2023中国光伏组件接线盒行业发展态势、机遇及“十四五”上下游细分应用市场发展前景预测
光伏组件接线盒是太阳能组件方阵和太阳能电气控制设备之间的连接装置,是光伏发电必不可少的重要组成部分。每块太阳能电池组件都需要配备一套接线盒和一对连接器,其在组件之间的连接与保护起着关键作用,系光伏组件电流“调控中枢”,涉及电气设计、机械设计与材料科学等多个学科知识的综合运用。
光伏组件接线盒是保持整个系统高效安全运行的基础,必须保持同步技术革新以适应电池片技术的快速发展。在接线盒设计环节需充分考虑技术、经济等因素以满足光伏组件电流安全传输和绝缘保护等要求,通过可靠的力学性能、电学性能和耐候性来确保其在各种恶劣的自然环境下稳定、可靠地长期运行,其技术发展与光伏组件的技术变迁密切相关。电池组件技术发展促进接线盒产品更新迭代,现有的电池组件发展趋势包括硅片大尺寸化、电池片环节应用TOPCon、HJT等新型电池技术、组件封装环节使用双面/双玻、半片、多主栅(MBB)、叠瓦等工艺。不同技术路径的电池片技术发展也使得组件功率显著提升。
随着电池组件功率的持续增长,电池转换效率亦保持逐年提升,光伏系统内的工作电流显著提升。接线盒作为电池组件间重要的连接及保护设备,承担着光伏组件功率输出和线路保护,因此需具备更高的载流能力。而载流能力又与散热性、传导效率、可靠耐受性等多项指标密切相关。因此,光伏组件接线盒制造企业需保持同步技术革新,来适应电池片技术的快速发展,光伏组件接线盒朝更高电流承载能力、更优良的散热能力、更高的系统稳定性、更低的生产成本等趋势发展。
中金企信国际咨询公布的《2023-2029年光伏组件接线盒行业重点企业竞争战略及投资可行性研究预测报告》
2、进入行业的主要壁垒:
(1)技术壁垒:太阳能光伏组件接线盒必须具有以下主要特性:①耐候性。接线盒在室外需经受光照、冷热、雨雪等严峻气候的考验;②防水防尘。太阳能光伏电站长期暴露在室外环境中,需经受风雨、风沙、浮尘等气象环境,接线盒需具备较好的防水防尘功能;③耐紫外线。在高海拔地区或者光照较强的地区,紫外线会对塑料产品造成损坏,因此,接线盒需具备较强的耐紫外线能力。④散热性能。光伏电站一般建设于光照充足的地区,环境温度偏高,且光伏组件发电运行过程中会产生热量,进而导致整体电路的温度升高。光伏组件接线盒中的自动保护器件需要在低于一定温度下才能发挥自动保护的作用,因此对于光伏组件接线盒的散热能力提出要求。一旦温度过高,自动保护器件将失去效果,进而威胁整体光伏系统的安全性。对于新进入的企业而言,短时间内获取上述技术难度较大,行业具有一定的技术壁垒。
(2)市场开拓壁垒:光伏组件接线盒在光伏系统中起到关键的连接、保护作用,产品长期使用的稳定性是用户核心考量的指标之一。基于光伏系统运营安全性的考虑,光伏组件厂商倾向于选择在业内具有一定口碑、长期深耕于本领域的供应商,并与之保持长期稳定的合作关系,双方信任基础的建立是基于长期合作的过程。因此,新进入的企业难以与行业内已有企业争夺优质客户。
3、光伏组件接线盒行业发展态势及机遇:
(1)政策环境有利于光伏行业持续发展:自2016年《巴黎协定》签署以来,全球包括我国在内已有超过100个国家和地区相继做出“碳中和”承诺,越来越多的国家及地区将碳中和提升至法律层面。此举持续推动全球低碳发展与能源转型,可再生的清洁能源成为全球能源改革的共同方向,其中风能、太阳能光伏与核能占了相当大的比重,而太阳能光伏产业以其清洁环保的优势成为了全球公认的最具发展前景的新能源技术之一。在此背景下,各国政府纷纷出台利好政策,鼓励本国的太阳能光伏行业的发展。
2022年5月,欧盟可再生能源计划规定,2025年前实现超过320GW的光伏并网目标,并到2030年进一步扩大到600GW;在2026年后,新建及既有公共、商业、住宅建筑陆续强制安装光伏。美国政府亦在2022年的8月份通过的“降低通胀”法案中,明确将3,690亿美元投向气候变化和清洁能源领域,包括太阳能光伏组件的税收减免等支持。
在大力发展清洁能源的时代背景下,我国相关部门也持续出台太阳能光伏行业的利好政策,助力光伏体系高质量建设,向光伏发电的全面平价时代迈进。我国在“十四五”规划当中提出2025年非化石能源在能源消费中的比重达到20%左右,明确了光伏等可再生能源作为发展重点,建设清洁低碳、安全高效的能源体系。国家领导人在中共中央政治局第三十六次集体学习时强调:要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置,积极有序发展太阳能光伏等可再生能源。在中央政府不断出台政策发出倡议之外,地方政府也陆续跟进推出一系列配套产业政策支持光伏企业进行技术革新,形成有利的政策环境。
(2)电池组件技术发展推动光伏组件接线盒技术革新:电池组件技术发展促进接线盒产品更新迭代。随着电池组件功率的持续增长,光伏系统内的工作电流显著提升。现有的电池组件发展趋势包括硅片大尺寸化,在组件封装环节使用双面/双玻、半片、多主栅(MBB)、叠瓦等工艺。不同技术路径的电池片技术发展也使得组件功率显著提升。根据中金企信统计数据,目前PERCp型单晶组件(210mm)(66片)的额定功率可达660W。
随着光伏行业技术的持续发展及半片、叠瓦、双面双玻等高效大功率组件的应用,电流增大会对光伏组件接线盒及其内部的二极管产生影响。光伏组件接线盒作为电池组件间非常重要的连接及保护设备,虽然光伏组件接线盒占光伏电站投资成本比例较低,但其质量和稳定性却大大影响光伏电站的收益,如果工作电流超出接线盒载流能力,轻则发生短路,降低光伏系统发电效率,严重会引起火灾损坏系统。
因此,光伏组件接线盒需具备更高的载流能力,而载流能力又与散热性、传导效率、可靠耐受性等多项指标密切相关。从行业发展趋势来看,光伏组件接线盒市场主流产品逐步由单体式接线盒向分体式接线盒转变,分体式接线盒相对单体式接线盒体积更小、材料用量更少、载流能力更强,具有更优异的散热能力,成为市场主流类型,符合光伏组件大功率发展的趋势。
(3)分布式光伏电站引领智能化发展:2021年全球分布式光伏新增装机量占比已达46%,其中户用光伏占比26%,份额连续5年提升。从2019年到2022年,中国的分布式光伏新增装机量占比已经从40%提升到了59%,其中户用光伏装机占比更是提升到了2022年的29%,成为光伏产业增长的主要驱动力。集中式电站一般采用通用接线盒,符合大批量光伏系统建设降本增效的大趋势,户用与工商业应用场景的分布式光伏对于接线盒有更多定制化的智能化要求,尤其是与屋顶和建筑结合的光伏发电BIPV,更加注重光伏发电产品的安全性以及使用的方便性。在屋顶等易被遮挡的分布式光伏应用场景,智能优化功能能够有效地消除热斑效应,降低组件发电效率的损失;智能关断能够在户用组件因热斑效应等原因出现电流快速升高的情况下实现快速关断,从而保护电气安全,包括美国、加拿大、德国和中国等多个国家纷纷提升了电站建设安全的安全标准,对户用式光伏场景下智能关断功能提出要求;智能监控能够实时监控分布式光伏的运行情况,符合电网用电端智能化建设的发展趋势。
由于技术含量高、研发投入大,产品成本仍然较高,目前的智能接线盒一般根据客户需求选择特定功能,而并不总是将所有功能汇总于单个产品中批量销售。随着光伏市场的技术革新和现有的产品升级,分布式光伏系统的普及以及光伏组件功率的提升,光伏组件接线盒的智能化技术将有更广阔的市场空间。
4、行业发展面临的挑战:
(1)“平价上网”政策导致行业将继续技术革新,持续降本增效:光伏组件端,由于光伏组件成本是影响度电成本的核心指标,预计将持续通过新型组件技术创新、光伏硅片大尺寸化、组件生产自动化、智能化等方式提高光伏组件转化效率、发电功率,从而进一步降低光伏组件成本。
接线盒端,随着光伏组件整体朝大尺寸、大功率等技术方向演进,对光伏组件接线盒的电流承载能力、散热能力、连接效率及系统稳定性等均提出了更高的要求。同时,智能接线盒因为具备有效协调电压电流分配、自动关断、远程监控、故障诊断等功能,所以高性价比的智能接线盒产品预计也将成为分布式光伏系统中未来接线盒的发展方向。
因此接线盒行业需要持续加大技术研发投入,适应光伏组件的技术革新,持续推出高性能且具有价格优势的接线盒产品,满足下游客户降本增效和智能化发展的要求。
(2)行业竞争加剧龙头效应增强,小型企业生存空间受挤压:随着行业技术进步的加快和市场竞争的加剧,光伏行业“马太效应”明显,市场格局持续分化,同时随着光伏产业的快速发展和全球化程度不断加深,品牌影响力对于企业的重要性不断提升,行业市场的竞争日益激烈。
从发展趋势来看,光伏组件接线盒企业的下游大型组件客户的主导地位在不断加强。根据行业特点,下游组件客户在选择光伏组件接线盒供应商时,倾向于绑定大型供应商,确保产品质量和一致性,因此头部接线盒企业更容易拿到大规模、高质量的下游客户订单,将进一步挤压中小企业的生存空间。
(3)国际贸易摩擦:光伏发电是目前最具发展潜力的可再生能源之一,世界主要国家均将其作为一项战略性新兴产业重点扶持。出于保护本国光伏产业的目的,美国、欧洲、印度等国家和地区相继出台贸易保护政策或关税政策,对我国光伏企业发起“双反”调查或征收附加关税。美国商务部自2011年起实施第一次双反调查,并于后续持续多年出台一系列政策及法案针对我国光伏企业。2022年4月,美国商务部发动对中国光伏企业在柬埔寨、马来西亚、泰国、越南等四国光伏产品出口的反规避调查,赴东南亚建厂生产的中国光伏组件企业出口均受影响;欧盟委员会决定在2018年9月结束对中国太阳能电池和组件的双反措施,但并不确定是否会重启“双反”调查。2023年3月,欧盟委员会公布了拟议的《净零工业法案》,提出对于单一来源(原则上按照法人所在国划定)在欧盟市场占比超过65%的产品,进行公共采购投标时,可能面临一定的降级措施,若相关提案能最终落地,将不利于中国光伏产品向欧洲的出口。印度2022年4月起实施基本关税政策(BCD),对进口的外国企业制造的太阳能组件征收40%的基本关税,对电池征收25%的基本关税,对我国组件企业向印度的出口造成不利影响。国际间不断挑起的贸易摩擦通过征收高额惩罚性关税削弱我国光伏产业的市场竞争力,对我国光伏产业发展造成一定的冲击。未来,如果国际贸易环境发生恶化,海外市场政策收紧,将对我国光伏行业的海外业务拓展产生一定影响。
5、行业周期性特征:光伏组件接线盒应用于光伏发电系统,而光伏发电系统的建设安装与宏观经济形势、公共电网建设安排、政府支持政策等具有较强的相关性。宏观经济形势向好、公共电网系统完善、政府产业支持政策力度较大时,太阳能光伏电站的新增装机量较高,与之匹配的光伏组件接线盒需求较高;在宏观经济形势低迷、电网配套设施落后、政府支持政策退坡时,太阳能光伏电站的新增装机量较低,与之匹配的光伏组件接线盒需求较低。因此,光伏行业及光伏组件接线盒行业的发展具有一定的周期性。
近年来,在全球大力发展可再生能源的背景下,全球光伏产业发展呈持续快速增长趋势。同时,随着“平价上网”的逐步实现,光伏行业受政府补贴政策的影响程度不断下降,加之储能技术的发展运用使得光伏发电对于公共电网的依赖程度有所降低,光伏行业及光伏组件接线盒行业的周期性特征逐渐减弱。
6、与上下游行业之间的关联性:光伏组件接线盒作为光伏组件重要的零部件之一,其所属行业在产业链位于连接上游基础材料和下游光伏组件及光伏电站行业,具有承上启下的关键作用。
(1)与上游行业的关联性:本行业的上游行业包括基础冶金行业、半导体行业和化工行业。上游行业产品的供应、价格、技术水平、质量水平对本行业的发展和盈利水平有直接影响,具体表现为:上游产品的价格上涨将直接导致采购成本的上升,质量与性能则影响光伏组件接线盒的品质及可靠性,供应是否及时会对光伏组件接线盒生产和交货周期产生较大影响。公司主要采购的原材料为电缆线(铜线)、二极管、塑料粒子,因此铜材价格、二极管价格和塑料粒子的价格变化对本行业的影响较大。
(2)与下游行业的关联性:光伏组件接线盒产品主要为光伏组件提供电路连接、保护和智能化的功能,是光伏发电系统建设中光伏组件必要的配套产品。每块光伏组件均需要配备一套光伏组件接线盒,因此下游光伏电站的建设进度及光伏装机量与光伏组件接线盒的需求量呈现高度相关性。
1)全球光伏发电行业市场发展现状和趋势:自人类工业革命以来,石油、煤炭等化石能源消耗量剧增,由此也引发了一系列的生态环境问题,能源问题与环境问题已成为制约人类社会发展的主要因素之一。在全球气候变暖及化石能源总量有限的大背景下,为了实现社会的可持续发展,发展清洁能源如太阳能、风能、水能等已经成为世界范围内应对生态环境问题的共同选择。178个国家共同签署的《巴黎协定》于2016年正式实施,凸显了世界各国发展可再生能源产业的决心。各种可再生能源中,太阳能因具有普遍性、无害性、长久性等诸多优点,逐渐成为新能源领域重点发展的产业之一。
根据欧洲光伏产业协会公布的统计数据,2021年全球累计光伏装机量达到940GW,相较于2020年的772.2GW增长22%。全球累计光伏装机量近十年增长约24倍,过去5年间全球累计光伏装机量均保持了20%以上的增速。
分地域来看,中国在光伏市场持续保持较为明显的领先地位,2021年累计光伏装机量突破300GW里程碑,新增装机量54.9GW;第二大光伏市场美国2021年累计装机量实现122.9GW;紧随其后的分别是日本77.6GW、德国60.6GW、印度60.1GW。
从新增光伏装机量的维度分析,2021年全球新增光伏装机量167.80GW,同比增长21.16%,近10年保持稳健的增长态势。中国在2021年保持市场领先地位,新增光伏装机量是第二大市场美国的两倍,也相当于其他五大市场之和。
2019-2021年全球各地区新增光伏装机量现状分析
单位:GW
数据整理:中金企信国际咨询
虽然光伏发电在近些年取得了长足的发展,但其在世界能源消耗中占比依然较低。根据国际能源署数据,2021年全球能源发电量仍以石油、煤炭等不可再生能源为主,可再生能源发电只占28.3%,其中,太阳能光伏发电仅占3.6%,仍有较大的提升空间。
根据欧洲光伏产业协会的预测,未来五年全球光伏新增装机量仍将保持可观的增长速度。在中性预测情景下,预计2026年全球新增光伏装机量将达到347GW,届时全球累计光伏装机量将达到2,368GW。
7、行业竞争格局分析:光伏行业是我国重点支持的战略性新兴产业,大力发展光伏发电产业符合国家发展战略需要。目前,国内光伏龙头企业凭借着在晶硅技术储备及发电成本控制方面的优势,在光伏上下游产业链的产业投资持续加码,制造端各环节产能规模均位居全球第一,且市场占有率仍在稳步提升,国内光伏产业自给率较高,基本上实现全环节国产化。
光伏组件接线盒是光伏发电系统中起连接与保护的必要组件。随着光伏产业的蓬勃发展,光伏组件接线盒行业也迎来发展机遇,呈现国产化率逐步提升的趋势。除满足国内光伏电站装机需求以外,光伏组件接线盒产品也广泛出口至欧洲、美洲以及其他新兴市场,出口量稳中有增。
国内光伏组件接线盒生产厂商以民营企业为主,特别是在长三角地区较为聚集,市场化程度较高,其中包括发行人在内的通灵股份、快可电子、江苏海天、谐通科技等企业已在行业内占据一定的市场先发优势。随着未来下游光伏组件厂商的集中规模化发展,其更倾向于与市场地位突出、产品质量稳定、技术实力较强的光伏组件接线盒主流生产厂商进行合作,因此预计产业集中度将进一步提升。
8、行业内主要企业分析:在太阳能光伏组件接线盒市场上,具有一定技术研发实力、产品质量优势、规模生产能力的企业,除本公司外,还包括上市公司通灵股份(301168)、快可电子(301278),公众公司谐通科技(834874)、江苏海天(835435)以及浙江人和光伏科技有限公司、浙江中环赛特光伏科技有限公司等公司,主要优势企业情况如下:
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