光伏设备行业深度：美国本土光伏产能布局有望加速，HJT路线为美国光伏最优解

证券研究报告 光伏设备行业深度： 美国本土光伏产能布局有望加速， HJT路线为美国光伏最优解 首席证券分析师：周尔双 执业证书编号：S0600515110002 zhouersh@dwzq.com.cn 证券分析师：李文意 执业证书编号：S0600524080005 liwenyi@dwzq.com.cn 2025年01月21日 请务必阅读正文之后的免责声明部分 2 投资建议 看好AI发展+降息周期带来的光伏发电需求，美国光伏本土产能建设兴起。TrendForce预计2024全年美国新增光伏装机量达50GW，预计2025年有望突破60GW。未来需求的关键在于一是AI爆发带来大量发电需求，电力缺口亟待填补，而地热和核电的地域限制大+建设周期长，光伏电站的建设周期相对较短，且不受地理位置的 限制；二是户用光伏受高利率影响最大，降息有望刺激装机；此外美国光伏用户价格敏感度不高，组件价格溢价明显。从供给端来看，美国对进口光伏产品施加201、301等关税政策，自建产能势在必行，还推出IRA法案在制造端和安装端对本土的光伏项目进行补贴，生产方面美国成本结构和中国差异大，主要体现在人工、水电费及固定资产折旧，熟练工人短缺、高工资及低人效等因素导致美国人工成本是中国的2倍，水电成本的差异主要体现在污水处理上，美国的污水处理费用是中国的2.7倍。 HJT为美国光伏市场最优解，成本&专利方面具备显著优势。相比较TOPcon，HJT可降低20%的碳排放（全流 程低温工艺）、节约70%的用电量（工序少&低温工艺）、节约60%的人工数量（仅4道工序）、节约20%- 60%的用水量，因此是最适合美国本土扩产的光伏技术路线，根据我们测算，在美国补贴助力下，HJT的盈利水平约为5.6美分/w，在这样的盈利水平下，1.2年时间左右实现设备投资回本；此外，美国专利保护机制完善 ，TOPCon与BC有较大专利风险，HJT技术最初由WaltherFuhs于1974年提出，日本三洋在1989年对其进行了技术改进并申请了专利，这些专利已于2011-2013年过期，因此在海外，尤其是美国的产能规划中，不会受到创始企业的专利诉讼。目前多家海外光伏企业已开始布局HJT产线。外资企业中，梅耶博格、Revkor、Enel和NuVisionSolar均开始计划HJT产能。 中国光伏设备具备显著优势，看好设备出海新机遇。国内设备商与龙头客户绑定，持续正向研发，技术遥遥领 先，同时中国人工成本低，设备零部件供应体系健全，设备性价比高、交付能力强、售后响应速度快。2024年 5月22日，美国贸易代表办公室（USTR）建议在现有对华301条款关税的基础上，进一步提高对中国的光伏电池等产品的关税，其中光伏产品的税率从2019年的25%上调至50%，而针对光伏设备，美国政府为促进制造业回流，为光伏设备留出了一个窗口期，允许在2025年5月31日前免征关税，因此我们判断美国设备订单有望加速落地。 投资建议：重点推荐迈为股份、奥特维。 风险提示：行业受政策波动影响风险，技术研发进展不及预期风险。 目录 一、看好AI发展+降息周期带来的光伏发电需求，美国光伏本土产能建设兴起 二、HJT为美国光伏市场最优解，成本&专利方面具备显著优势 三、中国光伏设备具备显著优势，看好设备出海新机遇 四、投资建议 �、风险提示 2024全年美国预计新增光伏装机量达50GW，预计2025年有望突破60GW大关。根据MordorIntelligence数据， 美国光伏市场预计在2024-2029年间的复合年增长率将超过20%，2025年装机量有望超60GW，需求旺盛。 美国新增发电量主要来自光伏，占新增发电量比例自2010年以来稳步提升。2024年美国光伏新增装机占新增总发电量超过64%。 图：美国装机需求预测，预计到2025年美国装机量将达60GW 图：光伏是美国新增发电量主力，2024全年占新增发电量64% 年装机量（GW）YoY 100% 其他天然气煤电风电储能光伏 56% 64% 45%44% 37%35%35%37% 27%25%28%23% 4% 8%10% 60 50 38 27 25 15 18 10 8060% 80% 6040% 60% 4020% 40% 资料来源：SEIA，东吴证券研究所整理 4 20 0 201820192020 2021 2022 2023 2024F2025F 0% -20% 20% 0% 201020112012201320142015201620172018201920202021202220232024 美国目前天然气和煤电发电占比高达59%；可再生能源仅为16%，显著低于欧盟的30%，清洁能源代替传统能源发电空间巨大。从长期来看，尽管短期可能会面临政策调整，但随着新能源技术进步及全球环境压力加大，清洁能源发展大趋势不可逆转。 光伏能源因其不受地理环境限制的特性，相较于水电站具有更广泛的应用潜力。我们认为美国在推动可再生能源替代传统能源的过程中，光伏发电将占据主导地位。 图：美国可再生能源发电比例显著低于欧盟国家，后续有望持续提升（2023年） 石油天然气煤炭核能水电可再生能源其他 16% 16% 15% 8% 1% 14% 5% 32% 9% 18% 7% 8% 29% 12% 16% 30% 35% 23% 33% 43% 13% 32% 23% 27% 17% 3% 18%13% 5% 61% 100% 80% 60% 40% 20% 图：2018-2023年，美国可再生能源发电占比稳步提升， 2023年占比16% 石油天然气煤炭核能水电可再生能源其他 10% 7% 11% 7% 13% 7% 14% 6% 16% 6% 16% 5% 19% 19% 19% 19% 18% 18% 28% 24% 20% 22% 20% 16% 35% 39% 41% 39% 40% 43% 100% 80% 60% 40% 20% 数据来源：Schneider，英伟达，Nexans，东吴证券研究所 5 0% 中国全球美国欧盟日本韩国 0% 201820192020202120222023 美国能源部于2011年启动SunShotInitiative计划，旨在通过推动创新来降低太阳能电力的成本，使其在没有补贴的情况下与传统能源竞争。SunShotInitiative通过与国家实验室、学术界和工业界的合作，支持国内光伏产业和研究企业，以实现太阳能技术的突破性进展。自计划启动以来，美国能源部已投资超过四亿美元用于 太阳能技术创新，这些投资涵盖了光伏研发、电网建设、太阳能行业劳动力发展等多个方面。 该计划设定了明确的目标，包括到2023年使光伏发电占美国用电量的20%，以及到2050年，结合储能技术，使光伏发电占美国总用电量的50%。 图：SunshotInitiative已落地补助 图：美国能源部预计2030年光伏发电将占美国用电20%，搭配储能2050将达50% 年份 金额（美元） 用途 目标 2011 1.07亿 太阳能电池性能及效率改善，扩大新增安装数量，降低系统平衡成本，促进太阳能电网集成，研发新材料，新工 艺 在2020年前在能源系统总成本降低75% 2018 1.055亿 光伏研发，扩充和培训太阳能行业劳动力，太阳能与国家电网无缝衔接 将美国能源经济推向更清洁，更经济， 更可靠的未来 2021 1.3亿 光伏，聚光太阳能热发电，太阳能知识发展与传播，人工智能运用等 推进太阳能技术的早期研发突破，提升太阳能发电的经济性，可靠性，安全性 1.4集中式发电为主，美国现有基础电力设施无法应对快速增长的 电力需求 集中式电站一直是美国光伏装机的主要模式，占总量的60%-70%。2023年美国新增光伏装机38GW，集中式光伏装机达25.86GW，占全年总装机68%；美国光伏协会（SEIA）预计2025年新增集中式光伏装机将达38GW。 相较于工商业、户用光伏，集中式光伏电站对电网设施要求较高。美国光伏应用主要分为户用、工商业、社区 太阳能和大型（集中式）四类电站。前三种可归为分布式光伏。分布式的户用发电是不需要并网的，就地消纳即可，但集中式发电需要并网，对美国电网系统提出了比较大的需求。 美国电网分布与人口分布不匹配，无法为人口中心提供稳定电力支持。美国特高压发展受地形限制，形成东部 煤炭天然气、西部水力、南部德克萨斯天然气发电的三大电网体系，中西部及东南部缺少电网分布。三大电网 彼此互联有限。各州能源政策独立，未形成全国电网。 图：集中式电站是美国光伏新增装机主要模式 GW户用工商业集中式 37 38 26 11 14 17 14 4 5 7 6 9 60 50 40 30 图：地形特征（落基山脉）将美国电力系统划分 为东部/西部/德州三个大区 20 10 0 201420152016201720182019202020212022202320242025E 由于电网输送能力不足，美国超高压输电项目的建设和审批呈现出提速趋势。2022-2024年，美国逐年上调了未来电网的资本开支，尤其是跨州主网线路的投资。截至2023年底，美国共有在建3914英里高压输电线路，合计投资超225亿美元。 根据GridStrategies统计至23年底美国具备开工条件的高压输电项目共36个，大部分已获得启动建设的条件。这 36个项目将一共带来187GW的新能源接入能力与132GW的输电容量，将大幅带动美国电网整体容量提升。 图：截至2023年底美国在建高压输电线路，合计规划3914英里，共投资超225亿美元 地区 项目名 审议通过时间 开工时间 英里数（英里） 电压 （kV） 交流/直流 建设成本 （十亿美元） NewYork 纽约州 ChampionHudson 2010 2022 330 300 直流 6.000 Publicpolicytransmission 2019 2021 100 345 交流 1.230 MISO 中部地区 Cardinal-HickoryCreek 2014 2021 100 345 交流 0.582 Offshore 离岸地区 Multipleprojects 2016&2017 2021&2022 30 300 直流 1.902 Northwest 西北地区 TransWestExpress 2007 2023 730 600 直流 3.000 Colorado'sPowerPathway 2021 2023 560 345 交流 1.700 GatewaySouth 2007 2022 400 500 交流 1.900 GatewayWest 2007 2020 1000 500 交流 2.880 Southwest 西南地区 SunZia 2006 2023 550 500 直流 3.000 TenWest 2005 2023 114 500 交流 0.300 合计 3914 22.494 全球科技巨头发力智能算力，开启万卡集群“算力军备竞赛”。2023年以来人工智能算力市场保持高增趋势 ，谷歌、Meta、微软&OpenAI、亚马逊、xAI等多家AI巨头开启算力军备竞赛，国内头部通信运营商、互联 网企业也都逐渐开始布局。据IDC研究，预计2024-2030年全球人工智能产业规模CAGR高达37%。 AI数据中心带来大量用电需求。从发电能力角度来看，根据CNBC报道，美国数据中心带来的能耗需求 2024年达45GW，并将在2030年达到104-130GW，约占美国总发电功率的16%，而2022年该占比仅2.5%。 图：海内外龙头开启“算力军备竞赛”图：美国AI数据中心电力需求（GW） 公司 数据中心万卡集群布局进展 海外科技