新能源板块研究报告

新能源板块研究报告一、太阳能行业（一）全球太阳能光伏产业的发展格局1、全球光伏组件装机容量增长趋势不减，欧洲市场贡献最大根据EPIA（欧洲光伏工业协会）发布数据显示，2007年全球光伏组件及系统新增装机容量2249MWp，同比增速达40.74%，全球累计光伏组件装机容量为9100MWp，同比增速为32.83%，2000~2007年间，累计装机容量年复合增长率达到30.83%，全球光伏业产值达172亿美元，增长态势保持平稳而迅猛。其中，2007年欧洲地区光伏系统新增装机容量达1529MWp，占全球新增装机容量比例达68%，新增容量增速为54.44%；欧洲地区累计装机容量己达4500MWp，同比增长51.46%，占全球总装机容量50%，年复合增长率达57.4%，超出全球近27.1个百分点，俨然己成为全球光伏产业的重点发展领域。从光伏系统装机的市场结构上看，欧洲也保持着绝对领先的优势，2007年欧洲光伏装机市场容量占到全球的70%；德国是欧洲最大光伏产品消费市场，2007年新增装机容量1328MWp，同比增长38%，占到了全球光伏系统新增容量的47%，西班牙则紧随其后，以517.27MWp的新增容量占据全球第2位，同比增长达到了惊人的465.6%；此外，美国市场也表现显著，07年新增容量220MWp，同比增幅超过了57%；日本市场同比下降23%，市场表现偏弱。整体而言，欧盟各国光伏产业政策近年来推动了市场的快速发展，全球各地的光伏电池组件和系统超过一半销住欧洲地区，欧盟各国发展新能源的技术与政策扶持路径也给其他国家和地区提供了良好的经验，2、光伏市场结构的嬗变：产业政策引导市场重心从2006、2007年全球光伏市场结构来看，欧洲市场占全球份额高居70%以上，日本市场逐渐下降，美国市场稳步攀升，这与各地区的光伏产业政策的扶持力度直接相关。由表及里，理顺光伏市场嬗变的逻辑对认识光伏产业的发展有诸多帮助，我们认为，光伏产业链的下游环节（即光伏并网发电的成本与收益）是缠绕该产业最终的瓶颈，光伏发电成本受制于上游成本高昂和终端应用技术的不确定，各地区的产业政策扶持是普及光伏产业发展的推手，换句话说，中短期来看，产业政策扶持力度的强弱决定了光伏市场变化的区域性特征。2.1、光伏并网发电成本高昂，在中短期内与传统电力比较并无优势根据光伏电池发电成本测算，目前太阳能并网发电的成本约为火电等常规电源的10倍，且中短期内这一成本无法得到有效的下降，根据IEA和EPIA的研究，2020年前光伏发电成本的下降主要源于产业政策补贴和规模化，2020~2040年间通过技术进步和光伏利用效率的提升，才能与常规电源的峰值成本接轨，而要真正达到取代常规电源的成本，预计在2050年左右才有可能。2.2、各国不同的产业政策扶持力度引导了全球光伏市场的转移我们对全球各地区的光伏组件销量进行对比，全球光伏市场的转移存在三个阶段。第一阶段：1996年之前，美国光伏市场占全球市场份额达32.1%，年复合增长率达到25%，当之无愧地成为世界光伏市场中心；第二阶段：1996~2002年间，日本光伏市场保持了35%的年均增长，一跃成为光伏市场最大消费国，近年日本市场小幅回落，但销售的存量仍为世界第一，2007年光伏售量达1吉瓦左右；第三阶段：2003至今，欧盟成为绝对的市场主力，这得益于德国和西班牙国内的光伏补贴政策，快速刺激了欧盟市场中心的形成，目前我国有近85%的光伏产品出口至欧盟地区。很明显，产业政策成为引导光伏市场转移的源动力，美国、日本和欧盟市场的阶段性转移特征表明，目前全球范围内光伏市场的需求更多是外生性的政策推动，真实需求还尚未启动，可以说全球光伏市场的需求增长将取决产业政策的强弱。不难发现，各国光伏产业的发展历史表明一条基本的政策路径，初期阶段，通过政府补贴、信贷优惠和强行购电政策来引导光伏产业的快速发展，完善产业链并合理疏导社会资本的流入，通过生产规模扩张、技术创新推动光伏发电成本的下降，推动真实的市场需求，以完成最终取代化石能源的目的。尽管各国产业路径各有不同，但殊途同归的是，在引导光伏产业发展的初期，金融政策的介入最为有效，我们把它归结如下图。简而言之，我们认为，全球光伏市场的阶段性转移，并非来自于市场真实需求的结构性调整，其嬗变来源于政策，并取决于政策力度，轻微的调整会带来整个市场供给面与需求面的变化，市场需求对政策的敏感性远高于其他能源产业，这正是当前全球光伏市场的基本特征。3、光伏产业链构成与技术发展趋势国际能源署的研究结果表明，世界太阳能资源在地球表面有820万亿MWp的辐射热能，其中近10%（81万亿MWp）照射在人类聚集区，地表每平方米平均每年受到的辐射热能可产生1700KWH电能，若在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统，就可以满足全球能源需求，太阳能的能源消费潜力巨大。3.1、技术决定产业路径：晶体硅光伏电池短期内不会改变其主流地位光伏电池将太阳能转化为可用电力，其核心原材料是可释放电子的半导体物质，电池中有两导半导体（P极和N极），受阳光幅射后，两级交界处光子转化为电子，同时产生电池，光伏系统利用该原理将太阳能电池联结成组件，运用在离网或并网的负荷上并提供稳定的电能；由于反射阳光促使受光时间可能更长，因此在少云的气候中甚至比晴天的发电效果更佳。光伏电池按材料性质可分为两类：第一类是晶体硅电池，包括单晶硅（sc-Si）电池和多晶硅（ac-Si），尽管从技术上考虑晶体硅并非最佳材料，但其在自然界中易于获取，冶炼技术与当代化工、电子工业水平契合得较好，因此晶体硅成为目前光伏电池市场的主流技术，2007年晶体硅技术占市场份额的90%；单晶硅电池是目前技术最成熟稳定且应用最广的电池，理论上光电转换效率达到了25%，但由于耗能严重且炼制环节上需用成本极高的高纯石英坩锅，因此1998年起多晶硅（理论上光电转换效率为18%左右）市场份额逐渐超过单晶硅，成为市场的主流。此外，随着技术进步，硅片厚度从20世纪70年代至今，从450~500μm降低到180~280μm，硅片厚度下降所代表的，技术进步对成本降低起到重要作用，同时促进了晶体硅产业化进程。第二类是薄膜涂层电池，包括非晶体硅（a-Si）电池和化合物半导体电池（砷化镓GaAs、碲化镉CdTe、硒铟铜CuInSe、铜铟镓硒CIGS等）两个细分类型，在薄膜电池中各占据半壁江山；薄膜电池是利用非常薄的感光材料制成，附着或涂层于廉价的玻璃、不锈钢或塑料衬底上，技术造价比晶体硅低，目前非晶体硅（a-Si）电池、铜铟镓硒CIGS电池和碲化镉CdTe电池己商业化，涂层仅有几微米；尽管薄膜涂层电池在光电转换效率上仍无明显优势，但成本较低和适应范围广泛的特征与晶体硅可谓相辅相成，据欧洲能源协会预测，2010年薄膜电池有望占光伏安装总量的20%，我们认为薄膜电池未来有较快的发展，并成为市场的一个重要的发展方向。对比不同类型的光伏电池，晶体硅因转换效率、运行可靠性等综合性能指标较优，成为目前光伏市场的主流，而近年来光伏电池单位耗硅量逐年下降，硅片切割厚度随技术水平也得到明显的下降，这都奠定了晶体硅（尤其是多晶硅）在光伏产业链上游中的主导性地位。全球当前投资多晶硅的热潮也直接反映了这一特点。3.2、光伏产业链构成与价值链我们按光伏电池的制备工艺流程的不同，对光伏产业链的构成作简单分析，基本构成如图10所示，图10、光伏太阳能电池、组件制造工艺与产业链构成光伏电池的制备工艺复杂程度有别，晶体硅电池的产业链构成明显较长，要经历多晶硅制备流程、提纯流程、硅片切割和成品制成、尾气回收五阶段；从冶金级硅矿提炼出太阳能级晶体硅，国际主流的技术有西门子法（包括改良西门子法）、流化床法和冶金法（包括物理法），不同提炼技术的成本与提炼效率正相关，多晶硅的提纯技术也是制约光伏产业链中最大的瓶颈，一方面是提炼晶体硅的工艺成本和技术，另一方面是生产多晶硅流程中的高耗能高污染的环境成本。薄膜电池生产环节仅为三阶段，冶金级硅矿制备而成的硅烷气体，可直接在衬底原料上进行镀膜，制作成电极并进行组件的封装，生产成本和环保成本都较低，从原料来源和规模发展的特点看，我们认为非晶硅薄膜电池（a-Si）的综合性价表现优于有机化合物薄膜电池，将成为未来发展的薄膜电池领域的重点。根据2007年光伏产值的分析，多晶硅提炼环节占据光伏产业链的价值比例达到了56.16%，技术决定价值，世界范围内大规模的多晶硅产能扩充动力均来自于此。EPIA预测，到2010年，全球光伏产业投资额将达到36.31亿欧元，，年复合增长率达到22.7%，在这一预测结果中，多晶硅和硅片切割环节仍是价值链中的重点领域，且在中短期内有扩大的趋势。4、全球快速增长的光伏产业：产业结构的调整己势在必行4.1、全球光伏电池装机容量预测通过对光伏产业全球范围内的发展目标，我们按产业政策和规划目标按乐观情景保守情景对全球光伏装机容量进行预测，乐观情景体现得是光伏政策的延续性，以及技术发展将延续良好的发展路径，保守情景是按目前全球范围内的产业基础和技术格局能够达到的状况。乐观情景表明，2012年全球累计装机容量将达44GWp（4400万千瓦），年复合增长率达30.85%，将维持目前高速成长的产业趋势；保守情景中2012年全球累计装机容量将达33.77GWp，年复合增长率达25.99%，增长态势仍将令世界瞩目。4.2、各国光伏市场容量预测欧盟（德国、西班牙）将是光伏存量和增量市场的绝对领导者，而美国光伏市场也将有显著的增量空间的上升；除欧盟和美国外，日本的光伏市场增长趋势放缓，这与其存量市场的结构和新能源政策有关，发展中国家里，印度和韩国市场的增长较快，增速超过全球平均增速，有望成为全球光伏市场的第二梯队；中国光伏市场的启动仍有待时日。4.3、2009~2012年：多晶硅产能集中释放阶段，光伏市场面临良性调整的机遇硅作为半导体产业的重要原料，如今己集中运用到光伏产业中，太阳能级晶体硅发展的历史可谓复杂而曲折。1997年东亚金融危机导致全球半导体市场陷入低迷，1998年半导体市场销售额仅为1222亿美元，同比下降15.4%，硅材料需求量随之下降，其中多晶硅需求量下降为1500吨，同比下降6.5%，晶体硅市场出现供过于求的局面。2003年起世界经济复苏，半导体市场需求恢复成长，太阳能级多晶硅需求量大幅攀升，2004年多晶硅产能缺口达到1000吨（当年多晶硅实际市场需求8700吨，全球产能仅7650吨），多晶硅需求增长速度达到年均30%的水平。2001~2003年间，太阳能级多晶硅销售价格维持在25美元/KG，2004年后价格不断上涨，05年价格超过50美元/KG，06年散货价格超过100美元/KG，07年12月底散货价格首次超过400美元/KG，多晶硅产能缺口导致暴利行情，产业链中的利润几乎60%以上来自多晶硅。我们认为多晶硅价格高企对光伏产业将产生直接影响和间接的影响。（1）直接影响：多晶硅暴利导致投资光伏产业的热情高涨，直接促进了光伏产业走进全球视野并成为能源投资的重点；但资金主要流向上游多晶硅环节，产能迅速扩建将增大供给为多晶硅的暴利行情逐渐画上句号；另外，多晶硅成本下降将有助于光伏产业链的良性调整，降低全产业成本，对光伏业的发展产生积极的促进作用。（2）间接影响：大量多晶硅投资的介入，导致部分地区重复建设和低水平盲目扩张，作为高耗能高污染的上游生产环节，环境成本和能源成本将纳入政策考核的范围内，无序扩张多晶硅的生产有可能对部分地区的光伏产业政策造成负面的影响，然而耗能制约和政策调整会偏向薄膜电池方向，从而促进了光伏电池的产业结构调整的外生影响和内生性变化。目前多晶硅原材料的核心技术和产能主要集中于国际七大厂商之手，面对多晶硅快速增长的需求，各大厂商也均于2007年对多晶硅产能进行了重新的规划，根据该七大厂商的产能扩建计划，我们根据光伏装机容量和实际的市场容量预测对未来数年的多晶硅市场需求进行预测。结果表明，实际多晶硅的需求并未如目前市场预期一致，太阳能多晶硅的需求增速受到光伏市场整体需求、多晶硅使用效率提升