燃汽轮机

洛阳玻璃研究报告打造新能源材料平台,成长

发布时间:2022/9/15 20:23:26   

(报告出品方/作者:光大证券,孙伟风、冯孟乾)

1、我国浮法玻璃开拓者,积极转型新能源

洛阳玻璃前身为年建立的洛阳玻璃厂,是我国“一五”期间兴建的个国家重点项目之一。年,我国第一条浮法玻璃生产线即在洛阳玻璃诞生。年、年,公司分别登陆港交所和上交所。年公司通过资产重组,进入信息显示玻璃领域,并在年再次进军光伏玻璃业务领域。

根据凯盛集团“3+1”战略规划,洛阳玻璃被定位为其中的新能源材料平台:年,公司将旗下三家信息显示玻璃业务子公司置出,开始专注新能源业务;洛玻积极扩张光伏玻璃产能,同时受托管理凯盛集团的薄膜电池资产。

注:公司受托成都中建材光电材料有限公司(以下简称“成都中建材”)55%股权、瑞昌中建材光电材料有限公司(以下简称“瑞昌中建材”)45%股权,主要业务为碲化镉薄膜太阳能电池相关业务的运营;受托凯盛光伏材料有限公司(以下简称“凯盛光伏材料”)60%股权,主要业务聚焦铜铟镓硒薄膜太阳能电池。

截至年3月31日,公司控股股东为洛玻集团,持股17.22%。凯盛集团通过华光光电、洛玻集团和中建材玻璃新材料研究总院等企业间接或直接持股31.74%。中国建材集团通过持有凯盛集团%股权,为公司实际控制人。

洛玻主营业务为新能源玻璃,即光伏压延玻璃原片及深加工产品;年营收占比76%,信息显示玻璃业务占比为11%(22年Q2已剥离至上市公司凯盛科技)。洛玻切入新能源玻璃赛道后,其营收规模逐年增长,—年收入增速分别为+32%、+64%、+7%;归母净利润增速分别为+%、+%、-29%。其中,年光伏玻璃供需偏紧,产品售价快速提升,致公司业绩同比大增;年光伏玻璃供过于求,产品价格回落、原燃料成本上升,致盈利能力下降(毛利率同减约7pcts)。(报告来源:未来智库)

2、光伏玻璃成长潜力较大

2.1、光伏玻璃需求有望长期向好

光伏新增装机量持续增长

伴随我国能源结构调整、全球清洁能源转型,作为光伏组件的重要配套产品,同时受益于双玻组件渗透率的提升,光伏玻璃需求将依托光伏产业发展呈现持续快速增长态势。年,我国明确提出了年实现“碳达峰”和年实现“碳中和”的目标。年5月国家能源局发布《关于年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》,提出要落实碳达峰、碳中和目标,推动风电、光伏发电高质量跃升发展,要求年全国风电、光伏发电量占全社会用电量的比重达到11%左右,后续逐年提高,确保年非化石能源消费占一次能源消费的比重达到20%左右。根据中国光伏行业协会的预测,至年我国光伏新增装机量将达到90-GW,全球将达到-GW。

双玻组件渗透率提升,光伏玻璃需求进一步扩容

光伏组件领域,双玻组件的渗透率提升进一步促进了光伏玻璃的需求增长。双玻组件,顾名思义其面板和背板均采用玻璃材质。

双玻组件渗透率提升的核心在于其对于组件发电效率有增益。根据李永鑫的《双玻双面组件与传统光伏组件的运行情况比较分析》一文,双玻组件用玻璃代替传统背板封装,通过接收大气散射光及地面的反射光,可提高组件整体发电量。实验结果显示,双玻组件在运行过程中可有效提升电站的发电效率,单位容量下较单玻组件可提升3.90%~14.44%。整个实验周期中(.11-.11),总计提升了6.65%。

-年,光伏玻璃需求有望持续增长

通过对全球光伏新增装机量、双玻组件渗透率的分析,我们测算年全球所需光伏玻璃万吨(折合日熔量4.44万吨);至年,需求将达到2万吨(折合日熔量6.73万吨)。关键假设如下:

1、根据CPIA预测,我们假设22年全球光伏新增装机GW,中国新增装机70GW。至年,两者分别增长至GW和GW。

2、假设:年双玻组件渗透率达到45%,至年或将升至60%。

3、假设:1GW单玻组件对应万平米光伏玻璃,而1GW双玻组件对应万平米光伏玻璃。

4、假设玻璃原片成品率:3.2mm为82%;2.5mm为80%;2.0mm为78%。深加工成品率统一为95%。

5、假设理论所需有效产能供给与理论实际需求比值为1.14。

注:关键假设2/3/4/5均取自我们外发于年3月30日的《光伏浮法引领者,研发体系铸就新一轮增长潜力——旗滨集团(.SH)深度跟踪报告之一》一文。(报告来源:未来智库)

2.2、短期新增产能规模较大,22年价格以稳为主

光伏玻璃供给侧:短期新增产能规模较大,更多出于“跑马圈地”考虑

年以来供给加速扩张,源于政策松绑且需求向好:据年出台的产能置换政策,新上光伏玻璃项目与浮法玻璃均须进行产能置换。年以来,由于光伏玻璃供需矛盾突出,工信部《水泥玻璃行业产能置换实施办法(修订稿)》的意见(年12月)中首提“光伏压延玻璃不受产能置换的限制”;年7月工信部正式修订出台《水泥玻璃行业产能置换实施办法》,提出“在双碳背景下,目前光伏玻璃产能料将无法满足未来快速发展的光伏产业需求”,规定光伏压延玻璃产线无需进行产能置换,并自年8月1日起正式实施。

年以来,信义光能、福莱特、洛阳玻璃、南玻A等大幅扩产;旗滨集团、金晶科技等浮法玻璃企业也纷纷切入光伏玻璃赛道,并均已发布相关建设规划。根据卓创资讯数据统计,年底光伏玻璃在产产能仅为3.0万d/t,年底则增至到4.1万t/d。年1-5月即点火13条线,在产产能升至5.6万吨,较年初增加1.5万吨。

产能加速扩张,更有“跑马圈地”考量:行业“天量”产能的规划建设,背后核心固然在于对中长期需求持续增长的预期;但在光伏玻璃价格处底部区间之际,主要企业仍在积极推动产能建设,主要出于“跑马圈地”的考虑:1、当前光伏玻璃虽取消新增产能限制和产能置换要求,但未来若持续出现供给严重过剩情况,不排除政策再度限制新产能;2、超白石英砂是稀缺资源,在地方投资建厂则可先行通过政府协调来锁定此类稀缺性资源。

光伏玻璃需求侧有支撑,短期价格以稳为主

年以来,随着硅料产能释放,国内外光伏装机需求明显增长,一季度光伏组件出口量41.3GW,同比增长%;国内光伏新增装机13.2GW,同比增长%。此外在上游纯碱、天然气等成本上涨的支撑下,光伏玻璃在持续去库的同时,价格也出现小幅反弹。截至.6.8,光伏玻璃(3.2mm镀膜)价格为28.5元/平方米,光伏玻璃(2.0mm镀膜)价格为22元/平方米,均较年初上涨14%左右。虽然需求侧表现抢眼,但由于年内供给增量较大,故而光伏玻璃价格整体将在区间内震荡。(报告来源:未来智库)

3、薄膜太阳能电池:将借BIPV东风

3.1、对标晶硅电池,具备自身差异化优势

薄膜太阳能电池主要指在绝缘的半导体玻璃表面涂覆一层串联的化合物薄膜电池组件(如碲化镉、铜铟镓硒及砷化镓薄膜等),在受到太阳光照射后,将光能转化为电能。薄膜电池通过将玻璃和光电材料有机结合,使得建筑材料实现自主发电,因此被称为“发电玻璃”。

目前的薄膜太阳能电池市场中,碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池产量最高,商业化技术也最为成熟;铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池近年来产量也在持续提升;而硅基薄膜电池和其他非晶硅薄膜电池由于转化效率较低在逐渐被市场淘汰。

与晶硅太阳能组件相比,薄膜电池理论转化效率更高,碲化镉为32.8%、铜铟镓硒为33.6%,而晶硅则为29.4%,不过当前量产转化效率稍逊一筹。此外薄膜电池组件还具有较多差异化优势:

1)温度系数低,碲化镉温度系数约为-0.25%/℃,比晶体硅太阳能电池低一半左右,可适用于高温、沙漠及潮湿地区等严苛应用环境。

2)弱光效应好,由于碲化镉为直接带隙半导体,强弱光均可发电,拥有最好的光谱响应,在清晨、傍晚、积雪、积灰、雾霾等弱光条件发光效果明显优于间接带隙材料的晶硅电池。

3)热斑效应弱,通常光伏组件局部被遮蔽时会发热,该区域被偏置成负载消耗能量,薄膜电池的弱光性能使得其电力损失更低。

4)强度高、易加工,由于碲化镉薄膜内含轻质化产品和纤维,其表面硬度高且具备类似木材的加工性能。

5)回收期短,最高超过90%的组件可回收进行循环生产,欧洲PVAcceptProject报告显示,碲化镉薄膜电池的能量回收期仅为10.8个月,而晶体硅电池则需要2.5-3年。6)美观、可灵活定制,碲化镉薄膜玻璃可改变透光率和颜色,且在建筑上属夹胶类安全玻璃范畴。(报告来源:未来智库)

3.2、建筑物立面或将成为薄膜电池的主要应用场景

晶硅电池在我国发展较早,技术发展成熟,光电转化率高且经济性明显,已占据当前光伏市场的绝大部分份额。当前,我国薄膜电池产业化发展仍处于起步阶段,在主流场景下与晶硅电池相比有劣势。

随着BIPV的推进,薄膜电池有望占据一席之地;主要是在该场景下,业主或设计师对材料的“建筑产品”属性要求高于“发电”属性,而薄膜发电凭借其与建筑材料更好地结合,以及不错的发电效率和耐久性等,有望在市场占据一席之地,并以此实现材料技术及应用的不断迭代。

建筑物与光伏发电系统结合的空间主要集中在屋顶和立面两个方向:

屋顶场景:晶硅太阳能电池板占据绝对优势。1、经济性:晶硅产品技术发展成熟,产品性能稳定,实际应用中成本低、效率高;2、屋顶场景对透光性(美观度)要求低,晶硅电池完全可满足需求。

立面场景:薄膜太阳能电池则具有得天独厚的优势。1、弱光性好,因此对入射光角度适应性强,而太阳光照射到立面具有一定倾角;2、温度系数较小,高温下功率损失小,而立面通风条件差经常导致组件工作环境稳定较高;3、热斑效应小,在被遮挡导致局部组件温度过高时,可有效降低功率损失(建筑立面更易被周围环境遮挡);4、从美学角度考量,薄膜太阳能电池可根据需要制作成不同的透光率,并通过改变颜色和形状,满足业主对于建筑物美观和异形的要求。近年来薄膜电池在国内的应用越来越多,如机场、运动场馆、厂房、办公大楼等场景下,均可见碲化镉、铜铟镓硒电池的身影。

诚然当前应用于屋顶的光伏-建材模块是现阶段的主流途径和经济性最优解,但从城市空间而言,高层建筑立面面积逻辑上大于屋顶面积,意味着如果国家推动超低能耗建筑等路径,建筑立面发电也将是大势所趋和有效补充。而且我们认为薄膜电池是较为典型的BIPV最终形态之一,且对于建筑立面发电是较好的选择,其和晶硅电池并非绝对替代关系,而是协力将建筑物节能降碳做到最大化。(报告来源:未来智库)

3.3、我国薄膜电池市场潜在空间测算

虽然我国建筑外立面可应用空间较大,但根据薄膜电池目前展现出来优势场景,我们认为薄膜电池未来的“主战场”将主要在公共设施和商业建筑领域。此类建筑对于采光和美观度要求更高,且改造资金和动力较为充足。尤其对于高层建筑,其屋面可用空间相对较小、结构复杂,则对于外立面光伏发电的依赖度更高。此外,目前虽已有工业厂房使用薄膜电池的实例,但主要还是集中在中国建材(凯盛科技集团为其子公司)体系内部推广。从完全市场化角度而言,工业厂房屋顶面积与实际建筑面积匹配较高,空间资源较为充足,且薄膜电池的非发电属性吸引力在此场景较难发挥,推广难度较大。因此,我们在测算国内薄膜电池市场空间之时,仅考虑薄膜电池在公共设施与商业建筑场景的应用。

根据历年城乡统计年鉴,我国6年-年,房屋竣工面积合计为亿平米。-5年部分数据缺失,根据现有数据的年均值为3.8亿平米,则大致可测得期间合计约有80亿平米,则-年我国房屋竣工面积合计为亿平米,其中-为亿平米,占比67%。已知,-年,我国商业建筑(商业及服务+办公)总竣工面积为45亿平米,公共设施建筑(科研、教育、医疗、文化、体育、娱乐等)总竣工面积为20亿平米;则按照67%的占比,推测-年商业建筑和公共设施建筑合计竣工面积分别为67亿和30亿平米。年当年我国商业建筑竣工面积为3.8亿平米,公共设施建筑竣工面积为2.0亿平米。假设至年,年均竣工面积取年数值,则至年二者保有建筑面积总量将分别达到亿和50亿平米。

外墙面积通常占建筑面积的65%左右,则至年商业建筑外墙总面积约为68.3亿平米;公共设施建筑外墙总面积约为32.5亿平米。年6月20日,国家能源局下发《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,要求:市镇机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不得低于50%;学校、村舍、医院以及村委等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不得低于40%;工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电不得低于30%。我们认为屋顶安装光伏逻辑顺畅、接受度更高,相对来说立面光伏推进难度或更大,则假设未来公共建筑立面的光伏安装面积比例为20%,商业建筑立面的光伏安装面积比例为15%。

由于光照原因,南立面的发电效率更高,虽然观察当前已建成项目,部分在东、西、南面均有安装,但保守测算,我们只考虑南立面安装,则可利用比例为25%。不过建筑立面并非通体光伏组件,假设可安装组件空间比为60%,则光伏组件铺设面积约占整体外墙面积的15%。则商业建筑和公共设施建筑可铺设薄膜电池组件面积为1.5亿平米和1.0亿平米。

以龙焱科技中国建研院光电示范建筑为例,其建筑面积0余平方米。通过对这座既有建筑改造,安装光伏系统平米,装机容量千瓦,则单位面积装机量为W/平米。我们假设平均装机量为w/平米,则至年全国薄膜电池累计装机空间约38GW。

上述测算仅考虑国内商业与公共设施建筑外立面带来市场空间。随着薄膜电池的持续降本增效,凭借其自身独有优势,有望持续向更多场景拓展,包括工业厂房、户外车棚,甚至是传统地面电站和屋顶分布式光伏领域等。(报告来源:未来智库)

4、产能加速扩张,薄膜、光热打开成长空间

4.1、产能快速扩张,业绩弹性十足

公司当前光伏玻璃总产能约为3t/d,规模虽与行业“双龙头”——信义光能、福莱特相比,有较大差距,但已位居行业前三。公司目前产线合计5条,分别是年重组并入的中建材(合肥)新能源d/t、中国建材桐城新能源d/t、中建材(宜兴)新能源t/d;年收购的凯盛(自贡)新能源d/t;年3月点火的桐城新能源1t/d产线。

公司产能扩张速度明显加快,且由于基数较低,盈利弹性或更优。公司22年有望继续增加2条产线:合肥新能源t/d产线预计22H1投产;若年内顺利并购福建台玻,则将继续增加t/d的产能,届时年底公司光伏产能将达到t/d,同比增长%。23年日熔量有望突破万吨,新增产能主要将来源于宜兴新能源、北方玻璃、福建台玻、洛阳新能源等产线的投产。

4.2、规模优势有望显现,降本增效可期

福莱特和信义光能的光伏玻璃毛利率明显高于其他竞争对手,幅度在10-25pct之间。年,信义光能、福莱特、洛阳玻璃、安彩高科和拓日新能,五家企业光伏玻璃业务毛利率分别为:41.1%、35.7%、20.3%、25.4%和19.9%。

光伏玻璃产品同质化较为严重,企业核心竞争力来源于成本优势。我们认为头部企业的成本优势来自两个方面:

1、原燃材料集采和资源获取优势。纯碱和石英砂是玻璃生产过程中最主要原材料,1吨玻璃需使用0.2吨纯碱和0.7吨石英砂,燃料主要使用天然气。纯碱作为全国性的大宗商品集中采购的优势明显,石英砂和天然气也可根据地域进行集中采购,采购规模越大在价格谈判中则可获取更多主动权。此外光伏玻璃通常采用品质更高的超白石英砂作为原料,超白石英砂在我国属于稀缺资源,大型企业具备充足资金进行超白硅砂资源获取,在保证用砂安全的情况下,进一步降低成本。

2、窑炉大型化以及单个生产基地扩张带来的生产规模优势。大型窑炉具备能耗低、摊销低、成品率高等优点。根据福莱特年公告,窑炉结构设计直接影响生产效率及生产成本,大型窑炉具备更高的熔化率及切片成品率,日熔量0吨的窑炉生产成本较日熔量吨的窑炉成本要低10%-20%。此外在现有生产基地持续增加产线,可以提升资源的使用效率,包括人工、设备和固定资产等单位成本得以降低。

随着公司大窑炉产能的持续投放和单个生产基地扩张,规模效应有望进一步增强。年底前洛阳玻璃存量窑炉规模最高不过d/t,而新投建的产线规模多为1d/t,单线综合成本有望得到降低,同时现有生产基地大多都有扩建计划。

依托凯盛集团,公司原燃材料采购本就具备优势。凯盛集团旗下拥有较多浮法玻璃产能,与光伏玻璃原燃材料需求基本一致。因此集团层面组建了统一的集采平台—安徽华光光电材料科技集团,涵盖纯碱、石英砂等集中采购。以纯碱为例,凯盛集团每月初进行公开招标,其中标价已成为纯碱现货市场的风向标。此外石英砂是玻璃生产的必备原料,凯盛集团一直积极进行矿山资源储备工作,目前拥有安徽安庆、海南文昌、内蒙古通辽等多处石英砂矿的采矿权,这为公司光伏业务拓展提供充足的原料保障。

年公司切入光伏玻璃领域以来,生产和运营效率整体也在不断提升。光伏玻璃单位制造费用和人工费用均有明显降低,20年分别降至0.67元/平米和0.6元/平米。21年较20年有一定回升,或主要由于凯盛自贡新产线在年中投产,对全年运营效率有一定影响。此外公司期间费用率呈逐年下降态势,期间虽有会计科目调整(如运输费用计入生产成本等),但不改整体趋势。(报告来源:未来智库)

4.3、主攻薄型玻璃,符合“双玻”趋势

薄型压延玻璃在生产过程中存在一定know-how。主要包括:1、窑炉设计环节,澄清均化难度更高,并且要满足流速控制、厚薄均匀程度控制的技术要求;2、压延环节,需要解决压延机在超高压力下压延辊变形大、承压不足、冷却不均的问题;3、退火环节,相对于普通厚度光伏玻璃,易出现温差不均、变形加大的问题;4、后端深加工过程中,厚度降低难以保证平整度。因此如何保证产品良品率,生产具有一定技术挑战。

公司是国内首先推出2.0mm光伏玻璃产品的企业,目前2.0mm玻璃产品占比为76%。依托集团内科研支持平台——中建材玻璃新材料研究总院的科研技术支持,公司超薄光伏玻璃工艺水平领先、产品质量优良、成品率较高,走在行业前列。公司已研发生产出1.6mm超薄光伏玻璃新产品,更加顺应未来“双玻趋势”。

公司存量产线的单线规模较小,在生产成本方面并不占据优势,但由于玻璃溶液少、易控制,所以更契合薄型玻璃生产工艺。例如:在大窑炉趋势下,亚玛顿科技仍于-年在凤阳投产三条t/d产线,用于1.6-2mm玻璃生产。公司新投产的桐城1t/d产线,是世界上第一条采用一窑八线两翼分流技术的光伏压延玻璃产线。未来公司超薄玻璃的生产逐渐转向大窑炉,有望提升整体竞争力。

4.4、光热玻璃产品迎来突破性进展

太阳能光热发电是利用集热器将太阳辐射转换成热能并通过热力循环进行发电。光热发电系统主要有4种:1.塔式;2.槽式;3.线性菲涅尔;4.碟式。国内主要采用塔式和槽式两种方式进行布置,区别在于导热介质和排布方式的不同。塔式发电系统:导热介质为熔盐或水,温度最高可达到℃。其以建设的高塔为中心,定日镜围绕高塔呈圆形排布,将太阳光发射到高塔吸热器加温塔顶端的熔盐介质,通过高温熔盐的循环加热水产生蒸汽推动汽轮机进行发电。槽式发电系统:导热介质为导热油,温度最高可达℃。其类似一个大型水槽,在槽中间排列导热管,发射的太阳光照射在导热管上加温导热油,通过导热油的热量加热水产生蒸汽,推动汽轮机进行发电。

光热玻璃制成的定日镜的反射镜,是光热发电系统中的核心部件,主要选用超白超薄玻璃。定日镜的工作原理:太阳位置移动导致阳光照射角度不断变化,定日镜通过对反射镜的旋转跟踪太阳,使得阳光向一定方向反射,被吸热器收集,从而实现太阳能的充分聚集。

截至年底,全球光热发电总装机量达到MW,-十年CAGR达到10.63%。与光伏发电相比,光热发电具备调峰能力,对电网冲击小,稳定性高。近年来我国也正在研究光热发电的应用和布局,由于光热发电具有储能性、稳定性等光伏发电不具备的优点。随着市场扩容和产业链完善,未来有望成为我国新能源产业的重点发展方向。

公司旗下子公司中建材(濮阳)光电在年投建日熔化量为T的超白光热材料生产线,经过持续技术攻关,相关产品研发已获得突破性进展。公司2mm光热玻璃产品经第三方权威机构检测,各项指标均达到光热玻璃行业标准,现产品已准备发往客户进行试用,未来有望成为公司新能源材料版图的重要组成部分。(报告来源:未来智库)

4.5、托管薄膜电池资产,符合“新能源材料”平台定位

国内薄膜电池领军企业包括:凯盛集团、龙焱能源和中山瑞科等,其中凯盛集团采用碲化镉和铜铟镓硒电池两条路径并举,其余两家主要聚焦于碲化镉薄膜电池领域。

碲化镉方向:成都中建材光电于年4月投产世界第一条大面积碲化镉发电玻璃,年产能MW,实现当年投产当年盈利。目前实验室转换效率突破20.24%,生产线转换效率达到15.8%,居国内领先水平。年,凯盛集团第二条碲化镉发电玻璃产线在邯郸下线,年产能MW。瑞昌中建材光电材料成立于年4月,已投资20亿元建设年产MW碲化镉薄膜电池生产线,株洲、濮阳、定西、青岛等地产线也正在推进当中。

铜铟镓硒方向:年,凯盛光伏材料在安徽省蚌埠投产首个铜铟镓硒光伏产业基地,年产能达到MW,目前规划建设10条铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产线、合计1.5GW产能。年,经美国国家可再生能源实验室(NREL)测试证实,凯盛集团下属德国Avancis公司生产的30厘米×30厘米铜铟镓硒太阳能电池组件的光电转换效率达到19.64%,再次打破了铜铟镓硒太阳能电池组件光电转换效率的世界纪录,为工业化量产和规模化生产打下了坚实的基础。目前凯盛集团江阴、眉山、徐州、威海等多个生产基地正在加紧建设当中。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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