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未來五年光伏玻璃發(fā)展趨勢

中國電力網發(fā)布時間:2021-11-14 11:48:19

雙面組件背面增益效果顯著,有效降低度電成本。效率方面,雙面組件能夠吸收地面反射光及折射光,實現正背面同時發(fā)電,其中背面光電轉換效率約為正面的60%~90%,因此綜合發(fā)電效率更高。根據隆基股份在全球三地戶外實證的測試結果,集成發(fā)電系統(tǒng)后,雙面組件電站的較傳統(tǒng)單面發(fā)電增益達4.4%-15.7%。

單雙面電池/組件幾乎同價,雙面增益滲透率不斷提升。根據Wind,通威股份PERC單雙面電池片報價已趨于一致。根據Solarzoom,一線廠商單雙面組件成交價差也在0.02元/W以內。由于雙面組件背面發(fā)電增益帶來的性價比提升,滲透率正在快速提升,根據CPIA統(tǒng)計,雙面組件市場份額已從2018年的2%提升至2020年的30%,預計2025年有望達到60%以上。

 


 

組件雙面化變革引爆有機透明背板與玻璃背板之爭。單面組件背部無需發(fā)電,通常采用不透光的有機背板封裝,因而組件雙面化引發(fā)了背面封裝材料的重新選擇,目前雙面組件主要存在雙面雙玻及雙面單玻(透明背板)兩種封裝方案。

性能:超薄化緩解雙玻組件重量痛點,雙面單玻(透明背板)憑借輕量化優(yōu)勢形成差異化競爭。早期雙玻組件存在重量較重、搬運不方便、功率損失大等問題,未得到大規(guī)模應用,有機背板憑借輕量化及低成本等優(yōu)勢逐步成為主流選擇。但隨著超薄光伏玻璃鋼化技術逐漸成熟,重量核心痛點逐步緩解,雙面雙玻組件正逐漸被廣泛采用。而有機透明背板是2018年由美國杜邦與中來股份聯(lián)合發(fā)布的新一代有機背板材料,2019年才通過實驗室驗證,由于是有機物塑料制成,因此耐候性遜于玻璃,最大優(yōu)勢在于輕質化,更加適用于屋頂光伏、安裝條件復雜及人工運輸成本較高的場景。

成本:雙面雙玻組件方案較雙面單玻(透明背板)方案更具有經濟性。若按照3.2 mm光伏鍍膜玻璃在合理毛利率情況下的價格24元/平(來自后文測算),2.0mm光伏鍍膜玻璃21元/平,中來股份FFC透明背板當前售價21元/元,計算不同封裝方案的單瓦成本。按照單瓦成本排序為:3.2mm雙玻組件+全框>2.0mm雙玻組件+全框≈雙面單玻組件(透明背板)>傳統(tǒng)單面單玻組件>2.0mm雙玻組件+半框>3.2mm雙玻組件+無框,雙面雙玻組件通過采用超薄光伏玻璃以及節(jié)省邊框的設計,單瓦成本較傳統(tǒng)單面單玻組件低3.4%-5.5%左右,經濟性凸顯。但光伏鍍膜玻璃價格存在一定周期性,當其供應緊缺以及價格處于高位時,產能較為充足的透明背板有望迎來替代性機會。

雙玻結構兼?zhèn)涑杀炯靶阅茈p重優(yōu)勢,已成為雙面組件主流選擇。雙玻組件質保期長達30年,而普通組件為25年,因此雙玻組件全生命周期內發(fā)電量要高25%左右,疊加性能及發(fā)電成本優(yōu)勢,雙玻結構已成為雙面組件主流選擇。根據CPIA統(tǒng)計,玻璃背板的滲透率從2016年的5%已經快速上升至2020年的28%,而有機透明背板應用較晚,2020年滲透率僅為2%。

 


 

光伏玻璃受益雙玻滲透提升,背部應用打開增量空間。根據CPIA協(xié)會對賽伍技術董事長的專訪內容,透明背板因為能夠實現組件的輕量化,預計將占到雙面組件20%市場份額,同時根據CPIA預測,2025年雙面組件市場份額有望達到60%,由此我們預計2025年雙面單玻(透明背板)組件占比為12%,不考慮雙面均為透明背板的組件,則雙面雙玻組件滲透率為48%,單面單玻組件占比為40%,對應光伏玻璃需求將在2025年接近28億平,2020-2025年CAGR達22%。

(二)優(yōu)化空間:壓延法為主流選擇,超薄化有助降本

光伏玻璃通常選用超白玻璃,較普通玻璃存在較高技術門檻。光伏玻璃的強度及透光率等直接決定光伏組件的壽命和發(fā)電效率。普通玻璃由于含鐵量較高,一般在0.2%以上,顏色呈現綠色,透光率較低,光伏透射比為88~89%(按3.2mm標準厚度),而超白玻璃是一種超透明低鐵玻璃,具備高透光率、耐腐蝕性、耐高溫性、低自爆率等優(yōu)點,含鐵量低于0.015%,光伏透射比≥91.5%,因此是光伏玻璃的首選產品。技術方面,超白玻璃在料方設計、工藝系統(tǒng)設計、熔窯窯池結構、操作制度及產品質量標準等方面的要求都遠高于普通玻璃,因此普通玻璃生產企業(yè)很難輕易進入光伏玻璃市場。

超白玻璃可分為超白壓延和超白浮法玻璃。超白玻璃的生產工藝分為壓延法和浮法,其中(1)壓延法是利用壓延機將熔窯中出來的玻璃液成型,再經退火、切裁而得壓延原片玻璃,由于超白壓延玻璃生產線投入資金大,制造難度大,對原料精度要求高,因此制備成本較高;(2)浮法則是將熔融玻璃從池窯中連續(xù)流入并漂浮在相對密度大的錫液表面上,在重力和表面張力的作用下,使玻璃液在錫液面上鋪開、攤平,經退火、切裁得到浮法原片玻璃。超白浮法玻璃易成形、生產效率高,具有低成本、高加工成品率等優(yōu)點,主要應用于薄膜電池。

 


 

超白壓延玻璃是光伏玻璃的主流產品。超白壓延玻璃的正面用特殊的絨面處理以減少光線反射,反面用特殊花型處理以增強不同入射角的光線透過率,超白壓花玻璃較超白浮法玻璃的綜合光透射比高約3~4%,光線透過率每提高1%,光伏組件發(fā)電功率可提升約0.8%,因此超白壓延玻璃是光伏玻璃的首選產品。

 


 

超白浮法玻璃力學性能更優(yōu),薄化后作為背板的發(fā)電功率接近超白壓延玻璃,陸續(xù)出現組件廠商采用超白浮法玻璃作為背板以降低成本。浮法玻璃表面平整度高,抗沖擊強度較壓延玻璃更為出色,并且隨著厚度降低,二者抗沖擊強度相差拉大,在1.6 mm浮法玻璃平均破碎高度高出超白壓延玻璃達97.77%。另外,雖然浮法玻璃透過率不如超白壓延玻璃,作為雙玻組件背板后會導致背面發(fā)電功率降低,但隨著厚度減小,二者發(fā)電功率差距逐漸降低,1.6mm雙玻組件下的背面發(fā)電功率相差僅為5.45W。浮法玻璃作為組件背板使用時,雙玻組件正面發(fā)電功率也可達到壓延玻璃作為背板時的發(fā)電功率。因此陸續(xù)有組件公司為降低生產成本,使用浮法玻璃作為背板。

 


 

超薄光伏玻璃減少原片使用,助力降本同時順應雙面組件輕量化需求,有望成為雙玻組件主流產品。超薄光伏玻璃節(jié)省原片使用量,價格相對傳統(tǒng)光伏玻璃更低,市場份額將伴隨雙玻組件滲透逐年提升。根據CPIA統(tǒng)計,2020年2.5mm及以下厚度的前蓋板玻璃市占率約為29%,2025/2030年有望提升至47%/56%。

 


 

錨定合理毛利率判斷光伏玻璃長期價格。光伏玻璃擴產周期較長,21年底時曾因裝機需求旺盛導致玻璃供不應求,毛利率大幅上漲,但根據后文對行業(yè)新增產能統(tǒng)計,預計2021年底后產能充足,因而可以通過錨定龍頭公司歷史毛利率及成本優(yōu)化幅度判斷價格趨勢,2022年行業(yè)毛利率有望回歸合理水平,則3.2/2.5/2.0mm光伏鍍膜玻璃均價分別為24.0/22.0/21.0元/平,假設此后每年價格降幅2%,預計2025年3.2/2.5/2.0mm光伏鍍膜玻璃均價分別為22.6/20.7/19.8元/平。光伏玻璃行業(yè)產值:根據對光伏玻璃需求及價格趨勢的分析,未來五年產值有望翻倍增長,預計2025年達582億元,2020-2025年CAGR為14.5%。

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