太陽能屋頂產(chǎn)業(yè)專題報(bào)告特斯拉不止是新能源汽車

太陽能屋頂產(chǎn)業(yè)專題報(bào)告-特斯拉不止是新能源汽車1、特斯拉：不止是新能源汽車1.1、的使命是加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變不僅進(jìn)是一家新能源汽車公司。單單新能源汽車的成功是不夠的，如果上游電力的來源不夠清潔、可持續(xù)，依然是對(duì)地球環(huán)境的破壞。因此，可持續(xù)能源也一直也是特斯拉關(guān)注的重點(diǎn)。眾多可持續(xù)能源中，特斯拉的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克

（ElonMusk）最青睞的是太陽能。2006年，埃隆·馬斯克首次披露的《秘密藍(lán)圖》，詳細(xì)描繪特斯拉未來遠(yuǎn)景及采取的步驟。前三步是關(guān)于汽車，第四步是關(guān)于太陽能。事實(shí)上，特斯拉過去的發(fā)展路徑完全依照其秘密藍(lán)圖的規(guī)劃：從Roadster，到ModelS/X，到Model3，再到與SolarCity合作并收購SolarCity。而也做了兩件事，宣告其轉(zhuǎn)變：（1）域名由變?yōu)轫敿?jí)域名；（2）使命由“加速世界向可持續(xù)交通的轉(zhuǎn)變”修改為“加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變”，“交通”改為“能源”，企業(yè)遠(yuǎn)景更為宏大。十年后的2016年，馬斯克再次公布《秘密藍(lán)圖》的第二篇章，描繪了其下一個(gè)階段的藍(lán)圖。其中，光伏被放在首要位置，第一步即“創(chuàng)造驚人高效的、配備集成儲(chǔ)電功能的、美觀的太陽能板”。規(guī)劃了一整套以家庭為單位的能源生產(chǎn)、存儲(chǔ)、使用方案，從利用太陽能屋頂發(fā)電，到使用儲(chǔ)能存儲(chǔ)富余的電力，再到使用新能源汽車出行。馬斯克認(rèn)為，將這套以家庭為單位的模式擴(kuò)展到全世界，再輔以集中式的太陽能發(fā)電，可以解決整個(gè)能源及環(huán)境問題。1.2、SolarCity的初征SolarCity成立于2006年，由埃隆·馬斯克及其表兄弟LyndonRive和PeterRive共同創(chuàng)立，埃隆·馬斯克為任董事長，是一家專門發(fā)展戶用光伏發(fā)電項(xiàng)目的公司。SolarCity于2012年在納斯達(dá)克上市，并在2014年收購賽昂電力（Silevo），開始掌握上游電池組件制造。SolarCity成立之初，主要從事光伏系統(tǒng)安裝業(yè)務(wù)，2008年中期開始提供光伏租賃和PPA業(yè)務(wù)。2013年起，租賃和PPA業(yè)務(wù)收入開始超過光伏系統(tǒng)安裝業(yè)務(wù)。SolarCity提供3種合同模式供用戶選擇，除了普通的直接購買模式外，還有租賃模式與購電協(xié)議模式（PPA）。后兩種模式下，光伏項(xiàng)目由SolarCity出資建設(shè)。在融資方面，SolarCity也創(chuàng)新地提出了3種模式：合資模式、轉(zhuǎn)租模式和售后回租模式。SolarCity成于租賃和PPA模式，但終于負(fù)債和現(xiàn)金流壓力。由于美國擁有ITC

（投資稅抵免）與MACRS（加速折舊）等諸多政策支持，加上電力價(jià)格較高，SolarCity發(fā)展較快。但這種快速增長是建立在租賃模式和購電協(xié)議模式的基礎(chǔ)上的。光伏項(xiàng)目回收期較長，對(duì)于現(xiàn)金流構(gòu)成了巨大的壓力，公司也長年陷入虧損。1.3、的可持續(xù)能源生態(tài)閉環(huán)2016年11月，股東投票通過對(duì)SolarCity的收購。特斯拉“發(fā)-儲(chǔ)-用”

的可持續(xù)能源生態(tài)閉環(huán)開始形成。營業(yè)收入上，2016年收購SolarCity后，發(fā)電與儲(chǔ)能業(yè)務(wù)（EnergyGenerationandStorage）營收快速增長，2015-2018年復(fù)合增長率375.4%，但2019年相比2018年沒有增長。發(fā)電與儲(chǔ)能業(yè)務(wù)營收的主要貢獻(xiàn)方為儲(chǔ)能。收購SolarCity后，對(duì)SolarCity進(jìn)行了裁員和渠道上的調(diào)整，停止能源產(chǎn)品的上門銷售，轉(zhuǎn)為特斯拉門店和線上銷售，同時(shí)削減廣告支出。因此光伏業(yè)務(wù)裝機(jī)量下滑較為嚴(yán)重，反而儲(chǔ)能的裝機(jī)量增長較快。營收與裝機(jī)的波動(dòng)，一方面原因是Model3處于量產(chǎn)關(guān)鍵期，汽車業(yè)務(wù)對(duì)于資源和資金的需求更大。另一方面，也是光伏業(yè)務(wù)處于模式和產(chǎn)品的變革期，為下一階段的革命打下基礎(chǔ)。根據(jù)馬斯克的規(guī)劃，發(fā)電與儲(chǔ)能業(yè)務(wù)未來的發(fā)展前景要超過電動(dòng)汽車，也是特斯拉未來要重點(diǎn)打造的業(yè)務(wù)。在對(duì)太陽能業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整后，也積極準(zhǔn)備新產(chǎn)品的研發(fā)和布局。2、特斯拉的改變：產(chǎn)品的再定義汽車的啟示：產(chǎn)品力是關(guān)鍵。早期的電動(dòng)汽車，無論從外觀、續(xù)航、性能等方面，均大幅弱于傳統(tǒng)燃油車。而的出現(xiàn)，顛覆了大眾對(duì)于電動(dòng)汽車的認(rèn)識(shí)。無論從外觀、續(xù)航還是性能，均大幅超越同時(shí)代的燃油車和電動(dòng)車。最終毫無疑問取得了銷售上的成功，也激活了整個(gè)電動(dòng)汽車市場(chǎng)。2.1、SolarRoof太陽能屋頂：歷經(jīng)三代，臻于完善的第一步是打造優(yōu)秀的基礎(chǔ)發(fā)電單元。傳統(tǒng)的光伏組件，外觀均大同小異，用于屋頂?shù)漠a(chǎn)品與用于大型地面電站的產(chǎn)品并無太大差異。馬斯克認(rèn)為，太陽能板要像特斯拉的電動(dòng)汽車一樣像吸引人。SolarRoof歷經(jīng)三代，產(chǎn)品形態(tài)臻于完善。最早在2016年10月發(fā)布SolarRoof，到2019年10月，已發(fā)布第三代產(chǎn)品（SolarglassRoof）。SolarRoof的外觀類似于普通的瓦片，但表面為帶紋理的玻璃，分為帶電池片和不帶電池片兩種版本，二者外觀基本一致。帶電池片版本，內(nèi)部隱藏有光伏電池片，可以利太陽光發(fā)電。SolarRoof為光伏組件與屋頂材料的融合。（1）美學(xué)價(jià)值：屋頂即組件，外觀不割裂。為了達(dá)到這一點(diǎn)，在設(shè)計(jì)了特殊的百葉窗結(jié)構(gòu)，正面不阻擋陽光，從側(cè)面則看不見內(nèi)部的光伏電池。使用這兩種瓦片直接鋪設(shè)成為真正的屋頂，同時(shí)具有太陽能發(fā)電功能。特斯拉對(duì)于外觀要求較為嚴(yán)苛，要求不同角度看過去，顏色基本一致。相比傳統(tǒng)的“屋頂+光伏組件”形式，具備更好的視覺體驗(yàn)和美學(xué)價(jià)值。（2）成本節(jié)約：一方面，隨著電池片成本的降低，組件中玻璃等輔材的成本占比越來越高。另一方面，鋼化玻璃具備較好的防護(hù)性能，天然適合作為屋頂材料，電池片的防護(hù)與屋頂防護(hù)共享材料，實(shí)現(xiàn)了成本上的節(jié)約。產(chǎn)品樣式有所精簡。第一代SolarRoof發(fā)布時(shí)擁有四種樣式風(fēng)格，包括意大利托斯卡納風(fēng)格（Tuscan）、板巖風(fēng)格（Slate）、紋理風(fēng)格（Textured）及拋光風(fēng)格（Smooth）。但從新一代SolarRoof的相關(guān)信息看，目前可能僅提供紋理風(fēng)格（Textured）。產(chǎn)品樣式的精簡也在一定程度上降低了供應(yīng)鏈的難度，有利于產(chǎn)能的提升。預(yù)計(jì)

可能在產(chǎn)能爬坡順利后再提供更豐富的樣式選擇。轉(zhuǎn)換效率提升。早期太陽能屋頂轉(zhuǎn)換效率較低，僅18%左右，新的太陽能屋頂效率預(yù)計(jì)在22-23%左右。強(qiáng)度高于普通屋頂材料。

SolarRoof表面使用特制鋼化玻璃，其強(qiáng)度和耐久性遠(yuǎn)超普通屋頂材料。根據(jù)特斯拉的實(shí)驗(yàn)，在冰雹測(cè)試下，在177km/h的沖擊速度下，傳統(tǒng)屋頂瓦片出現(xiàn)碎裂，而SolarRoof屋頂瓦片則完好無損。瓦片保修年限與發(fā)電保修年限均為25年。發(fā)電年限25年與普通光伏組件一致，瓦片保修年限遠(yuǎn)超一般屋頂材料。2.2、新一代SolarRoof為拐點(diǎn)型產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)性已具備第一代SolarRoof于2016年10月發(fā)布，原計(jì)劃于2007年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但最終一直未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，主要原因可能是產(chǎn)能與成本受限。直到第三代產(chǎn)品發(fā)布，才實(shí)現(xiàn)成本的大幅下降和產(chǎn)能的快速爬坡。價(jià)格：得益于成本縮減，第三代SolarRoof價(jià)格下降40%。根據(jù)Electrek上公布的用戶獲取的報(bào)價(jià)單實(shí)例，1862平方英尺、9.45kW裝機(jī)規(guī)模的屋頂，第二代SolarRoof的報(bào)價(jià)為64434美元（約6.84美元/W），第三代產(chǎn)品發(fā)布后，報(bào)價(jià)更新為38266美元（約4.05美元/W），相比第二代產(chǎn)品價(jià)格下降40%以上。價(jià)格下降源于成本降低，我們分析主要來自兩個(gè)方面：（1）電池片供應(yīng)商的更換。此前與合作，但成本較高，特斯拉預(yù)計(jì)于2020年5月結(jié)束與松下在太陽能方面的合作，特斯拉可能選用了中國供應(yīng)商的電池片。（2）安裝人工時(shí)的減少。包括瓦片設(shè)計(jì)的優(yōu)化，以及使用了特制的煙囪、天窗標(biāo)準(zhǔn)部件，縮短了現(xiàn)場(chǎng)制備、切割的時(shí)間。普通屋頂?shù)陌惭b時(shí)間為5-7天，此前二代產(chǎn)品單個(gè)屋頂安裝時(shí)間高達(dá)兩周，第三代產(chǎn)品安裝時(shí)間可能縮短到一周以內(nèi)。美國的人工成本較高，縮減安裝人工時(shí)能夠有效地降低成本。初步具備經(jīng)濟(jì)性：成本低于“傳統(tǒng)屋頂+光伏組件”。相比普通光伏組件，

SolarRoof價(jià)格高要出很多，但其自帶屋頂屬性，對(duì)標(biāo)的是“傳統(tǒng)屋頂+光伏組件”的價(jià)格。以2000平方英尺屋頂和10kW裝機(jī)量為例，采用特斯拉SolarRoof太陽能屋頂?shù)某杀緸?3950美元（折合3.4美元/W，約24元人民幣/W），若采用普通屋頂加光伏組件，成本高達(dá)54647/41434美元（根據(jù)屋頂材質(zhì)不同）。SolarRoof成本低于“傳統(tǒng)屋頂+光伏組件”。2.3、配套的家用儲(chǔ)能方案：Powerwall為太陽能屋頂配套了新一代的儲(chǔ)能裝置Powerwall2，容量、功率均是第一代的2倍，而售價(jià)也從6000美元降為5500美元。Powerwall可以收集富余的電力以在夜晚或陰雨天使用，而其容量上也可為房屋（四間臥室大?。┨峁┮徽斓碾娏Γū?、插座、照明等）。2.4、大規(guī)模能源存儲(chǔ)解決方案：Powerpack與MegapackPowerpack是用于商業(yè)機(jī)構(gòu)和政府部門的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)?？稍谀茉磧r(jià)格低廉時(shí)儲(chǔ)電，在價(jià)格較高的用電高峰期供電，并在電網(wǎng)中斷的情況下作為備用電源，同時(shí)也可與太陽能系統(tǒng)無縫集成。的Powerpack電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在英國、美國、法國、澳大利亞乃至菲律賓都有交付使用的案例，主要用于抑制間歇性需求高峰對(duì)電網(wǎng)的沖擊和停電后的備用等。Megapack則規(guī)模更進(jìn)一步，容量高達(dá)3MWh，并且可以將足夠多的Megapack串聯(lián)在一起，產(chǎn)生儲(chǔ)能量超過1GWh的超級(jí)儲(chǔ)能設(shè)備。Megapack可以作為在當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)負(fù)荷過載時(shí)提供電力的調(diào)峰電廠。3、SolarRoof產(chǎn)能已達(dá)前期計(jì)劃，計(jì)劃進(jìn)入歐洲和中國市場(chǎng)3.1、SolarRoof供應(yīng)鏈：中國企業(yè)有望獲得更多份額SolarRoof在紐約州布法羅二號(hào)超級(jí)工廠生產(chǎn)。在收購SolarCity后，

將其位于紐約州布法羅的工廠改造為二號(hào)超級(jí)工廠（Gigafactory2），太陽能屋頂均在這里制造。主要負(fù)責(zé)含有電池片瓦片的組裝工作，不含電池片的普通玻璃瓦片則由供應(yīng)商直接發(fā)往指定的倉庫。此前曾與聯(lián)合生產(chǎn)，但目前合作即將結(jié)束。松下自2017年起入駐Gigafactory2，工廠運(yùn)營主體是，松下承擔(dān)生產(chǎn)設(shè)備采購等部分投資以及光伏電池的生產(chǎn)。但松下生產(chǎn)的電池片無法在外觀、效率和成本等方面達(dá)到特斯拉的要求，因此前兩代SolarRoof產(chǎn)品整體進(jìn)度滯后。我們推測(cè)新SolarRoof發(fā)布后，電池片供應(yīng)商有所更換，松下將該工廠生產(chǎn)的光伏電池銷售給日本的住宅公司等，而SolarRoof則采用中國企業(yè)生產(chǎn)的光伏電池。目前，已宣布將在今年5月底結(jié)束與在Gigafactory2的太陽能電池聯(lián)合生產(chǎn)的合作關(guān)系，并在9月底全部撤出產(chǎn)線。SolarRoof單個(gè)瓦片正面為特制鋼化玻璃，玻璃下有一層是特制的彩色百葉窗薄膜，中間為光伏電池，最底層推測(cè)為背板材料。鋼化玻璃：位于瓦片正面，起到防護(hù)作用。正面的鋼化玻璃對(duì)于太陽能屋頂?shù)膹?qiáng)度和耐久性直觀重要，要求能通過177km/h的冰雹沖擊測(cè)試。目前，已公告其為的太陽能屋頂項(xiàng)目供應(yīng)商，2019年開始逐步放量提供太陽能瓦片玻璃。彩色百葉窗薄膜：薄膜為特殊的百葉窗式結(jié)構(gòu)，使得整體瓦片的顏色會(huì)根據(jù)光照角度的不同而發(fā)生變化，因此使得太陽能屋頂從側(cè)面看與普通屋頂并無差異，只有當(dāng)從上往下看時(shí)才能看到內(nèi)部電池片，從而對(duì)光伏電池的發(fā)電效率不構(gòu)成太大影響。據(jù)《財(cái)富》雜志對(duì)3M公司資深科學(xué)家AndrewOuderkirk的專訪，該薄膜的供應(yīng)商可能是3M。電池片：暫未公布其電池片供應(yīng)商。從電池片技術(shù)要求和歷史合作基礎(chǔ)的角度，我們認(rèn)為潛在供應(yīng)商可能為。（1）對(duì)于外面和性能方面的要求較高，包括顏色的一致性、不同視角的顏色差異等。晶澳的技術(shù)布局全面，在PERC、干法黑硅等技術(shù)方面的積累處于行業(yè)領(lǐng)先水平，足以滿足特斯拉的各項(xiàng)要求。（2）晶澳與有過合作基礎(chǔ)。據(jù)第一財(cái)經(jīng)報(bào)道，特斯拉2014年在上海金橋建設(shè)的超級(jí)充電站，配套的分布式光伏采用晶澳的組件，規(guī)模在幾十千瓦左右。中國光伏產(chǎn)業(yè)鏈在全球處于優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭地位，除晶澳外，國內(nèi)優(yōu)秀的電池組件企業(yè)均有進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈的可能。逆變器：從排布圖來看，逆變器位于屋頂下方，單個(gè)屋頂配兩臺(tái)逆變器，因此

的太陽能屋頂可能不是微逆，而是普通的組串式逆變器或SolarEdge的功率優(yōu)化器。供應(yīng)商方面，SolarCity時(shí)代，SolarEdge是SolarCity的逆變器供應(yīng)商。新的供應(yīng)商包括正泰電源，其在官方微信平臺(tái)宣布（2019年11月），公司已通過美國特斯拉光伏事業(yè)部逆變器供應(yīng)商審核，隨后將正式供貨。是國內(nèi)領(lǐng)先的組串式逆變器生產(chǎn)商，2019年逆變器出口金額排名第三。錦浪目前是美國最大的光伏安裝商Sunrun的供應(yīng)商，同時(shí)存在進(jìn)入等領(lǐng)先企業(yè)的供應(yīng)鏈的可能。3.2、產(chǎn)能正在爬坡，周產(chǎn)能達(dá)4MW據(jù)埃隆·馬斯克計(jì)劃，短期內(nèi)生產(chǎn)計(jì)劃達(dá)1000套/周。隨著產(chǎn)能爬坡，這一目標(biāo)已經(jīng)初步達(dá)到。據(jù)官方消息，特斯拉紐約超級(jí)工廠（Gigafactory2）于上周完成了4兆瓦的太陽能屋頂?shù)慕ㄔ?，最多可以?000個(gè)家庭使用。3.3、計(jì)劃進(jìn)入歐洲和中國市場(chǎng)埃隆·馬斯克近期宣布，太陽能屋頂業(yè)務(wù)未來計(jì)劃進(jìn)軍歐洲和中國市場(chǎng)。而特斯拉確實(shí)已經(jīng)在中國進(jìn)行相關(guān)儲(chǔ)備，包括人員的招聘。目前招聘的崗位為“能源基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)經(jīng)理”，負(fù)責(zé)特斯拉中國區(qū)部署的Powerwall、Powerpack、太陽能系統(tǒng)等相關(guān)產(chǎn)品和系統(tǒng)的運(yùn)維工作。4、太陽能屋頂市場(chǎng)空間達(dá)萬億元級(jí)4.1、測(cè)算中國、美國太陽能屋頂市場(chǎng)空間均達(dá)萬億元級(jí)太陽能屋頂方面，個(gè)人市場(chǎng)與工商業(yè)市場(chǎng)是獨(dú)立的兩塊市場(chǎng)，個(gè)人消費(fèi)者愿意為太陽能屋頂支付更高的溢價(jià)，而且屋頂?shù)母鼡Q周期長于工商業(yè)。計(jì)算市場(chǎng)空間時(shí)，我們暫時(shí)只考慮私人住宅屋頂。美國：10%滲透率對(duì)應(yīng)26.5億美元增量市場(chǎng)、3045億美元存量市場(chǎng)空間。增量市場(chǎng)：從已開工的新建私人住宅數(shù)據(jù)看，近年來美國平均每年新開工私人住宅數(shù)量在120萬套以上，且整體呈現(xiàn)個(gè)位數(shù)的增長。按獨(dú)棟占比65%、單個(gè)屋頂