系统工程

兴业证券:特斯拉重新定义光伏 瞄准三大投资主线

2020-04-07 10:42:30 兴业证券

这一次,重新定义光伏——特斯拉光伏深度系列之二

核心观点

消除市场的片面普遍认知与偏见,我们通过对特斯拉新品Solar Roof V3的成本详细拆分和售价测算得出结论:在美国售价为28元/W的Solar Roof V3并不贵,且在中国市场定价有望降至21元/W,具备价格竞争力,未来成本下降潜力巨大。

●Solar Roof V3在美国相比同类产品,价格较低,且美观度更高,生命周期内净收益为正,具备放量大前提。

●Solar Roof V3对有更换/新建屋顶的用户,已经具备财务投资价值,不考虑储能,投资回收期9-12年,考虑储能投资回收期14-16年,而产品全生命周期为25年。

●Solar Roof V3美国售价28元/W,高于中国传统屋顶电站价格近4倍,系美国市场非技术成本较高所致。预计在中国市场销售价格可下降30%,至21元/W,且随着产业链配套和规模化生产,成本有进一步下降空间。

这一次重新定义光伏, Solar Roof V3是特斯拉推出的革命性产品,在户用产品两大核心因素:性价比、外观,均有显著竞争力。Solar Roof V3在美国市场全生命周期内实现扭亏为盈,即是放量大前提,且在中国也具备经济性,未来成本仍然有较大下降空间。性价比、外观叠加品牌效应,我们认为Solar Roof V3在美国和中国市场都有成为爆款产品的潜质。

投资建议:特斯拉Solar Roof V3超预期降价,有望加速市场拓展,提升公司光伏业务规模,三大投资主线:

(1)特斯拉光伏供应链:已知供应商:正泰电器(逆变器)、亚玛顿(玻璃)、南玻A(玻璃),及潜在供应商。

(2)布局BIPV市场的企业:BIPV为蓝海市场,市场空间较大,推荐布局BIPV的企业:隆基股份、东方日升等。

(3)光伏制造龙头企业出货量提升:BIPV产品结构与传统组件相似,拉动产业链出货需求,推荐龙头制造企业:通威股份、隆基股份、中环股份、阳光电源、东方日升等。

报告正文

01Solar Roof V3简介:V3有望成为爆款产品

1.1 Solar Roof V3发布,价格28元/W

2019年10月,Solar Roof V3推出,或成为特斯拉光伏业务的拐点:

●2019年10月,特斯拉推出第三版太阳能屋顶(Solar Roof V3),第三代产品有潜力成为市场爆款,特斯拉光伏业务拐点

●Solar Roof V3产品迭代体现在系统价格下降、安装速度提高,其中,价格相较上一代产品下滑40%是最大亮点。

●因此,特斯拉创始人Musk19年Q3宣布重振太阳能业务,设定目标尽快达成每周安装1000个屋顶。而2019年公司装机量仅为173MW,若按10kW一户计算,2019年仅安装1.7万个屋顶。若完成目标则公司安装量增长2倍以上。

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1.2 V3比V2价格下降40%,经济性更佳

Solar Roof V3相对以前版本的变化:设计优化,全方位提升:

●单个“瓦片”面积变大:从Tesla发布会来看,2016年发布时,特斯拉1片的仅容纳1-2片电池,。而Solar Roof V3采用15英寸*48英寸,表面积提升5倍。

●“瓦片” 电池数量增加:V3产品预计电池个数为16个,而此前版本仅为2个,单位产品容纳电池个数增加。

●“瓦片”转换效率提升:报道显示,V3产品转换效率可达到12.5%,如果考虑重合部分则效率可达14.6%,较之前版本效率不足10%有显著提升。

●“瓦片”售价下降40%:V3产品单瓦售价仅为4.1美元(含安装费等),相较于之前版本,价格下降40%。

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Solar Roof V3经济性对比:V3能够收回投资成本,是关键的转折点:

●由于V3销售价格大幅下降,,V3比V2更具经济性。以9.45KW系统为例,且根据建议搭配一个储能Powerall,则Solar Roof V2在系统生命周期(30年内)净收益为-4212美元,而V3可在全生命周期(25年内)收回全部投资成本,并产生7609美元的正收益。因此V3相比V3经济性更佳,实现系统净收益扭亏为盈,经济性提升将成为V3放量的关键转折点。

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1.3 Solar Roof 属于BIPV,不同于传统屋顶电站

Solar Roof 是屋顶+光伏的融和,而非单纯的传统光伏产品:

●屋顶+光伏的融和:Solar Roof是BIPV(光伏建筑一体化)的一种,将屋顶与光伏融和而非结合。与传统屋顶上铺设光伏不同,Solar Roof兼具屋顶和发电功能,可以将其看作为一种建筑材料。

●更加美观实用:Solar Roof 将光伏发电装置嵌置与屋顶瓦片中,外观与普通屋瓦无异,且特斯拉还专门设计了定制配件、通风口和天窗,最大程度保障屋顶颜色一致性与造型美观度。

为了方便区分,我们将传统模式称为“屋顶电站”(如左图),将BIPV称为“光伏屋顶”(如右图)

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1.4 Solar Roof V3提供一站式的服务

Solar Roof V3售价虽高但包含了一站式服务,及全配套的系列产品:

●Solar Roof V3在官网售价4美元/W,折合人民币28元/W,相比较与中国户用成本5-6元/W高出近4倍。

●但事实上,Solar Roof 具备屋顶的功能,其中提供的产品和服务也更多。价格中包含安装、设计等费用。特斯拉主要提供的产品包括:(1)防潮层(Underlayment);(2)光伏屋顶-Solar Roof V3;(3)金属边框(Metal Framing);(4)组装配件(Mounting Bricks);(5)电力系统(The Electrical System)

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1.5 Solar Roof V3产品标准化,外观一致性好

●Solar Roof V3 样式主推单一样式:此前官网样提供4种样式产品,但大概率因为发电效率和安装效率的考量,目前只提供纹理版。近2年公司专利申请集中于平面样式(光滑、纹理等),预计是因为便于标准化安装和标准化设计。

●Solar Roof V3 包含两个版本:可发电版本和非发电版本,两种瓦片外观相同,客户可以根据用电量决定可发电瓦片的数量和占比,非发电版多分布于非光照面,以保证屋顶外观一致性。根据我们测算,发电版采用光伏玻璃,增加透光度,提升发电量,而非发电版仅使用普通玻璃,两者单位面积售价相差3.5倍。

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02问题1:Solar Roof V3 与美国同类产品相比,贵吗?

2.1 Solar Roof V3在美国与专业的光伏屋顶价格相比并不贵

●Solar Roof 在美国竞争对手主要有三家:

(1)Certain Teed,以前是屋顶制造商,目前提供太阳能安装,提供一体化建设,但是美观度远不如特斯拉;(2)Dow Powerhouse,首家光伏屋顶制造商,2018年5月RGS能源购买其Powerhouse 3.0瓦片的独家版权;(3)Suntegra,公司位于纽约,是光伏屋顶的新晋者,与特斯拉几乎同时宣布屋顶产品;

●Solar Roof V3价格并不高:综合来看,三家竞争对手单瓦造价处于3.8-6.7美元之间(人民币26.3-46.5万元)。Solar Roof V3较V2价格下降后,已经处于价格合理区间,甚至价格低于竞争对手,竞争力十足。

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2.2 同等价格下特斯拉光伏屋顶更加美观

●外观一致性更好:特斯拉将光伏电池融合在Solar Roof 中,发电版和非发电版能够完全铺满整个屋顶。而其他厂商产品虽然比传统屋顶+组件美观,但不同材料间隙明显。Solar Roof的外观一致性好于市场所有产品。

●外观更像真屋顶:特斯拉在产品中添加滤光涂层,涂层使得产品仅在垂直角度能看到电池,自地面看向屋顶时,Solar Roof呈现统一色泽。虽然会减少发电效率,但是美观度及屋顶仿真度更高。

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2.3 Solar Roof V3不考虑储能投资回收期9-12年,考虑储能投资回收期14-16年,具备投资价值

●测算使用1000-5000平方英尺的屋顶面积及合适的装机规模,同时配套以Powerall储能电池,考虑到美国太阳能投资税收减免(ITC)26%,在25年生命周期内,整套系统的净现值均大于0,投资回收期仅14-16年,具备投资价值。若不考虑Powerwall,则投资回收期为9-12年。

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03问题2:Solar Roof V3 与美国“屋顶+组件”相比,贵吗?

3.1 相比“屋顶+组件”,Solar Roof V3更便宜

●根据官网显示价格,以小型屋顶安装10kW的项目为例,约为2000平方英尺:

方案一:Solar Roof V3。初始售价4.25万美元(含安装费),考虑ITC(税收抵免,美国的光伏支持政策),售价降至3.4万美元,折合人民币23.7万,单位价格23.7元/W,或1261元/平方米。

方案二:屋顶+组件。售价为3.5-4.4万美元,折合人民币24.1-30.6万元。其中,屋顶材料1.5-2.4万美元,折合542-885元/平方米。光伏电池组件2万美元,折合人民币13.7元/W。

从综合售价来看,如果考虑屋顶成本,Solar Roof V3完全有能力对标“屋顶+组件”业务模式,初始售价上已经有显著优势。

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3.2 讨论Solar Roof V3 需要区分两种需求:需新建屋顶,无需新建屋顶

●Solar Roof V3 是屋顶+组件的集成,对于已有屋顶的用户,如需安装Solar Roof V3 需要将屋顶拆除后安装

●对于业主来说,是否新建屋顶决定了其对Solar Roof V3 的功能需求,进而决定了对Solar Roof V3 的价值测算

●我们将需求区分为两种情形:需新建屋顶,无需新建屋顶,两种模式下的Solar Roof V3净成本有所不同。对于需新建屋顶的业主来说, Solar Roof V3 净成本为其售价与屋顶成本之差,而对于无需新建屋顶的业主, Solar Roof V3 净成本等于其售价。

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3.3 Solar Roof V3 仅在新建屋顶上具备性价比

条件假设:屋顶面积2000ft2,光伏装机量8.5kW

●情形一:若需要更换/新建屋顶,则Solar Roof V3 与屋顶电站+沥青屋顶价格相近,但远低于屋顶电站+其他材质屋顶,更具有性价比。

●情形二:若无需更换/新建屋顶,则Solar Roof V3比普通屋顶电站费用高52%,因客户对屋顶支出是不必要的,因此不具有经济性。

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04问题3:Solar Roof V3 在中国有经济性吗?

4.1 研究方法:考虑特斯拉在中国经济性,我们首先拆分美国市场的系统构成,再根据中国实际情况对关键变量进行假设

●美国系统售价高因美国市场非技术成本所致,因此通过传统模式,拆分Solar Roof V3的特有成本;

●我们再降Solar Roof V3特有成本平移到中国市场(安装费用考虑了两国的差异),结合中国市场的通用成本,推算出中国市场Solar Roof V3的售价。

4.2 测算步骤:思路是将特斯拉特有成本拆出后,平移至中国市场

①已知Solar Roof V3 在美国的售价(4.3美元/W),假设Solar Roof V3在美国市场的通用成本(逆变器+电力设备+非技术成本等)与屋顶+组件模式相同

② 测算出特斯拉的特有成本(产品构成、销售费用、安装费用)

③ 在中国市场,将特斯拉在美国的特有成本适当调节后平移至中国市场

④ 假设 Solar Roof V3 在中国市场通用成本与屋顶+组件模式相同

⑤ 在中国市场,将Solar Roof V3特有成本+非通用成本加总,测算Solar Roof V3在中国的售价

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4.3 美国市场光伏电站价格普遍较高,是中国市场的2-3倍

●美国屋顶电站中电站售价(即仅电站建设成本,不含屋顶成本)约为1.8-3.6美元/W,折合人民币16-25元/W,不同的周差距较大,平均成本水平在2.9美元/W,折合人民币20元/W。

●相比之下,中国屋顶电站系统成本仅为4-6元/W,美国市场成本是中国市场的4倍。通过分析,我们认为主要是两大影响因素:居民电价高和非技术成本高

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4.4 影响因素1:高居民电价

●不同于中国,美国电费工业用户不补贴居民用户,又因居民用电量少,居民电价普遍较高,平均电价为0.9元/kWh,而中国居民电价平均水平仅为0.5元/kWh,即美国居民平均电价是中国平均水平的仅2倍。

●美国居民电价高,建设电站的普遍意图为“自发自用”,因此即便美国系统成本比较高,也仍然具备经济性。美国户用市场普遍收益率在10%-13%,最高可达22%,投资回收期约为7-8年。

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4.5 影响因素2:高非技术成本

●美国产品价格高比较普遍主要系非技术成本,根据IRENA测算,屋顶电站中组件、逆变器等核心成本占比25%,而非技术成本占比高达60%-65%。

●美国非技术成本主要包括:许可费、销售税、人工成本、交易手续费等,其中许可费类似于中国市场的“路条”

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4.6 Solar Roof V3 美国系统售价拆分及对比:光伏瓦2.2美元,销售费用为0,具备竞争力

●我们根据传统屋顶+组件模式的业务成本,尝试拆分特斯拉光伏屋顶成。其中,考虑可对比性,假设逆变器、电力设备、供应成本、建设费用、许可费用、销售税、运营费用两者成本相同,进而推算

●两者区别主要体现在三方面:(1)产品:特斯拉使用Solar Roof 替代组件和屋顶,其中Solar Roof预计产品单价(不含安装等费用)实际价格为2.22元/W;(2)销售:特斯拉线上销售,而屋顶电站依赖上门推销,销售费用较高;(3)安装成本:虽然特斯拉目标是8小时完成安装,安装成本与屋顶电站相似。但目前实际进度预计成本在1.8美元/W。

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4.7 Solar Roof V3中国售价预测:当前产品在中国已经具备经济性

●相比之下,中国虽然也有非技术成本,但是整体电站系统建设(不含屋顶)中非技术成本占比仅为20%-30%。

●如果特斯拉进入中国市场,则相应的政策及市场环境变化,非技术成本也会相应缩减。我们仍假设逆变器、设计费、电力系统和供应链成本与中国相同,仅产品、销售费用、安装成本不同,则特斯拉Solar Roof V3售价预计为20.8元/W,在中国市场与成熟的屋顶电站售价相同,若考虑屋顶成本,则已经具备经济性。但与美国市场相似,产品仅针对新建屋顶有经济性可言。

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4.8 对于不同需求业主,Solar Roof V3 投资回收期不同:目前仅适合需新建屋顶的业主

●需新建屋顶的业主,具备投资价值。对于该类业主,业主若不安装Solar Roof V3 ,也需要购买屋顶。则特斯拉售价20.8元/W,其中传统屋顶成本12元/W,则光伏屋顶实际净支出为8.8元/W。按目前中国补贴政策,预计12年收回投资期。具备经济性,但相较于普通屋顶电站7-8年投资回收期,仍需降成本。

●无需新建屋顶的业主,不具备投资价值。对于该类业主,屋顶支出不在计划内,实际承担的成本即为20.8元/W,投资回收期为31年,项目没有实际投资价值。

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4.9 Solar Roof V3售价再下降18%-33%,即可激发不同需求用户的建设意愿

我们认为对于用户来说,有2个对Solar Roof V3需求意愿提升的临界点:1、针对需新建屋顶的业主,实现投资回收期7-8年,即与传统模式相同;2、针对无需新建屋顶的业主,实现全生命周期内收益抵消屋顶建设成本,即Solar Roof V3 屋顶免费。

●若新建屋顶的业主,能实现投资回收期7-8年,在不同补贴强度下 Solar Roof V3售价需下降18%-22%。

●若无需新建屋顶的业主,能够25年内收回投资,相当于免费获得崭新的特斯拉发电屋顶,则Solar Roof V3售价需下降23%-22%

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05问题4:Solar Roof V3还有成本下降空间吗?

5.1 Solar Roof V3产品构成与传统组件无异,原材料采购成本较低

●Solar Roof V3 仅从终端消费者的角度来看,定价合理。但是从产品构成上来看,主要生产原材料都已经规模化生产,理论成本应与传统组件差异较小。我们尝试根据Solar Roof V3结构及产品构成拆分成本。

●从专利展示中,可以看出产品结构与传统组件相似,其中,玻璃、EVA、电池、背板均与传统组件一致。差异主要体现在两方面:(1)玻璃和电池之间增加滤光层,能增加产品美观度,但损失了发电效率;(2)产品背面金属框架设计与传统组件不同,预计金属框架用料多于传统组件。

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5.2 通过拆分, Solar Roof V3理论成本应较低,目前售价较高主要是人工、安装、摊销等原因

●由于Solar Roof V3结构与传统组件高度相似,我们通过产品结构拆分出Solar Roof大致的成本构成。其中,我们对电池、背板、EVA等标准化产品价格假设与传统组件一致,玻璃、边框工艺较为成熟,即使定制化预计成本增加也有有限,预计成本为传统组件的2.5-4倍。

●通过拆分,我们可以发现,即便考虑定制化的原材料价格更高,但原材料成本比例仍然较低,仅为20%。而“其他+利润”项目占比达到80%,而公司光伏利润并不丰厚,我们认为主要是公司尚不具备规模化效应,在人工生产成本、安装费用、折旧摊销等成本较高所致。

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5.3 成本下降空间1:Solar Roof生产未实现自动化,人工成本高:

●根据GigaFactory2的生产流程显示,在敷设玻璃、产品检测、产品运输转移等过剩均使用人力完成,自动化程度较低。

●而对比传统光伏组件,组件环节生产线实现了全自动化,因此人工成本仅为0.03元/W,占成本比例仅为2%。

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5.4 成本下降空间2:Solar Roof 安装速度仍有较大提升空间

●根据前期的项目案例,用户普遍反映安装时间较长,安装速度较慢。一方面,7-11天的施工期影响客户体验,另一方面也严重提升了安装成本。

●根据Musk最新目标,Solar Roof 8小时安装完成,顾客可实现上班出门,下班回来后屋顶焕然一新。若能够实现8小时安装,则在美国的安装成本可降至0.26元/W,与屋顶电站0.24元/W相近。若在中国,预计安装成本能够再下降75%。

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5.5 成本下降空间3:单位产能厂房面积

●Gigafactory2约11万平方米,目前产能仅为1GW,未来计划扩产至2GW。则目前1GW占地11万平方米,未来扩产至2GW单GW占地5.5万平方米。相比国内厂商,单GW占地2万平方米。公司现有工厂摊销较高。

●2020年3月特斯拉在中国招聘项目工程经理及业务拓展经理,工作地点位于上海临港超级工厂。若特斯拉工厂正式落户中国,则人工、厂房及配套产业链优化空间巨大。

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06特斯拉光伏业务产业链拆解

布局集中在产业链下游,贴近客户端

●在光伏产业链布局上,公司覆盖电池生产、组件生产、电站建设及销售。

●公司供应链比例较重的是硅片、玻璃采购,此外逆变器也有合作商:

硅片:暂无公布直接供应商

玻璃:亚玛顿、秀强股份(维权)、南玻A

逆变器:正泰电器

涂层:3M

07中国BIPV市场萌芽,万亿蓝海待开发

中国BIPV万亿蓝海市场待开发

●既有屋顶面积:我国既有建筑面积600亿平方米,根据中国建筑科学研究院测算,光伏可安装面积近30亿平方米,折合约400GW,最大市场规模68000亿元。

●新建屋顶面积:我国每年新增竣工面积约40亿平方米,光伏可安装面积近1.5亿平方米,折合约20GW,最大市场规模3400亿元。

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08挑战

挑战1:屋顶使用期限不足以收回投资

●根据美国建筑协会统计美国典型居民一般住13年,意味着项目可能未收回投资就会更换居住地点。

挑战2:连接点多故障率高

●Solar Roof V3比传统产品多出数百个连接,故障风险高。

挑战3:人工费用高

●Solar Roof V3希望能做到8小时完成。但事实不及预期,2020年1月25日Austin Flack首位solarroofV3用户Twitter提及,7天可以安装好,大约6人。

挑战4:屋顶非标准化

●不同屋顶、住户用电需求不同,甚至需要额外勘察费;

●随着经验积累,可能更加娴熟,但是在美国房屋相对非标,空间也相对有限。

挑战5:Solar Roof发电效率比传统组件低

●滤光层虽然美观,但会影响发电效率;

●瓦片只能沿屋面而建,而非沿最佳角度而建;

●屋顶整体透风性能较差,光伏电池易变热,发电效率逐渐衰减。

挑战6:中国户用容量有限需要抢装

●在中国户用仍需补贴,2020年度电补贴为0.08元/kWh;

●补贴发放遵循“先到先得”的原则,因此对建设速度要求较高。

09风险提示

●美国电价大幅波动

●特斯拉光伏安装量不及预期

●采购材料成本价格大幅波动

●全球光伏供给不足等风

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