寻找光伏组件行业细分蓝海:太阳能电池背板进口替代助力行业高速增长0113.ppt
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1、,-10.00%,-20.00%,英大证券研究所-研究报告行业研究,报告日期:2012年1月6日行业评级,寻找光伏组件行业细分蓝海太阳能电池背板进口替代助力行业高速增长报告概要:,光伏行业重点公司评级,同步大市,自去年上半年起,我国太阳能电池上下游主要产品价格出现了大幅下跌,产业进入调整阶段。不过,在弥漫着悲观情绪的市场中,我们也看到了一些正,东材科技,增,持,面信息,我们认为,2012 年的光伏行业或许并没有那么糟。,回天胶业乐凯胶片红宝丽,增增增,持持持,背板是晶硅太阳能电池的重要封装组件之一。背板位于太阳能电池板的背面,直接与外界环境大面积接触,用于保护电池片不受外界侵袭,因而在整,个太
2、阳能电池组件中具有十分重要的作用。,风险因素海外市场光伏政策调整的风险和美国“双反”裁定结果的不确定,以及由于产能扩张和市场竞争加剧有可能导致的背板产品价格大幅下跌,都会对相关企业的利润水平形成影响。行业指数走势20.00%,背板的分类比较复杂。按照是否含氟分类,可以分为含氟背板和不含氟背板;按照含氟层数分类,可以分为单面含氟和双面含氟;按照生产工艺分类,可以分为涂布型背板和复合型背板。构成背板的材料有含氟薄膜(或含氟涂料)、PET 薄膜、EVA 胶层等。其中含氟薄膜(或含氟涂料)占整个背板成本的 50%-60%,PET 薄膜占 20%-30%,EVA 胶层占 20%左右。,10.00%0.0
3、0%,目前,背板大约占整个电池组件成本的 8%。由于生产背板有着较高的技术壁垒,所以相对于普通的薄膜产品而言,其价格更高,有着更强的议价能力。,-30.00%,光伏,沪深300,目前生产背板的毛利率在 30%左右。,-40.00%,-50.00%11-01,11-02 11-03,11-04,11-05,11-06,11-07,11-08,11-09,11-10,11-11,11-12,12-01,我们认为,与进口背板相比,国产背板的价格更低、账期更长,同时质量和,性能也能够达到使用要求,因此,从降低太阳能电池组件单位发电功率制造,相关报告研究员:叶旭晨 卢小兵执 业 编 号:S0990511
4、020002S0990511010006电话:010-84010711E-mail:联系人:黄坤电话:010-84019128E-mail:请务必阅读最后一页的免责条款,成本的角度来讲,国产背板在未来几年有望快速实现进口替代。我国背板产业市场 2015 年规模将达 51.67 亿元。其中,含氟薄膜(或含氟涂料)的市场规模约为 28.42 亿元,PET 膜市场规模约为 12.92 亿元,EVA胶层的市场规模约为 10.33 亿元。我们重点推荐生产光伏用 PET 薄膜的龙头企业东材科技(601208)、300 万平米生产线即将投产的回天胶业(300041)、背板产能逐步扩大的乐凯胶片(600135
5、)和 EVA 胶膜生产线刚刚试产成功的红宝丽(002165)。,一、,二、,1.,2.,1.,2.,3.,4.,1.,2.,3.,4.,5.,四、,五、,行业研究报告,目录,2012 年的光伏行业:或许并没有那么糟.5太阳能电池背板介绍.5(一)背板是晶硅太阳能电池封装组件的重要组成部分.5(二)背板在电池组件中的作用和成本利润空间.7质量标准加大背板行业的技术壁垒.7议价能力较强导致背板毛利率维持高位.7(三)背板的分类:产品类型多.8双面含氟背板:质量最被认可.9单面含氟背板:成本优势明显,未来与双氟背板并行.10不含氟背板:耐候性差,未来市场空间较小.11复合法 VS 涂布法两种工艺各有
6、优势.12(四)背板的发展方向:期待一种单一材料,双玻组件替代尚早.14(五)背板构成材料的详细情况.15PVF 薄膜:杜邦“一枝独秀”.16其他氟材料膜:最看好 PVDF.16PET 薄膜:必不可少的基础材料.18EVA 胶膜:进口替代的先行者.19背板组成材料成本占比.21三、背板产业投资机会分析.21(一)当前国内背板产业处于起步阶段.21(二)国产背板将实现进口替代.22(三)国内背板市场规模 2015 年可达 51.67 亿元.23,相关公司.26风险提示.28,2,行业研究报告,图示索引,图 1:2011 年多晶硅均价走势.5图 2:2011 年光伏组件均价走势.5图 3:太阳能电
7、池组件结构示意图.6图 4:背板是太阳能电池重要的封装组件.6图 5:晶硅太阳能电池产业链情况.6图 6:晶硅电池组件成本构成.8图 7:太阳能电池背板的分类.8图 8:TPT 背板结构示意图.9图 9:单面含氟背板结构示意图.10图 10:无氟背板应用于光伏组件中的失败案例.12图 11:哈氟龙生产的 FPF 涂布型背板.13图 12:应用于 BIPV 的双玻组件.14图 13:背板构成材料及所提供性能.15图 14:美国杜邦公司生产的 PVF 薄膜.16图 15:预计 2015 年我国特种聚酯薄膜需求分布.19图 16:EVA 胶膜在太阳能电池中的的应用领域.20图 17:TPT 背板的平
8、均成本构成.21图 18:国内外背板产品在国内市场占比.22图 19:太阳能发电占世界总电力供应比重预测.24,3,行业研究报告,表格索引,表 1:背板的性能要求.7表 2:各类背板主要生产商.9表 3:杭州尚合生产的 TPT 与 TPE 性能对比.11表 4:两种生产工艺对比.12表 5:组成背板的各层材料所需性能.15表 6:几种背板常用氟材料基本性能及生产商.17表 7:PVF 薄膜与 PVDF 薄膜性能对比.17表 8:光伏用 PET 薄膜技术参数.18表 9:2000-2010 年全球太阳能发电累计装机容量.23表 10:中国历年光伏电池组件装机量及未来趋势预测.24表 11:全球
9、20002009 年太阳能电池产量及区域分布.25表 12:晶硅电池与薄膜电池市场占比.26表 13:背板产业相关上市公司.27表 14:重点公司盈利预测及估值.28,4,行业研究报告一、2012年的光伏行业:或许并没有那么糟2011年,在欧洲国家下调光伏补贴以及欧债危机爆发导致光伏电站运营商贷款困难的背景下,欧洲光伏新增装机需求出现下滑;而同时,国内受2010年行业高增长影响而扩大的产能逐步释放,太阳能电池及组件的阶段性产能过剩开始显现,进而导致了自2011年2季度起,我国太阳能电池上下游主要产品价格出现了大幅下跌,产业进入调整阶段。,图1:2011年多晶硅均价走势(单位:美元/kg)资料来
10、源:Pvinsights,英大证券研究所,图2:2011年光伏组件均价走势(单位:美元/w)资料来源:Pvinsights,英大证券研究所,不过,在弥漫着悲观情绪的市场中,我们也看到了我国“十二五”期间太阳能发电装机目标有望上调至15GW以及国内多晶硅行业迎来整合等一系列正面信息。随着光伏发电成本的不断下降,整个光伏行业翘首以盼的平价上网时代也离我们越来越近。并且,不断下跌的电池片及组件价格使得光伏电站的投资回报率上升,对太阳能电站运营厂商利好同时,进而也将反过来推升对电池片及组件的需求。因此,我们认为2012年的光伏市场并不会像市场普遍预计的那样悲观,或许光伏行业会在2012年在艰难中迎来新
11、的发展契机。二、太阳能电池背板介绍(一)背板是晶硅太阳能电池封装组件的重要组成部分晶硅太阳能电池包括电池片和封装组件。封装组件主要包括玻璃、胶粘剂(EVA、PVB等)、铝合金边框、背板、接线盒等。其中,背板位于晶硅太阳能电池板的背面,直接与外界环境大面积接触,用于保护电池片不受外界侵袭,是整个太阳能电池组件中重要的组成部分。5,行业研究报告,图 3:太阳能电池组件结构示意图,图 4:背板是太阳能电池重要的封装组件,玻璃,太阳能电池组件,太阳能电池片封装材料,EVA、PVB胶背板边框接线盒,资料来源:英大证券研究所,资料来源:英大证券研究所,图 5:晶硅太阳能电池产业链情况资料来源:爱康科技,英
12、大证券研究所整理6,行业研究报告(二)背板在电池组件中的作用和成本利润空间1.质量标准加大背板行业的技术壁垒太阳能电池背板与锂电池隔膜一样,都属于塑料薄膜行业中的高科技高附加值产品,具有较高的技术和资金壁垒。这类产品的制造不仅需要生产设备的先进可靠,更重要的是,需要原料与助剂的配方以及工艺参数调整的科学,才能生产出合格的达标产品。目前,商用晶硅太阳能电池组件的使用寿命要求为25年,因此,在野外恶劣环境下,作为保护太阳能电池片的背板也应具备在25年内保持正常工作状态的性能。具备优异的水汽阻隔性、氧气阻隔性、尺寸稳定性、绝缘性、耐腐蚀、耐老化性、阳光反射率、红外发射率和耐高、低温等性能的背板对太阳
13、能电池的寿命和成本具有重要意义。性能不达标的背板容易出现脱层、龟裂、起泡、泛黄等不良现象,会造成电池片脱落滑移、电池有效输出功率降低等情况,严重的还会引起组件燃烧促发火灾。虽然很多背板厂商声称自身产品质量能够达到25年使用寿命的要求,但很多还未获得实际使用中的证实。我们认为,未来几年,在实际应用中取得较好效果的背板产品将获得组件厂商的更大信赖,而质量较差的背板厂商将很难在行业竞争中生存。表1:背板的性能要求,项目热收缩率,单位%(TD),测试方法ASTM D-1204(105 30min),指标值1,%(MD),拉伸强度局部电压击穿电压对EVA的剥离强度水汽透过率热失重率,MpaVDCV/mN
14、/cmg/24h%,GB/T 13541-1992IEC60664-1ASTM D-149ASTM D-1876 180PeelISO-15106-3GB/T13541-92,1051000184020.25,资料来源:上海嘉氟2.议价能力较强导致背板毛利率维持高位与普通的薄膜产品相比,太阳能背板价格更高,与下游企业的议价能力更强。在原材料价格下降时,太阳能背板价格下降的幅度较小,而原材料价格上升时,太阳能背板上升的幅度较大,毛利率能够保持在30%左右。据统计,2011年年初太阳能电池背板在所有组件中成本占比大约为2.75%,随着2011年二季度以来电池片价格的不断下降,电池片在整个组件中的成
15、本占比出现大幅降低,这也导致了其他组件的成本占比的提高。根据目前的市场数据计算,背板已占整个电池组件成本的8%左右。7,行业研究报告图6:晶硅电池组件成本构成,铝边框10%接线盒6%EVA胶8%背板8%,其他4%,电池片57%,玻璃7%资料来源:亚玛顿(三)背板的分类:产品类型多太阳能电池背板的分类比较复杂,按照是否含氟分类,可以分为含氟背板和不含氟背板;按照含氟层数分类,可以分为单面含氟和双面含氟;按照生产工艺分类,可以分为涂布型背板和复合型背板。下面我们以双面含氟背板、单面含氟背板、不含氟背板为主要的类别进行介绍。图7:太阳能电池背板的分类PVF/PET/PVF,双面含氟,复合型,PVDF
16、/PET/PVDFECTFE/PET/ECTFE,PVDF涂料/PET/PVDF涂料含氟,涂布型,CTFE涂料/PET/CTFE涂料,背板,不含氟,单面含氟多层PET,PVF/PET/EVATHV/PET/EVA,PTFE涂料/PET/PTFE涂料,资料来源:英大证券研究所8,行业研究报告表2:各类背板主要生产商,背板分类,复合型,背板结构PVF/PET/PVFPVDF/PET/PVDFECTFE/PET/ECTFE,主要生产商Isovolta、Krempel、台虹科技等Krempel、海优威、赛伍等Honeywell,双面含氟薄膜,涂布型,PVDF/PET/PVDFCTFE/PET/CTFE
17、,苏州中来、哈氟龙、联合新材、华源、帝龙光电、乐凯、帆度等(国产为主),PTFE/PET/PTFE,单面含氟薄膜不含氟薄膜,PVF/PET/EVATHV/PET/EVAPET/PET/PET,Madico、帆度3M电技研,TOPPAN,TORAY,KEIWA 等,资料来源:英大证券研究所整理1.双面含氟背板:质量最被认可最早使用的太阳能电池背板全部为双面含氟背板,也叫做TPT,它是以PET(聚酯)薄膜作为基材,两面分别通过EVA胶粘剂复合一层PVF(聚氟乙烯)膜的太阳能背板材料,其结构为PVF/PET/PVF。之所以称为“TPT”,是因为当时全球只有美国杜邦公司一家企业能够量产光伏用PVF薄膜
18、,而其产品品牌为Tedlar。图8:TPT背板结构示意图资料来源:台虹科技、英大证券研究所整理不过,随着背板的发展,现在TPT已经是双面含氟背板的一种统称,只要是双面含氟加上中间层PET的三层背板,均可称为TPT,甚至有一些不太专业的组件厂家直接称所有背板为TPT。9,行业研究报告,双面含氟背板始终是质量最被认可的背板,究其原因,主要是因为它具有双面含氟结构,而氟材料特殊的分子结构决定了其耐候性极佳。事实上,背板之所以能对太阳能电池板进行长时间有效的保护,得益于氟材料特殊的分子结构,所以背板中的含氟材料层功不可没。,2.单面含氟背板:成本优势明显,未来有望与双氟背板并行,单面含氟背板被称为TP
19、E,它是使用EVA材料(或其他烯烃聚合物)替代双面含氟的,TPT结构背板中光照面氟材料的背板。其结构一般为PVF(或PTFE)/PET/EVA(或PE),图9:单面含氟背板结构示意图,资料来源:Madico,单面含氟背板与双面含氟背板相比,由于少了一层氟材料,因此普遍来讲耐候性没有双面含氟背板好,引起组件黄变的风险更高一些(但是对于不同厂家的背板产品,不能直接的说双氟背板一定比单氟背板好,也存在某一厂家的单氟背板质量优于另一厂家双氟背板的可能性,具体还要看测试结果)。,不过,同样由于少了一层氟材料,单氟背板的成本比双氟背板更低,再加上质量好的单氟背板也能够取得TV认证(全球最被认可的光伏组件认
20、证测试)并满足太阳能电池的使用要求。因此,近两年很多组件厂商也开始认可单面含氟背板产品,一些背板厂商也在生产双氟背板的基础上推出了单氟产品。,10,行业研究报告表3:杭州尚合生产的TPT与TPE性能对比,产品性能指标,单位,双氟背板,单氟背板 S-TPE350,S-TPT350,厚度单位重量撕裂强度(纵向)撕裂强度(横向)断裂伸长(纵向)断裂伸长(横向)尺寸稳定性(纵向)尺寸稳定性(横向)与 EVA 粘合强度水汽透过率(38,90%RH)击穿电压TV 系统电压,微米克/平方米牛顿/厘米牛顿/厘米%牛顿/厘米克/立方米天千伏VDC,35030500215255130115 40 1000,350
21、30480220245135115 40 1000,资料来源:杭州尚合,英大证券研究所整理注:杭州尚合S-TPT350 产品为 PTFE/PET/PTFE 结构,S-TPE350产品为PTFE/PET/EVA结构目前,单面含氟背板的生产企业逐渐增多,除了早期的美国Madico公司和3M公司之外,国内很多背板厂家也开始生产这种背板,如杭州尚合、上海海优威等。此外,回天胶业(300041)也于2011年3月开始建设产能300万m/年背板生产线,所生产的产品包括单氟含氟与双面含氟两种,该生产线目前处于试生产、试销售状态,预计2012年300万平米产能将完全达产。3.不含氟背板:耐候性差,未来市场空间
22、较小目前,不含氟背板一般是多层PET结构,即以普通聚酯薄膜(BOPET)作为中间层基材,两面复合上改性的聚酯薄膜,即:改性聚酯薄膜+普通聚酯薄膜+改性聚酯薄膜的三层复合工艺。其中改性聚酯薄膜材料相当于含氟薄膜起到的功能和作用。日本从上世纪90年代开始使用PET薄膜替代PVF薄膜,推进不含氟背板对含氟背板的替换,现在,在日本国内生产的背板大部分都可以看到多层PET结构的身影,生产企业有电技研,TOPPAN,TORAY,KEIWA,REIKO等。日本能够大规模使用PET薄膜替代PVF薄膜,有两个原因:一、日本的太阳能电池大多安装在住宅、公寓、大楼等建筑物的屋顶,使用的环境和气象条件并不是很恶劣。二
23、、日本的PET薄膜厂商的技术能力较强。无氟结构的背板中最为关键的材料是最外层的抗水解PET薄膜。PET是聚酯,因有苯环结构而有较好的抗紫外线能力,但因有酯基而非常容易水解以至丧失性能。日本公司背板的外层均使用抗水解的PET,一般厚度为50。国内一些工厂生产的普通PET薄膜和聚烯烃复合的背板,基本没有耐候性,室外使用中PET会迅速降解,因此只能使用于玩具等低端产品上。11,行业研究报告图10:无氟背板应用于光伏组件中的失败案例资料来源:杜邦公司另外,通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成的不含氟背板由于缺乏氟材料中C-F键的稳定特性,也就无法满足在恶劣野外环境下商用晶硅太阳电池组件25年的湿热、干热
24、、紫外等考验与使用要求,并不适用于在野外恶劣环境下晶硅太阳电池组件的封装。我们认为,鉴于无氟背板在并不很恶劣的环境下(如市区内的草坪灯、路灯等)可以多年使用,再加上无氟背板的耐候性也在不断提高,对于未来,就像薄膜电池会和晶硅电池共存一样,无氟背板在国内的光伏产业中仍然会有一席之地,只不过受限于国内厂家的技术实力,这种背板的市场占比会比较小。4.复合法 VS 涂布法两种工艺各有优势目前太阳能电池背板主要的生产工艺有2种复合法和涂布法,这两种加工方式各有优缺点:在质量方面复合法更受到组件厂家信任,而涂布法相对复合法来说成本更低,工艺更为简单。在这一点上复合型背板和涂布型背板与双氟、单氟背板类似:一
25、个质量可靠但价格较贵,另一个质量尚待提升但价格较低。与单面含氟背板将与双面含氟背板并肩发展的观点一样,我们认为复合型背板与涂布型背板在未来很长一段时间内也将共同发展,直到某一种产品兼备质量与成本双重优势为止。表4:两种生产工艺对比,生产工艺复合型,总体评价质量更好,成本略高,存在问题原因国内无规模厂商,含氟薄膜依赖进口,市场份额50%左右,发展前景若未来几年在实际使用中涂布型背板质量出现问题,复合型背板将抢占,市场,涂布型,成本较低,质量,涂布技术有待提高,50%左右,若质量和性能大幅提升,将因成本优,有待提高,势抢占市场份额,资料来源:英大证券研究所12,。,行业研究报告,复合型背板:质量更
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