2023年度機(jī)械行業(yè)投資策略分析報(bào)告:順勢(shì)而為高景氣賽道技術(shù)趨勢(shì)_第1頁(yè)
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證券研究報(bào)告

|行業(yè)策略2022年01月15日順

勢(shì)

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術(shù)

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略打造極致專(zhuān)業(yè)與效率01

光伏:技術(shù)迭代多樣,聚焦銅電鍍、鈣鈦礦等新興技術(shù)風(fēng)電:通縮背景下聚焦0-1新技術(shù),關(guān)注“滑替滾”及海上風(fēng)電鋰電:復(fù)合集流體是行業(yè)方向,大儲(chǔ)商業(yè)模式優(yōu)化帶來(lái)新機(jī)遇通用自動(dòng)化:步入被動(dòng)去庫(kù)存階段,政策+業(yè)績(jī)雙輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器人:藍(lán)海市場(chǎng),關(guān)注人形機(jī)器人和手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)02030405目錄CONTENTS21光伏:技術(shù)迭代多樣,聚焦銅電鍍、鈣鈦礦等新興技術(shù)硅料價(jià)格下降,帶動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格下降,激發(fā)設(shè)備需求1.1目錄CONTENTS銅電鍍:具備降本增效的底層邏輯,未來(lái)有望大量應(yīng)用1.21.3鈣鈦礦:或?yàn)楣夥K極技術(shù)路線,產(chǎn)業(yè)化從0到13回顧:硅料供需錯(cuò)配,價(jià)格大幅上漲?

2021年硅料價(jià)格大幅上漲。主要原因是硅料擴(kuò)產(chǎn)周期長(zhǎng)(1.5-2年)、產(chǎn)能彈性低,而硅片、組件、電池片擴(kuò)產(chǎn)周期短(3-6個(gè)月)、產(chǎn)能彈性高,因此會(huì)出現(xiàn)硅料供需錯(cuò)配,導(dǎo)致價(jià)格大幅上漲。?

硅料漲價(jià)幅度最大,硅片、電池片、組件提價(jià)幅度顯著小于硅料。根據(jù)光伏行業(yè)綜合價(jià)格指數(shù)(SPI),2021年,多晶硅漲價(jià)143%,硅片漲價(jià)54%,電池片漲價(jià)35%,組件漲價(jià)9%。圖表1:光伏行業(yè)綜合價(jià)格指數(shù)(SPI):多晶硅、硅片、電池片、組件價(jià)格擬合光伏行業(yè)綜合價(jià)格指數(shù)(SPI):多晶硅2014年5月30日=100光伏行業(yè)綜合價(jià)格指數(shù)(SPI):硅片光伏行業(yè)綜合價(jià)格指數(shù)(SPI):電池片光伏行業(yè)綜合價(jià)格指數(shù)(SPI):組件2001801601401201008060402004資料:Wind,國(guó)盛證券研究所回顧:2021年硅料價(jià)格暴漲,對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的盈利有何影響??

硅料環(huán)節(jié)毛利率大漲,硅片毛利率略下降,電池片、組件毛利率承壓。圖表2:2021年光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)毛利率變動(dòng)情況一覽產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)21年毛利率同比公司名稱(chēng)通威股份大全能源新特能源中晶科技隆基綠能京運(yùn)通21年毛利率66.7%65.6%58.7%49.6%27.6%26.8%22.7%20.8%13.1%12.3%8.8%同比32.0%32.4%39.4%1.7%-2.8%8.3%3.4%5.3%-公司名稱(chēng)蘭石重裝協(xié)鑫科技21年毛利率同比19.0%---多晶硅64.1%34.0%上機(jī)數(shù)控雙良節(jié)能協(xié)鑫科技陽(yáng)光能源19.7%-6.3%-12.1%---硅片22.8%6.7%-1.0%-7.9%--中環(huán)股份晶科能源鈞達(dá)股份橫店?yáng)|磁通威股份愛(ài)旭股份陽(yáng)光中科隆基綠能晶澳科技晶科能源中環(huán)股份天合光能正信光電航天機(jī)電星帥爾晶科能源易成新能聆達(dá)股份中來(lái)股份2.6%2.3%-1.3%-4.3%-5.6%-8.9%-7.8%-5.7%-9.1%-0.4%-3.5%-1.9%-9.5%-電池片-25.7%-19.1%5.4%3.3%17.1%14.2%13.4%13.3%12.4%11.2%10.0%8.6%正泰電器博威合金協(xié)鑫集成太陽(yáng)能6.5%5.6%5.4%1.8%1.1%0.2%-2.4%-5.0%-8.7%--4.3%-14.4%-4.3%3.4%-2.5%-3.6%-1.2%-東方日升中利集團(tuán)億晶光電愛(ài)康科技嘉寓股份阿特斯-8.0%-2.3%-2.8%-3.1%-8.4%組件12.4%-2.3%拓日新能海泰新能陽(yáng)光能源7.7%3.2%-1.4%-7.5%-:黑鷹光伏,國(guó)盛證券研究所資料5-回顧:硅料價(jià)格上漲,光伏產(chǎn)業(yè)鏈中下游環(huán)節(jié)盈利承壓?

硅料價(jià)格上漲,壓縮電池片、組件的盈利空間。主要系硅料為下游電池片、組件的主要成本構(gòu)成,同時(shí)硅料的競(jìng)爭(zhēng)格局更佳,議價(jià)能力更強(qiáng)。圖表3:硅料價(jià)格和硅片環(huán)節(jié)盈利能力擬合圖表4:硅料價(jià)格和電池片環(huán)節(jié)盈利能力擬合進(jìn)口價(jià)格:多晶硅(美元/千克)中環(huán)股份毛利率(右軸)平均毛利率(右軸)隆基綠能毛利率(右軸)晶科能源毛利率(右軸)進(jìn)口價(jià)格:多晶硅(美元/千克)晶科能源毛利率(右軸)平均毛利率(右軸)通威股份毛利率(右軸)353025201510530%25%20%15%10%5%353025201510535%30%25%20%15%10%5%00%00%圖表5:硅料價(jià)格和組件環(huán)節(jié)盈利能力擬合:黑鷹光伏,Wind,國(guó)盛證券研究所資料:Wind,公司年報(bào),國(guó)盛證券研究所資料進(jìn)口價(jià)格:多晶硅(美元/千克)晶澳科技毛利率(右軸)晶科能源毛利率(右軸)隆基綠能毛利率(右軸)天合光能毛利率(右軸)平均毛利率(右軸)353025201510535%30%25%20%15%10%5%00%6資料:Wind,公司年報(bào),國(guó)盛證券研究所回顧:硅料價(jià)格上漲,光伏產(chǎn)業(yè)鏈中下游環(huán)節(jié)盈利承壓?

硅料為下游硅片、電池片、組件的主要成本構(gòu)成。硅片成本中硅料占比86%,電池片成本中硅片占比74%,組件成本中電池片占比61%。圖表6:硅片成本構(gòu)成圖表7:電池片成本構(gòu)成10%1%1%3%2%2%1%2%5%7%1%硅片正銀背銀背鋁2%3%硅料電力坩堝冷卻液金剛線其他折舊熱場(chǎng)電力化學(xué)試劑其他74%86%圖表8:光伏組件成本構(gòu)成3%

3%4%5%電池片玻璃鋁邊框背板EVA7%其他8%61%接線盒焊帶9%7資料:

OFweek產(chǎn)業(yè)研究中心,國(guó)盛證券研究所回顧:硅料價(jià)格上漲,光伏產(chǎn)業(yè)鏈中下游環(huán)節(jié)盈利承壓?

硅料集中度更高,議價(jià)能力更強(qiáng)。在產(chǎn)能方面,硅料CR5達(dá)到85%,電池片CR5僅僅為58%,組件CR5為61%。圖表9:2021年硅料競(jìng)爭(zhēng)格局圖表10:2021年硅片競(jìng)爭(zhēng)格局14%23%25%通威股份大全能源東方希望天宏瑞科保利協(xié)鑫新特能源亞洲硅業(yè)其他29%隆基股份協(xié)鑫科技晶澳科技美科股份中環(huán)股份晶科能源上機(jī)數(shù)控其他5%7%8%2%3%13%21%8%8%8%14%12%資料:CPIA,全球光伏,新京報(bào),能源一號(hào),新浪財(cái)經(jīng),公司年報(bào),國(guó)盛證券研究所資料:CPIA,公司年報(bào),國(guó)盛證券研究所圖表11:2021年電池片競(jìng)爭(zhēng)格局圖表12:2021年組件競(jìng)爭(zhēng)格局11%13%通威股份愛(ài)旭股份晶澳科技潤(rùn)陽(yáng)股份東方日升隆基綠能隆基股份晶科能源阿特斯天合光能9%39%天合光能晶科能源阿特斯其他11%10%晶澳科技東方日升億晶光電其他41%9%8%中利集團(tuán)尚德電力3%7%8%2%3%6%5%5%2%4%

4%資料:CPIA,北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng),公司年報(bào),公司公告國(guó)盛證券研究所資料:CPIA,公司年報(bào),公司公告,國(guó)盛證券研究所8展望:硅料價(jià)格觸頂回落,電池片、組件盈利有望改善展望后市:硅料價(jià)格觸頂回落,產(chǎn)業(yè)鏈中下游盈利有

圖表13:2019-2021年光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)CR5望改善。201920202021100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%?

新增產(chǎn)能逐步釋放,硅料價(jià)格觸頂回落:隨著國(guó)內(nèi)硅料企業(yè)加大擴(kuò)產(chǎn)步伐,硅料供需格局逐漸改善,2022年11月底,硅料價(jià)格觸頂回落,已開(kāi)啟下行通道。88%87%88%84%73%69%63%55%53%

54%43%?

電池片、組件盈利有望改善:上游硅料價(jià)格下降,產(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)向電池片和組件轉(zhuǎn)移。此外,電池片和組件行業(yè)集中度有所上升,議價(jià)能力相應(yīng)提高,有望充分吸收硅料降價(jià)帶來(lái)的收益。38%多晶硅CR5硅片CR5電池片CR5組件CR5資料:CPIA,國(guó)盛證券研究所圖表14:硅料產(chǎn)能預(yù)計(jì)圖表15:主要企業(yè)硅料產(chǎn)能預(yù)計(jì)硅料產(chǎn)能(萬(wàn)噸)202020212022E2023E3008182335通威股份大全股份協(xié)鑫科技新特能源25020015010050710.57.77.84410.53615.559.74.23.622.812.181.624.60CR4產(chǎn)能合計(jì)134.8201420152016201720182019202020212022E2023E9資料:中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì),國(guó)盛證券研究所資料:公司公告,國(guó)盛證券研究所展望:硅料降價(jià),激發(fā)終端裝機(jī)量,提振光伏設(shè)備需求?

2022年11月以來(lái),硅料價(jià)格觸頂回落,硅片、電池片、組件價(jià)格均有下降。根據(jù)PVInfoLink的數(shù)據(jù),2022年12月14日,多晶硅均價(jià)為277元/千克,與今年以來(lái)至高點(diǎn)相比-8.58%;210、182、166硅片價(jià)格為8.10元/片、6.15元/片、5.60元/片,與今年來(lái)至高點(diǎn)相比分別-19.08%、-18.87%、-11.25%。210、182、166電池片價(jià)格為1.22元/瓦、1.23元/瓦、1.2元/瓦,與今年來(lái)至高點(diǎn)相比分別-8.96%、-8.89%、-8.40%

;組件均價(jià)為1.93元/瓦,與今年來(lái)至高點(diǎn)相比相比-2.53%。圖表16:現(xiàn)貨價(jià)(平均價(jià)):多晶硅(致密料)(元/千克)圖表17:現(xiàn)貨價(jià)(平均價(jià)):單晶硅片(元/片)多晶硅

致密料單晶硅片-166mm/150μm單晶硅片-210mm/150μm單晶硅片-182mm/150μm3002902802702602502402309.58.57.56.55.54.5圖表19:現(xiàn)貨價(jià)(平均價(jià)):單面單晶PERC組件(元/瓦)圖表18:現(xiàn)貨價(jià)(平均價(jià)):單晶PERC電池片(元/瓦)182mm單晶PERC組件210mm單晶PERC組件單晶PERC電池片-166mm/22.9%+單晶PERC電池片-182mm/22.9%+單晶PERC電池片-210mm/22.9%+1.981.961.941.921.91.351.31.251.21.151.11.881.861.0510資料:PVInfoLink,國(guó)盛證券研究所展望:硅料降價(jià),激發(fā)終端裝機(jī)量,提振光伏設(shè)備需求?

光伏高景氣延續(xù),CPIA上調(diào)裝機(jī)預(yù)期。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù),2021年全球光圖表20:全球/中國(guó)光伏新增裝機(jī)量預(yù)測(cè)伏新增裝機(jī)170GW,遠(yuǎn)超2020年的40GW。此外,光伏產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)成本將持續(xù)下降,有利于光伏市場(chǎng)快速發(fā)展。2022年12月,CPIA將2022年國(guó)內(nèi)及全球新增裝機(jī)量預(yù)測(cè)值均提高了10GW,即2022年全球新增裝機(jī)量為205-250GW,國(guó)內(nèi)新增裝機(jī)量為85-100GW。中國(guó)裝機(jī)量保守情況(GW)全球裝機(jī)量保守情況(GW)中國(guó)裝機(jī)量樂(lè)觀情況(GW)全球裝機(jī)量樂(lè)觀情況(GW)40035030025020015010050?

硅料降價(jià)激發(fā)終端裝機(jī)量,裝機(jī)增加帶動(dòng)電池片、組件擴(kuò)產(chǎn),提振光伏設(shè)備需求。我們預(yù)計(jì)2023年全球光伏新增裝機(jī)量可達(dá)330-370GW,國(guó)內(nèi)新增裝機(jī)量可達(dá)130-150GW。由此帶動(dòng)電池片、組件擴(kuò)產(chǎn),提振光伏設(shè)備需求。020112012201320142015201620172018201920202021

2022E

2023E圖表22:硅料、硅片、電池片、組件的產(chǎn)能預(yù)測(cè)圖表21:硅料降價(jià)將激發(fā)終端裝機(jī)量提升裝機(jī)需求提升2022E2401.2288552023E3501.242055產(chǎn)業(yè)鏈需求提升裝機(jī)量(GW)容配比組件產(chǎn)量(GW)裝機(jī)成本下降產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格降低硅料產(chǎn)能不足%組件產(chǎn)能利用率(

)組件產(chǎn)能(GW)冗余度5231.17631.1電池片產(chǎn)量(GW)電池片產(chǎn)能利用率(%)電池片產(chǎn)能(GW)冗余度316605281.0533265462607701.0548565硅料價(jià)格降低硅料價(jià)格上升產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格提升硅料產(chǎn)能釋放硅片產(chǎn)量(GW)硅片產(chǎn)能利用率(%)裝機(jī)需求下降裝機(jī)成本提升硅片產(chǎn)能(GW)冗余度5111746111資料:CPIA,國(guó)盛證券研究所硅料產(chǎn)能(萬(wàn)噸)11

01621光伏:技術(shù)迭代多樣,聚焦銅電鍍、鈣鈦礦等新興技術(shù)硅料價(jià)格下降,帶動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格下降,激發(fā)設(shè)備需求1.1目錄CONTENTS銅電鍍:具備降本增效的底層邏輯,未來(lái)有望大量應(yīng)用1.21.3鈣鈦礦:或?yàn)楣夥K極技術(shù)路線,產(chǎn)業(yè)化從0到112銅電鍍降本增效優(yōu)勢(shì)明顯?

降本方面:電鍍銅技術(shù)使用金屬銅代替全部的金屬銀,銅材料價(jià)格低廉,并且雙面金屬化可以同時(shí)完成,電鍍銅技術(shù)的應(yīng)用可以在銀包銅技術(shù)路徑的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步降低異質(zhì)結(jié)電池成本。未來(lái)電鍍銀技術(shù)成熟度提高后,預(yù)計(jì)可以使得異質(zhì)結(jié)電池成本低于PERC電池。根據(jù)我們的測(cè)算,傳統(tǒng)HJT絲網(wǎng)印刷工藝的成本為0.271元/瓦,而HJT銅電鍍工藝的成本為0.135元/瓦,HJT銅電鍍單瓦成本相比較于傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷工藝降低50%左右。圖表23:HJT電鍍銅工藝降本測(cè)算傳統(tǒng)HJT絲網(wǎng)印刷成本理想狀態(tài)下HJT銅電鍍成本效率25%25.2%功率(瓦)5.515.56物料成本(元/瓦)漿料0.21600.00000.01100.00000.00000.00000.02000.00200.01800.0450PVD銅網(wǎng)版藥液掩膜(濕膜印刷)直接人工與制造費(fèi)用(元/瓦)人工能耗0.00280.02200.01900.27100.00280.01100.03600.1350折舊綜合成本13資料:產(chǎn)業(yè)調(diào)研,國(guó)盛證券研究所測(cè)算銅電鍍降本增效優(yōu)勢(shì)明顯?

提效方面:純銅柵線保證高導(dǎo)電性,低線寬減少功率損耗。轉(zhuǎn)換效率方面,采用銅柵線工藝的電池電阻率更低、柵線線寬小,且柵線平整度高,整體的電池轉(zhuǎn)換效率比原有銀柵線提高約0.3%~0.5%,具有效率優(yōu)勢(shì):1)純銅電阻率低于銀漿:由于現(xiàn)有異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)工藝中使用的并非是純銀,而是由銀粉與有機(jī)載體形成的混合物銀漿,電阻率高于純銀,且其中含有的不導(dǎo)電的有機(jī)物固化后附著在電池片表面會(huì)進(jìn)一步提高電阻率,使得銀漿的電阻率在5-10Ω/m。而電鍍銅工藝中使用的銅柵線為純銅,純銅的導(dǎo)電率僅次于純銀,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它所有金屬,制成銅柵線后電阻率為1.7Ω/m,導(dǎo)電性?xún)?yōu)于銀漿柵線。2)銅電鍍線寬更?。恒y漿的流動(dòng)性會(huì)使柵線向兩邊塌陷,使得傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷銀柵線的線寬被限制在30-40μm。電鍍銅工藝中,在銅進(jìn)行沉積時(shí),會(huì)有研磨形成的圖形來(lái)緊緊限制銅的寬度,可以使銅柵線保持良好形貌,線寬可以做到15-20μm。銅柵線的最小線寬減小,使柵線密度提高,可以較大程度地減少橫向電流功率損耗和細(xì)柵線遮光功率損耗,從而減少電極引起的總功率損耗,入射光利用率提高。3)銅電鍍平整度更高:由于銀柵線采用印刷工藝,難以避免柵線表面形成的凹凸坑洼以及擴(kuò)散現(xiàn)象。銅柵線為沉積形成,平整度顯著提高,且避免了擴(kuò)散,對(duì)電池性能影響較小。圖表24:低溫銀漿絲網(wǎng)印刷與銅電鍍對(duì)比圖表25:銀柵線與銅柵線線寬對(duì)比低溫銀漿+絲網(wǎng)印刷銅電鍍主柵正面銀漿5797.00

元/千克主要原材料成本

細(xì)柵正面銀漿6499.00

元/千克(截至2022.12.09)電解銅66.95

元/千克(截至2022.12.09)數(shù)控電阻率線寬銀漿5-10Ω/m銅柵線1.7Ω/m≤20um4-5軸30-40um-效率提升流程工藝0.3-0.5%工序相對(duì)簡(jiǎn)單工藝流程復(fù)雜,涉及環(huán)保問(wèn)題穩(wěn)定性銀難被氧化,銀柵線不易脫落

銅易被氧化,銅柵線易脫落14資料:上海有色網(wǎng),全球光伏公眾號(hào),SPIC,騰訊新聞,國(guó)盛證券研究所銅電鍍的制作工藝與流程?

HJT銅電鍍制作工藝主要為圖形化與金屬化兩大環(huán)節(jié),分為五大主要步驟。?

第一步,沉積種子層。若鍍層直接與TCO接觸,附著性較弱,銅電極容易脫落,會(huì)影響后續(xù)的組件焊接的可靠性,因此需要一層種子層來(lái)增加結(jié)合力。?

第二步,圖形化。在種子層上制作電極的形貌。噴涂感光膠,并通過(guò)LDI

曝光機(jī)、顯影機(jī)進(jìn)行曝光顯影。?

第三步,銅電鍍。按照曝光顯影后的圖形,進(jìn)行雙面電鍍銅。即在種子層上面電鍍銅+電鍍錫、或者電鍍銅+化學(xué)錫、或者電鍍銅+化學(xué)銀等等。電鍍的銅主要起導(dǎo)電作用,錫和銀主要起焊接和保護(hù)作用,因?yàn)椋?)銅很容易被氧化,需要錫或者銀保護(hù);(2)銅本身不能焊接,需要用錫和銀起焊接作用。?

第四步,去除感光膠。第二步為了圖形化,噴涂了感光膠,需要將剩余的感光膠去除。?

第五步,蝕刻種子層。需要將第一步剩余的種子層去除。圖表26:HJT太陽(yáng)電池電鍍銅電極結(jié)構(gòu)圖表27:HJT太陽(yáng)電池電鍍銅電極工藝n型單晶硅片n型單晶硅片n型單晶硅片電鍍電極基底12:

圖形化:雙面沉積種子層p型摻雜非晶硅透明導(dǎo)電薄膜本征非晶硅層n型單晶硅片n型摻雜非晶硅電鍍種子層電鍍粘合層電鍍傳導(dǎo)層電鍍焊接層n型單晶硅片n型單晶硅片n型單晶硅片3:

雙面銅電鍍4:

去除感光膠5:

刻蝕種子層資料:《硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池接觸特性及銅金屬化研究》,國(guó)盛證券研究所15布局銅電鍍路線的電池廠商圖表28:布局銅電鍍路線的電池廠商各大電池商積極布局銅電鍍路線。公司名稱(chēng)時(shí)間最新進(jìn)展?

隆基綠能持有多項(xiàng)電鍍技術(shù)專(zhuān)利,包括晶硅太陽(yáng)電池電極的電鍍裝置、一種電鍍夾具及電鍍裝置、一種單面電鍍?cè)O(shè)備等。?

愛(ài)旭股份全資子公司“深圳賽能”推出新一代N型ABC電池及組件產(chǎn)品系列

開(kāi)

發(fā)

出低成本無(wú)銀化金屬涂布技術(shù),實(shí)現(xiàn)無(wú)銀生產(chǎn)。?

海源復(fù)材投產(chǎn)2.7GW異質(zhì)結(jié)電池路線,用于驗(yàn)證銅電鍍等先進(jìn)技術(shù),一期1GW預(yù)計(jì)投產(chǎn)時(shí)間為2023年3月,其中的600MW異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線預(yù)計(jì)于2022年12月-2023年1月進(jìn)行產(chǎn)線調(diào)試。?

國(guó)家電投中央研究院對(duì)對(duì)電鍍技術(shù)研究成熟:2017年成立全資子公司進(jìn)行C-HJT技術(shù)研發(fā)工作;2018年正式引入100MW銅異質(zhì)結(jié)電池研發(fā)中試線設(shè)備,并落地南昌;2021年

公司

產(chǎn)品

均轉(zhuǎn)

換效

率超

過(guò)24.5%,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;

2022年8月,公司成功引入戰(zhàn)略投資方靈駿新能源,為后續(xù)異質(zhì)結(jié)銅電鍍技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地奠定基礎(chǔ)。公司持有多項(xiàng)電鍍技術(shù)專(zhuān)利,包括一種電鍍線切割硅片用主導(dǎo)線輥、晶體硅太陽(yáng)電池電極的電鍍裝置、一種電鍍夾具及電鍍裝置、一種單面電鍍?cè)O(shè)備等。隆基綠能2016-2020年愛(ài)旭股份全資子公司“深圳賽能”推出新一代N型ABC電池及組件產(chǎn)品系列,開(kāi)發(fā)出低成本無(wú)銀化金屬涂布技術(shù),實(shí)現(xiàn)無(wú)銀生產(chǎn)。愛(ài)旭股份海源復(fù)材2022年2.7GW異質(zhì)結(jié)項(xiàng)目:第一期1GW預(yù)計(jì)投產(chǎn)時(shí)間為2023年3月;第二期1GW預(yù)計(jì)投產(chǎn)時(shí)間為2024年1月,第三期0.7GW預(yù)計(jì)投產(chǎn)時(shí)間為2024年12月。該項(xiàng)目將逐步驗(yàn)證銅電鍍等先進(jìn)技術(shù)。2022年8月預(yù)計(jì)電鍍?cè)O(shè)備進(jìn)場(chǎng)后,整線將于2022年12月-2023年1月進(jìn)行裝機(jī)調(diào)試。國(guó)電投中央研究院在2017年成立全資子公司國(guó)家電投集團(tuán)新能源科技有限公司,之后開(kāi)展“高效銅柵線晶體硅異質(zhì)結(jié)(C-HJT)光伏電池研究及量產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)”創(chuàng)新研發(fā)課題,進(jìn)行C-HJT技術(shù)研發(fā)工作,并于2018年正式引入100MW銅異質(zhì)結(jié)電池研發(fā)中試線設(shè)備,同年項(xiàng)目落地南昌。2021年,公司C-HJT電池產(chǎn)品平均轉(zhuǎn)換效率超過(guò)24.5%,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2022年8月,公司成功引入戰(zhàn)略投資方靈駿新能源,標(biāo)志著其自主研發(fā)的高效銅柵線異質(zhì)結(jié)光伏電池得到了資本市場(chǎng)的認(rèn)可,為后續(xù)異質(zhì)結(jié)銅電鍍技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地奠定基礎(chǔ)。國(guó)家電投集團(tuán)新能源科技有限公司2022年8月資料:公司公告,公司公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所16布局銅電鍍路線的設(shè)備廠商電鍍銅產(chǎn)業(yè)化加速,預(yù)計(jì)2025年或可批量生產(chǎn)。圖表29:布局銅電鍍路線的設(shè)備廠商公司名稱(chēng)時(shí)間最新進(jìn)展捷佳偉創(chuàng)

2022年1月

公司在電鍍銅技術(shù)有所布局研發(fā)。東威科技

2022年7月

公司光伏電鍍銅設(shè)備的鍍銅速度達(dá)到6000片/小時(shí)。?

捷佳、邁為等龍頭設(shè)備商積極布局電鍍銅工藝。寶馨科技

2022年9月

與邁為合作簽約,在異質(zhì)結(jié)專(zhuān)用設(shè)備、銅電鍍等領(lǐng)域展開(kāi)合作。?

東威科技的電鍍?cè)O(shè)備已基本滿(mǎn)足光伏行業(yè)所需的最低速度—6000片/小時(shí);羅博特科推出有別于目前傳統(tǒng)的垂直升降式電鍍、垂直連續(xù)電鍍、水平電鍍的第4種電鍍方案,于2022年12月完成了業(yè)界首創(chuàng)新型銅電鍍裝備交付;捷得寶是電鍍銅設(shè)備的供應(yīng)商,國(guó)內(nèi)外客戶(hù)正在驗(yàn)證捷德寶的電鍍?cè)O(shè)備。?

芯碁微裝擬針對(duì)定增預(yù)案的光伏部分規(guī)劃一條電鍍銅中試驗(yàn)證線;蘇大維格光刻設(shè)備可應(yīng)用于銅電鍍,正與相關(guān)產(chǎn)業(yè)方就量產(chǎn)應(yīng)用展開(kāi)合作。2022年9月

與寶馨合作簽約,邁為異質(zhì)結(jié)整線設(shè)備將上線寶馨懷遠(yuǎn)項(xiàng)目。邁為股份2022年11月

邁為與SunDrive研發(fā)無(wú)種子層電鍍工藝,無(wú)銀異質(zhì)結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到26.41%。公司于2022年12月完成了業(yè)界首創(chuàng)新型異質(zhì)結(jié)電池銅電鍍裝備交付,產(chǎn)品基于羅博特科

2022年12月

公司獨(dú)創(chuàng)量產(chǎn)型方案進(jìn)行研發(fā),具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),重點(diǎn)解決目前生產(chǎn)中產(chǎn)能低、運(yùn)營(yíng)成本高等核心問(wèn)題。捷得寶是電鍍銅設(shè)備的供應(yīng)商,國(guó)內(nèi)外有12家客戶(hù)在做電鍍銅設(shè)備的驗(yàn)證(8家HJT,4家TOPCon)。捷德寶

2021年11月公司定增預(yù)案在直寫(xiě)光刻設(shè)備產(chǎn)業(yè)應(yīng)用深化拓展項(xiàng)目中表示:預(yù)計(jì)項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后芯碁微裝

2022年9月

將形成年產(chǎn)210(臺(tái)/套)直寫(xiě)光刻設(shè)備產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模,推動(dòng)公司拓寬光伏業(yè)務(wù)。蘇大維格

2022年8月

公司光刻設(shè)備可應(yīng)用于銅電鍍,正與相關(guān)產(chǎn)業(yè)方就量產(chǎn)應(yīng)用展開(kāi)合作。公司主要布局電鍍化學(xué)工藝前的激光開(kāi)槽,已有電鍍銅激光設(shè)備量產(chǎn)訂單。電帝爾激光

2022年8月

鍍銅環(huán)節(jié)對(duì)激光的精準(zhǔn)性工藝要求較高,保證精細(xì)的開(kāi)槽無(wú)損傷,同時(shí)實(shí)現(xiàn)后續(xù)銅離子較好吸附。資料:公司公告,公司公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所171光伏:技術(shù)迭代多樣,聚焦銅電鍍、鈣鈦礦等新興技術(shù)硅料價(jià)格下降,帶動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格下降,激發(fā)設(shè)備需求1.1目錄CONTENTS銅電鍍:具備降本增效的底層邏輯,未來(lái)有望大量應(yīng)用1.21.3鈣鈦礦:或?yàn)楣夥K極技術(shù)路線,產(chǎn)業(yè)化從0到118鈣鈦礦電池工作原理和基本結(jié)構(gòu)圖表32:鈣鈦礦電池工作示意圖(反式為例)?

鈣鈦礦電池工作原理:陽(yáng)光照在電池上,光子能量高于帶隙時(shí),鈣鈦礦層吸收光子并產(chǎn)生“電子-空穴對(duì)”。電子傳輸層將分離出的電子傳輸?shù)截?fù)極上;空穴傳輸層則將空穴傳輸?shù)秸龢O上,在外電路形成電荷定向移動(dòng),從而產(chǎn)生電流。圖表30:鈣鈦礦電池微觀工作原理?

鈣鈦礦電池基本結(jié)構(gòu):按結(jié)構(gòu)分為平面正式(nip)/平面反式(pin)/介孔三種。正式和反式的區(qū)別在于,電子傳輸層與空穴傳輸層的位置發(fā)生調(diào)換,且在這兩層使用的物質(zhì)有所不同。資料:光伏產(chǎn)業(yè)通,國(guó)盛證券研究所資料:材新社,國(guó)盛證券研究所圖表31:平面正式/平面反式/介孔鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)?

平面鈣鈦礦電池基本結(jié)構(gòu):包括透明電極(導(dǎo)電玻璃)/電子傳輸層(ETL)/鈣鈦礦層/空穴傳輸層(HTL)/金屬電極共5層。?

介孔鈣鈦礦電池基本結(jié)構(gòu):介孔電池結(jié)構(gòu)較為多樣,一種基本結(jié)構(gòu)為透明電極(導(dǎo)電玻璃)/電子傳輸層(ETL)/介孔(使用TiO2等)+鈣鈦礦層/空穴傳輸層(HTL)/金屬電極。資料:材新社,國(guó)盛證券研究所19鈣鈦礦電池制作工藝與流程圖表35:鈣鈦礦電池制備流程(以反式結(jié)構(gòu)為例)?

鈣鈦礦工藝流程包括薄膜制備、激光刻蝕、封裝三大步。以反式結(jié)構(gòu)為例,制作鈣鈦礦電池的薄膜制備流程為:在玻璃上沉積透明導(dǎo)電層、沉積空穴傳輸層、沉積鈣鈦礦層、沉積電子傳輸層、沉積電極層/背電池制備。此外,還需要在沉積各層前后進(jìn)行激光劃刻,使鈣鈦礦電池形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)。最后進(jìn)行P4激光清邊起絕緣作用,并進(jìn)行封裝使電池與外界隔絕。步驟1工藝流程及作用在玻璃上鍍透明導(dǎo)電膜(ITO/FTO等)導(dǎo)電玻璃清洗工藝設(shè)備鍍膜/涂布玻璃清洗機(jī)激光器23P0激光標(biāo)記(打標(biāo),如標(biāo)記電池ID等)P1激光劃刻(劃刻透明導(dǎo)電膜)鍍空穴傳輸層?

制備工藝多樣化,尚無(wú)具體的主導(dǎo)路線出現(xiàn)。以薄膜制備為例,該環(huán)節(jié)是目前鈣鈦礦工藝最重要關(guān)鍵點(diǎn)之一。鈣鈦礦材料結(jié)晶時(shí)間短,生產(chǎn)中的工藝窗口時(shí)間只有幾秒,而一個(gè)壞點(diǎn)、灰塵都可能影響整個(gè)電池面板的效率,因此形成致密平整、大面積的高質(zhì)量薄膜是關(guān)鍵。從具體技術(shù)選擇看,薄膜沉積工藝多樣,尚無(wú)唯一的主導(dǎo)路徑出現(xiàn)。此外,在其它工藝環(huán)節(jié)、以及材料和電池結(jié)構(gòu)選擇上,各廠家也擁有不同的嘗試空間。4激光器5鍍膜/涂布鍍膜/涂布干燥機(jī)6鍍鈣鈦礦層7干燥(使鈣鈦礦溶液快速結(jié)晶,濕法用)鍍電子傳輸層8鍍膜/涂布激光器圖表33:鈣鈦礦電池激光劃刻示意圖圖表34:鈣鈦礦電池反式結(jié)構(gòu)電極層9P2激光劃刻(劃刻鈣鈦礦+電子+空穴傳輸層)鍍電極層10通常為真空鍍膜電子傳輸層鈣鈦礦層空穴傳輸層導(dǎo)電層P3激光劃刻(刻劃鈣鈦礦+電子+空穴傳輸層+電極層)11激光器P4激光清邊(去除指定區(qū)域所有鍍膜層,起絕緣作用)1213激光器玻璃封裝(層壓)封裝設(shè)備資料:大族光伏公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所資料:財(cái)新社,大族光伏公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所資料:材新,券商中國(guó),華夏能源網(wǎng),國(guó)盛證券研究所20主要鈣鈦礦設(shè)備公司及布局進(jìn)展鍍膜設(shè)備:主要企業(yè)包括京山輕機(jī)(全資控股晟成光伏)、捷佳偉創(chuàng)、眾能光電等。鍍膜設(shè)備可應(yīng)用在透明導(dǎo)電薄膜、空穴傳輸層、電子傳輸層、鈣鈦礦層、背電極的沉積。設(shè)備包括磁控濺射(PVD)/等離子源(RPD)/原子層沉積(ALD)/化學(xué)氣相沉積(CVD)/蒸鍍?cè)O(shè)備等。其中PVD/RPD設(shè)備技術(shù)在HJT等已有應(yīng)用。?

PVD:磁控濺射,Ar離子在電場(chǎng)作用下飛向陰極靶,轟擊靶表面使靶材濺射出的靶原子或分子沉積在基體上形成薄膜。設(shè)備價(jià)格較低,工藝較穩(wěn)定,但濺射方式對(duì)膜層損傷較大。?

RPD:反應(yīng)式等離子體鍍膜,等離子體經(jīng)磁場(chǎng)引導(dǎo)轟擊靶材,使靶材原子升華后沉積到基體上。RPD對(duì)膜層損傷小,價(jià)格較高。圖表36:鍍膜設(shè)備公司情況公司公司信息訂單進(jìn)展2022年7月首臺(tái)鈣鈦礦量產(chǎn)設(shè)備出貨,并再次中標(biāo)量產(chǎn)型RPD訂單。此外,獲得訂單包括某央企研究院鈣鈦礦低溫低損薄膜真空沉積設(shè)備、某國(guó)家科學(xué)院反應(yīng)式等離子鍍膜設(shè)備、某全球頭部光伏企業(yè)鈣鈦礦電池蒸鍍?cè)O(shè)備訂單捷佳偉創(chuàng)開(kāi)發(fā)并獲得了狹縫涂布/PVD/RPD/蒸發(fā)鍍膜等設(shè)備訂單。整線設(shè)備處于研發(fā)階段京山輕機(jī)布局PVD濺射/ALD/等鍍膜設(shè)備及玻璃清洗/鈣鈦礦干燥/組件封裝設(shè)備等,產(chǎn)品包括實(shí)驗(yàn)室小體積/中試線較大設(shè)備。2021年5月子公司晟成光伏與協(xié)鑫光電簽署合作協(xié)議,聯(lián)合開(kāi)發(fā)

2022年6月“團(tuán)簇型多腔式蒸鍍?cè)O(shè)備”已量產(chǎn)并交付(全資控股晟成鈣鈦礦與疊層電池的工藝及相關(guān)制造設(shè)備光伏)在建鈣鈦礦組件生產(chǎn)線產(chǎn)能達(dá)200MW。光伏/半導(dǎo)體/泛半導(dǎo)體領(lǐng)域的設(shè)備供應(yīng)供商。供應(yīng)鈣鈦礦設(shè)備包括噴霧熱解鍍膜機(jī)/玻璃切割機(jī)/高精度涂布機(jī)/激光刻蝕機(jī)/真空蒸鍍機(jī)/磁控濺射機(jī)/PECVD/SALD等。擁有近20項(xiàng)發(fā)明和專(zhuān)利2021年鈣鈦礦激光劃線刻蝕設(shè)備出貨50臺(tái),鈣鈦礦PVD設(shè)備出貨30臺(tái)。眾能光電隸屬于中國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司,中電科電子裝備集團(tuán)有限公司的子公司。光伏系統(tǒng)集湖南紅太陽(yáng)

成服務(wù)商,與中國(guó)能建/中國(guó)電建/華能集團(tuán)/三峽集團(tuán)等合作。已經(jīng)掌握了低損傷磁控濺射技2022年7月,首臺(tái)鈣鈦礦電池用PVD及ALD鍍膜設(shè)備發(fā)貨術(shù)與大面積原子層沉積技術(shù),具備提供100MW級(jí)別量產(chǎn)解決方案的能力業(yè)務(wù)面向光伏/顯示/半導(dǎo)體/LED等行業(yè),著力發(fā)展泛半導(dǎo)體高端裝備。主持和參與國(guó)家重點(diǎn)

量產(chǎn)設(shè)備Inline大尺寸鈣鈦礦真空鍍膜機(jī)已交付國(guó)內(nèi)鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)合肥欣奕華四盛科技弗斯邁研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目4項(xiàng),承擔(dān)國(guó)家電子信息產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造專(zhuān)項(xiàng)2項(xiàng)知名公司投入生產(chǎn)。2020年中標(biāo)華能鈣鈦礦中試研發(fā)項(xiàng)目真空沉積(PVD)系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)主要業(yè)務(wù)為真空設(shè)備(如真空鍍膜機(jī)等)研發(fā)和銷(xiāo)售生產(chǎn)可提供鈣鈦礦光伏整線解決方案。擁有成熟后道封裝產(chǎn)線設(shè)備,激光劃線設(shè)備已進(jìn)入試機(jī)階段,涂布/PVD設(shè)備等在研發(fā)中科晶智達(dá)資料提供鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研發(fā)實(shí)驗(yàn)制備,提供鈣鈦礦鍍膜機(jī)等:公司官網(wǎng),公司公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所21主要鈣鈦礦設(shè)備公司及布局進(jìn)展涂布設(shè)備:主要企業(yè)包括德滬涂膜、眾能光電、大正微納等。涂布設(shè)備主要應(yīng)用在鈣鈦礦層制備,其它薄膜層根據(jù)材料選擇也可應(yīng)用。?

夾縫涂布:在一定壓力和流量下,涂布液沿著涂布模具的縫隙被擠壓噴出沉積到基體上。速度較快,可控性高,在工業(yè)中廣泛應(yīng)用,前景廣闊。?

刮涂法:通過(guò)刮板將鈣鈦礦溶液分散到基體并干燥形成薄膜。圖表37:涂布設(shè)備公司情況圖表38:夾縫涂布示意圖公司名稱(chēng)公司信息2016年成立,打破長(zhǎng)期以來(lái)狹縫涂布高端裝備被日、韓企業(yè)主導(dǎo)的格局,已開(kāi)發(fā)出研發(fā)、中試、量產(chǎn)核心涂膜設(shè)備系統(tǒng)數(shù)十種。德滬涂膜光伏/半導(dǎo)體/泛半導(dǎo)體領(lǐng)域的設(shè)備供應(yīng)供商。開(kāi)發(fā)設(shè)備包括狹縫涂布/激光刻蝕/磁控濺射/真空制晶/熱蒸發(fā)系統(tǒng)/封裝/清洗等設(shè)備。眾能光電大正微納弗斯邁連續(xù)刷新柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率的世界記錄,2020年認(rèn)證光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)突破21%。目前已產(chǎn)出40*60cm鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組件。圖表39:德滬涂膜夾縫涂布設(shè)備提供鈣鈦礦光伏定制化整線解決方案,狹縫涂布設(shè)備研發(fā)中。2016年協(xié)鑫集團(tuán)并購(gòu)廈門(mén)惟華光能并成立蘇州協(xié)鑫納米,2020年底成立昆山協(xié)鑫光電開(kāi)始籌建100

MW量產(chǎn)生產(chǎn)線(保利協(xié)鑫100%控制協(xié)鑫納米,協(xié)鑫納米持有協(xié)鑫光電51.5%股權(quán))。公司擁有鈣鈦礦薄膜的涂布裝置/鈣鈦礦電池及其制備方法等發(fā)明專(zhuān)利。協(xié)鑫光電日本東麗公司擁有狹縫噴嘴涂布機(jī)。美國(guó)nTact全球領(lǐng)先的鈣鈦礦涂膜設(shè)備企業(yè),最早聚焦解決大面積涂膜問(wèn)題。在光學(xué)薄膜及鋰電池領(lǐng)域擁有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)光學(xué)薄膜/鋰電池/高精度/狹縫涂布機(jī)設(shè)備韓國(guó)三興機(jī)械

等,是三星/SK/LG設(shè)備供應(yīng)商,在中國(guó)擁有事務(wù)所山東贏創(chuàng)機(jī)械,駐有韓國(guó)工程師提供24小時(shí)到位的售后服務(wù)。資料:公司公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所資料:公司官網(wǎng),公司公眾號(hào),企查查,國(guó)盛證券研究所22主要鈣鈦礦設(shè)備公司及布局進(jìn)展封裝設(shè)備:主要企業(yè)包括京山輕機(jī)、弗斯邁、眾能光電等。封裝將電池和外界環(huán)境隔絕開(kāi)來(lái),對(duì)決鈣鈦礦光伏器件的穩(wěn)定性、電池安全、環(huán)保和使用壽命至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)主要設(shè)備廠商包括京山輕機(jī)、弗斯邁、眾能光電等。圖表40:封裝設(shè)備公司情況圖表41:晟成光伏層壓機(jī)公司公司信息全資子公司晟成光伏提供電池/硅片制造設(shè)備、組件制造整體解決方案,滿(mǎn)足常規(guī)/雙玻/半片/MBB/疊瓦等不同需求,擁有自動(dòng)貼膠帶機(jī)/層壓機(jī)/自動(dòng)裝框系統(tǒng)等,曾獲得隆基股份“戰(zhàn)略合作伙伴”/天合光能“最佳協(xié)同獎(jiǎng)”/華中科技大學(xué)戰(zhàn)略合作,光伏組件智能化產(chǎn)線獲得“國(guó)家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍”,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)全球20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2021年5月,晟成光伏與協(xié)鑫光電簽署鈣鈦礦疊層電池技術(shù)合作開(kāi)發(fā)協(xié)議,目前項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn)中。京山輕機(jī)

(全資控股晟成光伏)資料:公司官網(wǎng),國(guó)盛證券研究所圖表42:晟成光伏自動(dòng)裝框系統(tǒng)弗斯邁提供鈣鈦礦光伏定制化整線解決方案/BIPV組件整線解決方案。光伏/半導(dǎo)體/泛半導(dǎo)體領(lǐng)域的設(shè)備供應(yīng)供商,客戶(hù)包括中國(guó)華能、國(guó)家電投、寧德時(shí)代等,合作高校包括清華大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、華中科技大學(xué)、澳門(mén)大學(xué)等。開(kāi)發(fā)設(shè)備包括狹縫涂布/激光刻蝕/磁控濺射/真空制晶/熱蒸發(fā)系統(tǒng)/封裝/清洗等設(shè)備,其中用于封裝的設(shè)備為等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)(PALD)、層壓機(jī)等。眾能光電資料:公司官網(wǎng),國(guó)盛證券研究所資料:公司官網(wǎng),公司公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所23光伏設(shè)備--標(biāo)的推薦光伏:硅料價(jià)格下降&技術(shù)迭代多樣,激發(fā)設(shè)備需求。在硅料價(jià)格方面,隨著國(guó)內(nèi)硅料企業(yè)加大擴(kuò)產(chǎn)步伐,硅料供需格局逐漸改善,2022年11月底,硅料價(jià)格觸頂回落,已開(kāi)啟下行通道。上游硅料價(jià)格下降,產(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)向電池片和組件轉(zhuǎn)移,此外,電池片和組件行業(yè)集中度有所上升,議價(jià)能力相應(yīng)提高,有望充分吸收硅料降價(jià)帶來(lái)的收益。根據(jù)PVInfoLink的數(shù)據(jù),2022年12月14日,多晶硅均價(jià)為277元/千克,與今年以來(lái)至高點(diǎn)相比下降8.58%。在技術(shù)迭代方面,銅電鍍具備降本增效的底層邏輯,未來(lái)有望大量應(yīng)用;鈣鈦礦或?yàn)楣夥K極技術(shù)路線,產(chǎn)業(yè)化從0到1,關(guān)注鈣鈦礦設(shè)備端的投資機(jī)會(huì)。因此,我們建議關(guān)注:?

硅料環(huán)節(jié)~英杰電氣:國(guó)內(nèi)光伏電源龍頭,致力于打造平臺(tái)型工業(yè)電源龍頭企業(yè)。公司是光伏電源行業(yè)龍頭,光伏電源市占率業(yè)內(nèi)領(lǐng)先,產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先,除硅料和硅片端電源產(chǎn)品外,公司加速在晶硅電池片生產(chǎn)設(shè)備電源領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)。此外,公司加速推進(jìn)半導(dǎo)體等電子材料領(lǐng)域的業(yè)務(wù)發(fā)展,

加速背景下公司有望持續(xù)受益。長(zhǎng)期看,公司競(jìng)爭(zhēng)力逐步強(qiáng)化,將持續(xù)打造平臺(tái)型工業(yè)電源龍頭。風(fēng)險(xiǎn)提示:行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)、原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、光伏擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期。?

硅片環(huán)節(jié)~高測(cè)股份:硅片切割專(zhuān)家,切割設(shè)備+金剛線+切片代工布局順暢;硅片切割大尺寸、薄片化、細(xì)線化趨勢(shì)下,切片難度大幅增加,公司深耕硅片切割設(shè)備與金剛線業(yè)務(wù),同時(shí)延伸至切片代工業(yè)務(wù),掌握核心技術(shù),硅片切割場(chǎng)景布局完善,綜合優(yōu)勢(shì)顯著。風(fēng)險(xiǎn)提示:硅片擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期、硅料價(jià)格驟降、創(chuàng)新業(yè)務(wù)發(fā)展不及預(yù)期。?

電池片環(huán)節(jié)~京山輕機(jī):組件設(shè)備訂單充沛,新型電池布局順暢。在TOPCon電池設(shè)備方面,公司PECVD和PVD二合一設(shè)備已完成研發(fā)裝配,目前正在客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證;在HJT電池設(shè)備方面,公司與金石能源合作,已獲得客戶(hù)4GW清洗制絨、前清洗、刻蝕清洗設(shè)備訂單;在鈣鈦礦電池設(shè)備方面,公司布局具備先發(fā)優(yōu)勢(shì),有望率先受益。風(fēng)險(xiǎn)提示:鈣鈦礦技術(shù)進(jìn)展不及預(yù)期、光伏擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期、組件企業(yè)盈利不及預(yù)期。芯碁微裝:國(guó)產(chǎn)直寫(xiě)光刻設(shè)備龍頭,光伏電鍍銅打開(kāi)成長(zhǎng)天花板。公司直寫(xiě)光刻技術(shù)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先,深耕PCB以及泛半導(dǎo)體領(lǐng)域,同時(shí)光伏銅電鍍領(lǐng)域中的曝光顯影設(shè)備有望大規(guī)模放量,長(zhǎng)期看好公司未來(lái)業(yè)績(jī)保持高速增長(zhǎng)。風(fēng)險(xiǎn)提示:PCB&泛半導(dǎo)體下游市場(chǎng)波動(dòng)、光伏擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期、電鍍銅工藝導(dǎo)入不及預(yù)期。?

組件環(huán)節(jié)~奧特維:串焊機(jī)龍頭、單晶爐布局順暢,新簽訂單和在手訂單充沛,鋰電&半導(dǎo)體業(yè)務(wù)進(jìn)一步打開(kāi)成長(zhǎng)空間;公司在串焊機(jī)方面繼續(xù)保持高市占率,同時(shí),在硅片環(huán)節(jié),公司單晶爐設(shè)備質(zhì)量獲得客戶(hù)高度認(rèn)可,訂單開(kāi)始放量,相比2021年同期大幅增長(zhǎng)。此外,公司除布局光伏設(shè)備外,還擁有鋰動(dòng)力電池設(shè)備、半導(dǎo)體設(shè)備,平臺(tái)化發(fā)展邏輯順暢。風(fēng)險(xiǎn)提示:光伏組件擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期、硅片&電池片設(shè)備布局進(jìn)展不及預(yù)期。2401

光伏:技術(shù)迭代多樣,聚焦銅電鍍、鈣鈦礦等新興技術(shù)風(fēng)電:通縮背景下聚焦0-1新技術(shù),關(guān)注“滑替滾”及海上風(fēng)電鋰電:復(fù)合集流體是行業(yè)方向,大儲(chǔ)商業(yè)模式優(yōu)化帶來(lái)新機(jī)遇通用自動(dòng)化:步入被動(dòng)去庫(kù)存階段,政策+業(yè)績(jī)雙輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器人:藍(lán)海市場(chǎng),關(guān)注人形機(jī)器人和手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)02030405目錄CONTENTS25風(fēng)電平價(jià)時(shí)代到來(lái),“十四五”裝機(jī)量有望穩(wěn)步上升風(fēng)機(jī)價(jià)格大幅回落,風(fēng)電競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)加強(qiáng)。?

2021年我國(guó)陸上風(fēng)電正式進(jìn)入無(wú)補(bǔ)貼的平價(jià)時(shí)代,陸上風(fēng)電經(jīng)歷多年降本之后已具備平價(jià)條件。據(jù)IRENA數(shù)據(jù),2011-2021年間全球陸上風(fēng)電及海上風(fēng)電的平均度電成本分別下降65.7%/61.7%,其中陸上風(fēng)電已經(jīng)超過(guò)水電成為度電成本最低的清潔能源。?

2021年作為我國(guó)陸上風(fēng)電平價(jià)元年,經(jīng)歷搶裝過(guò)后風(fēng)機(jī)價(jià)格持續(xù)下降,2022年9月市場(chǎng)公開(kāi)投標(biāo)均價(jià)已從降至1808元/kW,同比下降24.7%。風(fēng)機(jī)價(jià)格的下降將進(jìn)一步提升風(fēng)電場(chǎng)投資的吸引力。圖表46:全球主要清潔能源度電成本圖表47:我國(guó)風(fēng)電月度公開(kāi)投標(biāo)均價(jià)陸上風(fēng)電海上風(fēng)電太陽(yáng)能光伏太陽(yáng)能光熱水電風(fēng)電月度公開(kāi)投標(biāo)均價(jià)(元/kW)0.450.4250024002300220021002000190018001700160015000.350.30.250.20.150.10.0502010

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22.9資料:金風(fēng)科技、IRENA,國(guó)盛證券研究所26風(fēng)電平價(jià)時(shí)代到來(lái),“十四五”期間裝機(jī)量有望穩(wěn)步上升?

根據(jù)CWEA數(shù)據(jù),2021年我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)容量55.92GW,同比增長(zhǎng)2.7%,累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)346.67GW。其中,陸上風(fēng)電新增裝機(jī)41.44GW,同比下降18.1%,海上風(fēng)電新增裝機(jī)14.48GW,同比增長(zhǎng)276.6%。2021年海上風(fēng)電新增裝機(jī)量占比達(dá)25.9%,較2010年提升25.2pct。?

根據(jù)2022年6月國(guó)家等多部門(mén)印發(fā)的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》目標(biāo),“十四五”期間可再生能源在一次能源消費(fèi)增量中占比超過(guò)50%,風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電量實(shí)現(xiàn)翻倍,因此“十四五”期間風(fēng)電裝機(jī)量有望穩(wěn)步上升。圖表48:我國(guó)風(fēng)電年度新增裝機(jī)規(guī)模圖表49:我國(guó)陸上風(fēng)電與海上風(fēng)電新增裝機(jī)規(guī)模(GW)海上風(fēng)電陸上風(fēng)電新增吊裝規(guī)模(GW)同比6050403020100140%120%100%80%60%40%20%0%6050403020100-20%-40%2009

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2021資料:CWEA,國(guó)盛證券研究所272022年招標(biāo)量高增,2023年或?yàn)轱L(fēng)電裝機(jī)大年?

2023年風(fēng)電裝機(jī)有望大幅增長(zhǎng),開(kāi)啟景氣度上行周期。從市場(chǎng)公開(kāi)招標(biāo)情況看,2022年前三季度風(fēng)電共招標(biāo)76.3GW,較上年同期大幅增長(zhǎng)82.5%。其中陸上風(fēng)電招標(biāo)40.9GW,同比增長(zhǎng)58.7%;海上風(fēng)電招標(biāo)11.4GW,同比增長(zhǎng)1040.0%(2021年前三季度海上風(fēng)電招標(biāo)僅1GW)。由于風(fēng)電從招標(biāo)到交付一般需要9~12個(gè)月,今年的招標(biāo)大部分將在明年形成有效產(chǎn)能,因此2023年或?yàn)轱L(fēng)電裝機(jī)大年,景氣度有望上行。圖表50:風(fēng)電年度公開(kāi)招標(biāo)規(guī)模圖表51:陸風(fēng)/海風(fēng)季度招標(biāo)規(guī)模(GW)風(fēng)電公開(kāi)招標(biāo)規(guī)模(GW)海風(fēng)陸風(fēng)3025201510590807060504030201000201220142016201820202022.1-921Q121Q221Q321Q422Q122Q222Q3資料:金風(fēng)科技,國(guó)盛證券研究所28通縮背景及海風(fēng)趨勢(shì)下,建議關(guān)注從0到1的新技術(shù)?

風(fēng)電行業(yè)呈現(xiàn)“通縮”特性。降本增效是推進(jìn)風(fēng)電平價(jià)的必然要求,風(fēng)機(jī)大型化是風(fēng)電降本的主要路線。風(fēng)機(jī)大型化帶來(lái)掃風(fēng)面積的增加和單位MW成本的下降,同時(shí)也造成風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)“通縮”,整機(jī)和零部件的單MW價(jià)格量呈下降趨勢(shì)。?

通縮背景下關(guān)注從0到1的降本增效新技術(shù)。相較于光伏的眾多顛覆性技術(shù)帶來(lái)成本下降,風(fēng)電的大型化更接近于漸進(jìn)式改良,因此風(fēng)電行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局延續(xù)性較強(qiáng),由金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源、明陽(yáng)智能主導(dǎo)的國(guó)內(nèi)主機(jī)廠格局已持續(xù)多年,預(yù)計(jì)風(fēng)電的“通縮”特性也將延續(xù)。在通縮背景及海上風(fēng)電趨勢(shì)下,我們建議關(guān)注從0到1的新技術(shù),包括風(fēng)電滑動(dòng)軸承以及漂浮式風(fēng)電平臺(tái)。圖表52大型化趨勢(shì)下風(fēng)機(jī)平均葉輪直徑逐年增加圖表53:風(fēng)機(jī)中標(biāo)價(jià)格呈下降趨勢(shì)平均葉輪直徑(米)中標(biāo)均價(jià)(元/kW)160140120100804000350030002500200015001000500604020002021/01

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2021資料:CWEA,國(guó)盛證券研究所資料:風(fēng)芒能源,國(guó)盛證券研究所292.1持續(xù)降本驅(qū)動(dòng),關(guān)注“滑替滾”產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)?

風(fēng)電軸承是壁壘較高的核心零部件,目前仍以滾動(dòng)軸承為主。風(fēng)電軸承一般包括變槳軸承、偏航軸承、傳動(dòng)系統(tǒng)軸承(主軸軸承、齒輪箱軸承、發(fā)電機(jī)軸承)。風(fēng)電軸承在不同機(jī)型中的使用量不同,一般來(lái)說(shuō)一臺(tái)直驅(qū)式風(fēng)機(jī)需要1~2套主軸軸承、1套偏航軸承、3套變槳軸承,而雙饋式或半直驅(qū)式風(fēng)機(jī)由于在直驅(qū)式的基礎(chǔ)上增加了齒輪箱,因此還需要多套齒輪箱軸承。目前風(fēng)電軸承為滾動(dòng)軸承為主,由于不同機(jī)型軸承的工況與設(shè)計(jì)要求均有差異,因此風(fēng)電軸承定制化程度較高。圖表54:雙饋式風(fēng)機(jī)軸承位置示意圖圖表55:風(fēng)電軸承分類(lèi)圖樣位置作用載荷與工況用量(個(gè))承載風(fēng)機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)重量,調(diào)整迎風(fēng)方向塔筒頂部、機(jī)艙底部承受軸向力、徑向力和傾覆力矩偏航軸承變槳軸承1調(diào)整槳葉迎風(fēng)角度使其達(dá)到最佳狀態(tài)槳葉與輪轂連接部位承受軸向力、徑向力和傾覆力矩31~215~232支承輪轂及葉片,傳遞扭矩到齒輪箱、發(fā)電機(jī)承受風(fēng)力載荷與主軸、齒輪箱的重力載荷主軸與齒輪箱之間主軸軸承大傳動(dòng)比,扭矩和轉(zhuǎn)速波動(dòng)范圍大,傳輸負(fù)載易突變提升主軸傳遞的轉(zhuǎn)速以達(dá)到發(fā)電需要齒輪箱軸承發(fā)電機(jī)軸承齒輪箱內(nèi)發(fā)電機(jī)內(nèi)資料:新強(qiáng)聯(lián)招股說(shuō)明書(shū),國(guó)盛證券研究所支承發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)高轉(zhuǎn)速,高溫重載資料:新強(qiáng)聯(lián)官網(wǎng),天馬軸承官網(wǎng),《風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和風(fēng)電軸承》,國(guó)盛證券研究所302.1持續(xù)降本驅(qū)動(dòng),關(guān)注“滑替滾”產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)大型化趨勢(shì)下滾動(dòng)軸承成本持續(xù)走高,滑動(dòng)軸承為頗具潛力的降本方案。?

目前風(fēng)電機(jī)組軸承大多采用滾動(dòng)軸承,需經(jīng)歷滲碳淬火或無(wú)軟帶淬火等復(fù)雜熱處理工藝以及高精度機(jī)加工,因此成本居高不下。風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)下滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)難度、加工難度不斷增加,成本持續(xù)走高,以三一重能和電氣風(fēng)電為例,2018年以來(lái)兩家主機(jī)廠軸承采購(gòu)成本占原材料成本比重均逐年上升。近年來(lái)新建的

10MW以上超大功率風(fēng)電齒輪箱若仍采用滾動(dòng)軸承,會(huì)使其軸承徑向尺寸過(guò)大,導(dǎo)致軸承內(nèi)外圈、滾道和滾珠的疲勞剝落、磨損等故障率持續(xù)增加,嚴(yán)重制約齒輪箱的性?xún)r(jià)比與可靠性。滑動(dòng)軸承具有徑向尺寸小、承載能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于風(fēng)電主軸承、齒輪箱軸承等部位,顯著提高軸承扭矩密度,降低單位扭矩成本。圖表56:三一重能原材料中軸承占比逐漸提升圖表57:電氣風(fēng)電原材料中軸承占比逐漸提升三一重能軸承成本占比電氣風(fēng)電軸承成本占比5.8%5.6%5.4%5.2%5.0%4.8%4.6%4.4%4.2%9.0%8.0%7.0%6.0%5.0%4.0%3.0%2.0%1.0%0.0%2018201920202021H1201820192020資料:三一重能招股書(shū),電氣風(fēng)電招股書(shū),國(guó)盛證券研究所31“滑替滾”具備可行性,滑動(dòng)軸承方案已得到主機(jī)廠驗(yàn)證?

主軸軸承:理論上可全部替換為滑動(dòng)軸承。風(fēng)力發(fā)電機(jī)中,主軸系統(tǒng)分別連接齒輪箱與輪轂,對(duì)于風(fēng)機(jī)葉片起到基礎(chǔ)支撐作用,并將葉片載荷向齒輪箱傳遞。水平軸式風(fēng)機(jī)中約有80%采用了主軸支撐原理,此時(shí)主軸需要同時(shí)承受軸向力、徑向力與傾覆力矩,因而需要具備良好的調(diào)心性能、抗振性能與運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。主軸支撐方式具體分為“三點(diǎn)支承”,“兩點(diǎn)支承”和“一點(diǎn)支承”,其中三點(diǎn)支承是雙饋機(jī)型的常用布置形式,由“主軸軸承+齒輪箱中的軸承”組成,一般用于較小兆瓦的風(fēng)機(jī);兩點(diǎn)支承則是雙列圓錐滾子軸承+圓柱滾子軸承”形式,適用于大兆瓦風(fēng)機(jī);一點(diǎn)支承通常采用雙列圓錐滾子軸承,其優(yōu)點(diǎn)是易于安裝,但隨著軸承直徑的增大,軸承成本會(huì)大大增加,對(duì)于直驅(qū)機(jī)型來(lái)說(shuō)超過(guò)6MW就很難再采用單軸承。從滑動(dòng)軸承的角度來(lái)看,抗振性能與運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性是滑動(dòng)軸承的優(yōu)勢(shì)所在,同時(shí)滑動(dòng)軸承當(dāng)中有“關(guān)節(jié)軸承”等具備優(yōu)良調(diào)心性能的品類(lèi),因此滑動(dòng)軸承在風(fēng)電主軸上的應(yīng)用不存在無(wú)法突破的技術(shù)壁壘,我們認(rèn)為三種支撐方式的滾動(dòng)軸承均有替換為滑動(dòng)軸承的可能。圖表58:三點(diǎn)支承式主軸軸承結(jié)構(gòu)圖表59:兩點(diǎn)支承式主軸軸承結(jié)構(gòu)資料:

《風(fēng)電機(jī)組主軸承選型與設(shè)計(jì)分析》,國(guó)盛證券研究所32“滑替滾”具備可行性,滑動(dòng)軸承方案已得到主機(jī)廠驗(yàn)證?

齒輪箱軸承:理論上中低速齒輪箱可全部替換為滑動(dòng)軸承,高速齒輪箱中低速軸、中速軸可替換為滑動(dòng)軸承。在雙饋機(jī)型和半直驅(qū)機(jī)型中,由于發(fā)電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)較小,風(fēng)電葉輪轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速,因此必須通過(guò)齒輪箱增速來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。不同機(jī)型齒輪箱的工況與傳動(dòng)比要求不同,因此結(jié)構(gòu)差異較大:1)雙饋機(jī)型一般采用行星輪系+平行軸傳動(dòng)的高速齒輪箱,目前應(yīng)用最廣泛的為三級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu),主要為“一級(jí)行星+兩級(jí)平行軸”和“兩級(jí)行星+一級(jí)平行軸”兩種類(lèi)型,一級(jí)行星兩級(jí)平行軸多應(yīng)用于2MW及2MW以下的風(fēng)電機(jī)組,可靠性更高,但體積也相應(yīng)更大;兩級(jí)行星一級(jí)平行軸主要用于2.5MW以上的風(fēng)電機(jī)組,具有承載力強(qiáng)、變速效率高、體積小的優(yōu)點(diǎn)。2)半直驅(qū)機(jī)型一般采用一至兩級(jí)傳動(dòng)的中低速齒輪箱,傳動(dòng)比較雙饋機(jī)型低,但結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊,可靠性較高。從軸承工作性能上看,雙饋機(jī)型齒輪箱的低速軸和中速軸均可使用滑動(dòng)軸承,而高速軸由于轉(zhuǎn)速過(guò)高不宜使用滑動(dòng)軸承;半直驅(qū)機(jī)型配置中低速齒輪箱,理論上其齒輪箱軸承可全部使用滑動(dòng)軸承。圖表61:兩級(jí)行星一級(jí)平行軸齒輪箱結(jié)構(gòu)圖表60:一級(jí)行星兩級(jí)平行軸齒輪箱結(jié)構(gòu)資料:

國(guó)際風(fēng)力發(fā)電網(wǎng),鵬芃科藝,國(guó)盛證券研究所33“滑替滾”經(jīng)濟(jì)性:降低機(jī)組成本與風(fēng)電全生命周期成本?

根據(jù)我們測(cè)算,“以滑替滾”預(yù)計(jì)可使風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成本下降3.4%,風(fēng)電項(xiàng)目全生命周期成本貼現(xiàn)值下降4.5%(以6%貼現(xiàn)率計(jì)算)。因此,滑動(dòng)軸承方案對(duì)于主機(jī)廠和業(yè)主方而言均具備顯著經(jīng)濟(jì)性。圖表62:風(fēng)電項(xiàng)目全生命周期成本測(cè)算成本項(xiàng)滾動(dòng)軸承系滑動(dòng)軸承系滑動(dòng)較滾動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成本設(shè)備購(gòu)置成本占風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成本比重67.1%32.9%11.3%4304.4484.2建筑工程、安裝工程占比占風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成本比重風(fēng)電軸承成本占設(shè)備購(gòu)置成本比重風(fēng)電設(shè)備成本合計(jì)(元/kW)其中:風(fēng)電軸承合計(jì)(元/kW)其中:其他設(shè)備合計(jì)(元/kW)4083.2339.0-5.1%-30%3820.23744.26193.0-

2.0%-3.4%風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成本合計(jì)合計(jì)(元/kW)6414.3每年風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)成本質(zhì)保期內(nèi)6.02.4-60%設(shè)備管理費(fèi)(元/kW)設(shè)備管理費(fèi)占運(yùn)維費(fèi)用比重技術(shù)/安全/人員管理費(fèi)(元/kW)37.5%10.110.112.5合計(jì)(元/kW)16.1-22.5%-60%質(zhì)保期外:設(shè)備管理費(fèi)(元/kW)設(shè)備管理費(fèi)占運(yùn)維費(fèi)用比重技術(shù)/安全/人員管理費(fèi)(元/kW)15.837.5%26.46.326.432.7合計(jì)(元/kW)42.2-22.5%風(fēng)電項(xiàng)目全生命周期成本風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行年限(年)運(yùn)維質(zhì)保期(年)貼現(xiàn)率2056%2056%風(fēng)電項(xiàng)目全生命周期成本貼現(xiàn)(元/kW)6788.76483.2-4.5%資料:CWEA,國(guó)盛證券研究所測(cè)算

注:測(cè)算過(guò)程包含主觀假設(shè),結(jié)論與實(shí)際可能存在誤差34產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)逐漸明朗,風(fēng)電滑動(dòng)軸承有望迎來(lái)百億級(jí)市場(chǎng)空間?

穩(wěn)態(tài)條件下國(guó)內(nèi)風(fēng)電滑動(dòng)軸承增量市場(chǎng)超100億元?;瑒?dòng)軸承方案具備顯著經(jīng)濟(jì)性,有望在未來(lái)快速批量導(dǎo)入,助力解決風(fēng)電降本難題。對(duì)國(guó)內(nèi)風(fēng)電滑動(dòng)軸承市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)行敏感性分析,在100GW新增裝機(jī)量、50%新增風(fēng)電使用滑動(dòng)軸的穩(wěn)態(tài)條件下,國(guó)內(nèi)風(fēng)電滑動(dòng)軸承每年增量市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)101億元。?

老舊風(fēng)機(jī)“以小改大”產(chǎn)生大量滑動(dòng)軸承需求,50%滲透率下潛在存量市場(chǎng)空間逾200億元。老舊風(fēng)機(jī)技改升級(jí)是提高風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量、保障風(fēng)電機(jī)組安全運(yùn)行、降低風(fēng)電度電成本的另一有效舉措。全國(guó)現(xiàn)有1.5MW及以下老舊風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)近80GW,數(shù)量超5,000臺(tái),預(yù)估軸承數(shù)量超90,000套。大部分老舊風(fēng)機(jī)位于風(fēng)資源優(yōu)異地區(qū),但由于設(shè)備老化,普遍存在發(fā)電能力差、故障率高、安全隱患多等問(wèn)題。若通過(guò)對(duì)齒輪箱、控制系統(tǒng)等綜合技改升級(jí),將1.5M及以下老舊風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)換成4MW以上的大功率風(fēng)電機(jī)組,則可增加4倍的風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量,同比降低72%故障率。滑動(dòng)軸承性?xún)r(jià)比、功率密度均占優(yōu)勢(shì),有望在該市場(chǎng)得到大批量應(yīng)用,若80GW的1.5MW及以下老舊風(fēng)機(jī)全部替換為4MW風(fēng)機(jī),并且假設(shè)其中50%的風(fēng)機(jī)采用滑動(dòng)軸承,則存量老舊風(fēng)機(jī)“以小改大”將帶來(lái)約217億元的潛在存量市場(chǎng)空間。圖表63:國(guó)內(nèi)風(fēng)電滑動(dòng)軸承增量市場(chǎng)空間敏感性分析(億元)50203041516171816024374961738597702843577185991148032903710041110451204913053140571506120%30%40%50%60%70%80%49556167737985916573818997106132158185211114142171199227122152183213244819110112214216211213415617912214617119597110128146114130資料:CWEA,國(guó)盛證券研究所測(cè)算

注:橫軸為風(fēng)電新增裝機(jī)量(GW),縱軸為風(fēng)電滑動(dòng)軸承滲透率352.2各地海風(fēng)規(guī)劃陸續(xù)出臺(tái),關(guān)注海上風(fēng)電基礎(chǔ)平臺(tái)?

沿海各省海風(fēng)規(guī)劃陸續(xù)出臺(tái),部分市級(jí)規(guī)劃超預(yù)期。“十四五”期間各沿海省份均出臺(tái)較明確的海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)劃,目前各省十四五海風(fēng)規(guī)劃合計(jì)約67.69GW,其中廣東、海南、福建、江蘇、山東規(guī)劃規(guī)模靠前。從市級(jí)規(guī)劃來(lái)看,江蘇鹽城、廣東潮州、廣東汕頭等地均在省級(jí)規(guī)劃出臺(tái)后公布了更高容量的市級(jí)裝機(jī)規(guī)劃,明顯超過(guò)預(yù)期,其中鹽城規(guī)劃了9.02GW近海和24GW深遠(yuǎn)海風(fēng)電容量,預(yù)計(jì)在“十四五”末實(shí)現(xiàn)新能源裝機(jī)20GW;潮州于2022年10月發(fā)布43.3GW的海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)劃;汕頭于2022年9月將2017-2030年海風(fēng)裝機(jī)規(guī)劃從35GW提升至60GW。圖表64:十四五期間各省海上風(fēng)電規(guī)劃(萬(wàn)千瓦)?

隨著各地海風(fēng)規(guī)劃的出臺(tái),海上省份遼寧天津十三五期間累計(jì)裝機(jī)量

十四五期間規(guī)劃新增裝機(jī)量信息漂浮式風(fēng)電基礎(chǔ)等遠(yuǎn)海風(fēng)電應(yīng)用開(kāi)發(fā)也同步加速。根據(jù)2022年6月國(guó)家發(fā)布的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》要求推進(jìn)漂浮式風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)、遠(yuǎn)海柔性直流輸電技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用,力爭(zhēng)在“十四五”期間開(kāi)工建設(shè)我國(guó)首個(gè)漂浮式商業(yè)化海上風(fēng)電項(xiàng)目。隨著海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系逐步完善,我們認(rèn)為海上漂浮式風(fēng)電基礎(chǔ)將在未來(lái)遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)大量導(dǎo)入。3037590《遼寧省“十四五”海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》《天津市可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》11.7《山東省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》、《山東省可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》山東江蘇1.5500909江蘇省“十四五”海上風(fēng)電規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)第二次公示681.6上海浙江福建廣東廣西海南總計(jì)41.740.7101.6135.8-180455《上海市能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》《浙江省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》《福建省“十四五”能源發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》《廣東省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》《廣西可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》10301700300-123067.69資料:各省政府網(wǎng)站,縱軸為風(fēng)電滑動(dòng)軸承滲透率36單樁基礎(chǔ)型式:目前主流的近海風(fēng)電基礎(chǔ)?

海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電的最大差異體現(xiàn)在海洋工程及海上輸電。在海上風(fēng)電場(chǎng)的總投資中,風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)成本占20%-30%,遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電場(chǎng)的同類(lèi)比重。海上風(fēng)電基礎(chǔ)有多種技術(shù)形式,須根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)所處海域的深度、地質(zhì)、風(fēng)能資源、海洋水文等環(huán)境條件合理選型。圖表65:?jiǎn)螛痘A(chǔ)示意圖?

單樁基礎(chǔ)型式:由鋼板卷制而成的焊接鋼管組成,塔架直接由基礎(chǔ)樁腿支撐或者通過(guò)過(guò)渡段將兩者連接。樁腿插到海床以下。單樁基礎(chǔ)是最早被引入海上風(fēng)電領(lǐng)域的基礎(chǔ)型式之一,也是應(yīng)用最廣泛的一種基礎(chǔ)型式。圖表66:?jiǎn)螛痘A(chǔ)型式特點(diǎn)適用條件優(yōu)勢(shì)0-30m深的海域技術(shù)成熟,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工簡(jiǎn)便、快捷,經(jīng)濟(jì)性好結(jié)構(gòu)剛度小,在水平外力作用下易產(chǎn)生側(cè)向變形;結(jié)構(gòu)安全受海床沖刷影響較大等劣勢(shì)份額81%(2019年,歐洲海域)英國(guó)的London

Array海上風(fēng)電場(chǎng)(63萬(wàn)千瓦),中國(guó)的三峽新能源江蘇大豐海上風(fēng)電項(xiàng)目(30萬(wàn)千瓦)等代表工程資料:《風(fēng)能》雜志,北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng),國(guó)盛證券研究所37多樁承臺(tái)基礎(chǔ)形式:中國(guó)首創(chuàng),適用于軟土地基圖表67:多樁承臺(tái)基礎(chǔ)示意圖?多樁承臺(tái)基礎(chǔ)型式:又稱(chēng)群樁式高樁承臺(tái)基礎(chǔ),主要由鋼筋混凝土承臺(tái)和一組鋼管樁構(gòu)成。根據(jù)地質(zhì)條件和風(fēng)電機(jī)組荷載量級(jí),可采用不同數(shù)量的鋼管樁,鋼管樁可設(shè)計(jì)為斜樁或直樁,混凝土承臺(tái)內(nèi)預(yù)埋與塔架的連接段上部,經(jīng)法蘭與風(fēng)電機(jī)組塔架相連。該基礎(chǔ)為中國(guó)首創(chuàng),是由港口工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)展而來(lái)。圖表68:多樁承臺(tái)基礎(chǔ)型式特點(diǎn)適用條件優(yōu)勢(shì)0-30m深的海域。施工技術(shù)較為成熟,基礎(chǔ)防撞性能好,軟土地基適應(yīng)性好。多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),海上施工時(shí)間長(zhǎng),程度較復(fù)雜

,限制了這類(lèi)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的進(jìn)一步應(yīng)用。對(duì)于深水場(chǎng)址,鋼管樁耗鋼量顯著增加,建設(shè)成本大幅提高。劣勢(shì)份額--海東海大橋100MW海上風(fēng)電示范項(xiàng)目、國(guó)電電力浙江舟山海上風(fēng)電公司普陀6號(hào)海上風(fēng)電場(chǎng)等。代表工程資料:

《風(fēng)能》雜志,北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng),國(guó)盛證券研究所38重力式基礎(chǔ):通過(guò)自身重量使風(fēng)機(jī)立于海面?

重力式基礎(chǔ):海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的主要型式之一,主要依靠基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部壓載重量抵抗上部機(jī)組外部環(huán)境產(chǎn)生的傾覆力矩和滑動(dòng)力,使基礎(chǔ)和塔架保持穩(wěn)定。圖表70:重力基礎(chǔ)典型結(jié)構(gòu)示意圖圖表69:重力式基礎(chǔ)型式特點(diǎn)0-30m深的海域。適用條件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有良好的穩(wěn)定性;不需要海上打樁作業(yè),節(jié)省施工時(shí)間和費(fèi)用。優(yōu)勢(shì)其結(jié)構(gòu)分析和建造工藝比較復(fù)雜,對(duì)海床地質(zhì)條件要求較高,還需要有較深、隱蔽條件較好的預(yù)制碼頭和水域條件。劣勢(shì)份額5.7%(2019年,歐洲海域)。1991年丹麥的第一個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)——Vindeby風(fēng)電場(chǎng);2008年,比利時(shí)的Thronton

Bank海上風(fēng)電場(chǎng)一期工程應(yīng)用該基礎(chǔ)型式,項(xiàng)目海域水深20-28m。代表工程資料:

《風(fēng)能》雜志,北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng),國(guó)盛證券研究所39多腳架基礎(chǔ):成本介于單樁基本和導(dǎo)管架基礎(chǔ)之間?

多腳架式基礎(chǔ)型式:根據(jù)樁數(shù)不同可分為三腳和多腳架式基礎(chǔ)。以三腳架圖表71:三腳架式基礎(chǔ)示意圖式為例,采用標(biāo)準(zhǔn)的三腿支撐結(jié)構(gòu),由主筒體、3根樁套管和斜桿結(jié)構(gòu)組成,并將3根直徑中等的鋼管樁以等邊三角形均勻地定位在海底,利用鋼套管對(duì)上部三腳的桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐,進(jìn)而形成較為穩(wěn)定的組合式基礎(chǔ)。圖表72:多腳架式基礎(chǔ)型式特點(diǎn)適用條件優(yōu)勢(shì)0-30m深的海域,安裝時(shí)需要采用嵌巖平臺(tái)。對(duì)船機(jī)設(shè)備要求不高,成本介于單樁基礎(chǔ)和導(dǎo)管架基礎(chǔ)之間;結(jié)構(gòu)剛度相對(duì)較大,整體穩(wěn)定性好,不需要海床準(zhǔn)備和沖刷防護(hù)。該基礎(chǔ)若用于淺水地區(qū)容易與船只發(fā)生碰撞;需進(jìn)行海上連接等操作,增加了施工難度。劣勢(shì)份額2.4%(2019年,歐洲海域)。代表工程德國(guó)Alpha

Ventus海上風(fēng)電場(chǎng)中首批機(jī)組中的6臺(tái)應(yīng)用該基礎(chǔ)型式。資料:《風(fēng)能》雜志,北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng),國(guó)盛證券研究所40導(dǎo)管架基礎(chǔ):適用于水深為20-50m海域?

導(dǎo)管架基礎(chǔ)型式:基礎(chǔ)通常有3或4個(gè)樁腿,樁腿之間用撐桿相互連接,形圖表73:導(dǎo)管架基礎(chǔ)示意圖成一個(gè)有足夠強(qiáng)度和穩(wěn)定性的空間桁架結(jié)構(gòu)。根據(jù)鋼管樁和導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)施工的先后順序,分為先樁導(dǎo)管架和后樁導(dǎo)管架兩種。圖表74:導(dǎo)管架基礎(chǔ)型式特點(diǎn)適用條件優(yōu)勢(shì)20-50m深的海域。采用小桿件,可降低波浪和水流的載荷作用;由于基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)剛度較高,對(duì)地質(zhì)的要求相對(duì)較低;另外該基礎(chǔ)施工工藝成熟,綜合風(fēng)險(xiǎn)低。結(jié)構(gòu)受力相對(duì)復(fù)雜,導(dǎo)管架節(jié)點(diǎn)數(shù)量多,疲勞損傷較大,且都要求專(zhuān)門(mén)加工,建造及維護(hù)成本較高,在一定程度上增加了海上風(fēng)電的投資成本。劣勢(shì)份額8.9%(2019年,歐洲海域)。英國(guó)Beatrice海上風(fēng)電場(chǎng)、德國(guó)Alpha

Ventus海上風(fēng)電場(chǎng)的部分海上風(fēng)電機(jī)組;中國(guó)的三峽新能源陽(yáng)西沙扒海上風(fēng)電場(chǎng)、廣東珠海桂山海上風(fēng)電場(chǎng)也采用導(dǎo)管架基礎(chǔ)。代表工程資料:《風(fēng)能》雜志,北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng),國(guó)盛證券研究所41吸力筒基礎(chǔ):適用于水深30-60m海域?

吸力筒基礎(chǔ):也稱(chēng)負(fù)壓筒基礎(chǔ),可為單筒和多筒結(jié)構(gòu)型式。由筒體和外伸段兩部分組成,筒體為底部開(kāi)口、頂部密封的筒型,外伸段可采用鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。筒型基礎(chǔ)的基本特點(diǎn)之一是它既不像樁式基礎(chǔ)需要深土的承載能力,也不像重力式基礎(chǔ)那樣對(duì)表層土的承載能力提出很高的要求。筒型基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和安裝是在常見(jiàn)的土質(zhì)條件下主要依靠對(duì)土和筒型基礎(chǔ)之間相互作用機(jī)理的掌握。圖表76:吸力筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖圖表75:吸力筒基礎(chǔ)型式特點(diǎn)適用條件適用于水深30-60m的海域,軟粘土和松散砂土地質(zhì)。該基礎(chǔ)不需要進(jìn)行打樁,施工速度快;安裝時(shí)噪音小,拆除簡(jiǎn)便。優(yōu)勢(shì)對(duì)筒體下沉控制要求較高,易形成土塞從而發(fā)生結(jié)構(gòu)傾斜。劣勢(shì)份額--代表工

丹麥的程Frederikshavn海上風(fēng)電場(chǎng),中國(guó)三峽江蘇響水海上風(fēng)電場(chǎng)。資料:

《風(fēng)能》雜志,北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng),國(guó)盛證券研究所42漂浮式基礎(chǔ):有望成為深遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)主流基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)?

飄浮式基礎(chǔ)型式:是漂浮在海面上的平臺(tái),利用系泊或錨針在海底進(jìn)行位置的固定,通過(guò)自身重力、系纜回復(fù)力、結(jié)構(gòu)浮力的平衡來(lái)維持海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。相較于固定式基礎(chǔ),漂浮式基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)難度甚大而尚未成熟,仍處在快速發(fā)展變化的階段。漂浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)主要有四類(lèi),張力腿式(TLP)、立柱式(Spar)、駁船式

(Barge)、半潛式(Semi)。其中,根據(jù)錨鏈的受力狀態(tài),又可將張力腿歸為張緊式基礎(chǔ),后三種歸為懸鏈?zhǔn)交A(chǔ)。水深超過(guò)

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m的深海區(qū)域,如采用固定式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),造價(jià)將大幅增加,且目前技術(shù)難以實(shí)現(xiàn),深海浮式風(fēng)電場(chǎng)將成為海上風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展的新趨勢(shì)。圖表77:漂浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖表78:漂浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖張緊式基礎(chǔ)張力腿式懸鏈?zhǔn)交A(chǔ)駁船式立柱式半潛式適用條件

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