(1)光伏行业
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将太阳光能直接转变为电能的一种技术,光伏发电系统是将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
与煤炭、石油、天然气、核能等矿物燃料相比,太阳能光伏发电具有普遍性、无污染、丰富性、长久性的优点。光伏行业产业链上游主要是硅料、硅片等原材料;中游主要是电池片、组件、逆变器、汇流箱、光伏支架、线缆、辅材等光伏系统零部件;下游主要是太阳能光伏电站建设、运营及维护等光伏电站应用。
(2)光伏支架行业
光伏发电系统包括光伏组件、逆变器、光伏支架等核心设备及其他配件。光伏支架作为光伏系统的“骨骼”,其性能直接影响光伏电站的发电效率及投资收益。
光伏支架按照能否自动跟随太阳转动可分为固定支架和跟踪支架。
固定支架安装后,需根据季节和光照人工调整方向,而跟踪支架则自动实现方向调整。根据中国光伏行业协会的数据显示,支架成本约占电站投资成本的 16.30%,且对光伏发电系统的寿命及发电效益均有重要影响。
光伏支架行业的上游主要是大宗金属材料供应商,包括钢材、铝材、非金属材料、镀锌材料等,上游市场基本处于充分竞争状态,故以钢材和铝材为代表的大宗金属材料的价格,对光伏支架原材料成本影响较大;中游主要是光伏支架生产厂商,包括对光伏支架的研发设计和生产制造;下游主要是光伏电站的投资及运营企业。
3、光伏支架行业发展情况
光伏支架是光伏电站的关键部件之一,不仅起到支撑固定作用,确保光伏电站在各类复杂自然条件下稳定、可靠运行数十年,而且对提高光电转换效率,提高电站收益率起到重要作用。同样光伏行业的发展也极大地影响光伏支架行业的发展态势。目前光伏支架产品主要分为分布式支架、固定支架和跟踪支架,分布式支架主要应用于工商业、户用屋顶分布式电站,固定支架和跟踪支架应用场景以地面电站为主。
(1)光伏行业发展
①全球光伏产业加速发展,新增装机规模屡创新高
光伏产业的快速发展源于经济社会对清洁能源日益增长的需求,能源危机和生态环境问题促使全球积极寻求可替代化石能源的绿色可再生能源,而太阳能因资源量巨大、清洁安全、易于获得等优点,被普遍认为是最有发展前途的绿色可再生能源之一。
进入21 世纪以来,世界各国为了促进光伏产业的发展,密集出台了相应的产业支持政策,扶持本国光伏产业的发展,产业政策支持力度较大,如美国《百万太阳能屋顶计划》、德国《可再生能源法案》、日本《能源基本计划》以及印度《尼赫鲁国家太阳能计划》等。
2023 年,随着光伏产业链上游组件等产品价格的不断下行,光伏电站投资成本的下降,全球集中式地面电站建设意愿增强、速度加快,新增装机规模屡创新高。据 CPIA 数据显示,2023 年全球新增光伏装机约 390GW,同比增长 69.56%,创历史新高。
随着光伏产业规模和装机增速屡创新高,全球光伏装机市场多元化趋势愈发明显。除了中国、美国、欧洲等传统光伏主要市场,2023 年新增阿联酋、沙特、乌兹别克斯坦等 GW 级市场。
根据中国光伏行业协会数据,2023 年全球 GW 级市场国家数量达到 32 个,“一带一路”国家数量明显增多。预计 2024 年、2025 年,全球 GW 级市场数量将分别达到 39 个和 53 个。
未来,在光伏发电成本持续下降和全球绿色复苏等有利因素的推动下,全球光伏新增装机仍将持续增长。根据中国光伏行业协会预测,2024 年全球光伏新增装机预计在390GW 至 430GW 之间。
根据 IEA《Renewables 2023 Analysis and forecast to 2028》预测,2023-2028 年期间可再生能源装机增加 3,700GW(年均超过 600GW),光伏与风电将占到其中 95%以上;到 2025 年,可再生能源将超过煤炭成为全球最大的电力来源;2023-2028 年,全球光伏新增装机 2,700GW(年均 450GW),其中集中式年均新增超过 250GW。2024 年,全球光伏与风电发电量将超过水电;2026 年,全球光伏发电量将超过核电;2028 年,全球光伏发电将成为除水电外最大的可再生能源发电形式。
②国内光伏市场不断发展,光伏新增装机量持续
位居全球首位我国拥有丰富的太阳能资源,平均每年照到我国的太阳能能量相当于 17,000 亿吨标准煤。我国拥有 130.8 万平方公里沙漠(包括戈壁及沙漠化土地)土地资源,光电将成为我国继水电、风电之后最具规模化、产业化发展潜力的可再生能源。
受益于国内相继出台的产业扶持政策,并经过不断的技术创新、产业结构调整,我国光伏产业国际竞争力得到巩固和增强,逐渐确立了全球领先地位。产业链各环节齐头并进,硅料、硅片、电池片、组件四个制造端产量均连续位居全球第一位,并成为世界最大光伏应用市场。
我国已成为世界最大光伏应用市场。根据国家能源局数据显示,2021 年、2022 年和 2023 年中国新增装机 54.88GW、87.41GW 和 216.88GW,持续领跑全球。我国光伏行业不断快速发展,年光伏新增装机量连续 10 年位居全球首位,累计装机量连续 8 年位居全球首位,长期处于世界领先地位。
2023 年我国光伏应用市场超预期发展,未来将继续保持乐观态势发展。根据中国光伏行业协会预测,我国 2024 年新增装机预计在 190GW 至 220GW 之间。
2023 年光伏产业链上游产品价格进入持续下降趋势,较大幅度降低了电站投资成本,提升了电站投资收益,对初始投资成本较为敏感的集中式地面电站,进入快速建设通道,保质保量快速交付成为地面电站客户的痛点需求。
2023 年全国新增光伏集中式地面电站新增装机超 110GW,同比 2022 年增长超 200%。
(2)光伏支架行业发展
①全球光伏装机规模持续扩容,光伏支架需求增长
空间巨大近年,随着光伏需求的增长以及跟踪支架性价比的提升,全球跟踪支架出货量呈现快速增长。根据 Wood Mackenzie 数据显示,2017-2022 年全球跟踪支架出货快速增长,到 2022 年全球跟踪支架出货达 72GW,2017-2022 年 CAGR 达 38%,呈现高速发展态势。
据 IHS 数据预计,在 2022-2030 的光伏装机中(包括大公用事业规模、小公用事业规模、大商业电站),美国、西班牙、拉美、中东、澳洲等国家或地区,跟踪支架渗透率处于较高水平在 90%左右,印度、南非、法国等国家跟踪支架渗透率在 40-50%左右,而跟踪支架在中国大陆的渗透率则在 10-20%左右。
目前跟踪支架应用于大型地面电站,全球跟踪支架需求取决于跟踪支架渗透率和大型地面电站新增装机量。根据中泰证券研究所测算,假设 2023-2026 年全球跟踪支架渗透率分别为 61%、64%、66%和 68%,跟踪支架的销售均价预计为 0.56 元/W、0.54 元/W、0.53 元/W 和 0.51 元/W,2023-2026 年跟踪支架市场空间为 659 亿元、920 亿元、1170亿元、1286 亿元,2022-2026 年平均复合增速 32.5%。
2023-2026 年全球固定支架市场空间为 583 亿元、715 亿元、835 亿元、900 亿元,2022-2026 年平均复合增速 19.81%,低于跟踪支架平均复合增速 32.5%。
②国内光伏支架以固定支架为主,跟踪支架市场渗透率有望提升
2020-2023 年,我国光伏支架行业的市场规模亦跟随国内新增光伏发电装机量增长而增长。根据中商产业研究院统计数据,截止至 2022 年,我国光伏支架行业的市场规模已经增长至 190 亿元,同比增长 8.6%。
随着我国不断加大光伏装机量,预计未来光伏支架的市场规模将会继续稳步提高,2023 年我国光伏支架市场规模将达 210 亿元,2024 年增至 253 亿元。近年来中国光伏市场及产业链优势在光伏支架行业得到了充分的发挥。
中国光伏支架厂家在满足国内光伏市场需求的同时,部分企业已经开始布局海外市场,通过内生增长、外部收购等方式,显著提高了在全球光伏支架市场的份额,全球前十大光伏支架厂商中,中国企业也逐步占据了相应的位置。同时,中国光伏支架厂家及专家积极参与国际标准的制定,担任国际权威机构的要职。
中国光伏支架行业的国际地位显著提升。由于早期跟踪支架技术不够成熟,稳定性和可靠性不高,国内光伏电站投资业主倾向固定支架;且早期标杆电价较高,采用固定支架的电站投资回报已经达到或超过预期收益,故国内光伏支架以固定支架为主,跟踪支架领域内渗透率较低,根据 CPIA 数据,截至 2022 年末,我国跟踪支架市场占比约为 12%,而欧美等地区跟踪支架渗透率保持在 50%以上。
由于全球最大的跟踪支架市场美国对海外供应商加征关税以及其光伏电站信贷政策的不友好,中国跟踪支架厂商难以参与美国大规模电站建设项目,中国厂商跟踪支架全球竞争力相对较低。在中国光伏平价化上网、精细化管理光伏电站收益需求以及国家对智能化管理要求的背景下,光伏跟踪支架将成为光伏产业在发电系统端降本增效的重要手段,未来国内跟踪支架的渗透率有望持续提升。
4、光伏支架行业技术水平及技术特点
光伏支架行业对产品具有批量定制化需求,由于不同的项目所处国家、地区不同,因此技术标准要求存在一定差异,同时,由于建设地自然环境、配套光伏电站其他设备及其他特定要求不同,因此,光伏支架主要是客户专门定制的非标准化产品。
光伏支架产品具有定制化设计和生产的特点,要求企业具备较高的技术水平、丰富的项目经验并通过相关资质认证,并符合不同国家和地区的技术标准及规范。光伏支架需要综合运用结构力学系统(静载荷、动载荷等流体力学)、机械驱动系统、电子控制系统等多学科专业知识进行综合设计,产品结构较为复杂,技术含量较高。
固定支架的生产流程主要包含了机械设计、委外镀锌、机械加工及配套组装的环节,在此之外跟踪支架还有电控设计以及驱动设计两大环节。光伏支架的核心技术与工艺环节在于机械设计环节,即根据项目所在地的地形条件及气候条件选择合适的金属材料以及精确设计光伏支架的主体结构,合格的方案设计需要兼顾产品性能质量及生产成本以满足客户需求。
光伏支架核心零部件生产的技术水平以及技术特点主要体现在模具设计与开发、适当原材料选型、冲压成型技术、自动化制造等多个方面,涉及的技术面广且对产品的质量要求严格。
5、光伏支架行业主要技术门槛和技术壁垒
随着光伏行业迅猛发展,光伏电站项目体量日益增大,均对光伏支架系统提出了更高的要求。光伏支架系统作为光伏电站的“骨骼”系统,技术的持续创新和安全、可靠、稳定运行的可行性,直接影响光伏电站的发电效率及电站投资者收益。尤其是跟踪支架细分领域,整体方案定制化与排布设计的支撑性,机械结构设计的安全可靠性,控制技术的先进性、大项目方案差异化设计能力等皆有较高的门槛。
光伏支架行业是技术密集型行业,具有较高的技术壁垒,简述如下:在整体方案设计环节,需要考虑电站所处区域的辐照、经纬度、气候、地形地貌、土壤状况、土地成本等复杂因素,设计合适的技术路线、产品方案、电站排布方式、材料选择等整体方案。同时,整体方案要充分考虑技术、经济等指标,平衡成本造价与发电量增益之间的关系。
在机械结构设计环节,光伏电站一般位于室外,面对风沙、雨雪、空气腐蚀、高低温、冻土层等各种恶劣的环境,光伏支架需要符合强度、重量、耐磨损、耐腐蚀、防倾倒等高性能标准。因此需要科学设计机械结构、合理选择材料类型,充分进行测试检验,并有效控制产品成本。
在生产工艺方面,光伏支架核心零部件采用制管、冲压、型钢辊压、焊接、热浸镀锌等多道加工工艺,对产品加工精度、生产效率和品质一致性等有较高的要求;在跟踪控制技术方面,需要不断优化跟踪控制算法,研发新型的跟踪控制技术,提升光伏电站自动化及智能化水平。因此,光伏支架行业在整体方案设计、机械结构设计、生产工艺、跟踪控制等环节具有较高的技术壁垒。
6、衡量核心竞争力的关键指标
光伏支架作为电站的“骨骼”,其技术水平和性能优劣直接影响光伏电站的发电效率及投资收益。光伏支架生产制造需要科学设计机械结构、合理选择材料类型,充分进行测试检验,并有效控制产品成本。同时,光伏行业普遍存在“抢装”现象(即只有在政府规定的时间之前完成并网发电才能取得政府补贴),但是定制化产品从研发设计到生产制造需要一定周期,无法提前生产备货,同时需要保障产品质量控制生产成本,因此保质保量完成客户交期,同时控制好生产成本才能够获得更好的议价能力和盈利能力。
因此,光伏行业降本增效是光伏支架技术与产品的核心竞争力,衡量核心竞争力的关键指标主要包括业务规模、研发能力、客户资源、管理能力等。
7、光伏支架行业的发展趋势
随着跟踪支架可靠性提升,造价成本降低,以及光伏平价上网的大趋势倒逼电站投资者更重视发电效率等因素的影响,近年来,特别是海外市场,跟踪支架在大型地面光伏电站中的应用越来越普及。随着人工智能、物联网、大数据等新一代信息技术的蓬勃发展,光伏行业领先企业已开始尝试将其应用于光伏跟踪支架中。
未来光伏电站将向自动化、高效化及智能化发展,而光伏跟踪支架系统将成为新一代信息技术在光伏电站项目中的重要应用场景之一,来提高整个电站的发电量,降低投资、运维成本,最终增加投资回报率。
光伏支架是光伏电站的关键设备之一,需要与其他光伏零部件配套,达到电站整体效益最大化。一般而言,光伏支架是在其他光伏零部件确定之后再进行单独的设计、生产,因而需要考虑支架产品的设计是否与其他部件(不同数量、类型的光伏组件、逆变器、基桩等)适合匹配。此外,从电站整体排布、安装角度考虑,关键技术连接点设计要简明化、模块化、集成化,使得施工工人能便捷、高效、准确安装,同时降低安装成本,因此也对支架供应商的整体设计、制造水平提出了更高的要求。
未来光伏支架核心零部件制造供应商的重要发展方向之一是提高自动化程度,实现技术工艺参数远程实时控制及检测、原材料自动输送、成型后处理自动化集成,通过技术进步实现智能化精益生产。
8、光伏支架行业特有的经营模式
光伏支架行业的经营模式主要可以分为两种:研发设计+生产制造、研发设计+委外生产。其中,“研发设计+生产制造”经营模式以中信博等国内企业为代表;“研发设计+委外生产”经营模式以 Nextracker 等国外企业为代表,零部件产品生产主要委托意华新能源、酉立智能为代表的制造企业完成。
9、光伏支架行业竞争格局
在经营模式上,国内公司较多采用“研发设计+生产制造”一体化模式。国外支架公司主要采用“研发设计+委外生产”的经营模式,深耕支架技术,在生产制造层面则由其他地区的制造工厂完成。全球光伏支架生产企业主要分布在中国和东南亚地区。从供需情况来看,对于光伏支架来说,上游主要是钢材等大宗金属材料加工企业,钢材等原材料供给充足,呈现完全竞争的市场格局,上游原料可替代性较小,行业对上游议价能力较低。
从消费者议价能力来看,随着光伏产业不断发展,光伏支架中的跟踪支架渗透率将会不断提高,对下游议价能力较强。从行业潜在进入者威胁程度来看,行业具有较大吸引力,但行业壁垒特别是跟踪支架壁垒较高,因此潜在进入者威胁程度一般。光伏支架为光伏系统中基础但重要的部件,可替代性不强。固定支架技术含量较低,竞争格局较为分散,量产固定支架企业较多。
而跟踪支架作为高度定制化产品,需要因地制宜,根据地形、位置计算最优控制方案,业主对支架供应商的资质、产品稳定性及项目经验审核极为严格,能够量产性能优异的跟踪支架且具备丰富项目经验厂商较少。从国内光伏支架行业集中度来看,我国光伏支架行业市场集中度较高。
思瀚研究院发布《中国光伏支架行业发展态势及投资趋势预测报告》显示,2018-2022 年,我国 TOP20光伏支架企业全球出货量持续上涨,尤其在近两年,增速较快。2022 年,TOP20 光伏支架企业全球出货量为 99,519MV,同比增加 73.97%,增速较 2021 年提升了 41.81 个百分点。从光伏支架行业国内上市企业的营收区域分布来看,大部分光伏支架企业的业务在海外有布局。
从产品的布局来看,虽然中国光伏支架行业依然以固定支架为主,但大部分企业都开始布局于跟踪支架。而从跟踪支架全球市场整体格局来看,跟踪支架市场集中度高,目前主要以国外厂商主导,其中 NEXTracker 作为全球跟踪支架龙头,连续多年出货量第一,市占率稳定在 25%-30%左右。
根据 Wood Mackenzie 数据,2022 年全球跟踪支架累计出货量为 72GW。其中,全球前十大厂商跟踪支架出货量为 63.5GW,CR10 为 88%。2022 年,全球跟踪支架出货量前十厂商中,中国企业有三家,分别为中信博(第六)、苏州聚晟太阳能科技股份有限公司(第七)和天合光能(NClave)(第十),合计市占率约 11%。
从光伏支架零部件制造领域来看,下游行业中领先和知名企业建立了严格的供应商准入体系,对光伏支架零部件产品的性能和稳定性要求较高,少量企业凭借资金优势、研发创新、先进的生产工艺与核心技术、高稳定性和高品质的产品,逐步形成了良好的口碑与核心竞争力,光伏支架零部件制造领域的竞争格局相对稳定。
根据公开披露资料,光伏支架行业的主要企业情况如下:
意华股份(002897.SZ):意华股份全资子公司意华新能源成立于 2015 年,其主要业务为光伏跟踪支架核心零部件的制造与销售,已经在国际市场获得较好的客户口碑,出货量实现了持续稳定的增长,其核心客户为全球光伏系统领域领先厂商 NEXTracker,光伏跟踪支架领域排名第一。意华新能源作为其太阳能跟踪支架的重要供应商,与其建立了稳固的合作关系。并通过天津子公司,布局国内市场。意华新能源的主要客户涵盖了 NEXTracker、GCS、FTC、天合光能、正泰安能等国内外知名光伏企业,光伏支架产品线涵盖了 TTU、檩条、冲压件 RAIL 及机器人焊接件 BHA 等光伏支架核心部件。
振江股份(603507.SH):振江股份成立于 2004 年,主营业务为风电设备和光伏设备零部件的设计、加工与销售,主要产品包括机舱罩、转子房等风电设备产品,以及固定/可调式光伏支架、追踪式光伏支架等光伏设备产品。其是国内专业从事新能源发电设备钢结构件的领先企业,生产工序完整,覆盖风电和光伏设备钢结构件设计开发、焊接、机加工和表面处理等生产全过程。
振江股份先后与西门子集团(Siemens)、通用电气(GE)、ATI、Enercon、NEXTracker 等全球知名企业,以及上海电气(601727.SH)、特变电工(600089.SH)、阳光电源(300274.SZ)、正泰电器(601877.SH)、天合光能(688599.SH)、金风科技(002202.SZ)、东方电气(600875.SH)等国内知名公司建立了良好的合作关系。振江股份生产的固定/可调式光伏支架已广泛应用于地面光伏发电系统,生产的追踪式光伏支架自 2015 年销往海外客户。其正积极布局美国光伏市场,筹划美国光伏支架零部件生产线建设项目。
中信博(688408.SH):中信博成立于 2009 年,其公司总部位于江苏昆山,在上海设有营销中心,在常州设有生产制造基地。截至 2022 年底,员工总数超 1300人,主营业务为光伏跟踪支架、固定支架及 BIPV 系统的研发、设计、生产和销售,是一家世界领先的光伏跟踪支架、固定支架及 BIPV 系统制造商和解决方案提供商。
经过 13 年的快速发展,中信博现已在中国、日本、印度、美国、西班牙、澳大利亚、沙特阿拉伯、阿联酋、墨西哥、智利、巴西、越南和阿根廷等多个国家和地区设立了子公司或市场服务中心。截至 2023 年底,中信博累计安装量近 68GW,并在全球 40 余个国家和地区成功安装了近 1600 多个项目。中信博连续获得全球跟踪支架前 10 排名,跟踪支架出货量连续领先,亚太、中东名列前茅,具备GW 级大型项目交付经验。在亚太、中东、拉美、印度等光伏跟踪支架市场占有率均处于领先地位。
爱康科技(002610.SZ):爱康科技成立于 2006 年,作为国内首家光伏配件上市公司,在历经多次战略转型发展后,形成了聚焦先进高效制造以及新能源综合服务两大核心主业的业务发展格局,已发展成为国内领先的高效新能源综合服务商。公司主要产品包含高效太阳能电池及组件、太阳能组件铝边框、光伏支架系统。其子公司苏州爱康金属科技有限公司成立于 2008 年,主要研发、生产、销售光伏支架系统及相关配件,产品包括固定支架系统、屋顶支架系统、跟踪支架系统及其他各类定制型支架配件,先后为中国、美国、日本、德国、巴西、乌克兰、马来西亚、意大利、西班牙、法国、比利时等地区大型地面电站、工商业及户用电站提供光伏支架系统和定制型支架配件,为客户提供光伏支架解决方案和技术服务。
累计出货已达 25GW。2023 年,爱康支架全年出货约 4GW,大客户占比 90%以上。
清源股份(603628.SH):清源股份成立于 2007 年,是一家从事智能光伏跟踪器及其他光伏支架的研发、设计、生产和销售;光伏电站的开发、建设及运营;光伏电力电子产品的研发、生产和销售的高新技术企业。
清源股份目前拥有厦门与天津两大生产基地,截至 2022 年底,已达成合计 6.5GW 的产能,其中分布式光伏支架产能由 2GW 提升至3GW。清源股份产品广泛应用于国内外地面电站、工商业屋顶电站、家庭户用系统等。截至 2023 年末,清源股份产品已覆盖全球 50 多个国家,累计销售超 27GW,并应用于 1.3 万余座集中式光伏电站和 75 万余座分布式光伏电站。
酉立智能( 874325):酉立智能公司作为专业的光伏支架核心零部件制造商,在光伏跟踪支架领域具有较大的优势,其产品获得了国内外客户的广泛认可,出货量稳步增长,目前是全球第一大跟踪系统解决方案提供商 NEXTracker 的非美市场主要供应商。
2021-2023 年分别实现营业收入3.84 亿元、4.33 亿元和 6.58 亿元,实现归母净利润 1,477.68 万元、4,219.48 万元和 7,817.27 万元。截至 2023 年末,公司总资产 4.69亿元,净资产 2.05 亿元。
2021-2023 年,公司的研发投入分别为 1,022.33 万元、1,304.49 万元和 1,506.64 万元,研发投入占营业收入占比分别为 2.66%、3.01%和2.29%。