光伏玻璃为何“一片难求”？
超白压花玻璃为主流光伏玻璃产品：光伏玻璃一般用作光伏组件的封装面板，是光伏组件的核心辅材之一，其强度、透光率直接决定了光伏组件的寿命和发电效率。其中通过压延法生产的超白压花玻璃一般用于晶硅光伏组件，浮法生产的超白浮法玻璃一般用于薄膜光伏组件。由于光伏发电当前以晶硅路线为绝对主流，因此与之配套的超白压花玻璃亦为光伏玻璃的主流产品。
低铁高透是光伏玻璃与普通玻璃的主要区别：与普通玻璃相比，光伏玻璃最大的特点为具有低的Fe2O3含量及高的光伏透射比。国标规定超白压花玻璃 Fe2O3含量应不高于 0.015%，而普通玻璃的铁含量约为其 10 倍；非镀膜 3.2mm、镀膜 3.2mm 超白压花玻璃光伏透射比分别应不低于 91.5%、93%，而普通玻璃（3.0mm）的透射比一般低于光伏玻璃 5-7 个百分点。此外，光伏玻璃对抗冲击性能、耐热性能、耐湿冻性能、耐磨性能、颜色均匀性等品质的要求也高于普通玻璃。
光伏玻璃约占组件封装成本的 20%：随着光伏主产业链成本的持续下降，以辅材成本为主的封装成本逐步成为光伏组件成本的主体。根据 CPIA 等行业机构统计，目前光伏组件封装成本在总成本中的占比已接近 50%，其中光伏玻璃在组件封装成本中的占比已达到约 20%。
新冠疫情冲击短期装机需求：光伏玻璃作为光伏组件不可或缺的封装材料，其需求与终端光伏发电装机需求关系紧密。2020 年年初至今持续的新型冠状病毒肺炎疫情对多数国家的经济、社会活动造成了重大影响，由于各国政府采取的隔离、封锁港口、工厂停工等干预措施，光伏行业在供应链、物流、人员等方面均受到限制，叠加部分国家金融市场波动的冲击，直接影响了在建光伏项目的建设进度以及新增光伏项目的落地速度，2020 年全球光伏装机容量预期不可避免将有所下修。2020 年竞价项目总量 25.97GW：2020 年 6 月 28 日，国家能源局发布《关于公布 2020 年光伏发电项目国家补贴竞价结果的通知》，纳入 2020 年竞价补贴的光伏发电项目总装机容量为 25.97GW，其中普通光伏电站 25.63GW，工商业分布式 0.34GW。根据国家能源局统计，2020 年进入补贴范围的光伏项目加权平均度电补贴强度约为 0.033 元/kWh，相比于 2019 年的 0.065 元/kWh 下降接近 50%。户用光伏装机量有望达 7-8GW：2020 年 4 月，国家发改委发布《关于 2020 年光伏发电上网电价政策有关事项的通知》，规定 2020 年户用分布式光伏补贴标准调整为 0.08 元/kWh。根据前期国家能源局《2020 年光伏发电项目建设方案》，户用分布式光伏补贴总额为 5 亿元，就此计算，预计 2020 年补贴总额可容纳户用光伏项目约 6GW，考虑 1 个月缓冲期的存在，预计 2020 年户用光伏装机量有望达到 7-8GW。平价项目逐步释放：2019 年 5 月，国家发改委、国家能源局发布《关于公布 2019 年第一批风电、光伏发电平价上网项目的通知》，其中光伏发电项目总量 14.78GW。根据统计，拟建光伏项目中约 4.5GW 明确给出预计于 2019 年并网，大部分项目的预计并网时间为 2020 年内。此外，近期多个省区公布了平价上网项目申报名单，总量约 40GW，其中 2020 年内开工项目约 17GW。
全年国内装机量或达 40GW：考虑 2019-2020 年竞价项目、平价项目的建设进度，同时结合户用光伏、特高压基地等光伏需求的释放节奏，预计下半年国内需求有望强复苏，全年国内光伏装机量有望达到 40GW，且景气度有望持续至 2021 年；其中 2020Q3-Q4 有望形成阶段性装机高峰。非化石能源消费比重支撑新能源装机空间：在 2020-2025 年能源消费总量年均复合增长率 3.5%、2025年非化石能源消费比例 17.8%等保守预设条件下，测算 2021-2025 年（即“十四五”期间）光伏新增装机空间为 276GW，年均新增 55GW。考虑 2020 年消费比重目标已提前完成，对消费比重更高的情况进行了测算，结果显示在 18%-20%的区间内，消费比重每提升 0.5%，“十四五”期间光伏、风电年均装机总量约提升 15GW。在 19%比重的情况下，2021-2025 年光伏、风电年均装机空间约122GW，其中光伏约 87GW。海外需求底部确立，后续景气有望持续：目前欧美、澳洲、日韩等重点光伏市场的需求量已经缓步恢复，全球光伏市场在二季度末呈现了需求向好的态势。综合考虑全球各区域疫情发展情况及疫情对光伏电站建设的影响情况，预测2020年海外需求约80GW，同比下降约11%；全球装机约120GW，同比持平；季节层面有望呈现连续环比上升的态势。2021-2022 年需求有望分别达到 160GW、190GW，恢复正常增长。登录“行行查”网站获取更多的行业研究数据
2020 年组件需求或达 133GW：根据光伏們报道，最新版《光伏发电站设计规范（征求意见稿）》正式提出了放开容配比的限制，从新规评审过程看，各方都同意容配比的提高，从 2019 年下半年的平价项目开始，光伏项目普遍都在考虑提高容配比。而欧美等地区光伏电站一般按照 1.2-1.4 倍容配比设计，因此光伏组件需求一般会超过光伏装机需求。考虑各区域容配比情况，我们预计 2020 年全球光伏组件需求有望达到 133GW，2021-2022 年达到 180GW、214GW。
PERC 电池可顺利切换双面：双面 PERC 电池是在单面电池的基础上进行了改进，优化了丝网印刷工艺，在背面的激光开孔处丝网印刷铝浆并烧结形成铝栅线来代替单面电池的全铝背场结构。两种电池工艺路线接近，产线兼容度高，对单面电池产线稍加改造即可大规模量产。根据 EnergyTrend，产线改造主要是提高背面电极栅格印刷设备及激光设备的精度，产线更新只需 2 个月左右，成本增加仅 2 美分/W。当前主流的单晶 PERC 电池在应用之初以单面为主，目前主要电池片制造企业均已具备双面 PERC 电池的生产能力。
双玻为双面组件主流封装形式：双面组件使用双面电池，将传统背板替换为光伏玻璃或透明背板，为当下高效组件封装的主流方式之一。其中双面双玻为主流结构，具有生命周期较长、低衰减率、防火等级高、散热性好、绝缘好、易清洗等优点，可有效降低光伏电站的 LCOE。
双玻组件对玻璃提出减薄要求：与单玻组件相比，双玻组件因正反面两块封装玻璃明显增加了重量，带来了制造、运输、安装、维护等各项成本的提高，因此行业内对光伏玻璃提出了降低厚度的要求。目前单面组件多采用 3.2mm 厚度的光伏玻璃作为封装面板，据 CPIA 统计，2019 年 3.2mm 的前盖板玻璃市场占有率约为 76.8%，随着组件轻量化和新技术的不断产生，2.8mm 及以下规格的前盖板玻璃市场份额将逐步提升。双玻组件光伏玻璃主要规格为 2.5mm、2.0mm，目前主流产品规格为 2.0mm。
透明背板或占据部分市场份额：相比双玻组件，使用透明背板的组件最大竞争优势为重量轻。但透明背板一般会加入对紫外光具有隔绝功能的材料以实现对 PET 的保护，导致短波区域透光率偏低。此外，透明背板应用时间较短，在耐候性和抗老化性方面也相对缺乏优势，成本亦相对较高，目前以欧洲、日本市场应用为主。随着成本下降和应用范围的扩大，预计透明背板组件后续有望占据一定市场份额。
组件双面化推升光伏玻璃需求：受益于双面组件的多种优势，在平价上网的大趋势下，双面组件渗透率持续提升已成为行业共识。与 3.2mm 玻璃单玻组件相比，应用 3.2mm、2.5mm、2.0mm 厚度玻璃的双玻组件对应的光伏玻璃需求分别提升约 100%、56%、25%。
BIPV（Building Integrated Photovoltaic）即光伏建筑一体化，是一种将光伏电池与建筑屋顶或墙体材料相结合的产品，其本身既是一种光伏发电系统，同时也作为建筑材料使用。常见的 BIPV 系统有光伏屋顶、光伏幕墙和光伏采光顶等。政策逐渐加码 BIPV：欧美国家相继提出 2020、2030 年近净零能耗建筑发展目标，并采用法律等强制性措施支持 BIPV（光伏建筑一体化）发展，如美国加州能源委员会发布的《2019 建筑能效标准》已于 2020 年 1 月 1 日生效，要求加州新建住宅包括三层楼以下独栋或公寓安装住宅光伏系统。我国近年逐渐加强对 BIPV 的支持。2019 年 1 月 24 日，住建部发布《近零能耗建筑技术标准》，为我国首部引领性建筑节能国家标准，部分省市也出台了扶持政策与技术标准。2019 年 11 月国家发改委发布《产业结构调整指导目录（2019 年本）》，其中鼓励类产业包括新能源产业中太阳能建筑一体化组件设计与制造。
BIPV 有望拓展光伏需求空间：随着国内建筑建材成本的升高和光伏产品价格的快速下降，BIPV 产业初步具备了大规模产业化发展的基础。根据中国建筑科学研究院太阳能应用研究中心，我国既有建筑面积 600 亿平米，可安装光伏电池近 30 亿平米，折合装机量约 400GW；每年新增建筑面积 20 亿平米，可安装光伏电池近 1.5 亿平米，折合装机量约 20GW，有望为光伏需求带来可观增量。综合考虑光伏装机需求、单晶渗透率、双面双玻组件渗透率、透明背板渗透率等因素，测算2020-2022 年全球光伏玻璃需求分别约 658、870、1,016 万吨，2021-2022 年分别同比增长 32.18%、16.79%。
光伏玻璃制造流程主要分为原片生产和深加工两个环节。其中，原片生产指将原料熔化制成为玻璃原片半成品的过程，主要包括配料、熔制、澄清、压延、退火、切片、装箱等步骤。原片生产是光伏玻璃的制作核心环节，其工艺水平直接决定了产品质量和生产效率，是各家厂商拉开单位成本的关键所在。深加工指以原片为基本原料，通过精切、磨边、清洗、镀膜、钢化、装箱等步骤提升玻璃的物理和化学性能的最终产品，用作组件的封装面板。主要工艺环节如下：（1）配料：各种原料经进厂卸车、倒运、精确称量、混合均匀后形成配合料，按一定比例加入碎玻璃后输送至窑头料仓。（2）熔制：配合料经投料机进入熔窑后，经高温熔化、澄清、均化后形成合格的玻璃液，从溢流口流入压延机。澄清过程是熔制过程中关键，将直接影响玻璃最终的质量。（3）压延：高温玻璃液流动至压延机双辊间隙，通过对辊间隙时被迅速碾压、摩擦、拉伸成型，形成压花玻璃板，经活动辊台进入退火窑。（4）退火：连续的玻璃带在退火窑以缓慢的速度冷却，以消除玻璃中产生的热应力的过程。（5）切片：玻璃带经纵切、横掰、加速辊道、落板后运送到堆垛区，由机械手取片堆垛。切片时产生的废玻璃经粉碎后加入配合料重新熔化。（6）镀膜：将待镀膜的玻璃清洗、干燥后，由滚涂设备将镀膜浆料均匀滚涂在玻璃基板上，以提高光伏玻璃透光率。（7）钢化：将预处理后的光伏玻璃加热到适宜温度后迅速冷却，使玻璃获得较高的强度。
工艺难点主要在于低铁控制和温度控制：超白玻璃生产工艺难度较高，主要体现在配料和熔制环节，压延、退火、切片等原片生产的其他环节以及深加工的主要环节均与普通玻璃的生产工艺差异不大。（1）低铁控制：光伏玻璃对铁含量的要求很高，在配料计算中，一般以各厂商配方的标准成分为基准，对各种原料化学成分含量进行配平运算，而 Fe2O3在计算中为带入项，因此对各项原料的化学成分含量特别是铁含量有明确要求。在制作过程中需严格控制原料的化学成分、精确控制原料称量、尽可能提高配合料均匀度等工艺标准，同时原料输送设备必须采取高效除铁控制措施，以避免造成原料的二次污染。
（2）精确控制熔窑玻璃液上下温差：超白玻璃铁含量低，玻璃液透热性好，垂直方向上温度梯度减小，导致池底的温度升高，表面温度降低，造成玻璃液上下温差减小，玻璃液对流减弱，微气泡不易排出，澄清难度增加。因此熔窑的结构设计上，需要适当增加窑炉池深，采用逐级抬高的台阶式池底结构，设置鼓泡装置和窑坎结构，采用窄长卡脖结构，主横通路设置调压小烟囱，池壁设计为拐角形式等。在工艺控制上主要体现在两个方面：一是玻璃色泽的控制，窑炉气氛需调整为氧化性，对燃料的成分也需要控制，避免产生硫化铁降低白度。二是玻璃澄清质量的控制，一般采用多点温度控制技术确保温度的精细控制。
光伏玻璃具有较高的行业壁垒：光伏玻璃技术壁垒较高，长期技术经验积累和完备的工艺流程构成了非玻璃生产企业进入光伏玻璃行业的主要障碍。此外，与普通玻璃生产线相比，超白玻璃生产线在料方设计、配料工艺、窑池结构、熔化工艺、控制流程等方面均有更高要求，普通玻璃的生产线无法轻易转换为光伏玻璃生产线。除技术壁垒外，光伏玻璃行业还具有认证、客户、规模等方面的进入壁垒，形成了新进入者寥寥的整体格局。
与技术迭代迅速且技术红利共享的光伏电池片行业不同，光伏玻璃行业技术发展平稳，产品生命周期较长，且光伏玻璃为工业标准品，因此成本控制是行业的核心竞争要素，一般可通过技术升级、提高效率、扩大规模等措施降本提升竞争力。光伏玻璃的成本主要由原材料、燃料动力、人工成本、制造费用等构成，其中原材料和燃料动力占成本的 80%以上。光伏玻璃的原料包括石英砂、长石、白云石、石灰石、纯碱、芒硝等，由于不同产地原料的成分差异较大，因此为保证原料成分稳定，一般会选择定点砂矿采购优质低铁原料。以石英砂为例，我国石英矿储藏量丰富，安徽凤阳、江苏东海、安徽蚌埠、广东河源、江苏新沂、新疆准东、辽宁彰武、河北灵寿等地均为石英砂产业聚集地，但符合标准的砂矿不多，主要分布在安徽凤阳、广东河源、广西、海南等地。一般情况下，为节省运费，企业会本着就近原则在当地采购石英砂。
原料成本主要受纯碱影响：原料一般占光伏玻璃成本比重 30%-40%。在原料中，纯碱占比接近 50%，石英砂超过 25%，其他原材料成本不足 25%。石英砂价格波动相对较小，一般随 CPI 波动，此外，一些企业为了保障原料供应安全，锁定石英砂采购成本，直接投资相关矿产，如信义光能控制了部分广西北海、广东河源的石英砂资源，福莱特拥有安徽凤阳储量 1,800 万吨的优质石英砂采矿权等。因此，纯碱是影响光伏玻璃成本的主要因素之一。纯碱上游为原材料盐与氨气，成本相对较为稳定，价格变化主要受下游需求影响。纯碱下游有玻璃、无机盐、氧化铝、玻璃、洗涤用品等行业，其中玻璃消耗纯碱占比达 55%，对纯碱的价格影响最大，因此总体上纯碱价格走势与玻璃需求有一定相关性。
窑炉和钢化炉为主要耗能设备：光伏玻璃的燃料动力主要包括石油类燃料、电和天然气等。原片生产环节主要能耗以天然气、石油类燃料和电为主，其中窑炉为主要耗能设备；深加工环节以用电为主，其中钢化炉为主要用电设备。
石油类燃料是影响燃料成本的主要因素：燃料成本一般占光伏玻璃总成本的 30%-40%，其中电力和天然气由市政供应，为政府指导价，各地价格略有不同，总体而言较为稳定，而石油类燃料受国际原油价格影响波动较大，价格也更难判断，因此是成本变动的最主要来源。一般而言，每吨石油焦价格下降 100 元，每重箱玻璃生产成本下降 1.06 元。为尽量降低石油类燃料价格大幅波动对成本的影响，行业内许多公司装配石油类燃料和天然气双燃料系统，可根据石油类燃料和天然气的价格效益比合理选择燃料结构，且近年来受制于环保压力，厂商越来越重视天然气的使用，如福莱特最新设计的 1,200 吨/日熔炉以天然气为主要燃料，石油类燃料为备用系统。以福莱特为例，虽然尽管2015-2018H1 期间，原油价格波动超过了 240%，但总体上燃料动力费用占采购金额的比例在 39%-45%之间波动。
熔窑技术升级是降本空间的主要来源：光伏玻璃技术更新迭代较慢，原料单耗稳定但价格受市场影响较大，因此熔窑技术升级是行业降本的最主要来源，目前熔窑的技术升级主要包括大窑炉和全氧燃烧技术两个方向。大窑炉可有效降低单位能耗：规模化的生产线有助于提高生产效率和成品率，并由于自动化程度较高可减少单位员工数量，从而降低单位能耗。大窑炉生产线已成为行业的发展趋势。据 CPIA 统计，行业平均单窑规模从 2010 年的 232 吨/日增加到 2018 年底的 535 吨/日。近几年新增以 500 吨/日以上的窑炉为主，目前最大在产熔窑产能达到 1,000 吨/日，最大拟建熔窑产能达到 1,200 吨/日。以福莱特 1,200吨/日窑炉为例，其成品率 86%，高出行业主流成品率 78%约 8 个百分点，单位能耗可比普通窑炉降低 15%-20%。但另一方面，也应注意到，当熔窑面积>125m2 时，单位能耗下降斜率变缓，意味着技术升级带来边际效益递减，在未来没有大的技术突破情况下，管理能力或将成为区分优质公司的重要因素。
全氧燃烧技术可提高 5%成品率：据 CPIA 统计，截至 2018 年底，我国全氧燃烧在产窑炉 7 座，产能3,860 吨/日，占总产能的 19.5%。与空气助燃窑炉工艺相比，首先，全氧燃烧工艺在熔化过程飞料大幅度降低，整个玻璃熔化过程工况稳定，澄清区气泡释放彻底，产品质量更加稳定；其次，全氧燃烧工艺且由于氧气参与燃烧，每年可节能约 17 万吨标煤；再者，全氧燃烧工艺火焰温度高，可提高熔化率约 5%-10%，有效提高产量；此外，采用全氧燃烧技术可以取消蓄热室结构，节省约 40%的投资；最后，全氧燃烧可使废气中 NOX排放量减少 77%，粉尘排放量减少约 80%，SO2排放量减少约 30%，大大降低行业环保压力。综合来看，采用全氧燃烧技术整体可提高玻璃成品率 5%以上。玻璃原料采购及销售运输成本较大：光伏玻璃的原料及成品运输一般分为公路运输、铁路运输、水路运输 3 种形式，其中水路运输成本最低，约为公路运输成本的一半，但有明显的地域性，多数玻璃企业不具备条件，目前公路运输为主要运输形式。在原料采购环节，从矿山到仓储需要经过短倒、运输到厂、卸车、倒运、存放等多个环节，且受制于原料包装方式，部分环节仍需人工装卸，增加了管理难度和运输成本，根据《玻璃》期刊，运输费用构成了玻璃原料采购费用的主要部分；在成品运输环节，玻璃制品为易碎品，运输成本高、装卸风险大、手续办理繁琐、破损率高，对包装及物流有很高的要求，运输过程也需安排专人专车运输，光伏玻璃的运输成本约为 1 元/m2。
行业实现进口替代，形成双寡头竞争格局：光伏玻璃行业发展历史主要分为三个阶段：2006 年前光伏玻璃市场基本由法国圣戈班、英国皮尔金顿（后被板硝子收购）、日本旭硝子、日本板硝子四家外国公司垄断，光伏玻璃的进口价格高达 80 元/m2以上。2006-2016 年，国内光伏玻璃企业通过技术引进吸收逐步国产化，并实现进口替代，国内光伏玻璃产能在全球中的占比快速提升，旭硝子等国外企业纷纷退出市场。2016 年至今，行业逐渐形成生产区域集中和规模集中的格局，技术开发速度进入平稳期，信义光能与福莱特坐稳行业前两把交椅，行业形成双寡头竞争格局。2019 年国内光伏玻璃产量约占全球光伏玻璃总产量的 95%以上，其中信义光能、福莱特在产产能分别占比 30.8%、20.9%，两家龙头企业市占率之和由 2015 年的 45.3%提升至 2019 年的 51.6%。
龙头企业盈利能力突出：近年行业内基本仅有信义光能与福莱特两家龙头企业有 1,000 吨/日级别的大型窑炉投产，新投产的大规模产线相较于原有产线具备显著成本优势，且大窑炉需要的初始投资较高（8-10 亿元/千吨），在一定程度上增加了中小型企业更新产线降低成本的难度。此外龙头企业在技术工艺方面的经验积累使得光伏玻璃产出率相对更高，对生产成本的摊薄效果优于二线企业。根据各公司财务数据，近年来光伏玻璃行业龙头企业相对于二线企业在盈利能力上具备显著优势，信义光能与福莱特光伏玻璃业务的毛利率一直保持在 25%以上，相比于二线企业平均领先 10-15 个百分点。
2019 年光伏玻璃价格三连涨：2018 年受 531 政策影响，国内光伏需求下滑明显，光伏玻璃价格一路走低，3.2mm 镀膜、3.2mm 原片玻璃年内分别最低报至 20.60、12.63 元/m2。2019 年受益于海外装机需求增长与双玻组件渗透率的持续提升，光伏玻璃供需反转，3 月、9 月、11 月光伏玻璃价格出现三次集中上涨，全年累计涨幅 22.36%。
2019 年光伏玻璃价格的上涨是供需阶段性偏紧的结果：供给方面，根据卓创资讯统计数据，截至 2019年 12 月，国内光伏玻璃在产产能 25,360吨/日，与年初相比，在产产能增长 23.17%。以主流 78%成品率计算，超白压延玻璃 2019 年产量 616.48 万吨。需求方面，根据装机数据测算，2019 年 Q1-Q4 光伏玻璃需求分别约为 144、140、174、213 万吨，Q1-Q2 供需略偏紧，Q3-Q4 则呈现供不应求的格局。
光伏玻璃是光伏组件的核心辅材之一，相较于普通玻璃有显著更高的性能要求。光伏玻璃需求与光伏装机高度相关，预计 2020-2022 年全球光伏装机约 120GW、160GW、190GW。此外光伏玻璃需求受益于双面双玻组件渗透率的快速提升，预计 3 年内渗透率有望超过 60%。预计 2020-2022 年全球光伏玻璃需求分别约 658、870、1,016 万吨，2021-2022 年分别同比增长 32.18%、16.79%。从供给侧来看，光伏玻璃行业具备技术工艺等多方面壁垒，技术迭代相对较慢，竞争格局相对稳定。就 2020 年而言，行业新增产能投产节奏或慢于预期，而同时组件需求高峰已出现，近期供需错配明显，行业已迎来涨价。