1.1、 光伏与建筑深度融合，BIPV 接力 BAPV 迎来新发 展
BAPV/BIPV 是光伏与建筑的重要结合方式
截至 2020 年，建筑光伏装机量约占分布式光伏装机量的 50%，占总光伏装 机量的约 15%，光伏与建筑结合的形式逐步成为光伏装机的重要组成部分， 按照结合的方式，可以将技术路线分为 BAPV 和 BIPV 两大类。
BAPV 是目前建筑光伏的主要形式，不影响原有建筑物的功能，而是通过将 光伏发电组件安装在已有建筑的屋顶、墙面等结构，再连接蓄电池和逆变器 等装置，以实现利用建筑闲置空间发电，提高发电效率的目的。
BIPV 即光伏建筑一体化，则更加注重光伏组件与建筑的融合,包括光伏屋顶 和光伏幕墙等，二者同时设计和施工，光伏发电组件成为建筑材料的一部分， 同时具备发电和建材的双重功能，形成光伏与建筑的统一体。
BIPV 作为建筑光伏的新方案，在安全性、观赏性、便捷性和经济性方面都 具备一定优势。
（1）BIPV 不需要额外装置以固定光伏设备；其光伏组件也不像 BAPV 一样 暴露在外面，不易受外力侵蚀，更具安全性；
（2）BIPV 将光伏组件融入建材，使建筑更具整体性，可以通过改变组件的 颜色、形状和透明度等进行定制化设计，使其更具观赏性；
（3）BIPV 因其建设难度小、工期短，安装便捷性要高于 BAPV；
（4）BIPV 避免了墙体和固定装置的成本，维护的便利性减小了对已有建筑 的毁损，降低了维护成本；
（5）光伏组件与建筑的深度融合提高了 BIPV 的稳定性，使其使用寿命远长 于 BAPV，具有一定经济性。
目前 BIPV 光伏组件的分类可大致分为两种：晶体硅 BIPV 光伏组件和薄膜类 BIPV 光伏组件。
新工艺不断被应用到晶体硅电池的研发，晶体硅类光伏电池的转换效率不断提 高。晶体硅 BIPV 光伏组件是使用 EVA 或者 PVB 胶膜，在多层钢化玻璃中间封 装晶体硅电池片。晶体硅电池的核心是 PN 结，位于 N 型层和 P 型层的交界处。 减反射膜使更多的太阳光到达 PN 结，从而提高光能的利用效率。随着光伏行业 的发展，晶体硅类的转换效率不断提高，目前单晶硅的转换效率高达 23%，多 晶硅的转换效率略低，在 21%左右。
薄膜类光伏电池具备更佳的弱光性和温度系数等优势，在弱光等环境中广泛应 用。薄膜类光伏电池主要分为三大类：（1）硅基类薄膜光伏电池（非晶硅、微 晶硅和多晶硅）、（2）多元化合物类薄膜光伏电池（碲化镉（CdTe）、铜铟镓 硒（CIGS）和砷化镓（GaAs）、（3）有机类薄膜光伏电池（有机太阳能电池 和染料敏化）。薄膜类光伏电池主要使用喷溅或沉积工艺，将原材料喷溅或者沉积到玻璃中，再使用激光对玻璃进行划刻，最后用 PVB 膜进行封装得到薄膜类 光伏电池。
与晶体硅光伏电池相比，该类电池的转换效率较低，但是由于其透明度可调、观 赏性更高，并且具有较好的弱光性和更优的温度系数，使其在高温和弱光环境中 的表现更佳。同时薄膜类光伏电池受遮挡的影响小，热斑效应不明显使其对环境 的适应性强于晶体硅类光伏电池，使得在高温等特殊环境中得到广泛应用。
BIPV 应用形式多样，助力绿色建筑行业发展
光伏设备主要与建筑在墙体、屋顶和遮挡装置等结构进行结合。BAPV 将光伏设 备安装到已有建筑物上，常见安装方式包括屋顶倾角、屋顶平铺以及墙面贴附安 装等。BIPV 的应用形式更加多样化，光伏组件可以与幕墙、采光顶、屋顶、阳 台等建筑结构结合形成绿色建筑，应用场景更加广泛。目前光伏与建筑材料结合 的形式主要包括与屋顶、墙体和遮挡装置相结合。
（1）光伏幕墙：光伏组件与建筑物的墙面结合，将普通玻璃替换为光伏玻璃进 行幕墙的建设。光伏幕墙不仅要满足光伏组件本身的性能要求，还需要满足幕墙 的建筑功能，例如抗风压、气密性能、透明度以及美观度等，因此对光伏组件的 要求很高。根据光伏幕墙采用的光伏玻璃组件的类型，可以将光伏幕墙分为两大 类：晶体硅类光伏幕墙系统和碲化镉薄膜类光伏幕墙系统。相对而言，晶体硅类 的转换效率更高，更加适合在强光环境中工作。薄膜类能够根据建筑物的需要进 行定制化的设计，更具美观性和协调性。
（2）光伏屋顶：建筑物屋顶往往接受太阳光的条件最好，因此光伏系统在屋顶 的应用十分广泛。通过将光伏组件嵌入建筑物的屋顶，以实现太阳能发电的目的。 在光伏组件的设计上，为满足多类需求，大多选用硅电池，即晶硅类电池和非晶 硅薄膜类光伏电池。根据屋顶的类型不同，光伏屋顶可以大致分为平屋顶式、斜 屋顶式和曲面屋顶式三大类。平屋顶式可以通过调整光伏组件的角度，以获得最 大的太阳辐射量和最大的发电量，因此平屋顶式的经济效益最高。斜屋顶式是通 过调整屋顶的角度，寻找最佳倾角以满足光伏组件需要的最佳光照角度。曲面屋 顶式可以满足建筑物的美学需要，但是由于受力更加复杂，因此对光伏组件的力 学性能要求更高，施工难度和建设成本更高。
（3）光伏遮阳：光伏组件与建筑遮阳相结合，利用建筑的阳台、空调栏板、露 台、遮阳挑板等功能性构件设置光伏组件，起到发电与遮阳统一作用。按照光伏 遮阳系统的这样形式不同，可分为光伏水平建筑遮阳、光伏垂直建筑遮阳和光伏 挡板建筑遮阳三种。垂直类的能有效控制从墙体四周进入室内的太阳辐射应用也 最普遍。光伏挡板建筑遮阳一般应用在东西方向的外窗，设计更为灵活，既可以 平行于墙面，也可以不平行于墙面。在材料选择上，多晶硅电池以及非晶硅电池 在光伏遮阳的应用较为普遍。尤其是非晶硅电池，尽管其转换效率较多晶硅电池 低，但是因为其造价低、厚度小、弱光性强、热斑效应不明显等优势，在光伏遮 阳系统中应用广泛。
BIPV 的分布式发电系统可以分为离网型和并网型两类分布式。
离网型光伏发电系统可配有储能系统，在简易应用场景、电网不发达、消纳有压 力的区域使用。我国光伏发电多以集中式电站推广，这有赖于我国强大的经济模 式和电网体系。若使光伏对传统能源的渗透进一步加快，分布式光伏的推广是必 要的步骤，而在此过程中，简易应用场景，部分地区用电需求提升与电网的不发 达，以及区域能源供需问题致消纳存在障碍都为离网型光伏分布式系统提供了机 会。离网型也称独立型发电系统，一般包括光伏电池方阵、蓄电池、太阳能充放 电控制器、独立逆变器等设备。离网型发电系统不与电网相连，利用太阳能转化 成电能储存在蓄电池中，在偏远山区、海岛以及路灯等场景广泛应用。
并网型发电系统更适应城市、电网发达区域，有利于 BIPV 发电的经济性以及平 抑光伏发电峰谷特性。并网型光伏发电系统不经过蓄电池储存电能，通过 BIPV 组件产生的直流电通过并网逆变器转换成符合要求的交流电，直接输入公共电 网。光照不足时，并网型系统从电网中获取电能。由于并网型光伏发电系统节省 了蓄电池存储和释放能量的过程，减少能量消耗和空间占用，降低了运营成本。
1.2、 碳中和、绿色建筑、分布式政策推动建筑光伏市场 崛起
绿色建筑是实现“碳达峰、碳中和”的必然选择
绿色低碳发展是我国“十四五”期间以及未来发展的重要目标。2020年10 月通过的“十四五”规划中 明确指出，到 2035 年要广泛形成绿色生活方式，在“十四五”期间推动绿色低 碳发展，降低碳排放强度，制定 2030 年前实现“碳达峰”的行动方案。12 月的 中央经济工作会议进一步强调，将做好碳达峰、碳中和工作作为 2021 年八大重 点任务之一，加快能源结构的调整，大力发展新能源。
建筑行业的碳排放量占全国 51.3%，是我国实现“双碳”目标的主战场。根据 中国建筑节能协会最新发布的数据，2018 年我国建筑全生命周期能耗总量为 21.47 亿 tce，占全国能源消费总量比重为 46.5%。其中，建材生产、建筑施工 和建筑运行阶段的能耗分别为 11 亿 tce、0.47 亿 tce 和 10 亿 tce，占全国能源 消费总量的比重分别达到 23.8%、2.2%和 21.7%。
碳排放是建筑全过程的重要能耗数据。建筑行业在建筑物的全生命周期，即从建 筑材料的生产和运输阶段、建筑施工阶段、建筑物运行阶段，到后期建筑物拆除 和建筑物废料的回收处理五个阶段，均会产生二氧化碳的排放，各阶段二氧化碳 排放量之和构成建筑全生命周期碳排放。
建筑运行阶段的碳减排与建筑光伏的应用密切相关。建筑施工阶段碳排放总量达到 1 亿 tCO2， 占全国碳排放的比重为 1%。建筑运行阶段碳排放 21.1 亿 tCO2，占全国碳排放 的比重为 21.9%。建材的生产更多取决于工业生产时的能耗及碳排放，而运行 阶段则与日常的能源使用及建筑光伏的应用相关度更高。
绿色建筑符合我国低碳环保、绿色发展的理念，是建筑行业实现碳减排的必然选 择。绿色建筑市值充分利用太阳能、风能等绿色新能源，节约能源的消耗和减少 温室气体的排放，减轻建筑对环境的负荷，能够达到节能减排目的的建筑物，为 人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高 质量建筑，有助于我国“碳达峰”和“碳中和”目标的实现。
建筑光伏利用太阳能发电，可有效节约资源，是推行绿色建筑的重要手段。结合 目前的技术水平来看，绿色建筑的实现路径可以分为三类：建筑能源类、生态规 划类和施工实施类。建筑能源类的主要目的是通过利用可再生能源或节能技术， 节约建筑过程的能源耗费。根据住建部 2019 年发布的《绿色建筑评级标准》， 能源利用和节能在绿色建筑的分数中权重最高，并且可再生能源利用评分准则中 规定，只要可再生能源供电量不低于 4%，该项即可获得满分，可见建筑能源在 绿色建筑的发展中至关重要。而太阳能作为一种可再生能源，具有噪音小、占地 小、不受地域限制等优点，可以满足节能和能源利用的高需求，使得光伏建筑成 为全面推行绿色建筑的重要实现途径。
各地重视光伏建筑一体化在推动绿色建筑中的作用，BIPV 受到国家政策的大力 支持。作为光伏建筑的重要形式，光伏建筑一体化（BIPV）与传统的 BAPV 相 比，在安全性、观赏性、便捷性和经济性方面具有明显优势，高度契合了绿色建 筑的发展潮流，代表了绿色建筑发展的未来趋势。伴随光伏行业的蓬勃发展和 “双碳”目标的提出，国内各省市不断推出政策对 BIPV 进行补贴，支持 BIPV 的发展。
整县推进分布式光伏风口已至，户用市场前景亦广阔
我国光伏装机容量逐年增加，分布式光伏发展势头强盛。2013 年至 2020 年， 我国光伏累计装机容量从 17GW 增长至 253GW，2020 年增长近 24%。2020 年 新增光伏装机规模 48GW，较上年同比增长 60%。2013 年至 2020 年，集中式 光伏和分布式光伏在光伏行业中的占比也发生了较大变化。2013 年，集中式光 伏是光伏的主要形式，当年集中式光伏的新增装机规模高达 91%。随着分布式 光伏发展，到 2018 年该比例下降至 52%，分布式和集中式光伏占比基本持平。 近年来分布式光伏的占比有所降低，截至 2020 年底，分布式光伏的占比约为 31%。
“整县推进”政策助力屋顶分布式光伏，我国分布式光伏进入发展新阶段。2021 年 6 月 20 日，为全面推进屋顶分布式光伏的发展，国家能源局发布了《关于报 送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，在全国范围内开展整 县（市、区）推进屋顶分布式光伏的开发试点工作。《通知》明确规定，县（市、 区）党政机关建筑、学校、医院、村委会等公共建筑、工商业厂房以及农村居民 住宅的屋顶总面积可安装光伏发电比例分别不低于 50%、40%、30%和 20%， 同时鼓励各地方政府利用财政补贴等措施对试点工作进行支持，积极开展分布式发电的市场化交易。在这一政策的激励下，各地方政府迅速响应，全国已有 20 个省出台相关政策推行试点工作，我国分布式光伏将迎来新的发展阶段。
自 2019 年国家将户用光伏项目单独管理以来，户用光伏的补贴支持政策陆续出 台。2019 年 4 月，国家发改委在发布的《关于完善光伏发电上网电价机制有关 问题的通知》中规定，对户用光伏进行单独补贴。同年 5 月份，国家能源局发布 的《关于 2019 年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》中规定，全面调整 户用光伏的管理政策，对户用光伏项目进行单独管理。随后的两年，国家继续支 持户用光伏的发展，坚持对户用光伏进行单独管理、单独补贴。2021 年 6 月份， 国家发改委发布了《关于落实好 2021 年新能源上网电价政策有关事项的函》， 继续对户用光伏进行每千瓦时 0.03 元的补贴。
政策优势使户用光伏市场迅速扩张，2020 年户用光伏新增装机规模超 10GW， 成为分布式光伏发展的重要力量。户用光伏区别于工商业光伏，是将光伏组件安 装在民用住宅的屋顶。在光伏产业迅速发展发展和利好政策的刺激下，户用光伏 成为近年分布式光伏发展的亮点。中国光伏行业协会的最新数据显示，2020 年 我国的户用光伏新增装机规模高达 10.1GW，月平均新增装机规模约为 900MW， 占去年国内分布式光伏新增装机规模的 70%，超过过去 4 年间我国户用光伏新 增装机规模之和。截至 2020 年底，国内户用光伏的装机规模累计达到 20GW， 较上年同比增长近 100%。
户用光伏的市场集中度进一步提高，山东、河北和河南三省的占比不断扩大。我 国的户用光伏市场主要集中在山东、河北、河南等为代表的东南部地区。根据中 国光伏产业协会的数据，2019 年上述三大省份的户用光伏新增装机规模占全国 总量的 61%，2020 年这一比重增长至 66%，其中山东省的户用光伏发展迅速， 占全国总量的比重由 2019 年的 36%增长至 2020 年的 45%。这主要是因为山东 省的太阳能利用基础较好，民众对光伏发电具有较高的接受度，因此户用光伏的 推广也更加迅速简单。同时，受益于经济发达和资源充足的优势，山西、江苏以 及安徽等地的户用光伏也实现迅速的发展，户用光伏安装量均超过百兆瓦，市场 潜力巨大。
需求转变和技术进步推动户用光伏市场向更加高效的方向发展。由于户用光伏产 品是针对民用住宅，产品的定制化需求强烈，经过近几年的快速发展，户用光伏 产品正逐渐向家电化和消费品的方向转变。目前的户用光伏形式以 BAPV 为主， 即光伏产品与建筑相独立，通过固定装置将光伏组件安装于住宅屋顶，美观性较 差。但是随着居民生活水平的提高，居民对户用光伏产品的美观性和与建筑的统 一性有了更高的要求。因此 BIPV 逐渐被应用到户用光伏领域，通过对光伏组件 的颜色、形状和透光性等特点，提高光伏产品的观赏性和与建筑的统一性。未来 随着光伏产业的发展和 BIPV 市场的扩张，BIPV 的成本有望进一步下降，技术水 平和发电效率有望进一步提高，从而更好地助力户用光伏行业的发展。
改造难度以及建筑标准问题成 BIPV 需攻克难点
改造难度：中国城市建筑以中高层为主，且存量建筑一般未考虑潜在建筑光伏安 装的可能性，这无形的加大了 BIPV 改造、推广的难度；相比较而言，工商业、 公共建筑、乡镇、农村地区有望成为主战场。
建筑标准：BIPV 是建筑和光伏深度融合的产物，以建筑材料的属性为主，太阳 能发电的属性为辅，这就对 BIPV 光伏组件的性能提出了更高的要求。不仅要求 其具备普通光伏系统的发电性能，还应该满足建筑材料的要求，在防水性、安全 性、牢固性和美观性等方面符合建材的标准。
行业标准尚处于起步阶段。从目前的 BIPV 行业标准来看，主要集中在建筑领域， 缺乏针对光伏发电的标准规范。虽然近几年我国加快了针对 BIPV 的国家标准体 系的建设，例如在 2019 年发布的《建筑光伏幕墙采光顶检测方法》和《光伏与 建筑一体化发电系统验收规范》。但是由于 BIPV 是一个新兴产物，相关行业和 部门对其认识和了解有待加深，现阶段 BIPV 的标准制定大多依靠行业内的讨论 或地方政府的规划，尚未形成全国性的 BIPV 统一标准体系。
目前建筑与光伏行业缺少沟通和合作机制，行业间的割裂现象较为普遍。传统的 光伏产品立足于降低成本、提高转换效率方面，缺乏对建筑行业的了解和建材制 造的能力，对建筑要求的防水、采光、耐热和通风等性能欠缺考虑。同时，传统 的建筑存在方案设计、建筑施工等多个阶段，不同建材有明确的接入点，而光伏 组件介入建筑的时间较为滞后，导致其为了满足建筑在颜色、材质和形状等要求， 需要频繁修改光伏组件的设计，加大施工难度，拖慢施工进程；后期维修责任也 是需要重点理清的问题。
1.3、 建筑光伏市场潜力 4.3 万亿元，BIPV 具备高成长 性
我们选取住建部公布的各类建筑用地作为测算基础，删除了其中包括绿地用地和 交通用地等无法使用屋顶的建筑面积，将剩余建筑面积划分为住宅面积和工商业 及公共建筑面积两大类。2017 至 2019 年两大类建筑面积总和分别为 623.87 亿 平方米、629.10 亿平方米和 651.14 亿平方米，增量分别为 12.98 亿平方米、5.23 亿平方米和 22.04 亿平方米。
在不同建筑上的改造空间不同，存量可改造面积为 96.56 亿平方米。根据国家《工 业项目建设用地控制指标》的有关规定，我国工业用地建筑密度要求在 30-50%区间范围内，且居民和住宅用地密度相较工业用地更低；因此我们选取 35-40% 的密度区间对住宅用地屋顶面积进行估算，选取 40%-45%的密度区间对工商业 及公共建筑屋顶建筑面积进行估算，整体屋顶的可改造比例在 30%-50%之间， 以 2019 年存量建筑面积为基础，预计总共可改造面积为 96.56 亿平方米。
建筑光伏存量可改造光伏装机规模为 1448.4GW，对应市场空间为 4.3 万亿元。 我们假设每平米可安装光伏组件为 150W，得出存量改造潜力 1448.4GW，市场 空间 4.3 万亿元，假设存量改造分 15 年做完即 2021 至 2035 年，每年的改造比 例占总改造空间的 1%到 14%，我国存量改造建筑光伏装机容量由 14.5GW 增长 至 202.8GW，假设光伏系统从 5 元/W 下降到 2.5 元/W，对应市场规模由 724.4 亿元增长至 5069.3 亿元。
建筑光伏增量市场从 2021 年到 2035 年可实现年装机容量为 3.0GW/年增长至 24.7GW/年。我们假设新增建筑面积建筑光伏安装率从 1.0%增加至 7.0%，得出 了每年装机规模为 3.0GW/年增长至 24.7GW/年，市场规模从 151.5 亿元增加约 616.9 亿元，2027 年左右年新增市场规模有望达到最大值，约 790.1 亿元。随 着光伏组件成本的下降，光伏产品的造价不断下调，使得年新增市场规模下降。
我们认为：在碳中和、绿色建筑、整县推进分布式光伏系统下，建筑光伏及分布 式光伏市场正在快速开启。我们以 2021-2026 年 5 年时间维度看，建筑光伏装 机增加 4 倍，CAGR-5 为 39.24%，市场规模增加 3 倍, CAGR-5 为 31.78%。在 传统集中式电站基础上，扩大了光伏装机的第二战场。
BIPV 未来市场有望逐渐打开，2025 年装机 10GW，市场规模 415.7 亿元，CAGR-5 为 71.65%。
在初期，光伏市场对于 BAPV 和 BIPV 存在一定选择，随着绿色建筑和 BIPV 相 应标准的确立，BIPV 的占比会越来越高。根据中国光伏行业协会光电建筑专委 会的统计数据显示，2020 年全年，我国主要光电建筑产品生产企业 BIPV 总装 机容量约 709 兆瓦，总安装面积为 377.4 万平方米，渗透率在 3.7%左右。未来 随着绿色建筑和相应标准的确立，预计到2030年BIPV装机总容量可达36.7GW， 总市场规模可达 991.6 亿元；到 2035 年 BIPV 装机总容量可达 82.7GW，总市 场规模可达 2067 亿元。以 2021-2026 年 5 年时间维度看，BIPV 装机增加 20 倍，CAGR-5 为 81.59%，市场规模增加 15 倍, CAGR-5 为 71.65%。
2.1、 国内、海外建筑光伏产业链全面梳理
光伏与建筑企业合作布局 BIPV 产业链上、中游，深度合作实现组件建材化。BAPV 这种组合方式其实对于各方的要求并无显著性差异，光伏组件商负责制造，建筑 企业负责组合、安装即可，产业链与传统的光伏或建筑产业链业务并无明显差异。
BIPV 作为光伏与建筑深度融合的产物，其组件不仅要具备普通光伏组件的特点， 还要满足建材的要求，尤其在美观、安全、防水、保暖等因素。光伏类企业的核 心竞争力在于设备及制造，在建材、建筑设计、施工层面并无显著经验，因此， BIPV 的产业链需要光伏企业与建筑、建材企业的深度合作。
（1）BIPV 产业链的上游是光伏组件生产商，按照技术路径的不同，可以分为晶 硅类和薄膜类；1）晶硅类是以硅料为原材料，通过将硅料加工为硅棒、硅片， 再进一步制成晶硅类电池片，与集中式光伏产业链上游产品及公司基本重合，不 同之处在于组件产品的形状需要适应建筑特点、将以单面为主、需要与结构件共同组成屋顶；2）薄膜类则是利用硅材料或者碲化镉等化合物，通过喷溅、气相 沉积等技术制成薄膜类电池片，以建筑物的玻璃幕墙应用场景为主。结构件、安 装成本占比将比传统光伏电站要高，对光伏玻璃要求也将具有差异性。
（2）中游为 BIPV 系统集成商，包括各类龙头建筑企业和光伏企业。BIPV 系统 集成商利用技术优势，通过将产业链上游制造的光伏组件融入到屋顶、建筑外墙 等建筑材料中，生产出满足建筑需要的 BIPV 产品，或者通过销售和安装 BIPV 产品进入产业链中游。
（3）下游应用场景主要是：政府公共建筑、工商业建筑、居民住宅、离网型系 统等；行业发展初期为政策推动，整县推进分布式光伏将极大的刺激该市场的释 放。
光伏组件建材化是推动 BIPV 行业发展，打造企业在 BIPV 市场竞争优势的关键。 尽管 BIPV 概念早已出现，但是产业的发展十分缓慢，很大程度上由于 BIPV 产 品设计制造的难点及成本。早期的 BIPV 产品或是降低发电效率，或是无法达到 建材的属性标准，使得 BIPV 行业的进程受阻。目前，光伏企业纷纷加大 BIPV 产品的研发力度，推出光伏屋顶和光伏幕墙等多样化的新产品，同时开展与建筑 建材企业的合作，不断推进光伏组件建材化的进程。光伏企业需要结合光伏与建 筑行业的综合技术，在具备较高发电效率的前提下，使组件满足建筑材料的功能 标准和审美需求，才能使产品在 BIPV 具备竞争优势。
目前，生产建 筑 光 伏组 件 的 公 司 已 遍 布 海 外 各 主 要 国 家 。 其 中 ， 美 国 的 CertainTeed 公司和 SunTegra 公司经营光伏屋顶，是特斯拉在这个领域的主要 竞争对手。First Solar 是碲化镉电池龙头，截至 2020 年底产能为 6.3GW，在美 国、马来西亚、越南均有工厂。
2.2、 特斯拉能源业务布局与 Solar Roof V3
光伏屋顶是特斯拉能源业务重要的布局领域，Solar Roof 是其重要产品。特斯 拉的主营业务主要涉及新能源汽车、储能和太阳能屋顶三大板块，已经形成清洁 能源的产业闭环，从而能够为用户提供一站式的清洁能源使用方案，成为全球 BIPV 行业的龙头企业。Solar Roof 产品就是将光伏组件与建筑屋顶结合，以实 现利用太阳能发电的目的，从而有效节约能源，推动低碳经济的发展。
2016 年 6 月特斯拉提议以 25 亿到 30 亿美元价格收购 SolarCity。8 月 SolarCity 同意以 26 亿美元收购，并于 11 月完成，从此特斯拉正式进军太阳能领域。同 年 10 月，推出第一代 Solar Roof 产品，正式进入光伏屋顶市场。2017 年公司 开始接受 Solar Roof 订单，特斯拉的光伏屋顶正式投入生产。此后公司不断增 加在光伏屋顶领域的投入，接连推出第二代和第三代 Solar Roof 产品。2019 年 10 月推出的 Solar Roof V3 将光伏组件嵌入建筑屋顶，实现了光伏与建筑的一体 化，开启公司的 BIPV 进程。
发-储-用产业闭环构建完成有望帮助提振特斯拉能源业务。目前特斯拉能源业务 产品有：
（1）发电产品，包括新一代光伏屋顶和旧有的屋顶光伏电站发电产品；
（2）储能系统，包括 Powerwall，Powerpack，Megapack；
（3）用电产品，主要是特斯拉生产的新能源车，但是光伏屋顶发出的电不仅可 以给汽车充电用，很多情况下也是支持家庭的其他需要。 我们认为，一方面特斯拉在汽车等领域的强势表现可以增强消费者对于该公司屋 顶、储能等业务的信心，另一方面，光伏屋顶、储能系统和充电桩等产品的推广 又能反哺特斯拉的新能源汽车业务扩张。总的来说，发-储-用产业闭环构建完成， 有助于特斯拉能源业务整体的提振，帮助特斯拉实现太阳能帝国的雄心。
Solar Roof V3 是在前两代的基础上进行改进和创新，兼具经济性和建材功能， 具备较强的市场竞争力。特斯拉的太阳能屋顶将太阳能电池板通过外部安装或者 内部嵌入的形式，与建筑屋顶相结合，再辅以储能设备以及监控设备，以实现太 阳能能源的安全高效利用。公司最新推出的第三代光伏屋顶产品将太阳能电池嵌 入钢化玻璃，使产品兼具光伏发电和建筑美观的特点，成为公司的光伏屋顶系列 中首次大规模生产的产品。
Solar Roof V3 的另一大优势在于公司差异化的瓦片设计、配套的监控和备用系 统，能够更加合理高效地控制用电情况，提高能源使用效率。一方面，为了满足 用户差异化的能源需求，公司设计了太阳能瓦片和非太阳能瓦片两种类型的屋顶 瓦片。两类瓦面在尺寸和外观上基本一致，用户可以仅通过控制两类瓦片的数量 来控制发电量，从而防止能源的浪费，提高系统的经济性。另一方面，特斯拉的 系统具备远程访问和警报的功能，可以对建筑的用电情况进行实时的监测和控 制。特斯拉生产销售的 Powerwall 可以作为备用电源辅助 Solar Roof 的运行， 为户用光伏提供更为有效地解决方案。Powerwall 作为备用电源具备储能功能， 可以在白天将太阳能转化为电能储存，在夜间或者断电的时候为家庭供电，从而 与 Solar Roof 结合有效应对断电情况，节省家庭用电开支，提高太阳能屋顶系 统的经济性。
新一代光伏屋顶 V3 组件成本大幅下降，V3 组件强度及使用寿命增加。光伏屋顶 能够取得对传统屋顶+光伏电站组合的优势，和新一代组件的成本下降是分不开 的。Solar Roof V3 和 V2 相比较，经过设计优化，得到全方位提升，包括：瓦片 面积增大约 5 倍，电池数量变为原先 8 倍，瓦片效率进一步提高，最重要的是 成本下降约 40%；此外在强度等方面 Solar Roof V3 也已达到较为理想的水平。 其强度是普通瓦片的三倍以上，可承受约 49 米/秒的 15 级风力侵袭，并且能够抵挡直径约 5.1 厘米的冰雹打击，寿命则长达 25-30 年，免去了中途更换造 成的麻烦和损失。
Solar Roof V3 在美国新建屋顶上具有价格优势，成为收回投资成本的关键转折 点，投资回收期约 20 年。根据特斯拉官网数据，10kW 功率 2000 平方英尺的 光伏屋顶,其价格为 33950 美元，低于屋顶+太阳能的典型屋顶方案的 41434 美 元，节省的成本约 7500 美元，约合 5 万元人民币。当然，对于无需新建屋顶且 只考虑经济收益的用户，在现有屋顶上直接加装光伏电站（约 2 万美元）会比将 屋顶拆掉再换上比光伏电站更贵的光伏屋顶（超 3 万美元）来的划算。
特斯拉 Solar Roof V3 在同类产品市场上已具备竞争力。一方面在成本上，Solar Roof V3 和同类产品相近；另一方面 Solar Roof V3 是全屋顶光伏组件，美观性 好于其他公司产品。总体来说我们认为特斯拉 Solar Roof V3 处于同类产品第一 梯队，成本基本不输于其他几家公司产品，美观性则较好。
公司采用四种适合不同人群的解决方案，有助于推广太阳能设备。SolarCity 采 取一系列方案，包括 PPA，Solar Lease，Cash Purchase 和 Loan 四种形式吸 引消费能力、消费行为不同的人群。
V3 适合推向高端消费市场，短时间内难以推向中国市场。虽然 V3 产品已经具备 经济性，但由于价格对于中低收入阶层仍然有些高，所以该产品估计短时间内只 能推向高端消费市场，而不会占领中低端消费市场。鉴于 V3 产品成本估计在每 瓦 4.5 美元，远高于国内屋顶产品的每瓦 5 元左右的价格，所以对于国内市场没 有吸引力。所以特斯拉 Solar Roof 若想要进入国内市场，最重要的是要采用中 国的供应链，类似 Model 3 策略推动产品降本，此外可以与高端房地产企业合 作，将成本内部化到房价中。
2.3、 隆基森特强强联合，“隆顶”、“隆锦”开拓市场
”隆顶”、“隆锦”助力隆基进军 BIPV 市场
隆基股份是全球光伏行业的领军企业，拥有优秀的研发能力和世界领先的单晶高 效光伏系统，近年来逐步进军建筑光伏一体化市场。隆基股份业务涉及单晶硅片、 单晶电池组件、分布式电站以及地面电站等领域，保持全球领先水平。隆基股份 近年来逐步进军建筑光伏一体化市场，陆续推出多款 BIPV 产品，例如应用于建 筑屋顶的“隆顶”和建筑物立面的“隆锦”。
与特斯拉的 Solar Roof 系列产品不同，“隆顶”的设计主要满足工商业屋顶的 需求和特点，可根据厂房的差异性需求提供定制化服务，适用于新建的工商业厂 房屋顶，以及现有的老旧工商业屋顶的改造翻新，通过光伏组件与建筑屋顶的完 美结合，使工商业屋顶兼具太阳能发电与建材功能，有效帮助企业实现节能减排 和绿色发展。
“隆顶”：主要由光伏组件、结构胶和钢板三部分组成，辅以保温棉、防水透气 膜以及可滑动支座等结构，使产品具备高品质的建材属性。
“隆锦”：主要用于幕墙光伏一体化，主要由玻璃和胶膜构成，共有 12 种颜色， 转换效率在 14%左右。
“隆顶”优势明显，是对传统建材的完美替代
“隆顶”产品经过多年的研究设计，具备高防水、防火以及抗风能力等九大优势。 在“隆顶”之前，许多 BIPV 产品存在性能缺陷，相对普通光伏产品的发电效率 较低，抑或相对传统建材的建材功能较弱，尤其是在屋顶的防水性、散热性以及 防火性等方面不能达到建材的标准。“隆顶”的研发团队汇集了光伏组件、高分 子材料、建筑设计以及建筑材料等多个相关领域的专业人士，通过对市面上 BIPV 产品的痛点进行针对性分析和改进，研发出既具备高光伏转换效率，又满足高建 材标准的 BIPV 新产品，具备强防水性、防火性、抗风性、抗冲击性以及散热性， 使用寿命长、施工一体化、装机容量大以及防积灰九大优势，精准地实现了光伏 产品的建材化和对传统建材的完美替代。
多种解决方案，适用于不同场景
隆顶 BIPV 产品解决方案广泛应用于高端制造、精密仪器、食品物流等工商业厂 房，政府及产业地产园区，公共建筑屋顶等，新建屋顶或既有屋顶改造均可应用。
2021 年 1 月 8 日，应用了“隆顶”作为太阳能发电结构的无锡连城凯克斯项目 正式运营，该项目是隆基的首例新建厂房 BIPV 光伏发电项目。该项目厂房总面 积约为 2.5W 平方米，所铺设的光伏发电系统容量为 1.6MW，采用 M 型设计。 采取“自发自用，余电上网“模式，每年至少给园区带来 148 万度的清洁电力， 有效降低电费支出。
隆基与中石化合作，后者拟在全国多地布局建设光伏电站 160 座，“十四五” 期间将继续投建 7000 座分布式光伏电站，光伏服务区、光伏油库等也在进一步 规划中。其中，首座碳中和加油站目总装机容量为 101.75kW，25 年内总发电 量可达 233.11 万 kW·h 以上，相当于减少二氧化碳排放 2324.11 吨；每年减排 量可达 81.5 吨，可完全满足加油站运营产生的约 76 吨碳排放。 隆顶产品优异 的建材性能，也让屋面围护系统寿命从传统的 5-10 年提升到了与光伏产品同寿 命的 25 年。
汤姆森电气工业园 BIPV 项目是隆顶首个现有屋面改造。该企业隆顶 BIPV 屋顶 采用自发自用的并网模式，项目所发电力可以满足工厂 60%以上的生产用电， 等同于每年节省电费 60 余万元。企业方也计划进一步将两万平米的厂房屋顶全 部更换为隆顶 BIPV 产品。
BIPV 是交叉学科，产业链不断融合，行业整合升级已成必然趋势
光伏企业通过扩展 BIPV 产业链中游业务，寻求新的利润增长点。近年来光伏行 业得到飞速发展，组件成本的降低也进一步加剧了光伏行业的竞争，行业利润和 订单更多地集中到龙头企业，中小光伏电池制造商的生存压力加大。在这一行业 背景下，光伏企业纷纷开辟新的光伏市场，向 BIPV 产业链中游环节扩展，提供 整套的光伏建筑一体化服务来打造企业竞争优势。
隆基股份作为全球光伏行业的领军企业，在开拓 BIPV 市场中注重构建全产业链 服务格局。在 BIPV 产品的设计和施工中利用建筑行业的 BIM 系统，对建筑物料 和施工耗费情况的数据进行精细化管理；在 BIPV 产品的安装环节开发智能化工 程机器人产品，通过输入安装环节的相关数据便可完成自动、精准的上胶工作， 缩短施工周期。隆基股份通过整合光伏和建筑技术，打通了 BIPV 行业的全产业链，龙头优势不断凸显。光伏企业要在 BIPV 市场具备竞争优势，就要不断拓展 业务环节，依靠建筑企业的成熟建筑施工技术提供产品安装服务，打通涵盖光伏 组件的生产、BIPV 产品研发生产以及 BIPV 产品安装的各环节。
中游业务技术壁垒高，与建筑企业合作寻求技术支持成为光伏企业的必然选择。 BIPV 产业链的中游要求具备 BIPV 产品研发、设计、生产和安装的系统集成商， 企业不仅要具备生产太阳能电池的技术和经验，还应具备建筑材料和设计的相关 技术，在建材的功能、外观和尺寸等方面满足建材的个性化需求。但是建筑与光 伏作为两个割裂的领域，缺乏技术交流和沟通，光伏企业仅仅依靠自身，要掌握 成熟的建筑技术和经验的难度较大。因此为避免在后续施工过程中 BIPV 产品的 多次返工，光伏企业需要通过与建筑企业的合作寻求技术支持，在设计阶段就统 筹考虑产品的建材性能，并通过技术进步和创新不断提高 BIPV 产品的防水性、 稳定性和观赏性等各类建材属性，提高产品的市场竞争力。
森特股份是国内金属围护行业的龙头企业，稳定的业绩和丰富的客户资源使企业 长期保持较强的竞争力。森特股份主要从事金属围护系统、土壤修复以及声屏障 系统三类业务，其中金属围护系统的营收占比最大，高达 86%。除 2020 年在疫 情的影响下营业收入略有下滑，公司最近五年的均保持较高的营业收入增长， 2016 年至 2020 年的营业收入年平均增长率约为 17%。公司凭借丰富的建筑经 验和一体化的服务体系招揽了多项大规模订单，包括中国博览会会展综合体的建 设、沈阳桃仙国际机场以及厦门高崎机场的建设，累计参与工程超 2100 个，建 筑面积高达 10000 万平方米。
隆基股份参股森特，实现光伏与建筑企业的深度合作，BIPV 产业链的融合升级 已成行业必然趋势。2021 年 3 月，隆基股份发布公告称将溢价收购森特公司 27.25%的股份，成为森特股份的第二大股东。此次参股将实现光伏与建筑的强 强联合，有效解决建筑与光伏行业的长期割裂问题，助力 BIPV 行业的融合升级。
（1）森特股份拥有成熟的金属围护系统设计、生产技术以及优质的客户资源， 既可以在 BIPV 产品的研发设计阶段为隆基提供技术支持，也可以为 BIPV 产品 的销售安装提供客户渠道。
（2）隆基掌握先进的光伏组件研发技术，能够为森特股份进军 BIPV 市场提供 光伏产品研发能力和技术基础。光伏与建筑企业的合作有助于实现产业链的拓展 和市场份额的提升，进一步推动光伏与建筑一体化的进程。2021 年 6 月 25 日 隆基与森特正式签署战略合作协议，携手进军建筑光伏一体化（BIPV））市场。 未来双方将结合各自优势，共同推进 BIPV 产品研发、市场开拓及相关领域的深 层次合作，共同推动建筑光伏一体化行业发展，助力碳中和进程。
隆基的工商业屋顶 BIPV 项目已经具有较好的经济性。隆基股份 BIPV 建筑光伏 一体化以广东地区某项目为例，屋顶面积 1 万平方米，安装容量为 1MW，成本 为 609 万元，即光伏系统单位投资为 6.09 元/W，以 1100h 利用小时数、工商 业电价 0.75 元计算，年收益为 82.5 万元，投资回收期 7.38 年，IRR 为 11%。
3.1、 10 年间分布式光伏项目成本显著下降
规模化及技术进步推动光伏成本不断下降
分布式光伏项目的成本可大致分为三类：系统成本、辅助成本以及运行过程中的 维护成本。其中系统成本主要包括光伏组件、控制器、逆变器、电缆、支撑结构， 以及运输费、建安费等费用，其中控制器、逆变器以及电缆等可统称为周边系统 及 BOS 成本；辅助设施成本包括一次设备等配电系统成本，二次设备等监控通 信成本以及安置设备的房屋成本等；第三类维护成本主要由维护人工费和更换部 件的费用组成。其中系统成本和辅助成本为分布式光伏项目的初始投资成本。
随着光伏产业的飞速发展和规模扩大，光伏项目的成本正在不断降低。根据国际 可再生能源机构（IRENA）的统计，过去十年全球分布式光伏的发电成本由 2010 年的 0.38 美元/kWh 下降至 2019 年的 0.07 美元/kWh，十年间下降幅度高达 82%。集中式光伏的发电成本降幅略低，由 2010 年的 0.35 美元/KWh 降至 2019 年的 0.18 美元/KWh，下降近 53%。其中屋顶光伏项目的成本虽高于普通公用 事业，但也实现了将大幅度的降低。以我国为例，2012-2019 年间我国户用屋顶 光伏项目和工商业屋顶光伏项目均实现了近 70%的下降，平准化度电成本(LCOE) 实现近 60%的下降。
分布式光伏项目的初始投资成本有进一步下降的趋势。根据中国光伏行业协会的 数据，2020 年我国工商业分布式光伏系统的初始平均投资成本下降至 3.38 元 /W，预计 2021 年该数值将进一步下降至 3.24 元/W。其中光伏组件成本、逆变 器等各类 BOS 成本以及一次设备的成本下降趋势更为显著。
光伏项目的运维成本基本稳定，未来或有小幅下降。光伏系统的运维以系统的整 体安全性为基础，不仅包括对损坏零部件的修理或更换，还包括利用设备性能检 测等手段，对系统进行预防性和周期性的维护，从而实时得保证整个光伏系统的 稳定、安全和高效运行。根据 CPIA 的测算，2020 年我国分布式光伏系统的年 平均运维成本达到 0.054 元/W，集中式光伏电站为 0.046 元/W，二者均与 2019 年的数值基本保持一致；未来我国光伏项目的运维成本略有下滑，但将基本稳定 在这一水平。
3.2、 工商业屋顶 BIPV 项目投资及要素分析
从经济性角度分析：
（1）改造项目：对于存量改造项目，屋顶面情况复杂（平顶、斜坡等）， 如果涉及拆除工程工作量较大或者影响正常的工作生活（如混凝土屋顶）， BAPV 依然具有一定施工成本的优势。但对于彩钢板屋顶等拆除工程成本较 低的项目，BIPV 则具有优势。
（2）增量项目：农村、工商业、公用事业新建建筑可以直接设计、安装 BIPV， 可以节约成本。
（3）屋顶面积利用率：BIPV 单位面积的利用率也可以达到较高水平，最终 实现更多的发电量。
（4）使用寿命：BAPV 支撑结构和发电组件长期处于露天环境，寿命一般在 20-25 年；BIPV 具有良好的密封性，整体寿命能达到 50 年，具有一定优势。
（5）日常维护：BAPV 对屋顶进行支座建设或者屋面改造，有一定漏水隐患； BIPV 设计、施工一次成型，对屋面构件形成保护，不造成二次施工踩踏破坏。
“自发自用，余量上网”的 BIPV 项目，收益端由三部分构成。第一部分是 由于光伏发电节省的电费，其数值为自用的光伏发电量与用户电价的乘积； 第二部分是电量上网的电费收入，其数值为上网电费与对应的上网电价的乘 积；第三部分则是补贴收入，包括当地补贴和国家补贴两部分。
我们通过建立基本模型对 BIPV 项目的经济性进行测算。由于不同地区的光 照强度、最佳光伏设备安装角度、发电量以及电价等存在明显差异，我们在 测算时为方便计算，假设装机容量为 1MW，安装角度选择最佳倾角 36 度， 计算得出首年的总发电量约为 1500 千瓦时。假设前五年的年发电量每年减 少 1%，后续每年减少 0.5%。假设项目的建设期为 0.5 年，寿命期为 25 年， 前十年的运维费用按固定资产原值的 0.5%，第 11 年至 20 年为 1%，20-25 年为 2%。
测算可得：IRR=12.04%，静态回收期为：7.51 年。
自用电量比例越高，经济性越好。通过对自用发电量的比例进行调整，测算不同 用电量下的 BIPV 项目的经济性。由于将发电量自用节省的电费（0.73 元/千瓦 时）高于将剩余电量上网的收益（0.42 元/千瓦时），因此随着电量上网比例的 提高，BIPV 项目的内部收益率下降，静态回收期拉长。
发电量是影响 BIPV 项目经济性的敏感因素。受地理位置和地形差异的影响，我 国不同地区的发电量存在显著差异。假设以最佳倾角进行安装，在全国省会城市 中拉萨的发电量最高，每瓦可以发电 1.85 千瓦时；重庆的发电量最低，发电量 仅 0.69 千瓦时/W。假设首年发电量在 1.5 千瓦时/W 的基础上上下波动 10%和 20%，计算 BIPV 项目的经济性对发电量的敏感性。结果显示各指标的敏感系数 绝对值均大于 1，表明各模式下 BIPV 项目经济性受发电量的影响较大。
在“自发自用，余量上网”模式下，当首年发电量下降至 1.17 千瓦时/W，项目 的静态回收期约为 8.73 年，内部收益率为 9.93%，BIPV 项目在全国平均水平下 具有经济性，尤其是在华北、东北以及西北地区的经济性较为显著。
系统总投资涉及的方面比较多，如光伏组件降本及技术进步问题，屋顶光伏安装 方式和复杂程度问题等，以及改造项目拆除工程等，且各个项目均不一样。总体 来说，新项目比旧项目投资要低，安装简单的比安装复杂的项目投资要低；我们 可以设定总投资范围为从 5 到 6 元/W，所以项目 IRR 从 14.49%下降到 10.65%。 所以在项目选择层面，需要根据总投资进行比选，BIPV 还是 BAPV，改造项目 后经济性是否合算。
（1）BIPV 标准设立不及预期：BIPV 标准制定如果低于预期，将无法大规模有 序开展项目，导致项目建设低于预期。
（2）地方推进分布式光伏建设低于预期：地方政府或因土地、补贴等因素，落 实和推进分布式光伏项目进度低于预期。
（3）用电分配风险：分布式项目占比提升后，如果出现晚间用电高峰用电分配 和稳定性问题，将渐缓分布式项目推进。
（4）降本不及预期：光伏组件及 BIPV 组件如果降本低于预期将渐缓建筑光伏 以及 BIPV 推进进度。
报告链接：建筑光伏产业专题研究：从BAPV到BIPV，分布式风口已至
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
