中信建投 | 1.6mm光伏玻璃渗透率持续提升,但短期难以撼动2.0mm玻璃地位
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文|朱玥 王吉颖
为满足组件大型化+轻量化需求,玻璃减薄是思路之一,当前1.6mm小尺寸双玻组件在屋顶光伏电站已经开始放量,2023年前三季度在组件产量中占比已经达到1%左右,预计渗透率还将逐步提升。但综合考虑目前的玻璃钢化技术水平+组件成本控制要求,现阶段的1.6mm玻璃强度与2.0mm玻璃依然有差别,目前主要应用于小版型组件+有承重要求或安装难度较大的屋顶分布式场景,因此预计未来较长时间内2mm依然是主流。
玻璃封装的可靠性优势与组件轻量化要求是推动光伏玻璃减薄的基本逻辑,因此减薄是玻璃技术迭代的方向之一。
1) 双面电池要求组件背面使用更可靠的封装方式。相比单面电池,一方面,双面电池由于将铝背场更换局部铝背场(铝线),导致场钝化作用更容易破坏从而出现PID效应,另一方面,背面银铝浆印刷的电极中,由于铝容易与水、酸反应,导致栅线被腐蚀,因此双面电池要求更可靠的封装方式。
2)相比背板,玻璃封装的可靠性更优,主要体现在阻水性、耐磨性、绝缘性、防水性、承载能力等方面,因此市场上双面组件绝大部分都采用双玻进行封装;
3)但组件大尺寸化+屋顶光伏适应场景增加,对组件轻量化也提出要求,而减薄玻璃是目前的思路之一。
随着屋顶光伏需求增加,今年1.6mm玻璃开始起量,2023年前三季度组件产量占比已经达到1%左右。参考亚玛顿前三季度公司1.6mm玻璃累计出货量,当前1.6mm双玻组件占组件产量1%左右,福莱特、信义光能等企业也均有1.6mm玻璃技术储备。
但我们预计未来较长时间内,2.0mm玻璃依然是主流的双玻封装方案,当前阻碍1.6mm玻璃快速放量的主要原因在于强度与经济性的平衡:
1) 1.6mm玻璃要实现2.0mm玻璃同样的强度,需要更高的钢化技术和成本,同时1.6mm玻璃相对更容易发生形变,引起组件破损、电池形变等问题,而玻璃面积越大、越薄,产生形变的幅度也就越大,断裂的风险也越高。
2)当前综合考虑光伏轻量化与成本诉求,目前市面上流通的1.6mm玻璃主要采用半钢化工艺,强度相比2.0、3.2mm玻璃有差距,同时为了减少形变带来的组件破裂、电池隐裂风险。
目前主要应用于小版型组件中,大尺寸以及外部环境较为恶劣的场景中还无法放心使用1.6mm玻璃进行组件封装。
投资建议:
为满足组件大型化+轻量化需求,玻璃减薄是思路之一,当前1.6mm小尺寸双玻组件在屋顶光伏电站已经开始放量,2023年在组件产量中占比已经达到1%,预计渗透率还将逐步提升。但综合考虑目前的玻璃钢化技术水平+组件成本控制要求,现阶段的1.6mm玻璃强度与2.0mm玻璃依然有差别,目前主要应用于小版型组件+有承重要求或安装难度较大的屋顶分布式场景,因此预计未来较长时间内2mm依然是主流。
1、减薄是光伏玻璃技术迭代的方向之一
玻璃封装的可靠性优势与组件轻量化要求是推动光伏玻璃减薄的基本逻辑,因此减薄是光伏玻璃技术迭代的方向之一。
双面电池要求组件背面使用更可靠的封装方式。早期单面电池背面通过沉积一层铝膜(铝背场)来提高光的反射率进而提高转换效率,这种结构较为致密,不容易产生PID效应;相比单面电池,一方面,双面电池由于将铝背场更换局部铝背场(铝线),导致场钝化作用更容易破坏从而出现PID效应,另一方面,背面银铝浆印刷的电极中,由于铝容易与水、酸反应,导致栅线被腐蚀,因此双面电池要求更可靠的封装方式。
相比背板,玻璃封装的可靠性更优,主要体现在:(1)阻水性:玻璃是一种无机材料,透水率为0,能够从根本上解决水汽、酸对电池金属的腐蚀问题;(2)机械性能:玻璃在耐磨性、绝缘性、防水性、承载能力等方面均优于背板;因此市场上双面组件绝大部分都采用双玻进行封装;
但组件大尺寸化+屋顶光伏适应场景增加,对组件轻量化也提出要求,而减薄玻璃是目前的思路之一。尽管玻璃封装可靠性较高,但双玻2*2.0mm玻璃方案相比单玻1*3.2mm方案,每平方米增加的重量约为2kg,参考当前组件平均面积2平方米左右,双玻组件相对单玻组件重量将增加4kg左右,搬运、安装的难度均会加大,而将玻璃在现有的2.0mm基础上进一步减薄则是目前主流的解决方案之一,参考天合N型小金刚组件(小尺寸组件),目前已经有1.6mm双玻组件,主要针对住宅、工商业屋顶市场。
2、预计1.6mm玻璃渗透率提升,但较长时间里2.0mm玻璃仍是主流
随着屋顶光伏需求增加,今年1.6mm玻璃开始起量,2023年前三季度组件产量占比已经达到1%左右。参考亚玛顿,前三季度公司1.6mm玻璃累计出货量约4000-4500万平,按照215W/平对应组件产量约4.3-4.8GW,占组件产量1%左右,福莱特、信义光能等企业也均有1.6mm玻璃技术储备。
但我们预计未来较长时间内,2.0mm玻璃依然是主流的双玻封装方案,当前阻碍1.6mm玻璃快速放量的主要原因在于强度与经济性的平衡:
1.6mm玻璃要实现2.0mm玻璃同样的强度,需要更高的钢化技术和成本。当前光伏压延玻璃主要通过钢化增加强度——通过钢化时产生的内部预应力以抵消外力,但随着玻璃减薄+面积加大,钢化时由于冷热均匀难以控制,整体钢化度也将下降,尤其是边缘部分的内应力也将显著减小。
1.6mm玻璃相对更容易发生形变,引起组件破损、电池形变等问题。玻璃是典型的脆性材料,当形变达到强度极限后便会断裂,而玻璃面积越大、越薄,产生形变的幅度也就越大, 断裂的风险也越高。
当前综合考虑光伏轻量化与成本诉求,目前市面上流通的1.6mm玻璃主要采用半钢化工艺,强度相比2.0、3.2mm玻璃有差距,同时为了减少形变带来的组件破裂、电池隐裂风险,目前主要应用于小版型组件中,大尺寸以及外部环境较为恶劣的场景中还无法放心使用1.6mm玻璃进行组件封装。
3、投资建议
为满足组件大型化+轻量化需求,玻璃减薄是思路之一,当前1.6mm小尺寸双玻组件在屋顶光伏电站已经开始放量,2023年在组件产量中占比已经达到1%,预计渗透率还将逐步提升。但综合考虑目前的玻璃钢化技术水平+组件成本控制要求,现阶段的1.6mm玻璃强度与2.0mm玻璃依然有差别,目前主要应用于小版型组件+有承重要求或安装难度较大的屋顶分布式场景,因此预计未来较长时间内2mm依然是主流。
1、行业竞争加剧。根据全国各省工信部参加光伏玻璃听证会的项目统计,目前国内在建、待建的光伏玻璃产能较多,若规划产能在某一时间点集中点火,短期玻璃环节可能出现价格战的风险;2、原材料成本上涨。光伏玻璃主要原材料包括纯碱、石英砂、天然气,若以上产品价格快速上涨,光伏玻璃毛利率可能缩窄;3、光伏行业需求不及预期。我们基于未来几年光伏行业需求维持20%-30%的增速对公司出货量进行预测,若光伏行业需求不及预期,则光伏玻璃出货量可能也会受到影响。
朱玥:中信建投证券电力设备新能源行业首席分析师。2021年加入中信建投证券研究发展部,8年证券行业研究经验,曾就职于兴业证券、方正证券,《财经》杂志,专注于新能源产业链研究和国家政策解读跟踪,在2019至2022年期间带领团队多次在新财富、金麒麟,水晶球等行业权威评选中名列前茅。
王吉颖:中信建投证券电力设备及新能源分析师,中央财经大学金融学学硕士,研究方向为光伏。2022年所在团队荣获新财富最佳分析师评选第四名,2022年上证报最佳电力设备新能源分析师第二名,金麒麟评选光伏设备第二名,金麒麟电池行业第三名,金麒麟新能源汽车第三名,水晶球新能源行业第三名,水晶球电力设备行业第五名。
证券研究报告名称:《1.6mm光伏玻璃渗透率持续提升,但短期难以撼动2.0mm玻璃地位》
对外发布时间:2023年11月22日
报告发布机构:中信建投证券股份有限公司
本报告分析师:
朱玥 SAC 编号:S144052110008SFC 编号:BTM546
王吉颖 SAC 编号:S1440521120004