20220802-光大证券-建筑建材行业_新基建_系列之四_薄膜电池_BIPV助推产业发展_材料环节最为受益_38页_2mb

薄膜电池产业分析总结

核心内容

薄膜太阳能电池是一种“会发电的玻璃”，其理论转换效率高于晶硅电池（约32.8% vs 不足30%），但在实际应用中转换效率仍落后。然而，其在制造成本、弱光性、温度系数、热斑效应、美观性等方面具有独特优势，尤其适合应用于建筑立面等场景。目前，薄膜电池主要应用于公共设施和商业建筑外立面，预计至2030年累计装机空间将达38GW，市场空间约718亿元。

主要观点

1. 薄膜电池与晶硅电池的竞争核心在于综合成本
   薄膜电池虽然理论效率高，但实际效率仍低于晶硅电池。其竞争力主要体现在制造成本优势，以及弱光性能、温度系数、热斑效应等特性上。在特定场景下，如建筑立面，薄膜电池具有显著优势。

2. BIPV将为薄膜电池提供重要发展机遇
   BIPV（光伏建筑一体化）有望推动薄膜电池进入发展快车道。建筑立面面积大于屋顶面积，且具备更高的发电效率和更低的运维成本，是薄膜电池的最佳应用场景之一。

3. FirstSolar的成功经验值得借鉴
   FirstSolar通过选择正确的技术路径、持续技术进步、国家政策支持和坚守现金流底线，成功占据了全球95%的碲化镉薄膜电池市场份额。其VTD技术具备显著优势，且投资回收周期较短（约3.8年）。

4. 国内薄膜电池产业化仍处于起步阶段
   虽然我国在薄膜电池理论研究方面已处于国际第一梯队，但产业化应用仍面临瓶颈，如技术稳定性、生产成本、应用场景等。国内企业如凯盛科技、龙焱能源、中山瑞科等正在推动技术突破和产业化进程。

5. 产业链合作正在加强
   薄膜电池制造商与建筑施工企业之间的合作日益紧密，有利于推动BIPV的普及。施工企业具备更强的设计和施工能力，而薄膜电池制造商则在材料和制造方面具有稀缺性。

关键信息

• 技术路线：当前主流为碲化镉（CdTe）和铜铟镓硒（CIGS），其中CdTe因成本优势和成熟度占据主导。
• 应用方向：薄膜电池在建筑立面应用具有明显优势，包括弱光性能好、温度系数低、热斑效应小、美观性强等。
• 投资回收周期：以FirstSolar Series 6为例，其在建筑立面应用的投资回收周期约为3.8年。
• 市场空间：至2030年，我国薄膜电池在公共设施和商业建筑外立面的累计装机空间约为38GW，市场空间约718亿元。
• 国内企业进展：凯盛科技、龙焱能源、中山瑞科等企业已在国内实现碲化镉和CIGS薄膜电池的产业化突破，部分产品转换效率接近国际领先水平。

投资建议

• 优先关注材料环节：薄膜电池材料环节具有更高的技术壁垒和投资价值，推荐关注洛阳玻璃、金晶科技、旗滨集团、南玻A等企业。
• 其次考虑建筑施工环节：具备较强施工能力的建筑企业如中国建筑兴业、江河集团等，可能受益于BIPV的发展红利。
• 政策与市场推动：BIPV作为建筑节能减碳的重要手段，将带动薄膜电池在建筑立面的应用，推动产业进一步发展。

风险分析

1. 政策推进不及预期：BIPV推广依赖政策支持，若政策进展缓慢，将影响薄膜电池发展。
2. 下游接受度不足：建筑行业对BIPV的接受度和应用意愿可能影响市场拓展。
3. 技术进步滞后：若薄膜电池技术进步不及预期，将影响其在市场中的竞争力。
4. 行业标准出台滞后：BIPV行业标准尚未完善，可能影响工程验收和推广进程。

附录：BIPV推广面临的问题及建议

• 问题：BIPV建设标准滞后，影响工程验收；技术与成本仍需进一步优化；市场认知度和接受度有待提升。
• 建议：加强政策引导，推动BIPV标准体系建设；加大技术研发投入，提升薄膜电池效率与稳定性；加强产业链合作，推动薄膜电池与建筑施工的深度融合。

图表目录

• 图1：全球薄膜太阳能电池产量变化情况
• 图2：碲化镉薄膜电池原理图
• 图3：碲化镉薄膜电池生产工序
• 图4：近空间升华法（CSS）原理图
• 图5：碲化镉电池弱光性能优于多晶硅电池
• 图6：碲化镉薄膜电池温度系数较低
• 图7：碲化镉薄膜电池组件回收过程
• 图8：碲化镉薄膜电池实验室转化效率持续提升
• 图9：碲化镉组件性能优势
• 图10：铜铟镓硒薄膜电池原理图
• 图11：CIGS薄膜工艺制作流程
• 图12：LCOE公式解析
• 图13：全球光伏组件市场销售量占比
• 图14：C-Si组件售价组成拆解（美元）
• 图15：CdTe组件售价组成拆解（美元）
• 图16：C-Si组件（多晶硅PERC电池组件）技术路线
• 图17：CdTe组件技术路线
• 图18：各类薄膜电池组件销量市场占比
• 图19：FirstSolar 2006~2020年组件产量增长图
• 图20：FirstSolar与天合光能组件制造成本对比（美分/瓦）
• 图21：FirstSolar薄膜电池组件发电功率规划蓝图
• 图22：FirstSolar碲化镉薄膜电池组件单位发电成本降低趋势
• 图23：晶硅电池组件成本变化图
• 图24：中国光伏企业入局加速晶硅电池成本下降
• 图25：薄膜电池组件成本与尺寸间关系
• 图26：薄膜电池组件成本与转化效率关系
• 图27：光伏组件衰减变化图
• 图28：美国光伏组件市场装机量变化趋势
• 图29：FirstSolar在手现金变化趋势
• 图30：薄膜电池产业正循环
• 图31：2019年我国建筑全过程碳排放占比
• 图32：2019年我国建筑全过程碳排放细分（单位：亿吨CO2）
• 图33：全国建筑碳排放结构
• 图34：光伏发电系统结构图
• 图35：蚌埠市体育中心（圆形屋顶为铜铟镓硒电池组件）
• 图36：潼湖科技小镇（外立面采用铜铟镓硒电池组件）
• 图37：成都双流机场航站楼（L1通道采用碲化镉电池组件）
• 图38：中建材丽江水泥厂（外立面选用碲化镉薄膜电池）
• 图39：世园会中国馆（屋顶运用碲化镉薄膜电池）
• 图40：大同未来能源馆（外立面采用仿铝材型碲化镉薄膜组件）
• 图41：2021-2030年，我国工商业分布式光伏系统初始全投资变化趋势（元/瓦）
• 图42：不同倾角下，晶硅电池发电效率
• 图43：我国公共设施与商业建筑竣工面积（亿平米）
• 图44：薄膜电池产业链情况

表格目录

• 表1：主流薄膜电池分类
• 表2：美国商务部对华双反政策税率
• 表3：薄膜电池实验室转化率对比
• 表4：薄膜电池与晶硅电池转换效率对比
• 表5：2030年，我国薄膜电池装机市场空间
• 表6：薄膜电池制造商与建筑企业合作案例
• 表7：BIPV（薄膜）产业链相关公司
• 表8：洛阳玻璃盈利预测与估值简表