行业 异质结(HJT)电池 & 生产设备 2021-11-16

Question

如题所述

Answer 1

光伏异质结设备
异质结（HJT）电池发展约30年，2020-2021年成为HJT投资元年，2022年进入快速发展阶段。晶体硅异质结太阳电池（HJT）在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，结合了晶体硅电池和薄膜电池的优点，如高转换效率、低工艺温度、高稳定性、低衰减率、双面发电等，技术具有颠覆性。组件功率方面，2022年HJT量产组件功率可达到495-500W，Topcon 470-475W，Perc 455-460W，因此HJT在性能上具有明显优势。
1. 转换效率高：HJT最高转换效率已超过26%，长期有望超过28%，优于PERC和TOPCon电池。
2. 工艺流程简化：HJT为低温工艺，在硅片成本（利于薄片化和减少热损伤）和非硅成本（节约燃料能源）上均更优。同时，HJT只需4道工艺，相比PERC（8道工艺）和TOPCon（9-12道工艺）成本更低。
3. 光致衰减更低：HJT电池10年衰减率小于3%，25年发电量下降仅为8%，衰减速度远低于PERC和TOPCon电池。
4. 双面率更高：HJT为双面对称结构，双面率有望提升至93-98%（PERC和TOPCon均在80%附近，但很难再提升），可获得10%以上的年发电量增益。
5. HJT与钙钛矿在兼容性上具有天然优势。目前英国Oxford PV的叠层电池已获得28%的实验室转换效率，后续有望进一步提升至30%以上。今年HZB研究团队制造的新型钙钛矿CIGS叠层电池效率刷新异质结电池效率记录，达到24.16%。
异质结（HJT）电池的成本主要包括硅片、设备折旧、浆料和靶材，占比分别约50%、8%、24%和6%。随着设备厂商的技术进步、银浆和靶材的国产化、以及硅片的薄片化，预计2022年达到与PERC相当的成本区间。
1. 硅片：目前N型硅片对比P型具有约8%的溢价空间，未来有望通过两方面降本。
（1）HJT为低温工艺，利于硅片的薄片化（从170um降低至120-130um）。硅片每减薄20um价格可下降10-15%，对应组件价格降低0.05-0.06元/瓦。
（2）随着未来N型硅片需求起量，规模效应将缩小N型与P型硅片之间的溢价空间。
2. 设备折旧：随着国产设备的“降本+提效”，目前4-5亿/GW的设备投资额仍有降本空间。PERC设备投资已经可以控制在1.6~2亿/GW左右。
3. 浆料：HJT需使用低温银浆，目前主要依赖进口，有望通过四大方向降本。
（1）无主栅、多主栅技术在HJT电池、组件上的应用，使得银浆的耗量快速减少。
（2）“银包铜技术”商业化量产，将降低银浆耗量30%。
（3）通过对串焊设备精度的提升，减小银浆主栅上焊接点的大小（银浆主栅上耗银量较高的部分），从而节省主栅上的银浆耗量。
（4）国产低温银浆起量（常州聚和、苏州晶银、浙江凯盈等），打破日本垄断，相比高温浆料的溢价将大幅消失。
4. 靶材：目前主要被日本住友垄断，未来将通过提升靶材利用率、规模化回收、背面AZO替代和国产化（广东先导、壹纳光电等）降本等方式解决。
据爱康科技在互动平台表示，目前异质结电池成本电池端预计较PERC高约0.2元/W，反馈到组件端预计成本高出0.16元/瓦。而市场端异质结溢价在0.4元左右，经济性较PERC已较为明显。
成本方面，目前成本Topcon = PERC + 0.07元，HJT = PERC + 0.25元，后期降成本基础为浆料国产化、湿重降到160mg、微晶25%，预计明年Q1成本可降PERC + 0.1元，到2023年，HJT可以做到比PERC便宜，优势完全凸显。
目前HJT国内规划产能超45GW，2021年新增产能投放将到达10-20GW。
按以下假设：
1. 全球电池片产量从150GW增长至450GW，产能利用率为70%，产能从220GW增长至640GW。（2019年全球电池片产量为140GW，产能利用率为66%）；
2. 未来5年HJT在行业渗透率从2%提升至55%；
3. 设备投资额从5亿，以15~20%的年降幅下降至2.5亿元。
2025年HJT设备市场空间有望达412亿元，2020-2025年CAGR=80%，PECVD设备规模达206亿元。
1. HJT四大设备：清洗制绒设备、PECVD设备、PVD/RPD设备、丝网印刷设备，在设备投资额占比分别约15%、50%、20%和15%。目前国产设备厂商已快速崛起，纷纷布局PECVD等核心设备，将成为行业突破口。
2. 目前PERC设备投资已控制在1.6-2亿元/GW，HJT设备投资仍处于5亿元/GW左右。随着HJT国产设备投资降至3.5-4亿元以内，转换效率提升至24.5%以上，经济性将得到市场快速认可，行业将大爆发。
3. 2025年，HJT设备市场空间有望达412亿元，其中PECVD设备规模达206亿元。
4. 国内电池设备厂商（迈为、捷佳、金辰、钧石、理想）已纷纷在HJT不同工序环节布局，实现小批量订单销售，目前总体竞争格局尚未清晰。目前，迈为股份已推出HJT2.0产品，捷佳伟创已实现PECVD设备客户出厂交付，金辰股份PECVD进展顺利有望明年上半年交付客户测试。上机数控作为老牌切片机龙头，在N型硅片未来薄片化进程中有望竞争优势延续。
HJT设备会下降，但下降速度会比较慢，之前进口设备1GW是7-8个亿，国产化后5个多亿，从200MW到400MW到600MW，大产能使1GW从5个多亿降到4个多亿，设备国产化和大产能两个最重要的手段已经用完，降价最快的两个阶段已经结束。
后续降成本只有两个路径，一个是零部件国产化，另一个是规模化，从2GW变成20GW，但整体空间不大，可能需要2-3年时间，最终会降到3个亿以下，2.5亿以下都比较困难。
成本方面，目前成本Topcon = PERC + 0.07元，HJT = PERC + 0.25元，后期降成本基础为浆料国产化、湿重降到160mg、微晶25%，预计明年Q1成本可降PERC + 0.1元，到2023年，HJT可以做到比PERC便宜，优势完全凸显。
与华晟签首条异质结微晶电池产线，目标量产平均效率25.5%；期待异质结设备再突破。
合作目标：业界第一条GW级别微晶异质结量产线。目标单面微晶异质结电池量产平均效率大于25%，双面微晶异质结电池平均量产效率大于25.5%。（据华晟新闻，此前华晟最佳工艺批次平均效率达24.44%）
合作方式：产线计划使用华晟开发的单面微晶和双面微晶工艺+迈为开发的大产能PECVD、PVD设备。
合作规划：异质结单面微晶工艺产线将部署华晟二期2GW产线，设备将于2022年2月份搬入。双面微晶生产线会用于华晟三期生产线。
安徽华晟为光伏异质结电池领军企业。截至10月，其500MW异