当前位置: 金属 >> 金属前景 >> BIPV打开碳中和背景下建筑建材新蓝海
光伏建筑是应用太阳能发电的一种新概念,其中BIPV模式强调的是系统集成,与建筑结合度高。目前光伏与建筑结合主要有BAPV(BuildingAttachedPhotovoltaic)和BIPV(BuildingIntegratedPhotovoltaic)两种形式,从定义来看,BIPV是一种将光伏产品集成到建筑上的技术,即光伏建筑一体化,而BAPV则是简单地将光伏系统附着在建筑上,因此BIPV更具备产品集成的特质;从施工过程来看,BAPV采用特殊的支架将光伏组件固定于原有建筑结构表面,BIPV则是与建筑物同时设计、施工和安装,并与建筑物形成高度结合;从结构类型来看,BAPV主要是“安装型”光伏建筑,主要功能是发电,不破坏或削弱原有建筑物的功能,而BIPV是“构件型”和“建材型”光伏建筑,作为建筑物外部结构的一部分,既具有发电功能,又具有建筑构件和建筑材料的功能,与建筑物形成统一体。
BIPV系统材料造价成本更低,且全生命周期角度更具备经济性价比。直观造价来看,根据北极星太阳能光伏网的某钢结构厂房实际工程数据,BIPV系统可在铝镁锰屋面板部分节约/㎡,而在系统固定支架配件部分多增配套轻钢檁条、铝合金压条等配件,仅需比BAPV系统多36元/㎡,因此综合材料造价来看,采用BIPV系统比BAPV系统可节约材料元/㎡,而中长期来看,BIPV系统具有更长的使用寿命,全生命周期角度具有可观的经济性。传统钢结构后置光伏发电屋面的光伏发电组件因为全部处于露天环境,寿命一般在20年,光伏建筑一体化屋面的光伏发电组件只有屋面暴露在外,有良好的密封环境,BIPV光伏组件封装用的胶为PVB,而PVB膜具有透明、耐热、耐寒、耐湿,机械强度高等特性,并已经成熟应用于建筑用夹层玻璃的制作,能达到50年甚至更长的使用寿命。
此外,BIPV系统在美观、屋面受力、防水、施工难易程度及速度以及运营维护方面都具备明显优势。
目前国内BIPV主要应用于新建工商业屋顶,住宅领域布局较少。由于屋顶面积大、电价高昂、标准化、节能减排、隔热降温等因素推动下,使得国内发展屋顶式光伏主要是以政府投资公共建筑、工业、商业等项目的屋顶为主,也存在少部分用于工商业项目的幕墙和阳台,住宅领域的布局较少,相较于BAPV的二次施工,BIPV一体化技术在工商业厂房领域具备明显的施工优势。
此外BIPV的应用也逐步拓展到遮阳棚、阳台、车棚等多个应用场景。
两维度看市场空间:渗透率提升潜力大,工业建筑有望率先放量
从光伏装机容量来看,保守预计下,至25年我国光伏装机容量有望达90GW,分布式光伏占比50%,装机容量达45GW,工商业分布式光伏占比有望达75%,对应34GW的市场空间,20-25年CAGR+62.8%;从建筑面积来看,至25年仅厂房仓库类新建建筑为BIPV带来的潜在市场有望达到27.7GW,对应市场空间亿元,20-25年CAGR+82.8%,假设住宅/商办/工业/其他建筑的屋顶占地面积为建设用地面积的30%、40%、50%、30%,按此计算当年上述建筑的可用屋顶面积可达12亿平米,是可用厂房屋顶面积的5.3倍,从新增建筑面积的角度出发,BIPV的市场潜力或更大。
BIPV将光伏组件与建筑构造结合,具备了建材的属性。以屋顶BIPV为例,其代替了屋面的固有结构,其自身具备了建筑物屋顶的功能,已经具备了建材的功能,而传统BAPV是将光伏组件固定在既有建筑结构上,更类似于一个“家电”。因此BIPV组件一方面需要具备建材的功能,也需要建立类似建材的渠道。由于建筑物在外观、尺寸、功能等方面均具备定制化属性,BIPV组件也需要满足建筑的定制化需求。而由于BIPV需要在设计阶段就进行统筹考虑,利用建筑和设计渠道更早切入,对BIPV厂商获取客户有望产生积极影响。
建筑建材企业有望主要参与产业链中后段的BIPV构造和安装环节。BIPV产品主要由光伏组件和建筑构造组成,其中光伏组件的产业链与BAPV及集中式光伏电站组件类似,且是BIPV产品迭代和成本下降的主要环节。建筑建材企业主要参与产业链的后端,一方面通过对BIPV组件的建材化改造,使其满足建筑构造的要求,如设计满足搭接要求的边框、边缘防水构造、支撑构造、及在屋脊、女儿墙、烟道等部位的处理构造,而这是屋面、围护等专业施工企业的优势所在,因此理论上而言,BIPV产品的设计过程需要建筑建材企业的参与,对于难以使用标准化BIPV构件的部分,也需要专业建筑公司提供专门的设计、产品生产和安装服务。总体而言,我们认为建筑公司虽然在整个BIPV产业链中贡献的价值量比例不高,但却参与到了BIPV产品的设计、安装服务和渠道拓展过程中,若建筑公司以EPC总包方身份完成BIPV项目,则可拓展自身在产业链上的获利空间。
从建筑施工和建材部品两类公司来看:
建筑公司有望凭借BIPV提升市占率并打开产业链其余环节的盈利空间。建筑公司由于多年的施工经验,在建筑屋顶设计和围护等业务方面具备丰富的技术积攒,通过BIPV产业发展实现自身市占率的提升,若后续有望成为光伏公司BIPV系列产品的渠道经销商商则有望进一步打开利润空间。
建材公司有望在材料等方面形成合作,龙头企业在BIPV产业链发展过程中获得先发优势。由于BIPV集成建筑体系对于防水、防火等环节也提出更高的要求,我们认为建材部分龙头公司有望凭借自身的技术实力、齐全的产品体系在BIPV产业链发展中获得先发优势。
维度一:屋顶围护结构公司
森特股份:国内金属围护行业龙头,携手隆基进军BIPV蓝海。公司深耕金属围护领域近20载,在金属屋面行业核心技术突出,市场龙头地位稳定。公司现有9种屋面系统、10余种墙面系统,拥有先进的金属屋面制作工艺和现场生产技术,参与超项工程、建筑面积达1亿平米。公司业务涵盖大工业、公共建筑两大领域,在手订单饱满,先后承建北京大兴国际新机场、雄安高铁站、国家会展中心等多项国家重点工程的屋面工程项目,为大客户提供独特的个性化定制服务和完善的一体化服务。公司早年8月便与亚洲洁能资本签署《分布式光伏项目合作协议》,布局分布式光伏项目开发,目标项目资源主要以世界领先的汽车公司在中国的合资/独资的整车厂、办公楼、及适合建设分布式光伏电站的国内机场及高铁站等。近日光伏龙头隆基股份成为公司第二大股东,双方携手合作,将充分发挥公司在大型公共建筑屋顶方面的优秀设计能力和资源优势,同时结合隆基在BIPV的技术研发和产品品质上的优势,快速推广BIPV业务,扩大分布式光伏市场。
精工钢构:早期开始布局BIPV业务,钢结构龙头有望进一步开拓BIPV市场。年公司通过IPO募集资金近10亿元,其中4.31亿元拟投资光伏一体化项目,为进军BIPV市场打下良好基础。年公司与中节能太阳能签署《战略合作协议书》,在太阳能电站工程建设方面进行合作,BIPV业务稳步推进。年公司所控制企业绿筑光能承接精工能源及其下属企业拥有的30MW分布式光伏发电项目工程,BIPV业务取得重大突破。目前公司已发展成为集设计、制造、施工和安装于一体的“绿色集成建筑系统服务商”,通过旗下多家子公司开展光伏建筑一体化业务,承接BIPV项目。在发展绿色建筑、实现碳中和目标的政策推动下,公司凭借其在工业建筑、公共建筑、新型金属围护系统等领域领先的设计研发和施工能力、丰富的集成管理经验以及积累的客户资源,未来有望进一步开拓BIPV市场。
维度二:幕墙结构公司
瑞和股份:信义光能战略合作伙伴,持续深化光伏建筑领域布局。作为业内资质种类、等级齐全的建筑装饰企业之一,公司于年涉足光伏产业,与全球太阳能光伏玻璃制造龙头信义光能成为战略性合作伙伴,就光伏电站的投资建设等方面展开合作,强强联合进军光伏业务。同年公司通过非公开发行股票募集资金不超过万元,其中计划投入万元建设BIPV研发中心项目,致力于研发BIPV的技术与应用,为公司抢占市场先机、实现跨越式发展奠定坚实基础。公司通过整合在光伏系统、幕墙、钢结构、BIM技术的优势形成,系统化BIPV建筑光伏一体化解决方案,让光伏发电与建筑完美结合。目前公司在安徽金寨与信义光能共同投资的MWp光伏电站,以及在江西信丰独立投资建设的30MWP农光互补光伏发电项目均已进入稳定盈利阶段。
维业股份:建筑装饰一体化集成服务商,进军光伏幕墙领域有优势。公司拥有多项壹级、甲级资质,是业内中高等级资质最完备的企业之一,此前承接人民大会堂系列工程、腾讯大厦、深圳湾一号顶级豪华公寓等数千项各类大中型建筑装饰与设计工程,在业界属于头部梯队。公司拥有多年沉淀的专业研发技术和创新型设计经验,在建筑幕墙领域打造精品幕墙类工程具有优势。随着近日公司收购华发景龙和建泰建设的完成,产业链上下游的整合得以加强,目前公司不仅可以满足下游客户对产品多样化的需求,还可以在技术、资金、经验、渠道、规模效益等方面与标的公司之间发挥协同效应。今后公司背靠珠海市国资委,有望持续承接“粤港澳大湾区”建设释放的业务订单。优质的客户资源,以及专业的建筑资质、建筑研发设计和施工管理能力,这些正是一般光伏企业所欠缺的,因此我们认为公司进军光伏幕墙领域具备优势。
维度三:防水公司
东方雨虹:建筑防水行业龙头打造全产业链产品体系,TPO防水卷材成为BIPV绝佳拍档。公司深耕建筑防水行业二十余年,以主营防水业务为核心延伸上下游及相关产业链,形成建筑防水、民用建材、非织造布、建筑涂料、建筑修缮、节能保温、砂浆粉料等业务板块合力的建筑建材系统服务体系。公司产品品类丰富,应用场景广泛,为公司快速进入BIPV领域提供条件。BIPV光伏组件需要满足建筑材料必备的防水性,公司研发的热塑性聚烯烃(TPO)单层屋面系统与BIPV材料需求相契合,成为其拓展应用的绝佳拍档。TPO防水卷材优秀的技术性能不仅能与太阳能光伏完美结合,还能与建筑屋面本身的采光窗、通风器、换气风机、虹吸系统、避雷系统等结合,在保证防水效果的同时兼顾实用,目前已成功应用于数十万平方米的太阳能光伏屋面。
科顺股份:防水行业头部企业产能+渠道优势明显,助力BIPV快速推广。作为防水行业第二大龙头公司,公司的产品涵盖防水卷材、防水涂料两大类多个品种,拥有和正在申请的专利超过多项,已形成较为完整的产品体系,产品结构优势和研发创新优势不仅可为下游客户提供“一站式”防水解决方案,同时也为BIPV屋面系统提供更多拓展应用可能。公司已在全国布局9座生产基地,覆盖华南、华北、华东、华中、西南、东北地区,同时公司正在建设福建科顺、德州科顺二期项目生产基地,公司上述各生产基地全面投产后,公司的产能优势及供应辐射区域优势将更加明显。公司拥有三大防水品牌,对应建筑市场、家装市场、维修堵漏市场,应用于多个国家重大基础设施建设项目。公司采用直销+经销的销售模式,在全国30个省份与超过1,家经销商建立长期稳固的合作关系,客户渠道优势明显。受益于产能优势+渠道扩张,BIPV产品有望快速渗透推广。
维度四:光伏玻璃公司
亚玛顿:光伏镀膜玻璃巨头深度参与特斯拉SolarRoof产业链,有望受益国内。公司自成立以来一直专注于对新材料和新技术的研发和创新,从最初国内首家研发和生产应用纳米材料在大面积光伏玻璃上镀制减反射膜到国内率先利用物理钢化技术规模化生产≤2.0mm超薄物理钢化玻璃、超薄双玻组件,产品技术处于行业先进地位。公司目前具有光伏玻璃原片产能t/d,凤阳的原片%供应给公司,能满足公司80%左右的深加工产能。此外,公司另有2座原片窑炉合计1,t/d预计将于21年年中投产。公司同步进行深加工产能新建与技改,通过募投新增12条深加工产线对应产能超1亿平方米/年,可满足下游超10GW组件的生产需求,并对应当前市场上的和尺寸组件。原10条产线改造为5条光伏智能化加工产线,产能设计匹配凤阳3座窑炉,预计与窑炉同步投产,合计约1.2亿平方米光伏玻璃,公司将拥有深加工产线产能合计约1.5亿平方米。公司正逐步形成原片+深加工一体化能力,后续有望充分受益BIPV为光伏玻璃市场带来的增量机会。
作为国内较早进入BIPV领域的玻璃公司,公司是特斯拉Solarroof玻璃的主要指定供应商,自年开始逐步放量向其提供太阳能瓦片玻璃。目前特斯拉使用的屋顶光伏是Q4发布的第三代产品,Q3特斯拉屋顶光伏在美国部署57MW,是Q2的3倍,并计划将屋顶光伏业务扩展到加拿大。公司产品超薄大尺寸玻璃符合BIPV产品的需求,年公司在原募投项目“新建万平方米年光伏镀膜玻璃产业化项目”基础上延伸产业链,将项目整体变更为超薄双玻光伏建筑一体化(BIPV)组件生产项目,目前公司已拥有超0套/周的产能,可满足特斯拉相应需求。公司向特斯拉提供的光伏瓦占年营业收入的7%,我们认为公司作为瓦片玻璃供应商深度参与特斯拉SolarRoof产业链将为未来业绩贡献重要增长点。公司同时与隆基股份签订了光伏玻璃长单销售合同,/年将向隆基供应万平米光伏玻璃。
本文来源于天风证券《BIPV—打开碳中和背景下建筑建材新蓝海》