BIPV前景廣闊薄膜組件蓄勢待發(fā)

1、一、光伏組件晶硅為主，薄膜組件中碲化鎘組件占比最高（一）光伏組件以晶硅組件為主，薄膜組件占比 5%左右光伏組件由一定數(shù)量的光伏電池片通過導(dǎo)線串并聯(lián)連接并加以封裝而成，承擔(dān)光電轉(zhuǎn)換的功能，是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分。一般來說，在發(fā)電系統(tǒng)中，利用大規(guī)模光伏發(fā)電組件把太陽能直接轉(zhuǎn)換成直流電，通過直流匯流箱匯總，把 400-800V 的直流電匯入到光伏逆變器，光伏逆變器將直流電變換成交流電，再通過交流配電柜、升壓變壓器和高壓開關(guān)裝置接入電網(wǎng)，向電網(wǎng)輸送光伏電量，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。圖表 1光伏發(fā)電系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)示意圖資料來源：禾望電氣招股書，光伏組件的分類方式多種：按結(jié)構(gòu)分類：可分為同質(zhì)結(jié)，異質(zhì)

2、結(jié)，肖特基。按使用材料：可分為晶硅組件、非晶硅薄膜組件。按光電轉(zhuǎn)換機理分類：可分為傳統(tǒng)光伏組件、激子光伏組件。較常用的分類方式是按照材料分為晶硅組件和薄膜組件，晶硅組件進一步的分為單晶硅和多晶硅，薄膜組件包括碲化鎘（CdTe）、銅銦硒（CIS），銅銦鎵硒（CIGS）、砷化鎵（GaAs）、銅鋅錫硫（CZTS）多種。晶硅組件中多晶硅組件占主導(dǎo)地位，技術(shù)最為成熟。晶硅組件的光電轉(zhuǎn)化率很高， 技術(shù)發(fā)展較為成熟，設(shè)備投資較低，國產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)可以滿足電池片生產(chǎn)線大部分的需求。薄膜組件是在玻璃、不銹鋼等物質(zhì)表面附上幾微米感光材料薄膜，并制作 PN 結(jié)從而形成的太陽能電池。薄膜組件使用材料少、制造工藝簡單、耗能

3、少、可大面積連續(xù)生產(chǎn)。同時其弱光效應(yīng)較好，以薄膜太陽能電池為主要部件的光伏系統(tǒng)，能夠很好實現(xiàn)光伏建筑一體化，但目前光電轉(zhuǎn)化效率整體偏低。薄膜電池現(xiàn)已發(fā)展出包括碲化鎘（CdTe）、銅銦硒（CIS），銅銦鎵硒（CIGS）、砷化鎵（GaAs）、銅鋅錫硫（CZTS）等多種技術(shù)路線。圖表 2光伏組件分類情況資料來源：索比光伏網(wǎng)，圖表 3光伏組件技術(shù)路線圖資料來源：太陽能光伏網(wǎng)，薄膜組件巔峰時期占據(jù) 30%市場份額，目前份額被晶硅擠壓嚴重，約占 5%。薄膜組件剛剛面世初期，憑借成本優(yōu)勢，上世紀 80 年代約占 30%的市場份額，但由于一直無法突破效率瓶頸，再加上形成規(guī)模優(yōu)勢后晶硅價格大幅降低，導(dǎo)致薄膜組件

4、的份額逐漸被擠壓。進入 90 年代之后，晶硅電池在光伏市場中長期占據(jù)主導(dǎo)地位，2020 年晶硅組件的市場份額約為 95%。圖表 4各類光伏電池出貨量占比情況圖表 52020 年各類光伏電池份額占比Fraunhofer IESFraunhofer IES（二）碲化鎘是最主要的薄膜光伏組件，2019 年產(chǎn)量快速增長薄膜太陽能電池是在玻璃、不銹鋼或塑料襯底上附上非常薄的感光材料制成，制作材料吸光系數(shù)很高，從而大大降低了電池整體厚度。薄膜電池現(xiàn)已發(fā)展出包括碲化鎘（CdTe）、銅銦硒（CIS），銅銦鎵硒（CIGS）、砷化鎵（GaAs），和銅鋅錫硫（CZTS）等多種技術(shù)路線。碲化鎘是目前為止市占率最高的薄

5、膜組件類型，另外銅銦鎵硒薄膜組件也有部分企業(yè)在涉足，在國內(nèi)市場占有一定份額。2020 年全球薄膜太陽電池的產(chǎn)能接近 10GW， 產(chǎn)量約為 6.48GW，同比增長 5.5%。從產(chǎn)品類型來看，2020 年碲化鎘薄膜電池的產(chǎn)量約為 6.2GW，在薄膜太陽電池中占比為 95.7%；銅銦鎵硒薄膜電池的產(chǎn)量約為 270MW， 占比為 4.2%；硅基薄膜電池產(chǎn)量 10MW，占比不到 1%。圖表 6各類薄膜電池占比情況圖表 7各類薄膜電池產(chǎn)量情況（GW）Fraunhofer IESFraunhofer IES銅銦鎵硒（CIGS）組件是指使用化學(xué)物質(zhì) Cu(銅)、In(銦)、Ga(鎵)、Se(硒)通過共蒸發(fā)或后

6、硒化工藝在襯底上形成吸收層的太陽能電池技術(shù)，分為濺射法和共蒸發(fā)法兩種。前者采用多元素濺射的方式，在柔性襯底上沉積銅銦鎵硒功能膜層，后者則通過多元素共蒸發(fā)的方式來實現(xiàn)。銅銦鎵硒（CIGS）薄膜電池組件外形美觀、性能穩(wěn)定、環(huán)保節(jié)能、溫度系數(shù)低、弱光效應(yīng)好，總體發(fā)電性能優(yōu)越；廣泛應(yīng)用于大型地面光伏電站以及國內(nèi)外屋頂光伏電站中，尤其適用于光伏建筑一體化。圖表 8銅銦鎵硒（CIGS）組件斷面結(jié)構(gòu)圖圖表 9蚌埠奧體中心 CIGS 光伏建筑一體化項目一覽資料來源：楊海云CIGS 太陽能薄膜電池組件的應(yīng)用現(xiàn)狀與市場優(yōu)勢，資料來源：中國水泥網(wǎng)碲化鎘（CdTe）薄膜組件是一種以 p 型 CdTe 和 n 型 Cd

7、S 的異質(zhì)結(jié)為基礎(chǔ)，在玻璃襯底上依次沉積多層半導(dǎo)體薄膜而形成的光伏器件。碲化鎘薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)比較簡單， 其由五層結(jié)構(gòu)組成，即玻璃襯底、透明導(dǎo)電氧化層（TCO 層）、硫化鎘（CdS）窗口層、碲化鎘（CdTe）吸收層、背接觸層和背電極。圖表 10碲化鎘薄膜發(fā)電組件結(jié)構(gòu)資料來源：秦子川等國內(nèi)外碲化鎘發(fā)電玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析，相比其他太陽能發(fā)電組件，碲化鎘組件有以下特點：制造成本低。碲化鎘薄膜太陽能電池具有較低的制造成本。碲化鎘薄膜太陽能電池的簡單結(jié)構(gòu)縮短了生產(chǎn)時間，使制造成本明顯下降，全流程生產(chǎn)時間小于 2.5 小時。其次，碲化鎘薄膜太陽能電池理論上吸收層厚度在幾個微米左右，原材料消耗極少，因而

8、碲化鎘電池制造成本較低。理論轉(zhuǎn)換效率高。碲化鎘薄膜太陽能電池具有最高的理論光電轉(zhuǎn)換效率，約為 30%； 實驗室最高轉(zhuǎn)換銷量 22%左右。溫度系數(shù)低。溫度系數(shù)是指太陽能電池組件輸出功率隨著工作溫度的升高而變化的速率。一般而言，晶體硅太陽能電池組件的溫度系數(shù)為-0.45%/-0.50%/，在光照較好的地區(qū)，組件溫度會達到 50 攝氏度，夏天甚至達到 70 攝氏度。碲化鎘組件的溫度系數(shù)約為-0.25%/，更適合于高溫等嚴苛環(huán)境。圖表 11碲化鎘組件和晶硅組件不同溫度發(fā)電性能圖表 12碲化鎘組件發(fā)電量和晶硅組件對比資料來源：浙江龍焱科技官網(wǎng)，資料來源：浙江龍焱科技官網(wǎng)，環(huán)境友好。碲化鎘不同于有毒的鎘，

9、是穩(wěn)定的化合物，能被安全使用。碲化鎘薄膜組件中碲化鎘用量很小，1MW 碲化鎘組件僅需約 250 kg 的碲化鎘。碲化鎘組件的其他重金屬排放（砷、鉻、鉛、汞、鎳等）也比晶硅組件低。圖表 13太陽能電池組件與其他能源鎘排放量對比圖（單位 g/GWh）圖表 14硅電池和碲化鎘電池重金屬排放對比圖（單位g/GWh）資料來源：浙江龍焱科技官網(wǎng)，資料來源：浙江龍焱科技官網(wǎng)，二、BIPV 光伏幕墻為薄膜組件提供新的應(yīng)用場景（一）BIPV 給薄膜光伏組件提供新增應(yīng)用場景光伏電站可分為集中式電站和分布式電站，分布式與建筑結(jié)合可進一步分為 BIPV 和BAPV。根據(jù)中國可再生能源學(xué)會光伏專業(yè)委員會，分布式光伏系統(tǒng)

10、的適用場合可分為三類：各類建筑物和公共建筑；偏遠農(nóng)牧區(qū)、海島等少電無電地區(qū)；荒山荒坡、農(nóng)業(yè)大棚或魚塘禽舍等無電力消費的設(shè)施建設(shè)。與建筑相結(jié)合的分布式光伏系統(tǒng)當(dāng)中， 可分為附著于建筑物上的光伏系統(tǒng) BAPV 和與建筑物融為一體的 BIPV，其中與建筑融為一體、直接替代原有建筑結(jié)構(gòu)的 BIPV 有望成為薄膜組件新增的應(yīng)用場景。圖表 15 光伏電站分類資料來源：與建筑結(jié)合的分布式電站包括BAPV 和BIPV，光伏幕墻是 BIPV 重要應(yīng)用場景：BAPV（Building attached photovoltaics），即光伏系統(tǒng)直接覆蓋于建筑物表面，系統(tǒng)與建筑物功能不發(fā)生沖突，不破壞或削弱原有建筑物

11、的功能，也稱為“安裝型”太陽能光伏建筑；BIPV（Building integrated photovoltaics），即建筑材料與光伏器件相結(jié)成，用光伏器件直接代替建筑材料，系統(tǒng)作為建筑物外部結(jié)構(gòu)的一部分，既具有發(fā)電功能，又具有建筑構(gòu)件和建筑材料的功能，也稱為“構(gòu)件型”和“建材型”太陽能光伏建筑。光伏幕墻是BIPV 的重要應(yīng)用場景之一，可最大限度利用建筑的外表面。圖表 16BAPV 屋頂發(fā)電系統(tǒng)圖表 17BIPV 屋頂發(fā)電系統(tǒng)資料來源：遠顯太陽能官網(wǎng)資料來源：遠顯太陽能官網(wǎng)對比BAPV 系統(tǒng)BIPV 系統(tǒng)建筑外觀對比在彩色壓型金屬板上面后期安裝支架和光伏電池板，屋面較凌亂，整體性較差。把太陽

12、能利用納入建筑總體設(shè)計，把光伏發(fā)電組件單元板和檢修走道板直接作為屋面板，可通過相關(guān)設(shè)計將接線盒、連接線等隱藏在組件和踏板下方。既防陽光直射和雨水侵蝕，又不影響建筑物外觀設(shè)計壽命對比光伏發(fā)電組件全部處于露天環(huán)境，壽命一般在 20 年，最多不超過 25 年。光伏發(fā)電組件只有屋面暴露在外，有良好的密封環(huán)境。BIPV 光伏組件用 PVB 膠封裝，具有透明、耐熱、耐寒、耐濕，機械強度高等特性，使系統(tǒng)能達到 50 年甚至更長的使用壽命。屋面受力對比壓型金屬板與后置光伏電池板的受力復(fù)雜，兩者之間既有風(fēng)載正壓也有負壓，光伏電池板受力通過支架傳遞到壓型金屬板，長期的風(fēng)載作用和變形會產(chǎn)生疲勞效應(yīng)，影響結(jié)構(gòu)安全。作

13、為單純的屋面，結(jié)構(gòu)受力清晰，結(jié)構(gòu)安全性高。該系統(tǒng)采用雙面玻璃組件，能夠滿足屋面安全性要求。防水可靠性對比在壓型金屬板屋頂安裝完畢后，后期屋面二次上人安裝光伏組件等設(shè)備，會因為吊裝、施工踩踏、長期光伏自重荷載和局部設(shè)備超載，從而造成壓型金屬板永久沉降形變，造成后期隱患性漏水并且難于檢修和發(fā)現(xiàn)漏點。主要采用憎水性玻璃面板與主水槽、防水密封等形成屋面防排水系統(tǒng)，屋面構(gòu)造、泛水包邊、采光帶等采用模塊化組合構(gòu)成，主水槽等受力構(gòu)件采用卡扣式零穿孔連接，組件與組件( 或踏板) 間使用可靠的密封扣條進行固定和密封，泛水包邊采用對焊連接，有效避免漏水的隱患。施工難度和速度對比分二期施工，施工周期長，直立鎖邊鋁鎂

14、錳屋面板施工難度大。施工難度小，安裝速度快，工程進度有保障，以 1 萬平方米主屋面為例，20 人 15 天左右即可完成組件安裝和屋面的整體密封工作。屋面運營維護對比施工檢修中多次踩踏，屋面變形大，漏水隱患多， 維修難度大。同步設(shè)計、施工，對屋面構(gòu)件形成保護，不造成二次施工踩踏破壞以單塊電池組件為單元模塊化設(shè)計安裝，可隨意拆卸、修葺，檢修維護方便; 屋面根據(jù)合理運維半徑設(shè)置的檢修走道踏板，保護了屋面的完整性。圖表 18BIPV 與 BAPV 對比。資料來源：北極星太陽能光伏網(wǎng)，2022 年城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑面積占比達到 70%，通過光伏建筑一體化開發(fā)等方式大力發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能。2020

15、 年，住建部等 7 部委發(fā)布關(guān)于印發(fā)綠色建筑創(chuàng)建行動方案的通知，以 2022 年新建綠色建筑占比 70%為目標，推動星級綠色建筑持續(xù)增加， 引導(dǎo)政府投資工程率先采用綠色建材，逐步提高城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建材應(yīng)用比例。2021 年 5 月，住建部等 15 部門發(fā)布關(guān)于加強縣城綠色低碳建設(shè)的意見，要求大力發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能，通過提升新建廠房、公共建筑等屋頂光伏比例和實施光伏建筑一體化開發(fā)等方式，降低傳統(tǒng)化石能源在建筑用能中的比例。時間發(fā)布主體文件相關(guān)內(nèi)容2016中共中央、國務(wù)院中共中央國務(wù)院關(guān)于 進一步加強城市規(guī)劃建 設(shè)管理工作的若干意見推廣建筑節(jié)能技術(shù)。提高建筑節(jié)能標準，推廣綠色建筑和建材。支

16、持和鼓勵各地結(jié)合自然氣候特點，推廣應(yīng)用太陽能發(fā)電等新能源技術(shù)，發(fā)展被動式房屋等綠色節(jié)能建筑。完善綠色節(jié)能建筑和建材評價體系，制定分布式能源建筑應(yīng)用標準。分類制定建筑全生命周期能源消耗標準定額。2019住建部新版綠色建筑評價標準對舊版評價標準進行了修正，主要評價體系由安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居等方面組成。綠色建筑劃分為基本級、一星級、二星期、三星級 4 個等級，一、二、三星期分別對應(yīng)達到 60 分、70 分、85 分。2019市場監(jiān)管總局、住建部、工信部三部門關(guān)于印發(fā)綠色建材產(chǎn)品認證實施方案的通知綠色建材產(chǎn)品實行分級評價認證，由低至高分為一、二、三星級，獲認證產(chǎn)品將被政府項

17、目優(yōu)先選用。圖表 19綠色建筑相關(guān)政策時間發(fā)布主體文件相關(guān)內(nèi)容2020住建部、發(fā)改委等 7 部門關(guān)于印發(fā)綠色建筑創(chuàng)建行動方案的通知到 2022 年，當(dāng)年城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑面積占比達到 70%，星級綠色建筑持續(xù)增加，既有建筑能效水平不斷提高，住宅健康性能不斷完善，裝配化建造方式占比穩(wěn)步提升，綠色建材應(yīng)用進一步擴大。2021住建部等 15 部門關(guān)于加強縣城綠色低碳建設(shè)的意見大力發(fā)展綠色建筑和建筑節(jié)能，通過提升新建廠房、公共建筑等屋頂光伏比例和實施光伏建筑一體化開發(fā)等方式，降低傳統(tǒng)化石能源在建筑用能中的比例。資料來源：中國政府網(wǎng)、住建部，BIPV 有望持續(xù)受益于綠色建筑激勵政策。綠色建筑持續(xù)推進

18、，獲認證產(chǎn)品將被政府項目優(yōu)先選用。綠色建筑指在全壽命期內(nèi)節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度實現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。2016 年，中共中央、國務(wù)院發(fā)布關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見，提出要推廣綠色建筑和建材，支持和鼓勵各地結(jié)合資產(chǎn)其后特點推廣應(yīng)用太陽能發(fā)電等新能源技術(shù)。2019 年，住建部發(fā)布新版綠色建筑評價標準，主要評價體系由安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居等方面組成，評分項滿分值分別為 100、100、100、200、100，另外，控制項基礎(chǔ)分值及加分項分值分別為 400、100，總得分按照所有分值相加除以 1

19、0 來計算，當(dāng)總得分分別達到 60 分、70 分、85 分，綠色建筑等級分別為一星級、二星級、三星級。在資源節(jié)約項目中，若建筑由可再生能源提供電量比例超過 4%，則能夠在評分項中獲得 10 分。2019 年，市場監(jiān)管總局、住建部、工信部發(fā)布關(guān)于印發(fā)綠色建材產(chǎn)品認證實施方案的通知，提出在政府投資工程、重點工程、市政公用工程、綠色建筑和生態(tài)城區(qū)、裝配式建筑等項目中率先采用綠色建材。BIPV 項目作為綠色建筑綠色建材的重要實現(xiàn)方式，有望持續(xù)受益于政策的推進。圖表 20綠色建筑評價標準中與光伏發(fā)電有關(guān)項目評價指標具備項目評價標準分值資源節(jié)約采取措施降低建筑能耗相比現(xiàn)行建筑節(jié)能標準低 10%5相比現(xiàn)行建

20、筑節(jié)能標準低 20%10可再生能源提供電量比例 Re0.5%Re1.0%21.0%Re2.0%42.0%Re3.0%63.0%Re4.0%8Re4.0%10綠色建材應(yīng)用比例不低于 30%4應(yīng)用比例不低于 50%8應(yīng)用比例不低于 70%12提高與創(chuàng)新采取措施降低單位建筑面積碳排放強度12采取措施節(jié)約能源并有明顯效益10資料來源：住建部綠色建筑評價標準，（二）碲化鎘薄膜組件透光率高、熱斑效應(yīng)弱，更適用于BIPV 幕墻相比于晶硅組件，碲化鎘薄膜組件具有弱光效應(yīng)好、透光率高、可定制化外觀、熱斑效應(yīng)弱等特點，相比于晶硅組件更適合用于 BIPV，特別是 BIPV 幕墻。弱光效應(yīng)好。碲化鎘薄膜電池的弱光效應(yīng)

21、是其較于晶硅電池的顯著優(yōu)勢。由于碲化鎘薄膜電池的光譜響應(yīng)范圍較寬，在清晨、傍晚，還是陰云雨天等弱光環(huán)境下都能發(fā)電。因此，碲化鎘薄膜電池每天具有比晶硅電池長得多的發(fā)電時間，其實際發(fā)電量要高于晶硅電池。透光率高，色彩均勻，可以做個性化外觀。薄膜光伏組件可以通過激光細鏤空技術(shù)提高透光率，并通過 UV 彩打玻璃疊層技術(shù)實現(xiàn)花紋定制，碲化鎘薄膜組件色放均勻，整體感強，適合于對美觀度要求較高的建筑上使用。晶硅電池較難滿足建筑美觀性要求。圖表 21碲化鎘投光組件透光性示意圖表 22晶硅雙玻組件透光性示意資料來源：浙江龍焱科技官網(wǎng)，資料來源：浙江龍焱科技官網(wǎng)，圖表 23申洲國際彩色圖案碲化鎘光伏幕墻圖表 24

22、瑞典光伏小鎮(zhèn)碲化鎘彩色幕墻資料來源：浙江龍焱科技官網(wǎng)，資料來源：浙江龍焱科技官網(wǎng)，熱斑效應(yīng)小，適用于復(fù)雜環(huán)境。熱斑效應(yīng)是指被遮蔽的太陽電池組件，將被當(dāng)作負載消耗其他有光照的太陽電池組件所產(chǎn)生的能量，被遮蔽的太陽電池組件此時會發(fā)熱，形成局部高溫。對于晶硅太陽能電池，小的遮擋也可引起大的功率損失。嚴重時，熱斑效應(yīng)可導(dǎo)致電池局部燒毀形成暗斑、焊點熔化、柵線毀壞、封裝材料老化等永久性損壞，甚至造成整個太陽能組件的報廢或重大火災(zāi)。薄膜太陽能電池普遍弱光性能好，所以陰影遮擋對于薄膜電池影響比對晶硅電池小得多，更適合城市內(nèi)的幕墻發(fā)電。圖表 25光伏組件的熱斑效應(yīng)光伏門，三、工商業(yè)用戶性價比高，2025 年有

23、望達到 10GW 級需求（一）電價差異造成工商業(yè)用戶安轉(zhuǎn)薄膜組件 BIPV 的性價比較高性能合適的基礎(chǔ)上，用戶側(cè)也具備性價比。從性能角度來看，碲化鎘薄膜組件憑借弱光效應(yīng)好、透光率高等特點，適合用于光伏建筑一體化的BIPV。如果從用戶角度來看，需要考慮安裝碲化鎘發(fā)電組件的性價比問題，我們通過測算碲化鎘薄膜組件相比于普通建筑幕墻玻璃的價值增量，以及每年發(fā)電自用的金額，考察性價比問題。依據(jù)安徽蚌埠市發(fā)布的薄膜太陽能發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化規(guī)程，薄膜組件與建筑一體化的年發(fā)電量取決于 4 個因素：水平面太陽輻照總量、發(fā)電組件總面積、組件轉(zhuǎn)換效率、發(fā)電系統(tǒng)綜合效率。其中各參數(shù)的選?。核矫嫣栞椪湛偭浚涸谝?guī)程

24、中給出指引，安徽蚌埠地區(qū)可將輻照總量取為 1350千瓦時/平米；發(fā)電組件總面積：因為此處計算單位效率、回收期等，可取單位面積 1 平方；組件轉(zhuǎn)換效率：根據(jù)成都中建材、龍焱科技等碲化鎘薄膜企業(yè)公布的數(shù)據(jù)，量產(chǎn)組件的轉(zhuǎn)換效率基本達到 15-16%左右，實驗室轉(zhuǎn)換效率達到 20%左右，此處選擇 15% 的轉(zhuǎn)換效率；發(fā)電系統(tǒng)綜合效率：晶硅組件的綜合效率系數(shù)可以達到 0.75-0.85，薄膜組件相比晶硅組件具有年衰減低、抗遮擋能力強、弱光發(fā)電能力強的特點，可以按照 0.85 的上限選取綜合效率系數(shù)。圖表 26BIPV 發(fā)電量計算依據(jù)蚌埠市市場監(jiān)督管理局薄膜太陽能發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化規(guī)程，根據(jù)薄膜太陽能發(fā)

25、電系統(tǒng)與建筑一體化規(guī)程中的指引和薄膜組件企業(yè)的組件轉(zhuǎn)換效率情況，我們測算 1 平米的碲化鎘薄膜發(fā)電組件，在水平面輻照總量 1350 千瓦時/平米、轉(zhuǎn)換效率 15%、發(fā)電系統(tǒng)綜合銷量 0.85 的情況下，一年發(fā)電量為 172 千瓦時。圖表 27薄膜光伏組件年發(fā)電量測算項目數(shù)量水平面太陽輻照總量（千瓦時/平米）1350總面積（平米）1組件轉(zhuǎn)換效率15%發(fā)電系統(tǒng)綜合效率0.85發(fā)電總量（千瓦時）172蚌埠市市場監(jiān)督管理局薄膜太陽能發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化規(guī)程，一般的玻璃幕墻報價從 600-1000 元/平米不等，低層幕墻報價大搞在 600-700 元/平米，高層樓宇幕墻可以達到 1000 元/平米。碲化

26、鎘薄膜組件的幕墻，因為即承擔(dān)了建筑幕墻的功能，又具備光伏發(fā)電的功效，在原有玻璃幕墻的基礎(chǔ)上，價值增量約為 500-600 元/平米。因為，我們選取 600 元/平米，作為光伏發(fā)電功能對應(yīng)的價值量。電價對于光伏發(fā)電的收益存在影響，不同電價導(dǎo)致回報率不同。我們選取民用電 0.5 元/千瓦時、工業(yè)用電 0.7 元/千瓦時、商業(yè)用電 1 元/千瓦時作為測算電價，1 平米碲化鎘薄膜發(fā)電組件每年發(fā)電量 172 千瓦時，全部自用情況下對應(yīng)節(jié)省電費 86 元、120 元、172 元，600 元的價值增量投資回收期分別對應(yīng) 7 年、5 年、3.5 年，商業(yè)用戶由于用電成本較高，安裝薄膜發(fā)電組件的性價比較高，我們

27、預(yù)計薄膜組件 BIPV 或?qū)⒃诠ど虡I(yè)率先推進。如果從光伏組件單瓦成本角度考察，600 元的價值增量對應(yīng)每年發(fā)電量 172 千瓦時，全年利用小時數(shù)按照 1200 小時測算，則單瓦價格為 600/（172*1000/1200）=4.18 元/W。圖表 28基于不同電價的薄膜光伏組件的投資回收期測算項目民用電工業(yè)用電商業(yè)用電碲化鎘薄膜發(fā)電系統(tǒng)相比玻璃幕墻的價值增量（元）600電價（元/千瓦時）0.50.71薄膜組件年發(fā)電量（千瓦時）172每年節(jié)省電費（元）86120172投資回收期（年）753.5蚌埠市市場監(jiān)督管理局薄膜太陽能發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化規(guī)程，（二）2025 年新建建筑有望提供 7-10GW

28、 需求空間根據(jù)上面性價比的分析，工業(yè)和商業(yè)建筑使用薄膜組件的性價比較高，民用類建筑的投資回收期需要 7 年，同時民用類建筑的玻璃幕墻本身價格較低，發(fā)電組件會使得幕墻的價格增幅較大。因此，我們僅考慮工業(yè)和商業(yè)建筑兩類的需求情況，分別對應(yīng)城鎮(zhèn)生產(chǎn)性建筑和城鎮(zhèn)公共建筑。圖表 29城鎮(zhèn)各類建筑竣工面積（單位萬平米）wind，由于碲化鎘薄膜組件的應(yīng)用更適合與建筑幕墻，我們測算未來需求空間時，以建筑的墻面面積為基礎(chǔ)；考慮到碲化鎘組件的弱光發(fā)電性，假設(shè)業(yè)主可以在東、南、西三面幕墻均采用碲化鎘薄膜組件。根據(jù)中國工業(yè)涂料協(xié)會的數(shù)據(jù)，住宅的外墻面積是建筑面積的 0.7 倍，內(nèi)墻為建筑面積的 2.5 倍，安裝薄膜光

29、伏組件的為建筑外墻，我們以此測算各類建筑的外墻面積。住宅層高為 2.8-3.2 米左右，假設(shè)均值為 3 米，對應(yīng)外墻面積為建筑面積的 0.7 倍；寫字樓等商業(yè)樓宇的層高在 3.2-4.2 米不等，假設(shè)均值為 3.8 米，則外墻面積為建筑面積的 0.9 倍；工業(yè)廠房層一般 5-6 米，單層鋼結(jié)構(gòu)的廠房層高超過 8 米，假設(shè)均值為 6 米，則外墻面積為建筑面積的 1.4 倍。過去 5 年，公共建筑和生產(chǎn)性建筑復(fù)合增長分別為 7.8%和 7%，保守假設(shè)未來值 2025 年復(fù)合增速為 5%；假設(shè)未來中性情況下 30%公共建筑和 20%生產(chǎn)性建筑、樂觀情況下 40% 公共建筑和 30%生產(chǎn)性建筑安裝薄膜

30、發(fā)電組件的幕墻，替代東南西三面幕墻，每平米對應(yīng) 143W 的裝機量。合計來看，中性情況下薄膜組件的安裝總量為 7.5GW，樂觀情況下安裝總量為 10.8GW。如果考慮現(xiàn)有的建筑替換需求，需求空間將進一步打開。圖表 30 薄膜組件 2025 年需求空間測算（僅考慮新建建筑需求）項目公共建筑生產(chǎn)性建筑2020 年竣工面積（萬平米）7328125892015-2020 年竣工面積復(fù)合增速7.80%7.00%假設(shè)：2020-2025 年竣工面積復(fù)合增速5%5%假設(shè)：2025 年面積（萬平米）9352.5916067.10外墻面積/建筑面積0.91.4外墻總面積（萬平米）8417.3322493.95東

31、南西三面墻面積（萬平米）6312.9916870.46假設(shè)：滲透率中性樂觀中性樂觀30%40%20%30%薄膜組件安裝面積（萬平米）1893.92525.23374.15061.1單面機對應(yīng)功率（W/平米）143薄膜組件安裝量（GW）2.73.64.87.2資料來源：測算四、碲化鎘薄膜組件相關(guān)公司相比于晶硅組件，薄膜組件市場參與者較少，單個公司的產(chǎn)能體量也較小。薄膜組件中， 碲化鎘薄膜組件的相關(guān)公司主要有四家，F(xiàn)irst Solar、成都中建材、杭州龍焱科技和廣東中山瑞科。從產(chǎn)能體量上來看，國內(nèi)的三家公司產(chǎn)能相對較小，仍處于擴張期。First solar 作為全球最大的碲化鎘薄膜組件企業(yè)，進入

32、行業(yè)時間較早，體量相比國內(nèi)公司，高出一個數(shù)量級。圖表 312020 年全球主要薄膜太陽能電池企業(yè)產(chǎn)能（單位 MW）公司名稱所屬國家產(chǎn)能類別1First Solar美國6300CdTe2成都中建材中國100CdTe3杭州龍焱中國80CdTe4中山瑞科中國100CdTe5Solar Frontier日本1050CIGS6漢能中國850CIGS7中建材中國300CIGS8中建材 Avancis德國200CIGS公司名稱所屬國家產(chǎn)能類別9漢能 Miasole美國160CIGS10漢能 GSE美國50CIGS11杭州尚越光電中國50CIGS12神華 Manz德國50CIGS13新能光電中國臺灣40CIG

33、S14Ascent solar美國30CIGS15南京圣暉萊中國10CIGS16Midsummer瑞典5CIGSCPIA，（一）First SolarFirst Solar 是全球最大的薄膜電池生產(chǎn)企業(yè)，公司前身Solar Cell Inc. 成立于 1986 年，1999年更名為 First Solar，2006 年于紐交所上市，公司總部位于美國亞利桑那州坦普市，生產(chǎn)基地分布在美國、馬來西亞、越南等地。目前，F(xiàn)irst solar 占據(jù)全球薄膜電池市場份額近85%，在碲化鎘薄膜電池領(lǐng)域市占率超過 90%。1999 年，F(xiàn)irst Solar 在美國俄亥俄州匹茲堡市建設(shè)第一條試生產(chǎn)線；2004

34、 年實現(xiàn)了低成本碲化鎘電池的量產(chǎn)，開啟了快速產(chǎn)業(yè)化擴張；2018 年，碲化鎘電池出貨量約 2.7GW， 占全球總出貨量的 99%以上，全球光伏市場占有率約 2.5%；2021 年 6 月，F(xiàn)irst Solar 宣布投資 6.8 億美元，在俄亥俄州建設(shè)第三家美國制造工廠，預(yù)計于 2023 年上半年投入使用，全面投入運營后，公司將在俄亥俄州西北部的達到 6GW/年的總產(chǎn)能；2021 年 7 月， 公司宣布將投資 6.84 億美元在印度新建一個完全垂直集成的光伏薄膜太陽能組件制造工廠，并預(yù)期于 2023 年下半年開始運營，設(shè)計規(guī)模為 3.3GW。隨著 First Solar 在美國和印度的擴張，

35、2020 年產(chǎn)能達到 6.3 GW；2021 年和 2022 年底分別預(yù)計達到 8.7 GW 和9.4 GW 的產(chǎn)能，2024 年產(chǎn)能將翻一番，達到 16GW。圖表 32First Solar 發(fā)展歷程First Solar 官網(wǎng)，圖表 33First Solar 產(chǎn)線分布情況First Solar 官網(wǎng)，2019 年之后，F(xiàn)irst Solar 出售營收占比超 30%的運維業(yè)務(wù)，專注于光伏組件制造。此后FirstSolar 的業(yè)務(wù)已逐漸步入正軌，經(jīng)營業(yè)績有較大幅度回升，2020 年公司實現(xiàn)營收 27.11 億美元，凈利潤 3.98 億美元。圖表 34First Solar 營業(yè)收入及增速（億

36、美元）圖表 35First Solar 歸母凈利潤及增速（億美元）wind，wind，圖表 36First Solar 毛利率和凈利率情況wind，（二）浙江龍焱能源科技龍焱科技能源公司主營業(yè)務(wù)主要包括碲化鎘薄膜太陽能組件產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，光伏應(yīng)用集成及運營，薄膜組件生產(chǎn)線及技術(shù)輸出服務(wù)等，率先在中國實現(xiàn)了完全自主研發(fā)碲化鎘薄膜太陽能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，電池效率達到國內(nèi)外卓越水平。2014 年，龍焱科技的 1200mmx600mm 的組件達到了 13.04%的轉(zhuǎn)換效率；2018 年，龍焱科技成功引入深圳市國資委控股的深圳致遠投資作為新一輪戰(zhàn)略投資，公司產(chǎn)品在 BIPV 建筑一體化中實現(xiàn)廣泛應(yīng)用；2

37、020 年，公司標準 0.72 組件的穩(wěn)定后輸出功率達到107.8W，全面積光電轉(zhuǎn)化效率 15.0%，實驗室小面積電池的轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達到 20.3%；2021 年公司產(chǎn)品再度取得突破，高效 0.72 組件功率委托測試的穩(wěn)定后輸出功率達到116.269W，全面積光電轉(zhuǎn)化效率 16.148%。圖表 37龍焱科技股權(quán)結(jié)構(gòu)及子公司架構(gòu)圖資料來源：公司公告，圖表 38龍焱能源科技發(fā)展歷程圖龍焱能源科技官網(wǎng)，圖表 39龍焱碲化鎘薄膜光伏組件產(chǎn)品圖表 40龍焱碲化鎘薄膜光伏組件應(yīng)用工程舉例資料來源：龍焱能源科技官網(wǎng)，資料來源：龍焱能源科技官網(wǎng)，圖表 41 龍焱能源科技碲化鎘薄膜光伏組件產(chǎn)品信息產(chǎn)品系列產(chǎn)品名

38、稱額定功率（W）透光率尺寸（mm）重量（kg）輸出功率保證標準薄膜組件ASP-S190-1101200*600*6.81225 年ASP-S280-851200*600*6.811.810 年內(nèi)保證達到額定輸出功率的90%，25 年內(nèi)保 證 達 到 80%ASP-S4851200*600*6.812BIPV 組件透光組件 ASP-ST157-8510%-40%1200*600*712中空夾膠組件 ASP-INS57-7620%-40%1200*600*3127.5超大面積透光組件 ASP-LAM3164-21820%-40%1200*600*1840.3彩色透光組件 ASP-LAM257-85

39、10%-40%1200*600*712光伏地板磚 ASP-GFL-4646600*600*5221仿鋁材組件 ASP-IAL-T047-661200*600*1625.5仿石材組件 ASP-IMAR-T0421200*600*1625.5光伏瓦 ASP-PV-TILE45-941275*420*428.8其他組件異形組件 ASP-SSP定制定制光伏隔熱組件 ASP-SHP801200*600*50資料來源：龍焱能源科技官網(wǎng)，龍焱能源科技多次擴張產(chǎn)能，當(dāng)前產(chǎn)能預(yù)計達到 200MW 左右。2011 年，公司國內(nèi)第一條擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動碲化鎘組件生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，設(shè)計產(chǎn)能 20MW，并在其后

40、五年逐步提升至 40MW；2016 年，龍焱能源、深圳賽格等公司共同出資開展“碲化鎘薄膜光伏產(chǎn)業(yè)基地項目”， 建設(shè)兩條年產(chǎn)能為 40 兆瓦，共 80MW；2018 年 12 月，新一代碲化鎘薄膜光伏組件生產(chǎn)線投產(chǎn)，產(chǎn)能 40MW；2019 年 1 月，浙江浙能龍焱規(guī)劃了 40MW 的大尺寸碲化鎘組件產(chǎn)能。2021 年 9 月，中國建筑興業(yè)集團與龍焱能源科技簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同推動建筑光伏一體化產(chǎn)業(yè)。根據(jù)協(xié)議，雙方將發(fā)揮各自優(yōu)勢，將中國建筑興業(yè)在建筑幕墻、企業(yè)客戶資源、項目管理等方面的領(lǐng)先經(jīng)驗，以及龍焱能源在技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造、電站建設(shè)運營等方面的技術(shù)優(yōu)勢相結(jié)合，圍繞建筑光伏一體化(BIPV)

41、開展緊密戰(zhàn)略合作。中國建筑興業(yè)目前在珠海、上海、水牛城、魁北克設(shè)立了 4 個生產(chǎn)中心，共 17 條生產(chǎn)線，幕墻年產(chǎn)量超 500,000 平方米。此次合作，有望推動龍焱能源科技的 BIPV 項目在較短時間內(nèi)落地，并在分布式光伏推動政策下持續(xù)。圖表 42中國建筑興業(yè)部分幕墻工程項目中國建筑興業(yè)官網(wǎng)，（三）成都中建材成都中建材是凱盛科技集團的碲化鎘薄膜太陽能電池板經(jīng)營主體，致力于碲化鎘發(fā)電玻璃的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，高純稀散金屬材料的生產(chǎn)與銷售以及光伏系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和運營。主要產(chǎn)品有純度為 5N-7N 的碲、鎘、鋅，5N-6N 銻、銦、硒、硫、碲化鎘、硫化鎘、硒化鎘、銻化鎘、銻化銦、氧化碲、氧化鎵等半導(dǎo)體

42、產(chǎn)品。成都中建材 2017 年建設(shè)了世界第一條擁有自主知識產(chǎn)權(quán)工業(yè) 4.0 的年產(chǎn) 100 MW 碲化鎘發(fā)電玻璃示范生產(chǎn)線，也是世界第一條能夠制備大面積碲化鎘發(fā)電玻璃的生產(chǎn)線，產(chǎn)品單片面積 1.92 平方米，年發(fā)電可達 260 度左右。2021 年 3 月，成都中建材已實現(xiàn)實驗室轉(zhuǎn)換效率 20.2%，量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率 15.8%，為國際領(lǐng)先水平。公司一條 300MW 的碲化鎘生產(chǎn)線，一年的產(chǎn)量可以安裝在 200 萬平方米的幕墻或者屋頂（折合 1GW 產(chǎn)能對應(yīng) 666 萬平米幕墻需求），發(fā)電 3.4億度，足夠 10 萬個家庭使用一年。成都中建材的股東凱盛科技集團在新能源領(lǐng)域，除晶硅組件的光伏玻璃之外

43、，還有銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池板和碲化鎘（CdTe）薄膜太陽能電池板業(yè)務(wù)，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。圖表 43成都中建材光電股權(quán)結(jié)構(gòu)wind，圖表 44成都中建材發(fā)展歷程資料來源：成都中建材光電官網(wǎng)，圖表 45成都中建材碲化鎘發(fā)電玻璃產(chǎn)品圖表 46成都中建材發(fā)電玻璃應(yīng)用工程資料來源：成都中建材官網(wǎng)，資料來源：成都中建材官網(wǎng)，圖表 47成都中建材光電碲化鎘發(fā)電玻璃產(chǎn)品信息產(chǎn)品系列型號最大功率（W）組件效率尺寸（mm）厚度（mm）前板玻璃背板玻璃大理石系列COM-M1220-25011.5-13%1600*1200*26.96.93.2mm 超白浮法3.2mm 半鋼化COM-M2220-2501

44、1.5-13%1600*1200*25.95.93.2mm 超白浮法2.2mm 半鋼化彩虹二代系列COM-CA2-T100-1501600*1200*2773.2mm 超白浮法3.2mm 半鋼化1600*1200*30.510.53.2mm 超白浮法6mm 鋼化彩虹三代系列COM-S8150-2201600*1200*31113.2mm 超白浮法3.2mm 鋼化1600*1200*37176mm 超白浮法6mm 鋼化仿石材系列COM-S5220-2401600*1200*37176mm 超白壓延6mm 普白鋼化中空系列COM-Z270-1501600*1200*45.3286mm 低輻射鋼化6

45、mm 鋼化3.2mm 超白浮法（中間層）資料來源：成都中建材光電官網(wǎng)，最上層大股東中建材集團擬建多條碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃生產(chǎn)線。中國建材集團致力于碲化鎘發(fā)電玻璃的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，計劃在未來投建多條碲化鎘產(chǎn)線，根據(jù)現(xiàn)在披露的建設(shè)規(guī)劃，已在四川成都、湖南株洲、河北邯鄲、江西瑞昌、江蘇泰州、黑龍江佳木斯、四川雅安、山東青島、甘肅定西、安徽蚌埠等 10 處投資建設(shè)碲化鎘發(fā)電薄膜組件基地，一期項目產(chǎn)能合計 1.9GW，總體規(guī)劃 4.9GW，將有望成為僅次于美國第一太陽能的薄膜發(fā)電組件公司。圖表 48中建材碲化鎘項目產(chǎn)能情況項目所在地一期項目規(guī)劃產(chǎn)能一期投資額對應(yīng) 1GW 投資額年產(chǎn)值總規(guī)劃總投資額對應(yīng) 1G

46、W 投資額四川成都100MW100MW湖南株洲300MW20 億66 億10 億1GW100 億100 億河北邯鄲100MW300MW江西瑞昌100MW300MW江蘇泰州200MW1GW黑龍江佳木斯100MW300MW四川雅安300MW30 億100 億600MW山東青島300MW20 億66 億13-15 億600MW甘肅定西100MW7.96 億80 億億元以上100MW安徽蚌埠300MW20 億66 億600MW40 億66 億合計1.9GW4.9GW資料來源：中建材集團官網(wǎng)，項目所在地碲化鎘情況四川成都2017 年建設(shè)了世界第一條擁有自主知識產(chǎn)權(quán)工業(yè) 4.0 的年產(chǎn) 100MW 碲化鎘

47、發(fā)電玻璃示范生產(chǎn)線。湖南株洲2019 年 10 月 28 日，碲化鎘發(fā)電玻璃項目開工?？偼顿Y 100 億元，總規(guī)模 1GW，一期投資 20 億元，建設(shè) 300MW預(yù)計年產(chǎn)值 10 億元。河北邯鄲規(guī)劃總產(chǎn)能 300MW，其中一期 100MW。一片組件為例，一年年產(chǎn) 300 多度電。2019 年 6 月 30 日，年產(chǎn) 300MW碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃一期項目封頂。江西瑞昌2021 年 4 月，開始建設(shè)年產(chǎn) 100MW 碲化鎘發(fā)電玻璃生產(chǎn)線。江蘇泰州2017 年 12 月 8 日，一期工程開工。項目總規(guī)劃 1GW，一期規(guī)劃兩條年產(chǎn) 100MW 產(chǎn)線。黑龍江佳木斯2019 年 10 月 8 日，100M

48、W 碲化鎘弱光發(fā)電玻璃項目開工。四川雅安2020 年 12 月 26 日，碲化鎘發(fā)電玻璃項目開工。規(guī)劃建設(shè) 600MW 產(chǎn)能，項目總投資 30 億元。一期 300MW。山東青島2020 年 4 月 2 日，碲化鎘項目簽約。總投資 40 億元，規(guī)劃 600 MW，一期計劃投資 20 億元，建設(shè) 300 MW，一期年產(chǎn)值約 13-15 億元。甘肅定西2020 年 10 月 29 日，碲化鎘項目開工，總投資 7.96 億元，年產(chǎn) 100MW，建成收入億元以上。安徽蚌埠2020 年 4 月 10 日，600MW 碲化鎘項目簽約?？偼顿Y約 40 億元人民幣，一期投資約 20 億元，建設(shè) 300MW。圖表 49中建材碲化鎘情況，資料來源：中建材集團官網(wǎng)，（四）廣東中山瑞科中山瑞科新能源成立于 2015 年，控股股東為明陽智能，總部位于廣東省中山市。主營業(yè)務(wù)為碲化鎘薄膜組件。2018 年中山瑞科建成年產(chǎn) 100MW 的碲化鎘薄膜組件生產(chǎn)線，并取得德國VDE、美國 UL 等一系列認證；2020 年，產(chǎn)品被服貿(mào)會、冬奧會等國際項目大批量采用，與烏克蘭市政簽訂了 2MW 碲化鎘光伏發(fā)電全套系統(tǒng)訂單，助力歐洲新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2021 年底，美國 UL 認證機構(gòu)