垂直一体化:中国光伏产业的必然趋势

从8月19日的阶段高点算起,光伏概念指数(CN:BK0478)已经回落20%。对于过往三年吃惯了肉的光伏投资者而言,这样的回调不免心生畏惧:难道属于中国光伏产业的周期拐点已经来临?

为了弄清楚这个问题,我们对光伏产业的发展进行了细致复盘,寄希望于通过敬畏历史,以实现对行业未来发展的远眺。

光伏产业的强势并非从一而终,最近一次市场记忆犹新的渡劫是,由于发电成本总是居高不下,在产业补贴退坡(531新政)后,市场一度对光伏产业的未来充满疑虑,上市公司的整体估值跌至历史低点。

图:光伏概念指数(CN:BK0478)周线走势,来源:雪球

然而,随着产业技术的持续精进,光伏发电效率不断提升,叠加能源变革所释放的庞大需求,光伏产业的增速得以急速释放。光伏硕果丰收背后,技术成熟是先决条件,需求释放是直接动因。技术与时代共振之下,投资者预期得以全面重塑。

放眼全局,新能源的崛起仅仅是开始,尤其在海外地缘局势不断紧张的情况下,更是增加了全球市场对光伏产业需求的确定性。相关公司估值的回落更像是受外界因素导致的投资者信心消退,产业核心推动力犹在,预示着光伏公司远未到尽头,仍然有故事可讲。

光伏发电实现平价上网之后,光伏相较于传统能源的竞争力开始显现,技术因素对于光伏产业的影响权重将有所降低。然而所谓的“平价”并非终点,更便宜、清洁的电力仍是人们永恒的追求。未来行业的发展将如何满足需求的增长。

如此背景下,我们认为,光伏产业将进入2.0时代:垂直一体化时代。

01

产业趋势:一体化成为必然

首先,我们需要不厌其烦的带着大家思考:光伏的第一性原理是什么?其实答案很简单,那就是降本。因为所有发电方式生产的最终商品就是电,而电是最典型的标准品,没有人会去关心我今天手机充的电是来自火电、水电、光伏、风电还是核电,更低的价格是极致标准品的唯一竞争法则。

所以光伏的发展史,就是一部降价史。但是,降价的核心驱动因素在逐渐发生迁移,正是看到这个转折点,因此我们将光伏的发展阶段分为1.0和2.0。

1)技术创新是光伏1.0时代的主旋律

从2001年无锡尚德成立算起,中国光伏产业至少经历了20年的大浪淘沙时代,最终才形成了一条分工明细的强大供应链体系。无论是上游多晶硅、中游电池片,还是下游组件,主要的市场份额都被中国企业牢牢占据。

回望中国光伏产业的崛起之路,由创新所带来的新技术驱动是成功的关键,后发者的追赶反超故事,成为大家津津乐道的商业故事。

图:光伏产业链各环节技术进展,来源:兴业证券

比如,隆基股份将金刚线切割技术引入到单晶硅片切割领域之后,整个切割速率提高了2-3倍,成本得以大幅降低。2015年,我国出台了《能效领跑者制度实施方案》,明确促进先进光伏技术产品应用和产业升级的主基调,转化效率更高的单晶硅技术成为突破性技术,颠覆了此前多晶硅主导市场的格局。到今天,发电效率更高、单瓦成本更低的单晶硅片已经实现反超,成为主流。

再比如,通威在2007年就开始在多晶硅生产工艺和装置上优化、验证,到2014年,先后进行四次技改,其综合能耗由最初的每公斤180-200度,大幅降到2015年的每公斤60度左右度。随着技术不断创新,综合电耗、蒸汽消耗、硅粉消耗等生产指标持续下降,目前通威多晶硅的生产成本已降至3-4万/吨(剔除工业硅市场价格因素影响,以不变价计算),相当于2015年主流市场售价的1/3。

另外,还有冷氢化、反歧化、高沸裂解、连续直拉技术、RCZ单晶生长、单晶PERC、双面发电、多主栅等新技术的运用,让光伏发电成本不断下探,推动着中国光伏全面走向产业潮头。

图:2012-2020光伏发电度电成本下降趋势,来源:天风证券

不难理解,中国光伏产业之所以能够从一路追赶做到引领全球,其原动力还是过去二十余年技术变迁——新技术推动行业持续降本增效,成本下行带来需求向上,销量增加反哺技术研发。可以说,这是光伏产业的1.0时代。

技术为王的时代,最高效的商业模式是什么,就是每一个企业集中所有力量于一个点进行攻坚,最终共同完成产业链的创新。这一种模式,在当今的半导体、创新药领域仍在轰轰烈烈地上演。

2)垂直一体化成为光伏2.0时代关键词

虽然未来技术发展依旧充当光伏产业的核心驱动力,但是除开电池片之外各环节的技术路线相对明朗,技术动能已经开始显露疲态。这也是为什么,曾经城头大旗经常变换的光伏行业,在近几年,行业龙头总是几个老面孔。

降本追求永不休。我们看到,在技术快速迭代动能衰减之后,由龙头企业驱动的垂直一体化战略逐渐成为近年行业发展的新趋势。

拿数据说话。按照Solarzoom数据,隆基绿能、天合光能、晶澳科技、晶科能源、阿特斯太阳能是2021年全球光伏组件出货量前五的公司,合计市场占比达61.8%,其他所有厂商的占比仅为38.2%。

图:2021年组件行业格局(按出货量,GW),来源:Solarzoom,东吴证券研究所

在这五大组件龙头中,无一例外的都将垂直一体化战略视作未来发展的重点。

隆基绿能、晶澳科技、晶科能源一体化布局较早,当前一体化率均超过50%,外采比例成功大幅下降。原本天合光能是唯一没有进行一体化布局的专业化组件龙头,但在今年6月17日,其高调宣布投资建设青海(西宁)零碳产业园,全面拥抱垂直一体化。

而且天合光能的“一体化”非常彻底,不仅向上布局硅片,甚至还覆盖至多晶硅及其原材料工业硅,还向下布局组件辅材。据悉,天合光能将在青海投建年产30万吨工业硅、年产15万吨高纯多晶硅、年产35GW单晶硅、年产10GW切片、年产10GW电池、年产10GW组件以及15GW组件辅材生产线。

从某种意义上说,天合光能的转变是光伏产业2.0时代步入加速期的标志性事件。

图:组件龙头组件产能及一体化率对比(GW,%),来源:CPIA,东吴证券研究所

通过垂直一体化战略,企业的战略自主性将显著提升,不仅能够有效地控制终端成本,并且还可以进一步保证订单的及时交付,对公司的产能规划、业务开拓都有着积极的意义。

更关键的,垂直一体化可以有效保障公司在行业的地位和未来收入稳定性。从当前的结果数据来看,一体化率高的组件公司,它们的组件业务单瓦盈利能力明显强于一体化率低的公司。

图:2020-2021组件业务单瓦盈利情况(元/W),来源:Wind,东亚前海证券研究所

02

企业应对:2.0时代该如何自处?

1)战略适应性转变

行业发展的车轮滚滚向前,2.0时代实现战略适应性转型是每一个企业都需要面对的课题。

以通威股份为例,由于尚未完成一体化布局,尽管在这两年挣得盆满钵满,但其商业版图必须思考两个问题:

单压带来天然的高波动性 。很多投资者看到最近两年硅料的景气,就认为这是一个暴利行业, ﻪ但实际上,之前的十多年时间中,硅料都是一门不怎么赚钱的生意,甚至一度陷于严重亏损之中 ﻪ。通威的高盈利能力得益于大胆的逆周期投资,比如2020年2-3月,由于疫情影响,国内多晶硅价格跌至近10年的最低点;但是通威在当时逆周期作出了扩增产能的决定,建设“保山一期”3.75万吨、“永祥二期”5万吨硅料项目。本质上,是一个高波动的行业,与锂电池行业的锂矿类似。

远期硅料过剩的隐忧。 ﻪ当前光伏行业最缺的是硅料,现在聊过剩,估计会有人觉得是杞人忧天。其实不然,随着光伏产业一体化趋势无法阻挡,这就造成一个结局——上游很多硅料企业的新增产能可能没有那么多买家。

图:硅料报价:特级致密料(元/千克),来源:Solarzoom,中国银河证券研究院

如何适应产业2.0趋势?先发制人,后发则为人所制。既然下游组件往上游一体化做,那上游企业也可以往下游延伸。正是在这个底层逻辑的驱动下,仍守着“金矿”的通威,开始主动进入组件市场。我们认为,未来这种新闻,我们会看到越来越多。

2)战略合理性讨论:从组件的门槛到底高不高说起

向产业链上游或者下游延伸,说起来容易做起来难。有了方向,光伏企业们需要去做可行性探究。一个类比的例子是,是华为造车容易,还是蔚来做芯片容易?

对于本文讨论的光伏产业链,我们讨论市场争议最大的组件环节。

作为唯一与终端客户打交道的产业环节,组件从最开始不被大家重视,到一度被市场认为拥有很强的用户粘性和品牌力,在通威进军组件业务前,市场最终形成的短期共识是这一领域拥有极高的入局门槛(因此资本市场也给了很高的估值)。

但让投资者没有想到的是,通威全面入局组件业务后,立即引发了组件公司股价的连续下跌,市场对组件龙头护城河的信仰瞬间灰飞烟灭。

今年8月17日,通威成为华润电力3GW集采大单第一中标候选人,间隔不到一个月,9月6日,通威又以第一中标候选人中标广东省电力开发有限公司将近4亿元的组件大单。

图:通威股份光伏组件中标情况,来源:东吴证券

这不禁让人产生疑问,组件的门槛究竟高不高?

众所周知,光伏主要依靠电池片来发电,但单体电池片输出电压过低,不能独立使用,必须经过一定数量的串联和并联;同时,电池片还很容易被外界环境腐蚀,耐受性较差,容易发生衰退。为了保证电池片的正产工作,就需要通过封装环节来保证电池片的平稳运营。

组件既是能够单独提供直流电输出且不可分割的最小单位,也是下游终端的直接载体,因此其被看成整个光伏发电系统的核心。

拆分光伏组件结构,不难发现其主要由电池片、光伏玻璃、胶膜、背板、焊带等部件组成。不同于硅片和电池片环节的效率比拼,组件的核心目的在于通过封装保证电池片发电效率的稳定,因此更考验企业的工程工艺。

图:光伏主、辅材产业链示意图,来源:海优新材招股说明书,东亚前海证券研究所

纵览整个光伏产业链,组件环节是为数不多的轻资产业务,核心业务以封装为主,因此传统业务模型多依赖于外采,虽然本身的利润率不高,但却拥有较高的资产周转率。鉴于这样的行业特性,组件企业的核心竞争力主要有三方面:工程能力、品牌效应、供应链能力。

通威是产业后来者,并不具有传统组件大厂的品牌溢价优势,但多年硅料生产已经积累了成熟的工程能力、技术储备能力、公认的行业拔尖的企业管理风格等,再加上本就很强的上游供应链能力,带给通威充足的资本去抢食组件市场。

此外,在整个光伏产业链条中,组件的扩产周期最短仅6个月,越是产业上游扩产周期就越长。虽然组件厂商早已开启垂直一体化布局,但由上自下进行布局的通威明显速度更快,效率更高。

图:光伏主产业链各环节扩产周期,来源:各公司公告,东亚前海证券研究所

概括而论,光伏组件虽然具有一定的入局门槛,但对于类似通威拥有强大的供应链优势的老牌玩家,以及通威40年强大的品牌打造、构建及传播整合能力,不用花太多时间和费用投入即可追上甚至超越。也就是对通威们来说,组件的壁垒并不高,这也是为何市场看多新入局者通威,看空传统组件公司的原因。

再说回公司战略选择,我们认为一体化是正确的战略方向,同时要保证自己延伸的触角,要仍在能力圈范围内,这两者缺一不可。

03

未来的故事仍然值得期待

1)市场终将认识的全链的产业价值

在完成0到1、从1到10的孵化后,光伏产业未来要面临的其实是由10到100的增长过程。伴随产业链垂直一体化进程的不断深入,光伏产业链未来的竞争靶点实则已经悄然生变。

一体化理论 最早是由美国经济学家保罗·克鲁格曼在1981年提出的,其重点强调跨国公司生产经营各环节的内部化。

也就是从原料、零部件的生产到最终产品的定价等都纳入到企业内部,再通过将生产的各环节分散在全球不同国家地区,运用比较优势组合以及便捷的通讯和运输手段,达成各个生产环节中间产品所需成本更低的目的。

垂直一体化拥有提升内部控制和协调的组织性,节约交易成本的经济性。很多时候,通过垂直一体化布局,得以加速技术的开拓,提升企业的核心竞争力,并防止被其他企业排斥,起到防御的目的。 ﻪ本质而言,垂直一体化既是提升经济效益的途径,也是培养自身竞争力,增强抵抗风险能力,进行主动战略规划的手段。

图:一体化战略分类和优势,来源:兴业证券

我们不妨来看两个新能源车的例子,或许就更能理解“垂直一体化”的重要性了。

第一个例子是国民车标杆比亚迪 ﻪ。在2021年的汽车“芯片荒”中,比亚迪的销量为什么不受缺芯影响,反而创出新高。究其缘由,比亚迪是自主化率最高的公司——电池、电机、电驱、电控、电池BMS系统,乃至于部分汽车芯片都由自己设计、生产,甚至连汽车座椅也由合资公司生产。

图:比亚迪新能源产业链布局,来源:东方证券

第二个例子是智能汽车标杆特斯拉 ﻪ。特斯拉不仅在智能驾驶领域全域自研,还亲自下场造4680电池,并将触角伸到电池回收,甚至还计划在产业链最上游做文章:优化矿物开采和提炼流程。在马斯克眼里,只有这样才能更好地控制整车成本,拥有更充分的竞争力。

概括来说,今天发展势头迅猛的比亚迪和特斯拉,表面上归功于政策驱动、市场营销,实则他们都是垂直一体化的典范。这份成功的背后离不开它们对电池、电控等众多核心技术布局,以及对于行业趋势的准确研判。

不过同样作为行业龙头的宁德时代,却在今年一季度交出一份“营收翻倍但净利润下降超两成”的成绩单。答案也是众所周知,上游原材料成本大幅上涨是主因。面对碳酸锂价格暴涨至50万/吨的极端情况下,纵使“宁王”也无能为力。

话说回来,宁德时代其实也是垂直一体化的拥护者,毕竟宁德的产业链布局到了正极前驱体、锂电设备等领域,但是对上游的布局不足,最终是牵一发而动全身。其他在垂直一体化上更薄弱的二线动力电池企业更是哀嚎连天。比如,国轩高科2022年上半年营收创新高,净利却创三年来新低。

图:国轩高科被迫陷入“增收不增利”困境,来源:公司2022年半年报

聚焦光伏赛道,在垂直一体化这个未来大趋势下,各家企业竞争的核心将从过去专注于利润转化为对产业全链价值的布局与掌控。

终端发电站客户的支付能力是一定的,这就意味着整个光伏产业链条的全部利润是固定的。在过去,这一部分利润由硅料、硅片、电池片、组件企业来瓜分。这迫使产业链上下游成为互相博弈的对象,人人都希望利益最大化,但局部的过激竞争不一定是全局的最优解,一定程度上加剧了光伏产业链的周期性波动。

垂直一体化后,硅料、硅片、电池片的利润全部体现为最终组件利润,这会让企业业绩更加平稳,也让产业链各环节实现有所差异的产业分工。这样做不仅能够提升协同效应,而且可以减少无序竞争,将更有利于光伏产业的发展。

2)降本的故事未完待续

今年8月24日,工信部办公厅、市场监管总局办公厅、国家能源局综合司发布《三部门关于促进光伏产业链供应链协同发展的通知》。提出三部门要有效利用国内光伏大市场,引导产业链上下游企业深度对接交流,推进产业提质、降本、增效。

政策指引方向和产业规律实现了准确的契合。在前文提到的2.0时代,我们明确提出垂直一体化将取代技术进步,成为相对更加重要的那个因子。

进一步进行系统归因,我们不难发现,光伏产业链未来的竞争将由单个业务的利润竞争,升维至企业战略布局的全面竞争,考验的是企业在核心领域的全盘竞争力,以及在战略方面的决策力。

万变不离其宗,各行各业都是适者生存。垂直一体化趋势,既是产业升级使然,也是市场本质规律,其实最终的产业格局已经初露端倪。未来通威、隆基等一体化龙头将续写下一个篇章。