光伏自动化装备行业是依托于光伏行业的配套产业,为光伏行业提供各生产环节所需制造装备。就产业链角度而言,光伏自动化装备行业与光伏行业呈倒金字塔型,通常具有“一代设备、一代工艺、一代产品”的行业特点。
2021 年,全球光伏设备行业销售收入约为 64 亿美元,同比增长 30%以上,主要是受到中国光伏设备企业营收拉动;2021 年度中国市场规模超过 400 亿元,同比增长 43%。
(1)国内设备厂商正实现全产业链的进口替代
过去十年中,新的光伏电池技术主要由国外机构提出,国内设备厂商逐步引入国内。在长期“吸收”、“消化”过程中,国内设备厂商积累了丰富技术开发经验,逐步形成了产业链成套供应能力。
目前国内设备厂商正实现对国外设备厂商的进口替代,一方面,国外设备产商的产品性价比与国内厂商相比存在较大差距,国产设备在性能相近甚至超出的情况下,价格相比国外设备具有较大优势;另一方面,国内设备厂商基于自身的地域优势,可以在中试阶段即与下游产品厂商进行合作,开展工艺验证,使得国产设备竞争力大幅提高;同时,国内设备厂商可以为客户提供 24 小时售后服务,国外设备厂商内部决策流程较为复杂,无法跟进光伏行业快速的技术变革,中国设备厂商后来居上引领了行业发展并逐步成为全球高效电池技术的主导者和引领者。
(2)高效自动化与高产能成为光伏自动化设备行业的基本特征
近年来,随着光伏行业产能的不断扩大,光伏电池生产线将更注重高产能与高效自动化。
一方面,生产线上单台光伏设备的产能越来越高,相关厂商主要通过规模化效应来提高生产效率,降低单位能耗,从而最大限度地降低电池和组件的每瓦成本。
另一方面,为了进一步提高产能、降低产品损耗以及成本,并保证生产过程的可靠性、标准化与一致性,光伏企业在生产过程中将采用大量的高效自动化技术,生产线的自动化水平将通过计算机技术、总线控制通讯技术、智能数据分析处理技术,由单台设备自动化升级为整线自动化、车间自动化。
随着设备自动化水平提升,生产损耗减少、生产可靠性、标准化与一致性提升,生产线整体装片量和产能显著提升,电池和组件的每瓦成本明显降低。
(3)光伏“制造”向光伏“智造”转变
随着 5G 通信、人工智能、先进计算、工业互联等新一代信息技术快速兴起,光伏企业目前正在加快与信息技术的融合发展,从而推动光伏产业智能创新升级。在行业推动与相关政策的引导下,光伏设备厂商目前注重互联网、智能化技术以及数字化管理等相关技术与光伏设备的结合,从而实现自动化、互联化、智能化,建设智能制造车间,逐步实现光伏生产设备国产化、智能化和全产线工艺一体化的生产能力。
(4)技术进步持续拉动光伏自动化设备的投资
在光伏行业“降本增效”的发展趋势推动下,新产品、新技术层出不穷。组件自动化设备方面,“大尺寸”、“多主栅”、“多分片”、“薄片化”等多技术催生组件自动化设备需求增长,近年来光伏行业持续进行降本增效:(1)组件尺寸由 156mm、166mm 尺寸发展到 182mm、210mm 尺寸电池组件;(2)多主栅电池组件替代 5 主栅电池逐步成为市场占比最大的光伏电池种类;(3)半片电池市场份额的逐步提高;(4)硅片厚度由目前的 160μm 减薄到 150μm,未来有望进一步减薄到 120μm,相关电池技术的进步带动了串焊机、划片机、层压机等相关光伏组件设备的投资需求。
电池设备方面,为了提升光伏电池组件的转化效率,光伏产业链持续推动现有技术的改进提升以及新技术的产业化,TOPCon 电池技术、HJT 电池技术等新技术的逐步量产,将催生更多的电池自动化生产设备需求。