(報告出品方/分析師:長江證券 趙智勇 臧雄 倪蕤)
N 型電池迎來規模化量産,多家企業引領 HJT 量産落地
提效降本是光伏行業發展的核心驅動,而技術的優化和叠代正不斷推動光伏電池片光電轉換效率持續提升。上一輪技術革命是 PERC 替代 BSF,隨著 PERC 效率與 BSF 逐步拉開差距,疊加 PERC 電池工藝趨于成熟,成本下降,PERC 迎來大規模擴産,市場份額快速提升取代傳統的 BSF。
當前隨著 P 型技術逐步接近效率提升瓶頸,行業將迎來新一輪的技術變革周期。
一方 面,N 型電池取代 P 型電池趨勢相對明確。隨著以 HJT、TOPCON、IBC 爲代表的 N 型電池規模化量産落地、生産規模逐步擴大、設備和材料的國産化率逐步提升、設備價格和生産成本下降、産品性能和競爭力逐步提升,以及生産工藝的逐步優化,N 型電池片市占率將在未來持續增長。
另一方面,由于多種 N 型電池技術路線在轉換效率方面並未拉開明顯差距,均可以實現 24%以上的量産效率,其在成本、工藝複雜度、産線兼容性等方面表現均有所不同,HJT、TOPCon、XBC 等新技術路線將協同發展,齊頭並進。
➢ 轉換效率來看,三種 N 型電池技術均能夠實現 24%以上的量産效率,IBC 電池效率更高,且能夠分別與 TOPCon、HJT 電池技術進行結合,升級成爲轉換效率更高的 TBC、HBC 電池;
➢ 成本端對比來看,目前,三種電池技術的單 W 成本仍高于 PERC,相較而言,TOPCon 的單 W 成本低于 HJT;
➢ 從工藝複雜度來看,HJT 工藝相對簡單,XBC>TOPCon(12-13 道)>PERC(8- 10 道)>HJT(4-6 道);
➢ 從與 PERC 産線的兼容性來看,TOPCon(可基于 PERC 升級)>XBC(部分兼容)>HJT(完全不兼容),TOPCon 可基于現有 PERC 産線升級。
從光伏電池擴産來看,由于國內外裝機規模旺盛疊加大尺寸電池片結構性緊俏,大尺寸 PERC 電池盈利較好且具有溢價,同時 TOPCon 等新技術電池溢價較好。
電池盈利上行背景下,22 年 PERC 電池擴産明顯超預期,同時,新技術電池規模化擴産加速更值得重視,22 年新技術電池大規模擴産拉開帷幕。
根據目前下遊廠商的擴産規劃,預計 2022 年 TOPCON、XBC、HJT 電池擴産占比或超 50%以上。HJT 電池效率和成本進步較好,同樣將迎來規模化擴産,今年以來,安徽華晟、金剛玻璃、隆基綠能、東方日升、愛康科技等均新宣布擴産規劃,安徽華晟、華潤電力、愛康科技等亦積極推動前期 HJT 擴産規劃落地。
➢ 安徽華晟:
1)華晟二期(2GW 異質結項目)于 2022 年 4 月底完成首批 210 電 池片出片,預計至 6 月底完成所有 2GW 設備的調試與投産。首批電池片已實現電池最高轉換效率 24.68%,組件功率達 700W+。
2)2022 年 5 月華晟宣布在安徽宣城建設 4.8GW 雙面微晶異質結智能工廠項目,5 月底已正式開工,預計 2023 年 Q1-Q3 分兩期完成設備搬入和調試生産。
3)2022 年 5 月公司與大理州政府、華能瀾滄江水電股份有限公司簽署合作協議,擬建設 5GW 高效異質結光伏電池和組件項目。
➢ 金剛玻璃:
1)1.2GW 大尺寸半片超高效異質結太陽能電池及組件項目已于 2022 年 3 月全線貫通,5 月實現首次出貨,電池片平均轉換效率達 24.95%,組件功率 700W+;
2)2022 年 6 月公司宣布在甘肅酒泉建設 4.8GW 高效異質結電池片及組件項目,預計建設周期 18 個月。
➢ 隆基綠能:
第三方環評機構網站顯示,隆基綠能擬建設中央研究院一期中試項目,規模 1.2GW,從主要建設內容概要判斷,該項目或爲 HJT 項目。
➢ 愛康科技:
1)2022 年 1 月,愛康科技 8GW 異質結電池及其配套項目落戶瑞安。項目分兩期建設,分別建設 4GW 光伏電池及 4GW 高效光伏組件産能;
2)2022 年 5 月,愛康科技 6GW 異質結電池項目正式開工。
3)2022 年 7 月,公司發布公告,與邁爲股份簽署《設備采購合同》,湖州愛康光電以自有資金向邁爲股份購買兩條太陽能 210 半片異質結電池整線設備,每條生産線的産能均超過 600MW。
➢ 東方日升:
2022 年 1 月,公司公布定增預案,擬募集資金建設 5GWN 型超低碳高效異質結電池片與 10GW 高效太陽能組件項目,項目建設周期爲 12 個月。公司同時披露《15GWN 型超低碳高效異質結電池片與 15GW 高效太陽能組件項目可 行性研究報告》。今年 4 月,項目已通過環評。
➢ 華潤電力:
公司 2021 年 8 月公布 12GW 高效異質結太陽能電池及組件制造項目,今年 5 月發布項目配套標准廠房工程總承包信息。
➢ 印度信實工業:
根據邁爲股份 4 月公告,印度信實工業擬向新加坡邁爲采購太陽能異質結電池生産整線 8 條,産能爲 600MW/條,共 4.8GW。
提效空間逐步挖潛,雙面微晶、半片等技術助力效率提升
HJT電池(本征薄膜異質結電池)通常以 N 型單晶硅片爲襯底,寬帶隙的非晶硅作發射 極,具備雙面對稱結構。
從結構上看,HJT 電池在 N 型硅片正面依次沉積本征 a-Si:H 薄膜和 P 型摻雜 a-Si:H 薄膜以形成 P-N 結,在 N 型硅片的背面則沉積本征 a-Si:H 薄膜和 N 型摻雜 a-Si:H 薄膜以形成背表面場,並在兩側在沉積 TCO 導電薄膜。
異質結電池具備較高的開路電壓和高轉換效率,本征非晶硅薄膜是關鍵,可以有效降低非晶硅與晶硅異質結表面的複合速率,減少表面複合損失,從而在硅片表面獲得優良鈍化效果,顯著提高 HJT 電池的開路電壓和轉換效率。
目前 HJT 量産及實驗室效率不斷提升,提效空間不斷挖潛。
在量産效率方面,HJT 電池量産平均效率已接近 25%,隨著雙面微晶工藝、半片、光注入及多主柵等技術的運用,量産平均效率有望較快突破25%並向26%的效率窗口邁進。
以華晟和金剛玻璃爲代表,2022年 4 月華晟二期異質結電池首批量産最高效率爲 24.68%;2022年 6 月金剛玻璃微晶異質結量産平均效率已達 24.95%。在實驗室效率方面,目前 HJT 效率已經超過 26%。
2021年 10 月隆基綠能通過微晶 N 窗口層優化、開發新本征層結構等,HJT 轉換效率達到 26.3%,2022 年 6 月隆基綠能再次打破世界紀錄,HJT 電池效率進一步提升至 26.5%。
此前賽迪智庫預計,HJT 産業化平均效率有望在2023年達到 24.8%,並在 2030 年實現 25.8%。目前來看,HJT 的産業化效率提升節奏或好于預期。
雙面微晶及半片等技術運用持續助力 HJT 效率提升,HJT 提效仍有較大提升空間。
雙面微晶工藝:非晶硅薄膜晶化率、電導率和吸收率影響 HJT 電池轉換效率。非晶硅薄膜的晶化率提高,電導率將有較大幅度提升,自吸收下降,從而減少 ITO 橫向電導壓力,實現更好的鈍化效果。
目前微晶工藝一般使用 PECVD、HWCVD 或 VHF-PECVD 技術,已經在下遊 HJT 中試線和量産線中應用驗證,且取得較好提效成果。PECVD 環節微晶工藝或成爲 HJT 增效的標配技術。
➢ 目前邁爲股份采用 VHF-PECVD,鍍膜速率較 RF 提升 2 倍以上,較 RF 降低氫氣用量 70%左右,效率較 RF 高 0.3%以上。
2022 年 3 月邁爲股份新型 PECVD 微晶設備疊加 PVD 新型高遷移率的 TCO 工藝實現單晶異質結電池轉換效率達 26.07%。同時,邁爲股份微晶工藝在金剛玻璃 HJT 量産線實踐,2022 年 5 月,進過工藝調整、效率爬坡,金剛玻璃微晶異質結電池量産平均轉換效率已達 24.95%。
➢ 隆基綠能去年 10 月以來,通過優化微晶 N 窗口層和開發新的本征層結構兩方面提升,改善鈍化性能,連續實現 HJT 電池轉換效率突破。其中,VHF-PECVD 設備環節工藝開發在幾乎不增加 HJT 電池成本的情況下,實現 HJT 效率突破。
➢ 金辰股份和晉能科技共用合作開發基于微晶的 HJT 太陽能電池 PECVD 工藝,今年 3 月,金辰股份首台微晶 HJT PECVD 工藝設備進場晉能科技。今年 8 月,金辰股份首台套微晶 HJT PECVD 量産設備成功交付發貨。
半片工藝:半片技術是將電池切半,通過優化半片電池片的串並聯結構,得到與全片電池組件相近的電流和電壓。
但由于並聯,每串電池電流降低一半,從而降低電阻消耗,相對功率可提高 2%-3%左右。但將電池片切片做半片組件的過程中,會産生微裂紋,對效率有損傷,且效率越高切損越大。
因此,半片工藝將電池片切片環節上移至硅片端完成,通過規避後端電池切片的效率損失達到提升電池片效率的目的。同時,半片工藝可使電池制造過程中形變量降低,在後續組件的工藝中,碎片率得以一定改善。目前邁爲股份提出了直接半片電池方案,已在 HJT 設備整線中運用。半片工藝有望成爲行業的重要技術方向。
降本路徑清晰,與 PERC 成本差距不斷收窄
短期 HJT 電池經濟性仍待提升,但未來降本路徑清晰、空間較大。當前 HJT 電池片成本總體仍高于 PERC,非硅成本中設備投資大導致設備折舊較高、銀漿成本占比高且存在靶材成本是 HJT 的重要特點。
HJT 降本路線清晰,主要包括 1)從設備國産化出發,降低設備投資成本,同時提升設備的量産産能,攤薄 HJT 生産成本;2)通過硅片薄片化、節省銀漿用量(SMBB 工藝、激光轉印及銀包銅等)或者用電鍍銅等方案降低硅片成本和非硅成本。
設備國産化推動設備投資持續下降
目前,HJT 電池整線采用進口設備的投資額約 7-8 億元/GW,國産廠商捷佳偉創、邁爲股份、理想能源、鈞石能源等持續進行國産設備研發,未來隨著國産化整線設備推進,預計設備價格有望進一步下降。
而在 HJT 主工藝設備中,PECVD 價值占比 50%以上成爲降本的關鍵,是當前 HJT 産業的核心制約因素,一旦突破有望打開 HJT 産業化瓶頸。與此同時,設備降本的另一個途徑則是提升設備産能,HJT 産能提升的關鍵在于 PECVD 設備環節。
對于 PECVD 而言,其主要思路是在不顯著提高設備成本的基礎上擴大産能。産能提升的途徑包括增加單腔體處理硅片數量、提高生産節拍等,目前,設備廠商一般通過縮短鍍膜工藝時間、擴大腔體面積,增加腔體數量、優化腔體布局等方式來實現,在實際生産中,不同的方式對成膜質量、均勻性存在影響,並對生産過程中的自動化水平也具有較高要求。
材料降本:硅片薄片化、金屬化工藝降本勢在必行
薄片化降本:硅片減薄在硅料、硅片價格高企的情況下是重要手段。根據中環股份發布的《技術創新和産品規格創新降低硅料成本倡議書》,減薄 18μm 厚度硅片可以覆蓋多晶硅料價格 10 元/KG 的漲幅。
2021年用于 P 型電池的單晶硅片平均厚度在 170μm,N 型硅片減薄潛力更大:TOPCON 電池的 N 型單晶硅片平均厚度已達 165μm,HJT 電 池硅片厚度約 150μm,IBC 電池硅片厚度約爲 130μm。各類型的單晶硅片厚度有繼續下行趨勢,當前更多大硅片和電池廠商正在測試基于 150μm 厚度的硅片。
CPIA 預計,2030年,N 型單晶硅片厚度有望下降至 130μm,P 型單晶硅片厚度有望下降至 140μ m。目前,硅片減薄或快于此前預期,帶來的降本效應將逐步顯現。
HJT 電池具備硅片減薄優勢。
一方面,硅片減薄會對電池片的功率有影響。
硅片減薄會使被激發的載流子擴散到空間電荷區的路徑變短,少子被複合的概率降低,對提升電池的開路電壓有積極作用,但同時硅片減薄後,硅片對太陽光的吸收會變少,從而造成短路電流降低。但 HJT 轉換效率受厚度變化影響更小,依賴較低的表面複合,短路的電流 的損失可以通過開路電壓予以彌補。
在硅片減薄影響轉換效率較小的情況下,HJT 可以更大程度的降低硅片厚度實現更大降本空間。
另一方面,薄硅片易發生物理形變,PERC、TOPCON 爲高溫制程,導致更高的碎片率,而 HJT 具備電池對稱結構且爲低溫工藝,更適宜硅片減薄趨勢。當前 HJT 電池片厚度約爲 150μm,未來 HJT 電池片厚度有可能減薄至 90-100μm,厚度降幅可達 33-40%,HJT 電池硅片成本可實現下降。
低溫銀漿通過材料國産化疊加金屬化工藝革新降低銀漿耗量實現不斷降本。
銀漿目前仍是光伏電池片主流的電極金屬化材料,HJT 由于使用進口低溫銀漿,價格更高且用量較大,銀漿成本占據電池片總成本較大比例。
1)從電池片單片銀漿耗量看,2021 年 M6 尺寸的 P 型電池平均銀漿耗量(正銀+背銀)96.4mg/片,而 HJT 電池雙面低溫銀漿消耗量約 190mg/片,較 PERC 銀漿耗量翻倍。
2)低溫銀漿仍依賴進口,2021年,進口低溫銀漿的價格約 8000-9000 元/kg,明顯高于國産銀漿的售價,降本空間明顯。
降低低溫銀漿成本從降低銀漿用量和實現銀漿國産化兩個角度出發。
銀漿國産化方面,當前國産漿料已經取得較快進展,2021年國産正銀市占率已經上升到 61%,TOPCon 電池用正面銀漿國産化率亦達 70%左右,隨著杜邦、三星漿料業務被國內企業收購,預計 2022 年國産正銀市占率有望進一步提升至 80%以上。聚和股份正銀銷量躍居全球第一,聚和股份、帝科股份、蘇州晶銀(蘇州固锝子公司)3 家企業全球銀漿市占率接近 50%。
國産低溫漿料市占率仍較低,HJT 用低溫主柵銀漿國産化率僅 10%左右,細柵用銀漿仍然全部依賴進口。目前低溫銀漿供應商爲日本京都電子,市占率約 80%及以上,在體電阻率、拉力、細線印刷性等方面具備明顯的競爭優勢。低溫銀漿國産化持續推進,國産漿料大廠已經實現低溫銀漿出貨。
根據聚和股份招股說明書,2019-2021年其 HJT 銀漿收入分別約 27.37 萬元、266.37 萬元、495.84 萬元,營收占比分別爲 0.03%、0.11%、 0.10%;蘇州固锝2021年全年實現銷售 HJT 低溫銀漿 5.14 噸;帝科股份2021年 HJT低溫銀漿實現小批量出貨。
低溫銀漿國産替代是行業發展必然趨勢,國産替代實現後,降本幅度預計超過 20%,對 HJT 降本起到至關重要的作用。同時,從長期看,HJT 電池銀漿耗量將持續下降以達到降本目的,金屬化工藝革新進步是重要推動力。
根據 CPIA,2021 年,HJT 電池雙面低溫銀漿消耗量約 190mg/片,預計在 2030 年有望降至 100mg/片。
金屬化革新工藝包括 SMBB 多主柵、銀包銅、激光轉印、銅電鍍工藝,從目前工藝驗證來看,均能有效實現銀漿消耗減量。
(1)SMBB 多主柵技術既可以使電池片的發電效率提升,同時也可以較大幅度降低銀耗。
一方面通過增加主柵數量,收窄主柵寬度,降低主柵線對受光區域的遮擋,提升受光面積;亦使電池上電阻、電流分布更加均勻,降低串聯電阻提升功率。
另一方面,從 SMBB 實踐看,華晟新能源推動 HJT 電池從 9BB 向 12BB 切換,根據華晟新能源公衆號披露,2022 年 4 月其 M6-12BB 電池單片銀耗量已降至 150mg 以下。SMBB 技術柵線數量可進一步增加至 15、20 根,較 12BB 進一步提升,盡管柵線數量增加,但主柵 寬度也將進一步收窄,銀漿耗量下降潛力或將進一步得以挖掘。
(2)銀包銅漿料方面,銀和銅均具備類似的導電屬性,但銅較銀更便宜。
銀包銅直接通過化學鍍的方式,在超細銅粉表面形成不同厚度的銀鍍層提升銅粉的抗氧化能力,並通過調節漿料中的銀、銅比例,用低價值金屬替代高價值金屬從而降低整體的漿料成本。
盡可能降低銀包銅粉中銀含量是行業發展趨勢,但降低銀含量可能導致漿料整體抗氧化能力衰退致使銀包銅電極失效。
《一種硅太陽能電池電極銀包銅漿料及其制備方法》專利顯示,不同工藝水平下銀銅不同含量占比將影響銀包銅粉抗氧化能力,比如直接鍍銀法需要銀包銅粉中銀質量分數 60%以上才具備良好的抗氧化能力;化學鍍法可得到表面均勻厚度可控銀層,在銀質量分數 30%以上即具備良好抗氧化能力。銀包銅粉在超細銅粉産品上進行深加工,工藝上包括研磨、再生包覆、表面處理等,品控難度大、加工費用高,由此形成技術壁壘。
HJT 適宜導入銀包銅工藝,一方面,低溫工藝防止銅離子氧化,銅在高溫漿料工藝中易氧化,導電性性能變差。另一方面,銀包銅中銅離子有擴散效應,在硅基底滲透將增加表面複合,降低轉換效率,而 HJT 電池結構抑制銅在硅中電遷移。目前國外廠商日本京都電子可實現銀包銅漿料量産。
國內設備廠商和漿料廠商共同推動國産銀包銅漿料的應用進程,目前已取得良好進展,已在測試含銀量 50%以下的銀銅漿,並獲得較好的可靠性數據,銀包銅技術國産化有望加快並逐步導入量産線。銀包銅漿料技術逐步成熟,預計能使銀漿消耗量降低 30%以上,降本效果凸顯。具體來看:
➢ 邁爲股份:目前在含銀量 45%的漿料中實現高效數據,近期公司公衆號發布的電池片效率突破公告中部分已經導入銀包銅工藝。從驗證看,目前銀包銅項目 DH 驗證可靠性數據表現較好。
➢ 帝科股份:收購江蘇索特,江蘇索特此前收購了杜邦旗下 Solamet®事業部,後者擁有銀包銅粉制備技術。目前公司正在推進 HJT 電池低溫銀包銅技術的開發與産業化。
➢ 蘇州固锝:根據公司投資者交流紀要,銀包銅産品已經通過了客戶的可靠性認證,並實現了小批量出貨,並和客戶合作建造了試驗性小電站,實地考察銀包銅異質結電站的可靠性和穩定性。
(3)激光轉印——降本提效顯著的新興電極金屬化替代技術。
激光轉印降本提效效果顯著,相較主流的絲網印刷,激光轉印優勢明顯:
1)柵線高寬比表現更優,且一致性好;柵線線寬能做到更細(18μm 以下),明顯降低銀漿耗量;
2)由于縮短柵線線寬,減少柵線遮擋,改善電池片電流和電阻分布,提升電池轉換效率;
3)非接觸式印刷,沒有隱裂、碎片,更加適用 N 型電池薄片化。激光轉印對電池技術沒有選擇性,在 HJT、TOPCon、IBC、PERC 等均可使用。
從降本幅度看,激光轉印在 HJT 電池降本將更加顯著,主要由于 HJT 電池柵線線寬較大,銀漿耗量高于 PERC 和 TOPCon,且使用價格更高的低溫銀漿,激光轉印柵線線寬收窄帶來的銀漿消耗量減少在 HJT 電池上更爲明顯。
激光轉印設備供應商目前主要爲帝爾激光,量産驗證後有望較快實現訂單落地。
帝爾激光已完成激光轉印量産化技術儲備,正在與下遊龍頭企業緊密推進産業化進程。根據其投資者關系活動記錄表,目前激光轉印的細柵可以做到 18μm 以下,漿料節省 30%。截 止 2022 年 4 月 28 日,公司已完成兩家頭部公司的量産樣機交付,近期將完成剩余 1- 2 家客戶的交付,工藝上覆蓋 PERC、TOPCon、IBC、HJT 等電池工藝。
(4)電鍍銅是通過在電池片上直接鍍銅,取代銀電極材料的新興工藝。
HJT 具體工藝 流程看:
1)電池片表面制備種子層(存在不同技術路線,一般使用 PVD);
2)電極圖形化,主要用于形成柵線圖形,以利于後道電鍍的進行,在圖形化工藝方面,目前存在不同技術路徑;
3)電鍍銅及後處理工序,采用垂直電鍍或者水平電鍍的方式在種子層及掩膜開槽部分完成銅電鍍,選擇性地形成銅柵線。電鍍完成後,對柵線部分以外的剩余掩膜及種子層進行選擇性刻蝕。在整個電鍍銅工序環節中,電極圖形化和電鍍爲關鍵工藝環節,尤其是電極圖形化。
相較傳統光伏電池的銀漿工藝,電鍍銅技術的優勢相對突出,運用前景廣闊:
1)銅柵線電阻損耗和柵線線寬優于傳統絲網印刷制備的銀柵線,可以實現 0.2%以上的效率提升。一方面,銅柵線電阻率低,一般比銀柵線低 2-3 倍,且能夠降低接觸電阻。另一方面,絲網印刷銀柵線線寬較寬且線高一致性相對較差,尤其是低溫銀漿結構松散,漿料間粘 連且存在較多納米級的孔洞影響載流子傳輸,增大電極電阻。而電鍍銅電極形態較好,線寬可以做到 20μm 以下,降低電極遮擋損耗和接觸損耗。
2)電鍍銅使用賤金屬銅替代貴金屬銀,通過柵線材料的變化,直接解決光伏電池片成本中銀漿成本占比較高的問題,尤其對于 N 型電池優勢明顯,降本效應更爲突出。
3)此外,電鍍銅工藝可以實現雙面同時電鍍,電池正背面電極能同時制作,制造效率明顯提升。
從工藝流程來看,電鍍銅工藝需要在現有産線上額外增加 PVD、圖形化設備及銅電鍍設備等,新增設備投資預計 1-1.5 億元。
目前,電鍍銅工藝已開始逐步導入量産階段,當前布局研發電鍍銅工藝的公司包括隆基綠能、通威股份等,同時,愛旭股份也在布局無銀化技術。
設備端,布局電鍍銅各工藝環節設備的公司除捷佳偉創、邁爲股份提供部分設備外,在核心圖形化環節的設備廠商包括帝爾激光、芯碁微裝;電鍍設備公司包括東威科技、捷德寶、羅博特科、太陽井等。2021 年下半年以來國內電鍍銅工藝設備驗證及量産化應用持續推進:
➢ 2021 年 10 月,金石能源發布獨家首創一種異質結電池柵線互連技術,可實現免銀漿異質結電池的串聯。
➢ 太陽井官網顯示,2021 年 12 月,公司全球首創低成本異質結銅互聯大試線交付。
➢ 2022 年 3 月,邁爲股份公衆號披露,聯合澳大利亞金屬化技術公司 SunDrive 利用可量産工藝在全尺寸(M6 尺寸,274.3cm²)單晶異質結電池上轉換效率達到 26.07%。金屬化工藝由 SunDrive 在其最新一代無種子層電鍍中試設備上完成,在電鍍速度以及柵線的高寬比方面進行了優化。
➢ 2022 年 5 月,根據東威科技投資者交流紀要,異質結光伏銅電鍍設備的試驗機已經交付,處于樣機不斷完善的第二階段,有多家意向性客戶在洽談過程之中。
➢ 2022 年 6 月,羅博特科年報披露,2021 年實施了太陽能電池銅電鍍制備電極研發項目,研發適用于太陽能電池的大産能垂直連續電鍍設備和前道掩膜層制備及後道刻蝕清洗裝備;近期公司投資者關系活動關系表披露,銅電鍍按照既定規劃正穩步推進。
成本仍是擴産最大限制,降本推進有望助力規模化加快
降本提效是光伏行業發展的核心驅動和永恒話題,推動電池技術的更叠。而當前 HJT 盡管具備更高的提效空間,但其相較 PERC 的更高生産成本是阻礙其大規模擴産落地的重要原因之一。
近年來,HJT 電池擴産呈現出擴産規劃多、實際落地少,中試線多,量産線少等特征,主要仍是 HJT 經濟性相較 PERC、TOPCon、XBC 較弱。
我們測算,當前在不考慮良率的情況下,HJT 生産成本(含稅)約 1.37 元/W,較 PERC 仍有較大溢出。伴隨著國産低溫銀漿&靶材大規模運用、銀漿耗量降低、硅片減薄、設備成本下降等降本措施,預期 2023 年 HJT 生産成本(含稅)與 PERC 差異將明顯收窄。
具體測算及假設如下:
➢ 轉換效率:保守估計,2022年量産效率達到 25%,2023年底,量産效率可提升至 25.5%。
➢ 硅片成本:以 166 硅片2021年 7 月 7 日至2022年 7 月 6 日的周報價平均值作爲硅片成本,並假設 N 型硅片有 8%的溢價。預計2023年底,HJT 硅片厚度有望下降至 120μm,硅片成本下降 15%。
➢ 銀漿:當前 PERC 銀漿國産化率已明顯提升,以2021年聚和股份正面銀漿業務單價、帝科股份電子專用材料業務單價、蘇州固锝光伏銀漿業務單價平均值作爲當前 PERC 銀漿價格。根據 CPIA,低溫銀漿實現國産化後,價格將下降超 20%,當前進口低溫銀漿價格仍依賴進口,價格 8000-9000 元/kg,以中值 8500 元/kg 估計,實現國産替代後,國産低溫銀漿價格有望降至 6800 元/kg。
在銀漿耗量方面,CPIA 預計2023年 HJT 低溫銀漿單片耗量將降至 160mg,較2021年 190mg 的 低溫銀漿耗量有明顯下降。
➢ 設備投資:設備降本持續推進,當前 HJT 設備投資在 4.0-4.5 億元/GW,2023年或有望降至 3.5 億元/GW。
後續 HJT 仍有持續降本空間:
1)硅片厚度可以更進一步減薄至 90-100μm,硅片成本將進一步下降;
2)銀漿耗量有望進一步下降,根據 CPIA,在 SMBB、銀包銅等技術綜 合運用下,HJT 單片銀耗可降至 45mg/片,大幅降低銀漿耗量。
總體來看,HJT 量産效率不斷提升,如果各環節技術進展順利能夠推動降本進程加快並逼近 PERC,屆時 HJT 有望迎來大規模量産落地。
HJT 擴産有望釋放,設備彈性空間凸顯
HJT 電池相較于 PERC 而言具有顛覆性,其生産設備與現有的 PERC 産線設備並不兼容,需要全部新建産線,由此將帶來大量的新增設備需求。
HJT 核心制造工序主要爲清洗制絨、非晶硅薄膜沉積、TCO 膜沉積和電極金屬化4道工序。相對于PERC和TOPCon 電池而言,HJT 電池片的生産步驟明顯簡化,較少的工藝步驟在一定程度上降低了工藝控制的複雜程度,有助于降低電池不良比率以及人工和維護成本,但 HJT 電池對每個環節的制造技術要求更高。
設備價值量來看,在 HJT 電池産線設備投資額中,作爲核心關鍵設備的非晶硅薄膜沉積設備投資占比約 50%-60%,其次爲 TCO 膜沉積設備,價值量占比約 20%,清洗制絨設備價值量小于 10%,絲網印刷設備價值量占比約爲 10%左右。
HJT 國産設備技術不斷完善,市占率顯著提升。目前各個環節均有國産廠商參與,邁爲股份、捷佳偉創等廠商具備 HJT 設備整線供給能力。具體來看:
➢ 清洗制絨設備:目前國內 HJT 産線清洗制絨設備已實現國産化替代,以捷佳偉創、南通啓威星爲主。
➢ 非晶硅薄膜沉積設備:主要包括 PECVD 和 HWCVD 兩種技術路線。其中,PECVD 主要采用板式 PECVD,優點是運行相對穩定、轉化效率高,但亦有産能相對較低,成本較高的局限,目前,捷佳偉創正在研發管式 PECVD。
國外板式 PECVD 設備廠商包括應用材料、德國 Singulus 等,但設備價格相對較高。國內廠商以邁爲股份、理想萬裏晖、捷佳偉創、金辰股份、鈞石能源爲主,目前 HJT 新擴産能基本由國産品牌中標。
➢ TCO 薄膜沉積設備:包括物理氣相沉積 PVD 和反應等離子沉積 RPD 設備兩種實現方式。理論上 RPD 工藝具有低離子體轟擊損傷、低沉積溫度、高解離率、具有大面積沉積和高鍍膜速率與更佳的 TCO 薄膜等優勢。相對于傳統 PVD 工藝,RPD 工藝在轉換效率上具有 0.3%-1%的優勢,但設備售價較高。捷佳偉創開發了二合 一設備 PAR。
➢ 電極金屬化設備:早期絲網印刷海外供應商包括應用材料、日本 Miro-tec 等,目前主要以國內供應商邁爲股份、常州捷佳創、科隆威等爲主。同時,行業內也在積極推進激光轉印、電鍍銅的新型金屬化工藝以實現降本。
HJT 設備投資約 4.0-4.5 億元/GW,較 PERC 有數倍提升,HJT 設備需求彈性凸顯,捷佳偉創等設備制造商將充分受益。
設備布局企業來看,HJT 整線設備商包括邁爲股份、捷佳偉創,金辰股份、理想萬裏晖、鈞石能源等對核心環節 PECVD 設備持續布局推進。
目前,行業市場格局呈現寡頭壟斷格局,邁爲股份憑借技術領先優勢及整線布局占據 HJT 新擴産能設備市場份額超過一半,但目前 HJT 技術及設備工藝仍在進步中,設備市場格局尚未完全確定,其他企業也正在進行技術追趕並取得突破,捷佳偉創目前正全力推進板式 PECVD 和管式 PECVD 的量産驗證,金辰股份官方公衆號發布消息,公司首台微晶 HJT PECVD 量産設備成功交付發貨給頭部客戶。
——————————————————
報告屬于原作者,我們不做任何投資建議!如有侵權,請私信刪除,謝謝!
精選報告來自【遠瞻智庫官網】或點擊:遠瞻智庫-爲三億人打造的有用知識平台|戰略報告|管理文檔|行業研報|精選報告|遠瞻智庫