光伏组件产业成本构成及降本路径全解

光伏组件产业成本构成及降本路径全解

光伏组件产业的成本构成主要包括硅成本和非硅成本两部分。随着主产业链的价格在过去十余年的快速下降，电池成本的占比已经从2010年的91%下降至2019年的50%以下。本文将详细分析光伏组件产业的成本构成及降本路径。

组件成本分为硅成本和非硅成本两部分，其中硅成本主要指的是电池片的采购或者生产成本，其他均归为非硅成本，主要为封装成本。随着主产业链的价格在过去十余年的快速下降，电池成本的占比已经从2010年的91%下降至2019年的50%以下；到了2020年初，历经2019Q3大量PERC产能释放的电池片价格大跌后，电池片价格趋于稳定，而组件价格近来有所下滑，导致电池片成本占比阶段性再次高于50%；从成本结构来看，非硅占比最高的边框、玻璃、EVA等均有一定大宗商品价格属性，其边际成本主要取决于上游原料价格；而电池片处于景气底部，上游仅有单晶硅片仍有一定利润；因此，在单一的降本空间持续缩小的背景下，组件环节通过技术创新来提高效率，从而摊薄每瓦成本也是未来重要的发展方向。

回顾电池片和组件历史价格，虽然阶段性存在电池片由于技术更迭导致的供需反转（如PERC取代常规BSF），从而提高了电池片的成本占比，但长期仍然是电池片成本占比的不断下降，非硅成本占比的不断上升的趋势。一般来说，阶段性的电池片价格比重的低点可以认为是电池片供需环境最宽松的时候，也是电池厂商实现最大让利阶段；可以看出，低点的位置持续下探，这意味着不考虑供需周期波动的情况下，电池片的成本占比的确是持续下降的；而我们认为光伏行业历经十余年的发 展，各个环节的研发生产均取得长足进步，不存在产能瓶颈，过剩将成为光伏行业的“新常态”，因此长期来看电池片成本占比下降的趋势预计仍将维持。

传统组件的生产流程较为简单，大致可以分为四个步骤：

1）单焊和串焊的连接环节，即先将电池片通过汇流条通过串并联将正负极连接，并引出引线，得到电池串；

2）叠层和层压的封装环节，叠层是将组件串、玻璃和切割好的EVA、背板，按照一定的层次铺好，层压则是通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA融化将上下表面粘结在一起，最后冷却取出。层压是组件生产最为关键的一步，对EVA的质量和稳定性也有所要求。

3）修边、装框和接线盒粘结的收尾环节，修片是将EVA融化后由于压力向外延伸固化形成的毛边切除，装框则是将安装铝边框提高组件强度，最后将引线和接线盒相连，利于其他设备的连接；

4）组件测试，对组件的功率进行标定，并测试其稳定性和可靠性。从整个生产流程来看，传统组件生产工艺成熟，并不存在高难度的工艺和设备要求，技术壁垒较低。

硅成本的下降主要依靠电池片成本和价格的下降。2016年以来，随着单多晶市场份额的逆转，电池价格在过去三年里下降了2/3，其驱动力一方面来自单晶硅片成本的快速下降，另一方面来自PERC技术渗透率提升大幅提高了电池转换效率。截至2019年，单晶产品市占率已接近70%，到2020年可能接近90%，轰轰烈烈的单晶革命已步入尾声。

纵观产业链上游环节，硅料环节处于产能扩张末期，扩产周期长，供需将在未来几个季度边际改善，同时低电价产能转移后进一步降本空间较小；硅片环节处于单多晶替代的末期，单晶硅片龙头目前毛利率高达35%左右，而随着行业单晶硅片产能高速扩张，2020年中将面临供需反转，届时硅片存在一定的让利空间；根据我们在之前系列报告的测算和产业链最新调研结果，我们预计理想情况下，单晶硅片价格降至2.2元/片（含税），相比目前约有0.1-0.15元/W的让利空间。这部分释放后，后续硅片的降价速度将会趋缓。

电池片的非硅成本下降主要来自提高电池效率、提高生产效率和降低银浆成本。目前PERC电池片量产效率可达22.5%，我们预计该技术路线的极限效率在23.5-24%；经历一轮新产能释放后，设备生产效率短时间也难以出现显著提高；而银浆成本在MBB的成熟和国产化的推进后已取得一定成果。根据我们在《光伏产业研究系列报告（4）：电池—从新兴到成熟，行业属性迎来历史性一跃》中的测算，理想的电池片总成本可降至0.5元/W，其中电池片长期可贡献0.08元/W的让利空间。但这个过程不同于过去依靠技术迭代的跃进式发展，而是依赖工艺优化的内生驱动力缓慢推进，电池片降本速度同样趋缓。

一体化组件厂商硅成本有一定优势，但需要平衡较大资本开支风险。电池片可以分为一体化生产和第三方采购两类。从目前来看，领先的组件厂商均会配置60%以上的自有电池片产能配套，实现一体化生产。一体化的优势在于能够将上游的利润向下滚动留存至组件环节，提高毛利率，平缓盈利波动；劣势在于单位产能的投资加大，对于资本开支和资金的压力较大，同时资产负债率通常也会有所上升，当出现技术更迭时风险较高。除隆基和晶科外，其他组件厂商的硅片布局较少，因此硅成本差异主要体现在电池产线的先进性和工艺管控上。

向上一体化能提高毛利率和ROA。如果考虑单晶硅片-组件一体化和电池-组件一体化两种垂直一体化模式的话，我们测算目前前者一线厂商的毛利率在22%左右，后者的毛利率在12%左右。从资本开支来看，硅片、电池和组件环节的单位投资约分别为3.5，3，1亿元/GW左右；从ROA角度，完全满产情况下硅片-组件一体化厂商可达24%，电池-组件一体化为8%，专业组件厂商为负。

但光伏垂直一体化同时也意味着较大风险，一方面是传统技术上的设备迭代，另一方面是新技术的颠覆性风险。一旦发生，老产能的盈利能力将会大幅下降，成为“无效”资产，巨大的折旧压力会直接影响公司长期的盈利能力。因此，我们预计各大组件厂商仍将维持一定的电池片缺口，平衡盈利和风险；从长期来看，这种策略使得各家龙头的硅成本相差不会过大。

非硅成本包括辅材、设备折旧、人工和能源等，在目前设备完全国产化，自动化程度较高的情况下，辅材占非硅成本95%以上，铝边框、玻璃、EVA和背板是占比最高的四项。

辅材：议价空间小，充分博弈后价格趋于稳定

铝边框非硅成本占比约为32%，其为大宗商品定价模式，采用铝锭实时价格+加工费确定。从铝边框的单价和铝锭的价格来看，两者走势同步性较高；同时从涨跌幅来看，近年来铝边框的加工费已有所下降。考虑到铝边框供应商较多，市场已经过充分议价，厂商毛利率在10%-13%，和费用率接近，预计这部分的成本将随着铝价波动，下降空间有限。

玻璃非硅成本占比约为22%，其价格长期有小幅让利空间，中短期受供需格局影响议价能力弱。从历史来看，光伏玻璃价格虽然持续下降，但降幅低于组件；从今年的价格走势来看，光伏玻璃已经历经四次涨价，除了四月底的一次因为税改调价外，其余三次均为主动涨价，反映了行业供需偏紧的情况。根据我们的模型测算，2020年光伏玻璃仍将维持供需紧平衡，预计价格保持景气；2021年行业产能释放相对充足，但能否缓解供需还需看当年的装机需求。虽然目前价格下龙头毛利率可达35%左右，但紧缺下边际产能的成本仍较高，价格有所支撑；从长期来看，随着信义光能和福莱特的低成本产能逐步开出，行业产能仍将继续出清，预计边际成本线会有所下移，玻璃长期价格或有所回调。

EVA胶膜非硅成本占比约为11%，其成本已充分优化，龙头掌握定价权。从胶膜龙头福斯特EVA胶膜的单位售价和成本来看，胶膜的成本和价格在近几年已进入稳定波动期，普通EVA胶膜的配方和工艺流程均已充分优化，进一步下降空间非常有限，毛利率预计稳定在20%。从龙二和龙三海优威和斯威克来看，其净利率也在5%以下，利润较薄，因此预计EVA胶膜的价格也难以压缩。

背板非硅成本占比约为10%，其近年来市场竞争激烈，价格大幅下降，厂商毛利率持续下行。根据赛伍技术招股说明书，各大背板厂商的毛利率在近年来持续下行，主要原因在于市场竞争日趋激烈，售价持续下行，而成本下降速度未同比匹配。从中长期来看，我们认为背板和EVA胶膜的产品特点较为类似，在格局稳定后的毛利率水平在20%左右较为合理，背板价格同样难以大幅下降。

焊带非硅成本占比约7%，厂商竞争充分，近年来毛利率下降明显。焊带指的是在铜带表面涂覆一层均匀厚度的锡基焊料，按用途可以分为互联带（连接电池片，焊接与电池片栅线上）和汇流带（连接电池串和接线盒）。目前国内太阳能光伏焊带生产企业约90家，国外20余家，竞争较为充分。从成本来看，光伏焊带的原材料主要为铜和锡，直接材料成本占比90%以上，因此行业特点和铝框较为类似；以行业龙头宇邦新材为例，其毛利率从2014年 前后的30%+降至2017H1的10%+，进一步下降空间较小。

其他辅材主要有接线盒等，价格较为稳定。总的来说，目前非硅成本中的辅材成本下降空间较小，且各个环节组件厂商均没有明显的议价权，预计成本将随着上游大宗商品原料的成本小幅波动；中长期来看，我们认为玻璃环节有一定的让利空间，主要来源于行业集中度进一步推动边际高成本产能出清；但考虑到玻璃生产工艺成熟，龙头和边际产能成本差异较大，预计龙头合理毛利率在25%左右，即含税单价在24元/m2左右，相比目前有4-5元的下降空间，对应到非硅成本下降约为0.02-0.025元/W。

组件设备折旧成本影响较小。首先，折旧成本占比低，厂商不敏感。目前组件环节的设备已基本国产化，单位实际投资在8000万-1亿元/GW水平，对应组件成本0.008-0.01元/W左右，占比1%以下；从实际一条250MW组件产线的生产情况来说，影响设备折旧主要是开工率和单位投资两项。根据我们的测算，即使是最极端的经营状况假设，差距也仅为0.013元/W，影响毛利率1个pct左右，影响较小。其次，组件设备价值分散，难以下降。从一条1GW高效单晶组件产能全自动生产线明细来看，投资占比最高的串焊机每GW需要32台，单台180万元，相比电池产线核心设备单台千万量级差距较大，其他设备价值也较为分散，因此从单一环节改进的边际收益较弱。

自动化升级取得长足进步，组件不再是劳动力密集环节。过去，组件环节被认为是劳动力密集型，需要大量人员进行串焊和搬运等；随着近年来自动化水平的提升，人工成本已有大幅下降。以阿特斯为例，组件人均产出已经从2002年的0.005MW/人/年上升到了2018年的2.83MW/人/年，增加超过500倍。根据金辰股份最新250MW组件生产交钥匙工程介绍，其单班生产线工作人员仅需9人，按照两班倒测算的人均组件产量可达13.9MW；但即使如此，按照年薪八万估算，其差距仅为0.01-0.02元/W。目前行业内新产线和改造产线自动化程度均较高，人工成本已大幅下降，厂商差异不大。

因此，虽然设备折旧和人工成本的相对值上有所差异，但对绝对成本上影响不大。不同厂商通过提高开工率、提高产线自动化水平等方式虽然对降本有所帮助，但整体有限，且进一步提高难度较大。