨。其中,山东、山西长期处于产能前二大省,且产能较为稳定,合计占比接近60%。
从2022年各省产能数据来看,山东、山西位居2500万吨以上梯队,合计占比57.92%;广西、河南位居1300万吨梯队,合计占比28.74%;贵州、重庆、内蒙古和云南处于1千万吨以下梯队,合计占比13.33%。
中国氧化铝产量分布:和产能分布一致
中国氧化铝产量走势和产能走势保持一致。其中,山东、山西长期处于产量前二大省,且产量自2017年后较为稳定,合计占比接近60%。
从2022年产量数据来看,山东产量在2600万吨以上,长期保持第一;山西产量在2000万吨附近,保持第二,前二合计占比57.25%;广西产量也在1000万吨以上,占比15.70%,且逐年提升;河南产量较为稳定,一直在1000万吨上下波动,占比12.28%;其他主产省份都在1000万吨以下。
中国氧化铝产能利用率:供给弹性可观
从2011-2022年产能利用率来看,除了2017年达到过90%,其他年份都在88%以下;2017年以来,剔除疫情影响的话,利用率从趋势上来看是下降的,但总产能是上升的,同时结合氧化铝冶炼工艺简单,可随开随停的特点,因此国内目前对于氧化铝的供给弹性是很可观的;从几大主产区利用率来看,云南满负荷运行,山东常年在90%以上,广西、贵州在80%以上较为稳定,河南山西内蒙逐年降低,重庆逐年抬升。
中国氧化铝产能已过剩:出口格局或已注定
据上图SMM数据,从2014-2022年中国氧化铝净进口以及供需平衡数据来看,产量不断抬升,净进口有所放缓,供需平衡由缺口逐渐转为过剩状态,且过剩量还在加大。
据上图国家统计局和海关总署数据,从2014-2022年中国氧化铝净进口以及供需平衡数据来看,氧化铝过剩状态表现更为明显。
从氧化铝总产能、电解铝总产能以及各自开工率数据来看,电解铝产能增长速度远小于氧化铝,但开工率却明显高于电解铝,结合电解铝冶炼中同氧化铝的比例关系,从产能的角度也可以看出氧化铝的过剩状态正在发酵。
从2014-2022年,除2018年外,出口量均小于进口量,呈净进口状态;进出口数量在不断贴近,进口减少,出口增加;进出口数量相对于目前国内产能和产量来说微不足道;结合国内氧化铝产能和电解铝产能天花板,氧化铝未来的出口格局或已注定。
四、电解铝:未来金属需求可期
1、冶炼工艺:熔盐电解法
铝电解的生产过程分3个阶段,即焙烧、启动和正常生产,其中焙烧和启动大约经历几天或十几天,其质量好坏对于以后的正常生产以及电解槽的寿命有很大影响。焙烧:电解槽的焙烧主要目的是烘干炉体,使电解槽达到930℃~970℃的操作温度,防止启动时加入到槽内的熔融电解质凝固,一般需要4~8天。启动:在焙烧终了后,融化冰晶石等溶剂形成铝电解所需的熔融电解质,同时进一步加热炉内衬及清理炭渣,使电解槽的主要技术参数进入到电解所需的范围之内。正常生产:在930℃~970℃高温环境的电解槽内,1.92~1.94吨氧化铝作为原料与冰晶石、氟化铝等氟盐溶剂形成熔融状态的电解质,通入13500kw·h直流电进入电解槽,在阴极和阳极上发生电化学反应,得到电解产物,阴极上是液体铝,阳极上是CO2(约75%~80%)和CO(20%~25%)。氧化铝熔融于冰晶石形成的电解质的密度约为2.1g/cm_,铝液密度为2.3g/cm_,两者因密度差而上下分层,铝液沉淀于电解槽底部,用真空抬包抽出后,经过净化和过滤,获得1吨99.5%~99.85%纯度的原铝。
电解铝冶炼工艺属于重型固定资产投资,日常生产过程中,除了检修以及其他不可抗拒因素外,连续性生产过程不会停止,每次重启电解槽的成本很高且会影响电解槽寿命。
2、电解铝成本结构
冶炼1吨电解铝大约需要消耗1.93吨氧化铝、0.50吨预焙阳极、20kg氟化铝、10kg冰晶石和13500kw·h直流电;用最新数据计算得到成本分布如下图,其中氧化铝、电力和预焙阳极为主要成本,分别占总成本的31.68%、31.34%和13.94%,合计为76.97%。
3、全球电解铝产量分布:中国位居榜首
中国为全球电解铝第一大生产国,据iFind数据,2022年全球电解铝产量为6848.6万吨,中国电解铝产量为4043万吨,占全球产量的59.03%。自2013年以来,中国电解铝产量在全球电解铝产量上的占比一直在50%以上,除了2019年该比例有所下滑,其他年份保持增长,2022年达到了59%。
从产量分布数据来看,除了中国,海湾地区、亚洲(除中国外)、俄罗斯和东欧以及北美洲产量都较稳定。
4、中国电解铝产能分布:“北铝南移”
中国电解铝产能相对集中,据2022年阿拉丁数据显示,山东(809万吨)、新疆(654万吨)、内蒙古(619万吨)、云南(495万吨)和广西(283万吨)电解铝产能合计约占全国产能的67.6%。其中,新疆和内蒙古煤矿资源丰富,冶炼厂可享有低廉的火电,广西和云南水利资源丰富,冶炼企业可享受价格较低的水电,山东冶炼厂享有一定的电价政策补贴,本质上电价决定产能分布。
随着“碳达峰”和“碳中和”的持续推进,中国电解铝产能上限已得到确认,从数据来看,自2019年产能大跌之后,中国电解铝产能处于缓慢修复状态,但增长速度较之前明显减缓。
同时,全国电解铝产能出现“北铝南移”的趋势。受限于环保和碳排放,北方的电解铝产能逐渐转移至南方有丰富水力资源的省份,事实上,这一进程已经加速推进。从数据上,可以看到山东、新疆、河南省份产能明显降低,而云南、广西产能明显上升。火电-电解铝产能逐年降低,而水电-电解铝产能逐年抬升且占比也是逐年提高。
5、中国电解铝产能利用率:供给弹性不大
从中国电解铝产能利用率数据来看,利用率在2015年至2022年间呈现逐步上升趋势,自2019年起,利用率一直在88%以上,于2021年提升至90%以上。
从各主产区利用率来看,除了广西利用率稍低外,其他产区利用率保持在较高水平,可提升空间有限,考虑到广西电解铝产能在全国属于中等水平,再加上电解铝冶炼工艺属于重型固定资产投资,因此国内短期内电解铝供给弹性有限。
6、中国电解铝4500万吨产能天花板:增量空间有限
自2017年后,国内政策面对于电解铝管控力度不断收紧,主要限制措施包含以下几项:第一,严控产能新增,新建项目必须采用等量或者减量置换的方式进行;第二,收紧自备电厂的管理,严格执行阶梯电价政策;第三,加大力度淘汰落后产能,推动建立绿电生产模式。伴随有色金属行业供给侧改革和双碳政策的深入推进,目前国内电解铝行业总产能已经形成了4500万吨的总量天花板。
近几年受政策端管控力度收紧的影响,产能扩张速度有所放缓,但是在2019年后仍然呈现上涨趋势。目前,国内总产能已经临近4500万吨的红线值。2023年5月,国内电解铝总产能为4471.1万吨,达到了红线值的99.36%,在产产能4108.3万吨,产能利用率达到91.46%,未来增量空间有限,行业整体供应量相对刚性。
7、火电审批难度加大:积极限制电解铝产能
我国目前的电力结构仍然以火力发电为主体,2022年火力发电量占全国总发电量的70%以上。同时,火电也是碳排放重点行业,根据电网统计数据显示,国内电力行业排碳量占能源行业总量的41%,其中火电是最主要的源头。因此,在2020年双碳政策出台后,国内火电审批难度显著增加,2022年国内火电新增装机容量为4471万千瓦,同比下降3.39%,相较2020年下降21.01%。
由于电解铝行业高耗能、高耗电属性,目前主流的生产模式依旧为自备火电站供应电力需要,这样的模式在节能减碳的大背景下已经进入瓶颈期,新增产能难度高。以天山铝业为例,原本规划建设的10台350MW火电发电机组,最终落成的只有6台,即便公司位于环评压力较小的新疆地区,相较原本建设计划仍旧有较大减量。
8、电解铝进出口:进口窗口逐步打开
中国电解铝进口窗口常年处于关闭状态,进口数量较少,但长期来看,随着产能天花板的临近,进口铝锭或将稳步提升。从2020下半年净进口数据来看,这一趋势已经有所体现。
9、下游应用广泛
当前电解铝终端需求依旧以传统行业需求为主,其中建筑、交通、电力电子以及包装用铝占比分别为28.75%、22%、17.23%和11.63%,合计约占79.61%,随着新能源汽车、光伏等行业的快速增长,未来电解铝需求也将同步增长。
10、未来需求增量一:新能源车
汽车轻量化是新能源汽车产业发展的重要方向,目标是在保证汽车性能、实现成本控制的前提下,通过各种方式实现整车质量的降低。
目前,轻量化研究方向主要包含以下三条:采用轻质材料、使用轻量化工艺以及优化汽车结构,其中最为直接有效的就是采用更轻质的材料。铝合金材料密度低、强度适中、抗腐蚀性能好,是当前主流的车用轻量化材料。
交通用铝是原铝终端应用的重要组成部分,其中主要为汽车制造。国内汽车市场逐步修复,新能源汽车占比不断提升。2022年下半年受新冠疫情的影响,国内汽车销量出现一定程度的下行,2023年1月国内月度汽车销量为197.62万辆,是2017年以来当月汽车销量新低。进入2月后,伴随国内疫情防控政策的优化,汽车市场快速修复,目前已经回升至近年来的中高水平。同时,新能源车销量及销量占比也是逐年提升,从2014年到2022年数据来看,该比例从0.32%提升到25.64%,增长速度迅猛,未来还有较大提升空间。
11、未来需求增量二:光伏组件
铝材在光伏产业中主要应用领域为边框、支架和铝浆。铝浆主要作为阳极的浆料涂覆在电池片表面,使用量相对较少;边框作为固定以及密封电池片的组件,需要起到保护玻璃边缘、加强组件密封性的作用,目前国内企业普遍使用铝合金作为边框制作材料;支架是整个光伏系统的支撑结构,主流材质为热浸镀锌碳钢或铝合金,国内应用以钢结构为主,出口组件则主要使用铝合金材料。从光伏组件成本构成来看,边框和支架占比10%。
铝材在光伏领域中最主要的竞争材料为钢材料,但两者相比铝材有着诸多性能优势,未来光伏单位用铝量有望继续提升;同钢材相比,铝与光伏玻璃具有更好的兼容性,在经历外部温度变化时能够保证同步形变,钢材料的加工精度低,在恶劣天气中容易产生局部应力集中,造成组件爆板;质量上,单位面积铝支架重量约为1.5kg,钢支架为3.5kg,对于承载力较低的屋顶分布式光伏电站建设中,使用钢材料无疑将增加承重风险;此外,在风沙、水中等腐蚀性较强的场景中,铝合金的抗腐蚀表现也明显优于钢材料。
双碳目标下,光伏产业是我国在电力基础设施建设领域重点扶持对象,近几年来成长迅速。当前,中国的光伏产业已形成从硅料、硅片、电池组件、设备制造、整机安装和应用的完备产业链,是全球最大的光伏组件生产国和出口国,每年光伏组件出口量占国内生产总量的60%以上。在政策扶持、财政补贴以及技术创新等多重利好因素驱动下,国内光伏产业快速发展,2022年国内新增光伏装机量为8800万千瓦,同比增长60.35%。
2021年中共中央、国务院在《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中指出,到2030年风能、太阳能发电总装机量要达到12亿KW以上,截至2023年5月,风能和太阳能发电总装机量为8.3亿千瓦,未来光伏产业依旧有着充足的发展空间。
12、未来供给增量:再生铝
铝及合金因其耐磨和抗腐蚀性,在使用过程中损耗程度极低,多次重复循环利用后不会丧失其基本特性,具有较高的再生利用价值。根据国际铝业协会的数据,全球历史上总共生产的15亿吨铝中,有超过70%仍在被使用,其中铝制易拉罐回收率更是能达到95%以上。
再生铝不仅具有显著的经济优势,还能有效节约自然资源、保护生态环境。相较原铝生产,再生铝是由废旧铝和废旧铝合金材料,经过分拣、简单处理后,经过重融提炼,直接进入铝材加工环节,省去了铝土矿开采、氧化铝冶炼和电解铝冶炼三个流程,能耗降低超过95%,具有极高的经济优势。氧化铝生产过程中会产生大量含金属废料的赤泥,目前暂无合适处理方法,大量赤泥的堆放严重影响生态环境,而再生铝的生产不涉及赤泥的产生,对环境保护有积极影响。
欧美等发达国家经历了长期的工业化进程,社会积蓄较多废铝,已拥有比较完备的废铝回收和再生铝生产系统,据国际铝业协会和USGS数据显示,欧洲再生铝约占原铝和再生铝总量的60%,美国约为83%。中国再生铝占比仅为17%,不仅远低于欧美等发达国家,而且低于全球34.3%的平均水平,说明我国再生铝产量相对原铝产量仍然偏低,再生铝产量在未来具有广阔的提升空间。