任何一次技術變革都有可能顛覆一個行業
隨著光伏轉換效率的提升,憑藉著發電單元較小,靈活性高的特性,價效比越來越高,在新能源領域的競爭優勢也越來越強。
光伏產業鏈近年來快速發展的本質是技術驅動降本提效。
發展至今光伏再次迎來了新一輪的技術變革:
而這次任務落在了電池技術的身上
。
從製造端角度看,產能通常具有顛覆性,即上一個技術代際累積 的產能越多,下一個技術代際轉型的“包袱”越大;
每一輪技術變革過程中應對不力的企業往往陷入經營困境,而新上位者的業績彈性極大。
技術變遷歷史
光伏行業發展到今天實際上主要經歷了兩次技術躍遷:第一次是2009年,第二次是2013年。
2009年之前矽料的製造主要採用西門子法,很多廠商進行了各種各樣的改良,包括挪威可再生能源公司REC、韓國OCI也就是後來的DC化學,他們透過改良的西門子法來降低成本。
2009年是一個轉折點,保利協鑫發明了冷氫化工藝量產矽料。
從而使得中國在光伏領域開始具備競爭優勢。
2013年,以隆基股份為代表的一眾國內企業推進了單晶矽的發展,直拉單晶、金剛線切割等新技術得到廣泛應用。
進一步將中國光伏競爭力在全球增強,開始引領全球光伏業發展。
到2020年這個階段,普遍認為光伏未來降低成本、提高效率的任務落在了電池技術的身上,目前比較一致的觀點是N型異質結電池對於PERC的替代。
此次技術變革如果繼續由中國引領,那麼光伏行業將繼續成為中國在全球的競爭優勢行業。
對應的全球龐大的市場需求,光伏最好的投資仍然在中國。
光伏電池技術變革的主要技術方向
當前 P 型 PERC 電池效率平均 23%已經接 近 24。5%的效率極限,行業呈現低門檻、低盈利的特點。
目前主流的 TOPCON、HJT 等電池技術均具備較好發展前景、 TOPCON 可在 Perc 產線上做升級,相容性較好,HJT 效能最佳,工藝流程少,但裝置現 階段較貴。
從最新瞭解到的情況來說:
TOPCon和HJT兩種技術轉換效率的相接近
。
安信證券預計到 23 年 TOPCon 電池端 成本有望與 PERC 電池成本,最終實現一體化成本和 P 型打平,N 型電池盈利性進一步提升。
HJT 在轉換效率,溫度係數、光衰、 雙面率上佔有優勢,電池發電量較 Perc 電池可高出約 10%,只是目前成本仍舊較高。
從短期利益的角度來說
TOPCon可以在
PERC
型的裝置上進行改造,對於在PERC階段投入較大的企業來說是非常具有吸引力的。
但是長遠看但隨著矽片薄片化的趨勢的強化,
HJT
對於厚度低於 150um 的矽片有更好的 支援度以及良率,同時未來可以連線更高階的
IBC
及
HBC
技術。
所以說目前的主流技術中
TOPCon是
傳統PERC型高投入企業
的續命方案,
HJT
是未來更高階的
IBC
及
HBC
技術的過渡方案。
但是IBC和HBC技術什麼時候能夠實現量產還未可知,所以說目前
HJT才是近幾年技術最優的方向。
HJT技術當下產業化的難點
HJT目前還未爆發的真正原因在於成本。
2022 年達產的 HJT 電池(基於 M6 矽片)單瓦生產成本比主流 PERC 電池仍將高出 0。1 元。
成本主要來源於:
(1)裝置折舊,預計 2022 年 HJT 裝置初始投資價格在 4 億元/GW,PERC1。5 億元/GW,HJT 裝置折舊成本 0。08 元/W,PERC 裝置折舊成本 0。03 元/W;
(2)銀漿漿料,預計 2022 年銀漿含稅價格 6500 元/kg, PERC 使用的高溫銀漿單片銀漿耗量 96mg,HJT 使用低溫銀漿單片銀耗量 170mg,則 PERC 銀漿含稅成本 0。10 元/W,HJT 銀漿含稅成本 0。16 元/W。
(3)靶材成本,HJT 電池結構含 TCO (透明導電膜)因此需要貴金屬靶材銦,HJT 靶材含稅成本 0。01 元/W。
顛覆性創新技術要戰勝傳統在位技術與其延續性技術,需要在效能或成本方面具備“殺手鐧”。
HJT雖然短期還不具備成本優勢,但是其效率提升的瓶頸更高,對應的度發電成本也會更低,只是目前技術度電成本還處在一個下降的過程中。
從發電轉換效率來說:2023—2030 年 HJT 轉換效率較 TOPCon 均高 出 0。4%。
學界認為晶體矽太陽電池最高轉換效率為 29。43%, 若想進一步開啟轉換效率的天花板,需與更下一代電池技術(如鈣鈦礦)進行融合,形成 疊層電池。
HJT 核心功能層為一層層的薄膜沉積而來,未來與鈣鈦礦電池融合 形成疊層電池在可行性方面天生要好於其他技術路線。
而且HJT技術路線在降本方面也具備較強的優勢。
晶體矽太陽電池的第一大成本,HJT 電池技術更加支援矽片薄片化技術大幅降低電池片矽成本。
HJT的投資機會
(1) 邁為股份:HJT 整線裝置代表性供應商,2021 年以來,HJT 核心裝置公開招標市佔 率超過 70%,已實現從單一絲網印刷成套裝置供應商升級為光伏電池片裝置平臺化 企業。在光伏行業多技術路線並行擴張期,針對延續性技術的傳統絲印裝置業務地位 穩固;針對顛覆性技術,公司產品持續迭代助力 HJT 降本提效,微晶工藝應用、銀 包銅市場化推廣加速 HJT 產業化。目前,HJT 海外訂單率先放量,邁為斬獲 4。8GW 整線大單,示範效應下,未來有望充分受益於電池片顛覆性技術切換,具備先發優勢。
(2) 捷佳偉創:PERC 時代電池片核心裝置龍頭,多技術路線佈局契合行業當下發展特點。 公司在 TOPCon 尤其是 PERC 延續性裝置方面競爭優勢明顯,獨家 TOPCon PE-Poly 三合一裝置目前進入市場推廣階段,隨著客戶認可增多,PE-Poly 路線的效率和成本 優勢預計有明顯體現,未來有望成為 TOPcon 擴產的最優選擇,在該細分技術路線下 公司有望獲得較高市場份額。公司同時戰略性佈局 XBC、鈣鈦礦、HJT 等新型電池 技術,技術儲備深厚。
(3) 金辰股份:趁 HJT 顛覆性技術東風,由元件裝置切入高價值量電池片裝置賽道,把 握 HJT 產業化前期裝置認證視窗期。公司引進海外技術團隊,繫結下游客戶晉能聯 合研發,首臺 HJT 核心 PECVD 裝置處於客戶驗證階段,同時已著手開啟微晶工藝 升級。未來若 HJT 進入擴產階段,裝置、工藝都將趨於成熟,革新升級都將基於一 定的技術儲備和客戶基礎上進行,後入者面臨更高的客戶認證壁壘和技術壁壘,而金 辰有望憑藉提前佈局儲備和下游客戶繫結,分享 HJT 技術擴產紅利。
(4) 帝爾鐳射:公司是全球光伏鐳射裝置龍頭,在 PERC 電池鐳射消融+SE 鐳射摻雜環 節全球市佔率近八成。公司基於微納級鐳射加工技術積累和光伏鐳射工藝理解,已布 局鐳射開槽、鐳射硼摻雜、LIA 鐳射修復、鐳射轉印和鐳射無損劃片等多項用於 TOPCon、HJT 和 IBC 電池的鐳射工藝,並取得隆基綠能 6。74 億元 XBC 鐳射開槽設 備的大批次訂單。在光伏電池片環節多技術路線並行發展階段,公司佈局全面,產品 成熟,應對產業變革能力較強。
(5) 海目星:公司是國內鐳射及自動化綜合解決方案的領先企業,下游應用領域覆蓋消費 電子、動力電池、鈑金加工、光伏等行業。2022 年,憑藉自身在皮秒、納秒鐳射器 技術和短波長、短脈衝類鐳射加工工藝上的積累,成功進入光伏領域,已佈局有鐳射 開槽、鐳射摻雜、鐳射無損劃片等應用於各類光伏電池片生產環節的鐳射裝置,公司 公告斬獲晶科能源 10。67 億元 TOPCon 鐳射硼摻裝置訂單,一旦 TOPCon 鐳射硼摻 技術路線降本、提效優勢得以證明,公司有望率先受益。
以上內容參考資料:
安信證券:《從顛覆性技術視角看 HJT 電池商業化 ——HJT 商業化系列專題報告》
浙商證券:《機械裝置行業光伏裝置策略報告:異質結(HJT),光伏電池片未來5年重大技術變革》