来源：新时代新能源开文明团队
新时代电新团队 开文明/丁亚/王琎/赵勇臻
特斯拉于2019年四季度发布全新太阳能屋顶，Solar Roof产品历经三代，产品形态臻于完善。外观类似于普通的瓦片，但表面为带纹理的玻璃，内部隐藏有可以发电的光伏电池，使得太阳能发电与屋顶融为一体。传统的光伏组件，外观均大同小异，用于屋顶的产品与用于大型地面电站的产品并无太大差异。相比传统光伏组件，Solar Roof毫无疑问对个人消费者吸引力强。而综合成本也低于“屋顶+光伏组件”成本。一改光伏产品同质化，掀起差异化竞争序幕。
特斯拉的使命是加速世界向可持续能源的转变
特斯拉不仅仅是一家新能源汽车公司。特斯拉规划了一整套以家庭为单位的能源生产、存储、使用方案，从利用太阳能屋顶发电，到使用储能存储富余的电力，再到使用新能源汽车出行。创始人马斯克认为，将这套以家庭为单位的模式扩展到全世界，再辅以集中式的太阳能发电，可以解决整个能源及环境问题。收购SolarCity后，特斯拉“发-储-用”的可持续能源生态闭环开始形成。
产能达到1000套/周计划，计划进入欧洲和中国市场
太阳能发电是特斯拉未来要重点打造的业务。随着产能爬坡，太阳能屋顶1000套/周的产能目标已经达到。特斯拉也在计划太阳能屋顶业务进军欧洲和中国市场。而特斯拉确实已经在中国进行相关储备，包括人员的招聘等。
中国企业有望在特斯拉太阳能屋顶产业链获取更多份额
松下宣布将在今年五月结束与特斯拉在Gigafactory 2的太阳能电池联合生产的合作关系。目前Solar Roof生产模式为采购电池片、玻璃等原料，在Gigafactory 2中完成封装。中国光伏产业具备全球竞争力，有望在特斯拉产业链获取更多份额。未来，如果太阳能屋顶市场发展顺利，差异化竞争路线逐渐被验证，特斯拉也将迎来更多的追随者和竞争者。
太阳能屋顶市场空间达万亿元级
只考虑私人住宅屋顶，美国市场按特斯拉3.395万美元/套（10kW）、10%渗透率对应26.5亿美元增量市场、3045亿美元存量市场空间，中国市场按5元/W单价、10%渗透率对应400GW装机规模、2万亿元市场空间。假设1000套/周的出货目标实现，测算特斯拉太阳能屋顶业务初期年营收可达17.7亿美元。特斯拉太阳能屋顶利润较高，假设净利率8%，对应每年净利润1.42亿美元。
投资建议
太阳能屋顶是未来光伏差异化竞争的重要方向，市场空间巨大，产品溢价能力突出，利润水平较高。建议关注对于该细分市场有业务布局的企业，以及太阳能屋顶先行者特斯拉的相关供应链企业。
1、 特斯拉：不止是新能源汽车
1.1、 特斯拉的使命是加速世界向可持续能源的转变
特斯拉不仅是一家新能源汽车公司。单单新能源汽车的成功是不够的，如果上游电力的来源不够清洁、可持续，依然是对地球环境的破坏。因此，可持续能源也一直也是特斯拉关注的重点。众多可持续能源中，特斯拉的创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）最青睐的是太阳能。
2006年，埃隆·马斯克首次披露特斯拉的《秘密蓝图》，详细描绘特斯拉未来远景及采取的步骤。前三步是关于汽车，第四步是关于太阳能。事实上，特斯拉过去的发展路径完全依照其秘密蓝图的规划：从Roadster，到Model S/X，到Model 3，再到与SolarCity合作并收购SolarCity。
而特斯拉也做了两件事，宣告其转变：
（1）域名由teslamotors.com变为顶级域名tesla.com；
（2）使命由“加速世界向可持续交通的转变”修改为“加速世界向可持续能源的转变”，“交通”改为“能源”，企业远景更为宏大。
十年后的2016年，马斯克再次公布特斯拉《秘密蓝图》的第二篇章，描绘了其下一个阶段的蓝图。其中，光伏被放在首要位置，第一步即“创造惊人高效的、配备集成储电功能的、美观的太阳能板”。
特斯拉规划了一整套以家庭为单位的能源生产、存储、使用方案，从利用太阳能屋顶发电，到使用储能存储富余的电力，再到使用新能源汽车出行。
马斯克认为，将这套以家庭为单位的模式扩展到全世界，再辅以集中式的太阳能发电，可以解决整个能源及环境问题。
1.2、 SolarCity的新能源初征
SolarCity成立于2006年，由埃隆·马斯克及其表兄弟Lyndon Rive和Peter Rive共同创立，埃隆·马斯克任董事长，是一家专门发展户用光伏发电项目的公司。SolarCity于2012年在纳斯达克上市，并在2014年收购赛昂电力（Silevo），开始掌握上游电池组件制造。
SolarCity成立之初，主要从事光伏系统安装业务，2008年中期开始提供光伏租赁和PPA业务。2013年起，租赁和PPA业务收入开始超过光伏系统安装业务。
SolarCity提供3种合同模式供用户选择，除了普通的直接购买模式外，还有租赁模式与购电协议模式（PPA）。后两种模式下，光伏项目由SolarCity出资建设。在融资方面，SolarCity也创新地提出了3种模式：合资模式、转租模式和售后回租模式。
SolarCity成于租赁和PPA模式，但终于负债和现金流压力。由于美国拥有ITC（投资税抵免）与MACRS（加速折旧）等诸多政策支持，加上电力价格较高，SolarCity发展较快。但这种快速增长是建立在租赁模式和购电协议模式的基础上的。光伏项目回收期较长，对于现金流构成了巨大的压力，公司也长年陷入亏损。
1.3、 特斯拉的可持续能源生态闭环
2016年11月，特斯拉股东投票通过对SolarCity的收购。特斯拉“发-储-用”的可持续能源生态闭环开始形成。
营业收入上，2016年收购SolarCity后，特斯拉发电与储能业务（Energy Generation and Storage）营收快速增长，2015-2018年复合增长率375.4%，但2019年相比2018年没有增长。
发电与储能业务营收的主要贡献方为储能。收购SolarCity后，特斯拉对SolarCity进行了裁员和渠道上的调整，停止能源产品的上门销售，转为特斯拉门店和线上销售，同时削减广告支出。因此光伏业务装机量下滑较为严重，反而储能的装机量增长较快。
营收与装机的波动，一方面原因是Model 3处于量产关键期，汽车业务对于资源和资金的需求更大。另一方面，也是光伏业务处于模式和产品的变革期，为下一阶段的革命打下基础。
根据马斯克的规划，发电与储能业务未来的发展前景要超过电动汽车，也是特斯拉未来要重点打造的业务。在对太阳能业务进行调整后，特斯拉也积极准备新产品的研发和布局。
2、 特斯拉的改变：产品的再定义
特斯拉汽车的启示：产品力是关键。
早期的电动汽车，无论从外观、续航、性能等方面，均大幅弱于传统燃油车。而特斯拉的出现，颠覆了大众对于电动汽车的认识。无论从外观、续航还是性能，均大幅超越同时代的燃油车和电动车。最终毫无疑问取得了销售上的成功，也激活了整个电动汽车市场。
2.1、 Solar Roof太阳能屋顶：历经三代，臻于完善
特斯拉的第一步是打造优秀的基础发电单元。传统的光伏组件，外观均大同小异，用于屋顶的产品与用于大型地面电站的产品并无太大差异。马斯克认为，太阳能板要像特斯拉的电动汽车一样像吸引人。
Solar Roof历经三代，产品形态臻于完善。特斯拉最早在2016年10月发布Solar Roof，到2019年10月，已发布第三代产品（Solarglass Roof）。Solar Roof的外观类似于普通的瓦片，但表面为带纹理的玻璃，分为带电池片和不带电池片两种版本，二者外观基本一致。带电池片版本，内部隐藏有光伏电池片，可以利太阳光发电。
Solar Roof为光伏组件与屋顶材料的融合。
（1）美学价值：屋顶即组件，外观不割裂。为了达到这一点，特斯拉在设计了特殊的百叶窗结构，正面不阻挡阳光，从侧面则看不见内部的光伏电池。使用这两种瓦片直接铺设成为真正的屋顶，同时具有太阳能发电功能。特斯拉对于外观要求较为严苛，要求不同角度看过去，颜色基本一致。相比传统的“屋顶+光伏组件”形式，具备更好的视觉体验和美学价值。
（2）成本节约：一方面，随着电池片成本的降低，组件中玻璃等辅材的成本占比越来越高。另一方面，钢化玻璃具备较好的防护性能，天然适合作为屋顶材料，电池片的防护与屋顶防护共享材料，实现了成本上的节约。
产品样式有所精简。第一代Solar Roof发布时拥有四种样式风格，包括意大利托斯卡纳风格（Tuscan）、板岩风格（Slate）、纹理风格（Textured）及抛光风格（Smooth）。但从新一代Solar Roof的相关信息看，目前可能仅提供纹理风格（Textured）。产品样式的精简也在一定程度上降低了供应链的难度，有利于产能的提升。预计特斯拉可能在产能爬坡顺利后再提供更丰富的样式选择。
转换效率提升。早期太阳能屋顶转换效率较低，仅18%左右，新的太阳能屋顶效率预计在22-23%左右。
强度高于普通屋顶材料。特斯拉Solar Roof表面使用特制钢化玻璃，其强度和耐久性远超普通屋顶材料。根据特斯拉的实验，在冰雹测试下，在177km/h的冲击速度下，传统屋顶瓦片出现碎裂，而Solar Roof屋顶瓦片则完好无损。
瓦片保修年限与发电保修年限均为25年。发电年限25年与普通光伏组件一致，瓦片保修年限远超一般屋顶材料。
2.2、 新一代Solar Roof为拐点型产品，经济性已具备
第一代Solar Roof于2016年10月发布，原计划于2007年实现量产，但最终一直未能实现大规模量产，主要原因可能是产能与成本受限。直到第三代产品发布，才实现成本的大幅下降和产能的快速爬坡。
价格：得益于成本缩减，第三代Solar Roof价格下降40%。
根据Electrek上公布的用户获取的报价单实例，1862平方英尺、9.45kW装机规模的屋顶，第二代Solar Roof的报价为64434美元（约6.84美元/W），第三代产品发布后，报价更新为38266美元（约4.05美元/W），相比第二代产品价格下降40%以上。
价格下降源于成本降低，我们分析主要来自两个方面：
（1）电池片供应商的更换。此前特斯拉与松下合作，但成本较高，特斯拉预计于2020年5月结束与松下在太阳能方面的合作，特斯拉可能选用了中国供应商的电池片。
（2）安装人工时的减少。包括瓦片设计的优化，以及使用了特制的烟囱、天窗标准部件，缩短了现场制备、切割的时间。普通屋顶的安装时间为5-7天，此前二代产品单个屋顶安装时间高达两周，第三代产品安装时间可能缩短到一周以内。美国的人工成本较高，缩减安装人工时能够有效地降低成本。
初步具备经济性：成本低于“传统屋顶+光伏组件”。
相比普通光伏组件，特斯拉Solar Roof价格高要出很多，但其自带屋顶属性，对标的是“传统屋顶+光伏组件”的价格。以2000平方英尺屋顶和10kW装机量为例，采用特斯拉Solar Roof太阳能屋顶的成本为33950美元（折合3.4美元/W，约24元人民币/W），若采用普通屋顶加光伏组件，成本高达54647/41434美元（根据屋顶材质不同）。Solar Roof成本低于“传统屋顶+光伏组件”。
2.3、 配套的家用储能方案：Powerwall
特斯拉为太阳能屋顶配套了新一代的储能装置Powerwall 2，容量、功率均是第一代的2倍，而售价也从6000美元降为5500美元。Powerwall可以收集富余的电力以在夜晚或阴雨天使用，而其容量上也可为房屋（四间卧室大小）提供一整天的电力（冰箱、插座、照明等）。
2.4、 大规模能源存储解决方案：Powerpack与Megapack
Powerpack是用于商业机构和政府部门的电池储能系统。可在能源价格低廉时储电，在价格较高的用电高峰期供电，并在电网中断的情况下作为备用电源，同时也可与太阳能系统无缝集成。特斯拉的Powerpack电池储能系统在英国、美国、法国、澳大利亚乃至菲律宾都有交付使用的案例，主要用于抑制间歇性需求高峰对电网的冲击和停电后的备用等。
Megapack则规模更进一步，容量高达3MWh，并且可以将足够多的Megapack串联在一起，产生储能量超过1GWh的超级储能设备。Megapack可以作为在当地电网负荷过载时提供电力的调峰电厂。
3、 Solar Roof产能已达前期计划，计划进入欧洲和中国市场
3.1、 Solar Roof供应链：中国企业有望获得更多份额
Solar Roof在纽约州布法罗二号超级工厂生产。在收购SolarCity后，特斯拉将其位于纽约州布法罗的工厂改造为二号超级工厂（Gigafactory 2），太阳能屋顶均在这里制造。主要负责含有电池片瓦片的组装工作，不含电池片的普通玻璃瓦片则由供应商直接发往指定的仓库。
此前曾与松下联合生产，但目前合作即将结束。松下自2017年起入驻Gigafactory 2，工厂运营主体是特斯拉，松下承担生产设备采购等部分投资以及光伏电池的生产。但松下生产的电池片无法在外观、效率和成本等方面达到特斯拉的要求，因此前两代Solar Roof产品整体进度滞后。我们推测新Solar Roof发布后，电池片供应商有所更换，松下将该工厂生产的光伏电池销售给日本的住宅公司等，而Solar Roof则采用中国企业生产的光伏电池。
目前，松下已宣布将在今年5月底结束与特斯拉在Gigafactory 2的太阳能电池联合生产的合作关系，并在9月底全部撤出产线。
Solar Roof单个瓦片正面为特制钢化玻璃，玻璃下有一层是特制的彩色百叶窗薄膜，中间为光伏电池，最底层推测为背板材料。
钢化玻璃：位于瓦片正面，起到防护作用。正面的钢化玻璃对于太阳能屋顶的强度和耐久性直观重要，要求能通过177km/h的冰雹冲击测试。
目前，亚玛顿已公告其为特斯拉的太阳能屋顶项目供应商，2019年开始逐步放量提供太阳能瓦片玻璃。
彩色百叶窗薄膜：薄膜为特殊的百叶窗式结构，使得整体瓦片的颜色会根据光照角度的不同而发生变化，因此使得太阳能屋顶从侧面看与普通屋顶并无差异，只有当从上往下看时才能看到内部电池片，从而对光伏电池的发电效率不构成太大影响。
据《财富》杂志对3M公司资深科学家Andrew Ouderkirk的专访，该薄膜的供应商可能是3M。
电池片：
特斯拉暂未公布其电池片供应商。从电池片技术要求和历史合作基础的角度，我们认为潜在供应商可能为晶澳科技。
（1）特斯拉对于外面和性能方面的要求较高，包括颜色的一致性、不同视角的颜色差异等。晶澳的技术布局全面，在PERC、干法黑硅等技术方面的积累处于行业领先水平，足以满足特斯拉的各项要求。
（2）晶澳与特斯拉有过合作基础。据第一财经报道，特斯拉2014年在上海金桥建设的超级充电站，配套的分布式光伏采用晶澳的组件，规模在几十千瓦左右。
中国光伏产业链在全球处于优势竞争地位，除晶澳外，国内优秀的电池组件企业均有进入特斯拉产业链的可能。
逆变器：从排布图来看，逆变器位于屋顶下方，单个屋顶配两台逆变器，因此特斯拉的太阳能屋顶可能不是微逆，而是普通的组串式逆变器或SolarEdge的功率优化器。
供应商方面，SolarCity时代，SolarEdge是SolarCity的逆变器供应商。新的供应商包括正泰电源，其在官方微信平台宣布（2019年11月），公司已通过美国特斯拉光伏事业部逆变器供应商审核，随后将正式供货。锦浪科技是国内领先的组串式逆变器生产商，2019年逆变器出口金额排名第三。锦浪目前是美国最大的光伏安装商Sunrun的供应商，同时存在进入特斯拉等领先企业的供应链的可能。
3.2、 产能正在爬坡，周产能达4MW
据埃隆·马斯克计划，短期内生产计划达1000套/周。随着产能爬坡，这一目标已经初步达到。据特斯拉官方消息，特斯拉纽约超级工厂（Gigafactory 2）于上周完成了4兆瓦的太阳能屋顶的建造，最多可以供1000个家庭使用。
3.3、 计划进入欧洲和中国市场
埃隆·马斯克近期宣布，特斯拉太阳能屋顶业务未来计划进军欧洲和中国市场。而特斯拉确实已经在中国进行相关储备，包括人员的招聘。目前招聘的岗位为“能源基础设施服务经理”，负责特斯拉中国区部署的 Powerwall、Powerpack、太阳能系统等相关产品和系统的运维工作。
4、 太阳能屋顶市场空间达万亿元级
4.1、 测算中国、美国太阳能屋顶市场空间均达万亿元级
太阳能屋顶方面，个人市场与工商业市场是独立的两块市场，个人消费者愿意为太阳能屋顶支付更高的溢价，而且屋顶的更换周期长于工商业。计算市场空间时，我们暂时只考虑私人住宅屋顶。
美国：10%渗透率对应26.5亿美元增量市场、3045亿美元存量市场空间。
增量市场：从已开工的新建私人住宅数据看，近年来美国平均每年新开工私人住宅数量在120万套以上，且整体呈现个位数的增长。按独栋占比65%、单个屋顶规模10kW、售价3.395万美元计算，美国太阳能屋顶每年增量市场空间约265亿美元（约合1854亿人民币），10%渗透率对应26.5亿美元增量市场空间。
存量市场：2018年底，美国市场目前存量住宅1.38亿套，按独栋占比65%、单套3.395万美元计算，美国太阳能屋顶存量市场空间高达3.05万亿美元，10%渗透率对应3045亿美元存量市场空间。
中国：10%渗透率的对应400GW装机规模、2万亿元市场空间。
中国房地产存量及独栋住宅数量难以统计，我们采用户头数据推算市场空间。根据第六次全国人口普查数据，全国总户数4.18亿户，其中家庭户4.02亿户、集体户0.16亿户。按4.02亿家庭户、渗透率10%计算，对应的装机规模超过400GW。
考虑到国内人均收入水平低于美国，以及市场竞争更为激烈，当前光伏系统成本3.5元/W，我们假设国内太阳能屋顶平均价格为5元/W。10%渗透率对应的市场空间超过2万亿元。
4.3、 投资建议
太阳能屋顶是未来光伏差异化竞争的重要方向，市场空间大，产业溢价能力突出，利润水平较高。建议关注对于该细分市场有业务布局的企业，以及太阳能屋顶先行者特斯拉的相关供应链企业。
特别声明
《证券期货投资者适当性管理办法》、《证券经营机构投资者适当性管理实施指引（试行）》已于2017年7月1日起正式实施。根据上述规定，新时代证券评定此研报的风险等级为R3（中风险），因此通过公共平台推送的研报其适用的投资者类别仅限定为专业投资者及风险承受能力为C3、C4、C5的普通投资者。若您并非专业投资者及风险承受能力为C3、C4、C5的普通投资者，请取消阅读，请勿收藏、接收或使用本研报中的任何信息。因此受限于访问权限的设置，若给您造成不便，烦请见谅！感谢您给予的理解与配合。
分析师声明
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分析师介绍
开文明，上海交通大学学士，复旦大学世界经济硕士，2007-2012年历任光大证券研究所交通运输行业分析师、策略分析师、首席策略分析师，2012-2017年历任中海基金首席策略分析师、研究副总监、基金经理。
赵勇臻，上海交通大学硕士，2017-2019年任广发证券研究所非金属建筑材料行业分析师，2020年加入新时代证券，覆盖电动车产业链和部分非电动车光伏风电公司。
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