DONGXING SECURITIES 行业研究 东兴证券股份有限公司证券研究报告 未来已来，特斯拉产业链系列报告（二）：SolarCity是能源革命的重要拼图 2020年04月29日 看好/首次 电力设备 行业报告 分析师 李远山 电话：010-66554024 邮箱：liyshdxzq 执业证书编号：S1480519040001 分析师 郑丹丹 电话：021-25102903 邮箱：zhengdddxzq 执业证书编号：S1480519070001 研究助理 张阳 电话：010-66554033 邮箱：zhangyang_yjsdxzq 投资摘要： SolarCity 是特斯拉能源革命的重要拼图。在系列报告一中，我们提出特斯拉的本质是颠覆性创新，目标是提供可持续的出行方案和能源供给，远景是改变人类的出行方式和生活方式。SolarCity 则是特斯拉能源革命的重要一环，利用光伏+储能的形式提供分布式能源，意在打破传统能源基础设施的垄断，使微网和局域网成为可能，是一场电力结构自下而上的改革，同时或许也是未来能源的终结解决方案。 特斯拉“光伏+储能+电动车”闭环可持续能源生态系统已经完成。2016年特斯拉收购SolarCity，经过几年发展已经形成了闭环可持续能源系统：针对家庭用户推出Solar Roof太阳能发电屋顶和Powerwall储能设备；对企业客户推出Powerpack、Megapack和微网一体化等产品，在分布式能源和储能行业走在世界前列。2019年公司发布的三代Solar Roof更是成为特斯拉光伏产业拐点型产品，BIPV（光伏建筑一体化）兼具发电和建材属性，不仅更美观，安装时间大大缩短，同时经济性也显著增强，成本降低40%，在美国加州项目在产品生命周期内收益为正。目前Solar Roof V3在美售价约28元/W，计划每周安装1000个屋顶，并且将进入中国和欧洲市场，BIPV未来有望成为特斯拉新的经济增长点。 光伏+储能或是能源终结解决方案，未来市场空间巨大。太阳对于人类而言几乎是无尽的能量来源，光伏产业在过去十几年快速发展，但是非连续发电是光伏的核心缺陷，发电量和电能质量受天气影响较大，但是配合储能就可以平复发电波动、存储余电，改善发电质量，基本解决消纳问题。因此，目前各个国家均在积极布局分布式能源+储能的可再生能源系统。光储是其中最重要的一种模式，目前主要有三种应用场景：居民光伏屋顶或者BIPV，市场需求主要来源于获取投资收益或节约用电成本；企业微网光储项目，主要为了保证用电安全或节约用电成本；公用事业光储项目，主要为了满足政策要求或通过峰谷电价差获得收益。目前，海外光储发展火热，国内电力市场化改革正在进行中，随着光伏度电成本不断下降，电池电芯降本增效，“光伏+储能”极有可能作为能源终极解决方案，市场规模不可限量。2020年疫情或影响全球装机，但是光储长期逻辑不变，并且疫情影响下光伏产品价格迅速下降或带动度电成本进一步降低，从而提高光储项目性价比，打开市场空间。 投资策略：“光伏+储能”是特斯拉实现未来愿景的重要版图之一，建议关注已经进入特斯拉光伏产业链的公司、布局BIPV的优质企业、或受益于光储市场爆发的企业，如隆基股份、中环股份、福莱特、阳光电源、晶澳科技、东方日升等。 风险提示：受疫情影响全球光伏装机不及预期，储能成本下降不及预期导致市场需求不景气，政策变动的风险。 行业重点公司盈利预测与评级 简称 EPS(元) PE 评级 2019A 2020E 2021E 2022E 2019A 2020E 2021E 2022E 隆基股份 1.40 1.67 2.04 2.47 17.74 17.93 14.71 12.12 强烈推荐 中环股份 0.32 0.48 0.74 0.88 46.78 31.70 20.45 17.22 强烈推荐 福莱特 0.37 0.53 0.69 0.82 31.68 21.96 17.10 14.28 强烈推荐 阳光电源 0.61 0.79 0.99 1.15 17.19 13.49 10.81 9.29 强烈推荐 晶澳科技 0.93 1.04 1.24 1.57 14.25 12.83 10.71 8.45 推荐 东方日升 1.08 1.18 1.44 1.64 12.82 9.22 7.55 6.63 推荐 资料来源：wind、东兴证券研究所；注：隆基股份、阳光电源、东方日升使用wind一致预期数据。 P2 东兴证券深度报告 未来已来，特斯拉产业链系列报告（二）：SolarCity是能源革命的重要拼图 DON GX IN G SECURIT IES目 录 1. SolarCity是特斯拉能源革命的重要拼图. 4 2. 特斯拉“光伏+储能”闭环已经完成 . 5 2.1 BIPV开启SolarCity新纪元 . 5 2.2 2019 年特斯拉推出Solar Roof V3，开启BIPV时代，打开C 端市场 . 7 2.3 Powerpack & Megapack 将进一步打开微网及储能市场空间 .10 3. 光伏+储能或是能源终结解决方案，未来市场空间巨大 . 11 3.1 新能源&电动车成为趋势，储能是未来电力结构中重要一环. 11 3.2 光伏发展迅速，电化学储能市场潜力巨大 .12 4. 投资建议.13 5. 风险提示.13 相关报告汇总 .14 插图目录 图 1： 特斯拉业务布局. 4 图 2： SolarCity购电协议模式(PPA) . 5 图 3： SolarCity租赁模式 . 5 图 4： SolarCity装机情况（MW） . 5 图 5： 美国四大光伏屋顶安装商经营数据（单位：百万美元） . 5 图 6： 特斯拉 2017-2019年光伏季度装机情况（MW） . 6 图 7： 特斯拉 2017-2019年储能季度装机情况（MWh）. 6 图 8： 特斯拉 Solar Roof&Powerwall系统 . 6 图 9： 特斯拉 Powerpack、Megapack产品 . 6 图 10： Solar Roof与普通屋顶抗冰雹实验（左为 V3，右为屋顶瓦片） . 8 图 11： Solar Roof V3 四款瓦片种类 . 8 图 12： 特斯拉 Powerwall技术参数. 9 图 13： 特斯拉 Powerpack内部结构 .10 图 14： 南澳大利亚州特斯拉 Powerpack电池储能系统 .10 图 15： 特斯拉 Megapack产品 . 11 图 16： Megapack应用场景演示 . 11 图 17： 特斯拉家庭微电网系统示意图 . 11 图 18： 城市局域电网系统示意图 . 11 图 19： 储能网格效应 .12 图 20： 2008-2019年全球光伏新增装机量（GW） .12 图 21： 光伏成本下降路线图 .12 图 22： 全球已投运电化学储能项目的累计装机分布 .13 图 23： 全球投运电化学储能项目的累计装机规模 .13 图 24： 中国电化学储能累计装机规模预测（2019-2023） .13 东兴证券深度报告 未来已来，特斯拉产业链系列报告（二）：SolarCity是能源革命的重要拼图 P3 DON GX IN G SECURIT IES图 25： 2018到 2040年全球累计储能部署预测 .13 表格目录 表 1： SolarCity业务发展历史 . 4 表 2： BAPV与 BIPV构成与安装对比 . 7 表 3： V3与前两代产品对比. 7 表 4： V3与 V2 价格对比 . 8 表 5： 欧盟建筑能耗标准. 9 P4 东兴证券深度报告 未来已来，特斯拉产业链系列报告（二）：SolarCity是能源革命的重要拼图 DON GX IN G SECURIT IES1. SolarCity是特斯拉能源革命的重要拼图 2006 年特斯拉公布第一版秘密蓝图，战略为推动电动车革命；十年之后，2016 年马斯克收购 SolarCity并宣布升级版秘密蓝图，特斯拉的伟大布局开始揭幕：提供高效率的光伏和储能结合、覆盖更多类型的电动车、提供比驾驶员安全（统计学概率）的自动驾驶和汽车共享。这也意味着特斯拉不再是传统意义上的汽车制造企业，而是构建光伏-储能-新能源汽车产业链，以能源革命为使命的企业。 图1：特斯拉业务布局 资料来源：公司官网、产品发布会等、东兴证券研究所 2019 年特斯拉已经完成了“光伏+储能+电动车”的产业闭环布局，SolarCity 则是 Telsa 能源革命的重要一环，利用光伏+储能的形式提供分布式能源，意在打破传统能源基础设施的垄断，使微网和局域网成为可能，是一场电力结构自下而上的改革，同时或许也是未来能源的终结解决方案。特斯拉布局整个新能源生产、储存、使用的全产业链规划，目前已都在陆续实现中，上游SolarCity光伏发电，中游Powerwall和Powepack进行储能，下游各车型运用所储的能源发电。 表1：SolarCity业务发展历史 时间 事件 2006年 马斯克参与创立SolarCity，成为股东 2012年 开发储能设备Powerwall和Powepack 2015年 成立Tesla Energy业务单元，开发第一代Powerwall和Powepack 2016年 26亿美元收购SolarCity公司，发布Solar Roof，投产并交付Powerwall2和Powepack2 2017年 与松下合资建设Gigafactory1，大规模生产锂电池， Gigafactory2实现太阳能电池板量产 2019年 发布新型储能设备Megapack，发布第三代Solar Roof 资料来源：东兴证券研究所 东兴证券深度报告 未来已来，特斯拉产业链系列报告（二）：SolarCity是能源革命的重要拼图 P5 DON GX IN G SECURIT IES2. 特斯拉“光伏+储能”闭环已经完成 2.1 BIPV 开启SolarCity 新纪元 SolarCity 创立于 2006 年，专门从事家用光伏发电项目，主要为太阳能发电系统提供设计、融资、安装和监控等服务。2012 年 12 月 14 日，在纳斯达克上市，并在 2014 年收购赛昂电力(Silevo)，开始掌握上游电池组件制造。SolarCity 提供3 种合同模式供用户选择，除了普通的直接购买模式外，还有购电协议模式(PPA)与租赁模式。 SolarCity 模式创新之处在于光伏租赁业务通过与终端用户签订能源采购合约（PPA）收取租赁费，与投资方共同享受政府的返现、税收补贴等。 图2：SolarCity购电协议模式(PPA) 图3：SolarCity租赁模式 资料来源：公开资料，东兴证券研究所 资料来源：公开资料，东兴证券研究所 单纯的光伏屋顶项目很难持续经营，装机下滑。在美国投资税负优惠(ITC)和成本加速折旧(MACRS)政策下，加上商业模式的创新，SolarCity 从一个小公司很快发展为美国光伏业巨头。但由于公司经营模式是预先支付安装太阳能电池板的费用，前期投入成本大，光伏项目回收期较长，对公司现金流造成巨大的影响。2016年 11 月，马斯克在没有董事会投票的情况下以 26 亿美元收购 SolarCity22%股权，并在纽约州水牛城建造Gigafactory 2生产太阳能面板，但SolarCity被收购时已经陷入了循环举债的困境中，装机规模每年递减，但是SolarCity依然占据美国市场主导地位。 图4：SolarCity装机情况（MW） 图5：美国四大光伏屋顶安装商经营数据（单位：百万美元） 资料来源：公开资料，东兴证券研究所 资料来源：SOLARZOOM，东兴证券研究所 0100200300400500600700800900P6 东兴证券深度报告 未来已来，特斯拉产业链系列报告（二）：SolarCity是能源革命的重要拼图 DON GX IN G SECURIT IES储能积极布局，Solar Roof V3推出，迎来转机。收购 SolarCity 后，虽然光伏装机量在逐年下滑，但是公司凭借 Powerwall 与 Powerpack 系统产品，储能业务蒸蒸日上，2019 年公司储能装机 1650WMh，同比增长58%，贡献营业收入 10.95 亿美元，占特斯拉营业收入的 6.4%。同时在2019Q3 特斯拉推出 Solar Roof V3，成本大幅下降，正式开启 BIPV（光伏建筑一体化）新纪元，季度装机量也明显回暖。 叠加美国加州2019 建筑能效标准政策利好，从 2020 年1 月1 日开始，所有在加利福尼亚州新建的三层及三层以下的低层住宅（包括独栋）都将被要求强制安装住宅光伏系统。我们认为特斯拉光伏装机在美国市场将持续保持高景气。 图6：特斯拉 2017-2019 年光伏季度装机情况（MW） 图7：特斯拉 2017-2019 年储能季度装机情况（MWh） 资料来源：公司公告，东兴证券研究所 资料来源：公司公告，东兴证券研究所 目前 SolarCity已经成了闭环可持续能源系统：针对家庭用户推出 Solar Roof太阳能发电屋顶和 Powerwall储能设备；对企业客户推出 Powerpack、Megapack 和微网一体化等产品，在分布式能源和储能行业走在世界前列。 图8：特斯拉 Solar Roof&Powerwall系统 图9：特斯拉 Powerpack、Megapack 产品 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 0204060801001201401601802000100200300400500600东兴证券深度报告 未来已来，特斯拉产业链系列报告（二）：SolarCity是能源革命的重要拼图 P7 DON GX IN G SECURIT IES2.2 2019 年特斯拉推出 Solar Roof V3，开启BIPV 时代，打开C 端市场 2017 年特斯拉推出首批光伏屋顶产品 Solar Roof，后续亦有二代产品投入应用。2019 年 10 月，特斯拉正式推出第三代光伏屋顶产品 Solar Roof V3。Solar Roof V3 不再是前两代光伏组件与结构结合(BAPV)，而是光伏组件与建筑集成(BIPV)结构。 BAPV 主要功能是发电，在不改变原建筑结构上，安装光伏组件，BIPV 的功能不仅是发电，也是属于建筑物结构，与建筑物融为一体，提升建筑物美感，安装更简单，与传统建筑物+组件的成本要低。BIPV产品主要有四类:光伏与墙面结合；光伏与屋顶结合；光伏与遮阳结合；光伏与围栏结合。目前，光伏屋顶是BIPV的主流产品。 表2：BAPV与 BIPV 构成与安装对比 BAPV BIPV 示意图 系统构成 太阳能组件 BIPV光伏板 逆变器 微型逆变器一体化连结至汇流箱 直流线路（1000伏特） 220/380V/10KV接入电力公司表 铝合金支架系统安装 交流汇流箱 防雷带 建筑一体化，建筑材料化系统 安装费 100% 40%-60% 资料来源：公开资料，东兴证券研究所 Solar Roof V3成本下降，经济性凸显。下降，提高了功率密度，效率提升，每块瓦片中的零件减少了一半。同时第三代太阳能屋顶的安装时间和难度均有所降低，寿命长达25-30 年，8 小时即可安装完成，使大规模安装成为可能。 表3：V3 与前两代产品对比 V1-V2产品 V3产品 变化 宽（英寸） 14 48 +243% 高（英寸） 8.65 15 73% 产品面积（平方英寸） 121.1 720 +495% 电池个数 2 16 +700% 转换效率 <10% 约为12.4%-14.61% +2%-4.6% 价格（美元/W） 6.84 4.05 -40% 类型 BAPV BIPV 资料来源：Electrek，东兴证券研究所 P8 东兴证券深度报告 未来已来，特斯拉产业链系列报告（二）：SolarCity是能源革命的重要拼图 DON GX IN G SECURIT IES根据 Electrek 数据，1862 平方英尺、9.45kW 装机规模的屋顶，第二代 Solar Roof 的报价为 64434 美元，第三代产品发布后，报价更新为 38266 美元(约 4.05美元/W)，相比第二代产品价格下降40%以上。 表4：V3 与 V2 价格对比 V1-V2产品 V3产品 变化 屋顶面积（平方英尺） 1862 1862 0 功率（kw） 9.45 9.45 0 总价格（美元） 85314 57366 -32.8% Solar Roof（美元） 64634 38266 -40.8% Powerwall（美元） 10050 10600 +5.5% Roof and site repairs（美元） 10630 8500 -20% Solar Roof单价（美元/W） 6.84 4.05 -40.8% 资料来源：Electrek，东兴证券研究所 Solar Roof V3具有建材属性，注重个性化需求。相对于前两代产品，Solar Roof V3保持了在钢化玻璃中镶嵌光伏电池的结构，可以承受 110 英里/小时的风和直径近 2 英寸的冰雹，可直接替代传统屋顶瓦片，实现屋顶与发电组件的一体化，而非在已有屋顶瓦片上进行叠加安装，整体视觉效果相对于旧产品更为美观。 图10：Solar Roof 与普通屋顶抗冰雹实验（左为 V3，右为屋顶瓦片） 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 Solar Roof V3 为了满足客户的各种建筑风格，推出四款瓦片种类，未来也会有更多新样式。 图11：Solar Roof V3 四款瓦片种类 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 Powerwall可及时提供后备电源。设计精简且可叠加的 Powerwall 设有内置逆变器，可随时与太阳能进行无缝集成，可满足家庭用户的用电需求甚至在需要的情况下，不依赖于公用电网独立运行，售价约3000-3500 美元，未来随着特斯拉继续在电池电芯领域降本增效，Powerwall 将更具有经济性。 图12：特斯拉 Powerwall技术参数 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 政策支持 BIPV带来巨大市场空间。美国加州提出，2020年之前所有新住宅建筑实现零净能耗建筑目标，2030年之前所有新商业建筑实现零净能耗建筑目标。为此，2020 年 1 月 1 日起，所有加利福尼亚州建造的新建住宅包括三层楼一下独栋或公寓必须安装光伏系统。建筑能效标准将让一个新房的成本增加 9500 美元，但在未来 30 年内将能源和维护成本减少 19000 美元。除此之外，欧盟也提出 2030 年欧洲 32%能源需来自可再生能源，2030 温室气体排放量从 1990 的水平降低80%。 表5：欧盟建筑能耗标准 国家 政策法规 核心内容 欧盟 近零能耗建筑实施目标 在2018年所有拥有或事业的新建公共建筑达到近零能耗要求；在2020 年，所有新建建筑需达到近零能耗要求 英国 永续住宅技术规则 2016年以后所有的新建住宅，都必须达到零碳排放的标准；到 2019 年所有新建建筑实现零碳排放 丹麦 近零能耗建筑实施目标 住宅、公寓面积年消耗量控制在 20KWH/(m2a)；公共建筑（办公、学习）单位面积消耗量控制在25KWH/(m2a) 德国 2020无化石燃料目标 产能建筑一次能源总需求小于 10 KWH/(m2a) 法国 零能耗建筑实施要求 既有建筑改造2020年总能耗降低30%；2013 年后新建公共建筑单位面积年消耗量控制在50 KWH/(m2a)；2020年后新建建筑为产能建筑，及产能大于耗能 欧盟 近零能耗建筑实施目标 在2018年所有拥有或事业的新建公共建筑达到近零能耗要求；在2020 年，所有新建建筑需达到近零能耗要求 资料来源：公开资料，东兴证券研究所 BIPV市场前景广阔。据 n-tech Research 测算，2019 年全球 BIPV 市场空间约 32 亿美元，在以美国、中国和日本为增长主力的带动下，预计 2024 年全球 BIPV市场空间有望翻倍增长至 68 亿美元，未来8 年年均复合增速达 17%以上。 特斯拉的近期目标是一周内建造超 1000 个屋顶，最终目标每周建成1-2 万个屋顶。3 月，特斯拉纽约超级工厂完成了 4 兆瓦的Solar Roof建造，每周产值1800万美元，这最多可以供1000个家庭使用，马斯克对太阳能屋顶非常有信心，他预测未来美国将有450 万个新屋顶的市场，同时全世界每年约有1 亿个屋顶市场。 2.3 Powerpack & Megapack 将进一步打开微网及储能市场空间 Powerpack 支持多种应用，为商业消费者和能源供应商提供更好的电网控制、效率和可靠性。Powerpack是完全集成的交流连接能源存储系统，具有连接到建筑或公用事业网络所需的一切。该系统显著简化了安装、集成和未来的支持，具有应用范围远超独立电池系统的优势。每个Powerpack都是包含16个独立的电池舱、温度控制系统和数百个用于监控和报告单元级别性能的直流能源存储设备。Powerpack 的应用场景微网建立可以从主电网断开连接的局部电网，独立运行并增强整体电网的应变能力；新能源发电可为电网提供频率调节、电压控制和运转备用服务；辅助电网可靠性在分散的位置提供电力和能源容量，可推迟或直接消除对于升级老化电网基础设施的迫切需求。 图13：特斯拉 Powerpack 内部结构 图14：南澳大利亚州特斯拉 Powerpack 电池储能系统 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 资料来源：公司官网，东兴证券研究所 Megapack 是 Powerpack 的巨大发展，专用于大型公用事业储能项目。每个 Megapack 都在 Gigafactory完成了预组装和预测试，内含电池模块、双向逆变器、温度管理系统、交流主断路器和控制装置。用户无需自行组装，将 Megapack 的交流输出接入现场设备即可启用。与市场上的同类