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  • 光伏行業周期

產業的發展周期,可以大致上分為4個階段:0-1的試驗階,1-10的快速裂變期,到后面10-100的穩定增長期,然后最終會迎來這個行業周期的終點——衰退期。

而每個階段需要關注的重點是需要區別對待的,到目前為止,光伏已經經歷了前面兩個階段的發展,已經開始逐漸過度到第三階段。

對于這一階段來說,整個行業普漲的格局已經過去,除了要更加關注各個細分賽道的龍頭,另外還需要關注的就是新技術的發展情況。

而對于光伏這個行業來說,核心技術主要關注的是光電效應的轉換率。

電池經歷了鋁背場BSF電池(1代,2017年以前)→PERC電池(2代,2017年至今)→PERC+/TOPCon(2.5代)→HJT電池(3代)→IBC電池(4代,可能潛在方向)→鈣鈦礦疊層電池(5代,可能潛在方向)。

目前光伏電池分為兩種,分別為P型和N型,區別就在于前者硅片中摻雜了硼元素,后者摻雜了磷元素,而鈣鈦礦距離商業量產還有比較長的距離。P型電池制備技術有傳統的AL-BSF(鋁背場)和PERC技術。N型電池制備技術較多,包括PERT/PERL、TOPCon、IBC和HJT(異質結)等。

目前P型電池是現在的主流光伏電池,市占率超過了85%。而P型電池又分為兩種,BSF電池和RERC電池,前者是2020年前絕對的主流,后者是目前絕對的主流,兩者出現角色變換的時間是2016年,也是在這個過程中量能的轉換才從原來的不到20%提升到23%。

TOPCON和HJT電池誰更勝一籌

N型電池分為TOPCon、HJT、IBC三種,它們的量能轉換效率大概在25.5%,此P型電池高出2個點左右,考慮到行業周期的發展,電池效率的轉換其實就是一場淘汰賽,那么可以預期到未來N型電池會逐步占領掉原油的P型電池的市場份額,因此還是這個細分的分支未來一定還是要有比較大的發展空間。N型電池未來的市場,據權威預測到2030年,N型電池的市占率將達到56%左右。

TOPCON和HJT電池誰更勝一籌

雖然說N型電池有三種,但現在得到商業普及和應用的就只有TOPCon和HJT,而從現在的市場來看,TOPCon電池的投資量更大。

  • TOPCON和HJT電池對比
盡管N型電池有多種,但目前得到商業化普及的只有TOPCon和HJT兩種。下面就重點說下TOPcon和HJT電池各自有什么特點:
1、HJT相比TOPCon工藝更簡潔
PERC電池由于金屬電極與硅襯底直接接觸,會產生大量的少子復合中心,對效率產生負面影響。TOPCon電池就是通過在金屬電極接觸區域,制備一層超薄隧穿氧化層和高摻雜的多晶硅薄膜,形成鈍化接觸結構,進而提升發電效率。
圖:TOPCon和HJT電池
TOPCON和HJT電池誰更勝一籌
TOPCON和HJT電池誰更勝一籌
TOPCon的缺點是工序太過繁雜。PERC的工序基本在9個;TOPCon在PERC的基礎上多了3個環節左右,共約12道工序,主要是增加在制結這一環節。
工藝繁雜是TOPCon的痛點,且目前技術路線并不統一,多條技術路線并行。主要有三種,第一種是LPCVD 制備多晶硅膜結合傳統的全擴散工藝;第二種是LPCVD 制備多晶硅膜結合擴硼及離子注入磷工藝;第三種是PECVD 制備多晶硅膜并原位摻雜工藝。目前雖以PECVD為主,但是成膜速度慢等問題仍然是痛點。
工藝繁雜會帶來良率的劣勢,再加之增加的工序技術路線并不統一且難度較大。導致TOPCon整體良率在93-95%;而PERC電池良率在97-98%之間。
HJT電池又稱異質結電池,襯底類型是N型硅片。1990年日本三洋公司研發成功并申請專利,2015年三洋專利保護期到期,HJT技術開始全面推廣。HJT相比于PERC和TOPCon工藝步驟少,僅有四步,分別為:制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO薄膜沉積、電極金屬化。理論而言,工藝步驟少,可以提高產品良率以及節約部分生產成本,所以在這方面HJT是優于TOPCon的。

圖:TOPcon&HJT工藝路線

TOPCON和HJT電池誰更勝一籌
TOPCON和HJT電池誰更勝一籌

2、HJT相比TOPCon短期成本較高,中長期降本空間大

HJT相比TOPCon而言短期成本更高,因為設備不可在PERC上改造,要上新的。而TOPCon最大的吸引力在于其能最大限度的保留和利用傳統P型電池設備制程,可以在傳統PERC設備上升級改造,且單GW改造成本在0.6-0.8億元左右。
所以傳統企業如隆基、晶科、天合在TOPCon布局上相對更積極。TOPCon主要新增設備為非晶硅沉積的 LPCVD/PECVD設備以及鍍膜設備。
目前PERC單GW設備投資在1.2-1.5億元;TOPCon約2-2.5億元;HJT投資額在4-4.5億元左右。
HJT成本為什么這么高?第一是因為設備成本高。尤其是PEVCD、PVD設備主要依賴進口;第二是因為銀漿成本高。HJT用低溫銀漿,而PERC和TOPCon用的都是高溫銀漿。由于低溫銀漿生產工藝難度高,同時需要冷鏈運輸,價格通常較常規銀漿高10-20%。
所以目前看HJT最大的缺點就是成本比TOPCon要高些。但是未來隨著工藝進一步成熟,下游需求放量,國產化進程加速,低溫銀漿會逐漸國產化,成本有望持續下降,2019年低溫銀漿成本在0.17元/W,2025年有望降至0.06元/W。
3、HJT增效空間更廣闊
理論而言,HJT的轉化效率極限在27.5%-29%。主要是因為其能與鈣鈦礦電池形成疊層電池進而達到29%的效率;而TOPCon技術很難與鈣鈦礦電池形成疊層,所以短期看TOPCon因為可以沿用目前的生產線,改造成本較低,使其具備一定優勢,但中期看TOPCon的降本和增效路徑都不如HJT清晰。所以目前N型電池市場主流更傾向于HJT的路線。

TOPCON和HJT電池誰更勝一籌

目前以隆基、晶科、天合為代表的傳統頭部企業押注TOPCon,而以華晟新能源、鈞石能源、晉能等新勢力則在HJT上更為積極。為什么會出現這種問題呢?最主要的還是成本問題,傳統頭部企業可以將原有的RERC產線稍加改造就可升級為TOPCon產線,而改造成本每GW不超過0.8億元,這樣不僅降低了新設備的投資成本,也避免了舊產線淪為沉沒成本,可謂一舉兩得,所以傳統廠商都選擇大力押注TOPCon。

再來看看HJT的企業,這些新勢力想要彎道超車積極布局是不是有點難呢?其實不然,就目前而言TOPCon和HJT并無絕對的優劣之分,并且技術成熟度都不高,可以說都有機會,從短期來看,TOPCon的機會更大,空間也更大,但從中長線的角度來說,HJT的轉換效率更高,HJT相比于TOPCon降本空間更大。所以短期還是可以更多關注TOPCon電池的投資機會。從目前的情況來看,由于成本的問題,HTJ的電池的投資都出現了推遲,在2022-2023年為TOPCon擴產大年。

  • TOPCON核心標的

1.聆達股份:公司于2020年收購金寨嘉悅新能源切入TOPCon電池制造業務,同年嘉悅新能源二期5GWTOPCon電池項目正式啟動。

2.鈞達股份:公司于2021年開始收購捷泰科技,后者投資建設16GW高效太陽能電池片項目,首期年產8GW光伏電池項目采用N型TOPCon技術路線,目前項目正在加速推進,將于2022年內實現達產。

3.捷佳偉創:公司于2022年連續中標全球太陽能頭部客戶的PE-Poly路線的TOPCon電池項目,中標設備包括濕法、PE-Poly、硼擴散、PECVD正背膜等,體現公司的TOPCon設備龍頭地位穩固。

4.海目星:公司于2022年4月15日中標晶科能源規模級TOPCon激光微損設備項目,印證其在TOPCon設備領域突出競爭力。

5.帝爾激光:公司在TOPCon領域布局前端激光硼摻雜、后端激光開槽,其激光轉印技術能在TOPCon制造中大幅降低銀漿耗量。

6.金辰股份:公司與中科院寧波材料所展開戰略合作,探索出用管式PECVD裝備實現TOPCon光伏電池核心材料“超薄氧化硅+原位摻雜非晶硅”的制備。

下面是中泰證券的盈利預測:

TOPCON和HJT電池誰更勝一籌
來源:網易新聞


END

原文始發于微信公眾號(光伏產業通):TOPCON和HJT電池誰更勝一籌

作者 li, meiyong

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