新三板光伏之光伏玻璃:高進入壁壘,高景氣周期

2020-12-26 全國能源信息平臺

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光伏行業今年處於景氣周期,業績都不錯。

單晶光伏產品製造商隆基股份才4個月已經翻倍了。

給隆基股份提供光伏玻璃的福萊特,也跟著翻倍了。

玻璃的生產過程包括原材料加工,高溫加熱,成型,熱處理等。浮法玻璃生產需要爐窯溫度在 1500 度以上,24 小時運作。一旦運行,就很難停產,通常需要 7-8 年運營才會停產冷修,主要源自於:1)原材料高溫熔化之後如果停工,會殘留在設備內部冷卻,造成堵塞,2)生產過程中的輔助材料熔點極高,重新啟動重新加熱需要耗費大量的能量,3)停產後耐火材料一般需要重新更換。且玻璃爐窯的停窯冷修期一般需要 4-6 個月。

此外,浮法玻璃生產線停產後復產壁壘較高,主要包括:1)資金壁壘。一條浮法生產線固定資產投入需約 3 億元,還需流動資金購買材料,應收帳款周轉亦相對較慢。2)停產復產存在合規問題。退出的部分中小廠商此前並未拿到審批文件,復產時需要補齊所有文件。3)煤改氣或其他環保成本較高。目前,行業中近 50%的企業使用天然氣,燒非天然氣的環保成本更高。因此,玻璃行業具備供給剛性的特點。

光伏玻璃,又稱超白玻璃、高透明玻璃,是玻璃產品中的高檔品種之一。光伏玻璃具有高透光率的特點。因太陽能光伏發電系統需要使用光伏玻璃作為玻璃基片,光伏玻璃產業得以快速發展。光伏玻璃的科技含量高,生產難度大,具有較強的獲利能力。較高的品質決定了其不菲的價格,光伏玻璃售價一般是普通玻璃的 4 至 5 倍,成本僅為普通玻璃的 2 至 3 倍,具有較高的附加值。

光伏玻璃利用光伏效應轉換太陽能為電能的原理廣泛應用於光伏組件中。晶體矽技術及薄膜技術系研究最為深入、應用規模最廣的技術。

光伏玻璃可分為三種主要類型,即超白壓花玻璃(又稱超白壓延玻璃)、超白加工浮法玻璃及透明導電氧化物鍍膜(TCO)玻璃。

一般而言,晶體矽光伏組件使用超白壓花玻璃或超白加工浮法玻璃,系因這兩種玻璃的含鐵量較低,使晶體矽光伏電池的透光率相較於普通玻璃更高,從而提高整個光伏組件的發電效率,用以保護太陽能電池。

另一方面,除太陽能薄膜電池CuInxGa(1-x)Se2(CIGS)光伏組件外,薄膜光伏組件一般使用 TCO 玻璃作封裝板。TCO玻璃由具有 TCO 塗層(作為 TCO 電池所發電力的前電極)的超白加工浮法玻璃組成。根據所應用塗層材料的不同,TCO 玻璃可分為三種類型:摻雜氟的 SnO2 透明導電玻璃(FTO)、鋁摻雜的氧化鋅(ZnO)透明導電玻璃(AZO)、氧化銦錫透明導電膜玻璃(ITO)。

(1)太陽能超白壓花玻璃原片

太陽能超白壓花玻璃是一種超透明低鐵玻璃,也稱低鐵玻璃、高透明玻璃,是一種高品質、多功能的玻璃品種,具有高透光率(透光率可達 91.5%以上)、高透明性。超白玻璃同時具備優質浮法玻璃所具有的一切可加工性能,具有優越的物理、機械及光學性能,可像其它優質浮法玻璃一樣進行各種深加工,如鋼化、鍍膜、彩釉、熱彎、夾膠、中空裝配。

(2)鋼化玻璃(太陽能超白鋼化玻璃)

是指強化處理後的太陽能超白玻璃。經過強化處理後的太陽能超白玻璃能達到強度高、安全性好、平整度高、透光性好的效果,能有效保護太陽能電池片經受風霜雨雪及外力的侵蝕和衝擊。

(3)鍍膜玻璃(太陽能超白鋼化鍍膜玻璃)

在太陽能超白玻璃基礎上鍍上光學增透膜,再經強化處理後形成的產品即為鋼化鍍膜玻璃。它能有效降低玻璃表面太陽光反射率,從而提高太陽光的透過率,以使太陽能組件的輸出功率。通過鍍膜技術,能使普通太陽能超白玻璃的透光率提高 2.5%以上,3.2mm 厚的超白玻璃能達到 94%以上。

(4)雙玻組件用超薄玻璃

雙玻組件是指由兩片玻璃和太陽能電池片組成複合層,電池片之間由導線串、並聯匯集到引線端所形成的光伏電池組件。用玻璃代替傳統的組件背板,是因玻璃屬於無機材料,具有不降解、耐磨損、抗腐蝕性強的優點,且玻璃透水率幾乎為零,能從根本上杜絕 PID 現象產生,防止老化與蝸牛紋現象。組件兩面均為玻璃不可燃物,使組件的防火等級由普通晶矽組件的 C 級升級至 A 級,使其更適合用於居民住宅、化工廠等需要避免火災隱患的地區。此外,雙玻組件的三明治結構可以保證在生產、運輸、安裝過程中的組件彎曲形變不會造成新的電池片隱裂,組件抗彎曲抗隱裂性能大大優於傳統組件和薄膜組件。因此,雙玻組件具有廣闊的市場前景。

市面上早期的雙玻組件產品由於使用前後標準厚度的光伏玻璃,重量大搬運不方便,因而未獲有效推廣。

透光率決定了玻璃的品質,浮法玻璃的透光率為 86%,而光伏玻璃透光率可達 92%以上。透光率高的特性使光伏玻璃主要應用於太陽能電池、高檔建築的內外裝修、電子產品、高檔轎車玻璃、高檔園藝建築、高檔玻璃家具、各種仿水晶製品等行業。

光伏玻璃生產所用爐窯一經點火投產,除停窯大修和保窯處理外,無法輕易停產,企業的生產行為貫穿於全年,且產品儲存周期較長,可長時間銷售。另一方面,從客戶產品需求方面而言,一般情況下,企業根據客戶確定的產品生產規格和質量要求採用不同的壓延輥軸和相應的切割規格組織生產。

國內光伏玻璃生產企業目前採用的主要技術為超白壓延技術,整體上看國內企業所使用的技術差異不大,其技術水平的差異主要體現在員工對配料及壓延工藝的掌握程度及操作水平、工藝參數的控制、自動化裝備的水平、檢測設備的應用和質量管理體系的健全情況等方面。

由於對透光率有著極高的要求,太陽能玻璃含鐵量極低,要求不得高於 0.015%,通過壓延工藝形成特定形狀的花紋,使可見光透射比超過 91.5%、太陽光直接透射比超過 90.9%(折合 3.2mm 標準厚度)。另外,由於太陽能電池壽命要求能夠達到 25 年,玻璃原片還需經過鋼化處理,以達到保護光伏電池矽片的目的。光伏玻璃行業的技術發展趨勢是通過技術進步不斷提高玻璃透光率和降低單位生產成本。

2006 年之前,光伏玻璃產業尚處於國外製造商主導的局面,光伏玻璃進口價格較高極大刺激了國內光伏玻璃產業的快速發展。伴隨國內光伏裝機容量的增長,光伏玻璃的需求日益增加,促使光伏玻璃的價格不斷攀升。

至 2010 年底,3.2 毫米超白壓花鋼化玻璃的價格達到最高值人民幣 70 元/平方米。受主要光伏應用國補貼政策下調、歐盟與美國發起反傾銷調查及歐洲債務危機的影響,各國對中國製造的光伏玻璃的需求受到了抑制。

2011 年全球光伏產品市場庫存增加較多,光伏玻璃價格在 2011 年至 2012 年期間快速下跌,至 2013 年才有所回升,2014 年價格已穩定維持在人民幣 30 元/平方米。

到 2016 年前後,國內光伏玻璃已從依賴進口發展到替代進口。根據卓創資訊,2018 年我國光伏玻璃產能及產量佔到全球的九成以上。

光伏玻璃行業由於技術、資金壁壘較高,行業整體利潤率較高,未來隨著產能擴張、競爭加劇,利潤率將會有所下降。光伏玻璃行業的利潤率水平主要受到原材料價格、能源價格、生產工藝和技術水平、行業競爭狀況和工藝水平等多方面因素的影響。

光伏玻璃作為光伏產業中一個重要的新興配套產品,也將伴隨光伏行業的高速發展而不斷發展。目前國際市場只有少數企業能夠生產質量優異的低鐵超白光伏玻璃,產量仍無法滿足全

球日益增長的市場需求。從發展趨勢看,我國將成為未來太陽能電池玻璃重要的生產基地。

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