一. 什么叫HJT?
HJT電池:即非晶硅薄膜異質(zhì)結(jié)電池。是由兩種不同的半導(dǎo)體材料構(gòu)成異質(zhì)結(jié)。晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池(HJT)是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜,它綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優(yōu)勢,具有轉(zhuǎn)換效率高、工藝溫度低、穩(wěn)定性高、衰減率低、雙面發(fā)電等優(yōu)點,技術(shù)具有顛覆性。
二. 為啥看好光伏HJT?
電池技術(shù)迭代本質(zhì)是,降本提效,效率高成本低是發(fā)展的方向。
HJT因為光電轉(zhuǎn)換效率高,雙面率高,設(shè)備工藝流程簡化,產(chǎn)品光衰減低,穩(wěn)定性強,降本增效空間大,前景廣闊,是新一代電池技術(shù)的發(fā)展方向。幾種電池比較:
1)PERC:PERC電池的工藝流程相對簡單且設(shè)備成熟,近兩年來,標配一些提效工藝,如激光SE、堿拋、光注入/電注入等。PERC技術(shù)以背面鈍化層的沉積和激光開槽為主,后續(xù)在此基礎(chǔ)上進行工藝改進優(yōu)化時增加正面SE激光和光注入/電注入退火等工藝。
2)TOPCon:首先在電池背面制備一層1~2nm的隧穿氧化層,然后再沉積一層摻雜多晶硅,二者共同形成鈍化接觸結(jié)構(gòu),為硅片的背面提供良好的界面鈍化。
3)HJT:以N型單晶硅(C-Si)為襯底光吸收區(qū),經(jīng)過制絨清洗后,其正面依次沉積厚度為5-10nm的本征非晶硅薄膜(i-a-Si: H)和摻雜的P型非晶硅(P-a-Si:H),和硅襯底形成p-n異質(zhì)結(jié)。硅片的背面又通過沉積厚度為5-10nm的i-a-Si:H和摻雜的N型非晶硅(n-a-Si:H)形成背表面場,雙面沉積的透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TCO),最后通過絲網(wǎng)印刷在兩側(cè)的頂層形成金屬基電極,即為異質(zhì)結(jié)電池的典型結(jié)構(gòu)。
4)IBC:將p+摻雜區(qū)域和n+摻雜區(qū)域均放置在電池背面(非受光面)的太陽能電池,ibc電池的受光面無任何金屬電極遮擋,從而有效增加電池的短路電流,使電池的能量轉(zhuǎn)化效率得到提高。
光電轉(zhuǎn)換最高實驗室效率的比較:PERC是24%;TOPCon是26%,是德國4厘米的小面積實驗室記錄,大面積來看晶科商業(yè)化最高效率是25.4%;HJT是隆基M6實驗室最新數(shù)據(jù)達到26.5%,而HJT+鈣鈦礦疊層電池理論效率可達43%。
目前量產(chǎn)微晶HJT平均效率24.95%,良率96.4%,相較其他電池有明顯提效優(yōu)勢。
東風(fēng)已至! HJT經(jīng)濟性拐點,產(chǎn)業(yè)化加速落地。
隆基HJT研發(fā)效率突破26.5%大關(guān),金剛玻璃,華盛新能源,寶馨科技等企業(yè)加碼HJT,產(chǎn)業(yè)化落地提速,今年就是0-1提估值的最好年份。
三. HJT擴產(chǎn)規(guī)劃及落地:
1. 金剛玻璃擬擴建4.8GWHJT電池與組件。210尺寸微晶HJT量產(chǎn)平均效率已達24.95%,微晶MBB(即電池柵線為12主柵)達25.3%。良率端:公司產(chǎn)線6月良率已達96.4%。成本端:采用130μm厚度硅片+銀包銅,預(yù)計電池端成本有望與PERC接近。
2. 華晟新能源規(guī)劃產(chǎn)能17.5GW. 一期500MW產(chǎn)線爬坡完畢。二期2GW微晶HJT順利出片,Q2形成2.7GW產(chǎn)能。建設(shè)三期4.8GW雙面微晶擴產(chǎn)規(guī)劃。將在大理建設(shè)5GW雙面微晶電池和組件,在無錫建設(shè)5GW電池和組件。
3. REC印度授予邁為股份的4.8GW設(shè)備訂單。
4. 隆基今年建設(shè)的HJT研發(fā)和中試線1.2GW。
5. 寶馨科技2GWHJT電池擴產(chǎn),總投資127億,分三期18GWHJT電池,8GW組件。
6.愛康科技,愛康科技蘇州,泰州,贛州,湖州四大基地,5年內(nèi)打造22GWHJT電池,組件產(chǎn)能。22年4月湖州基地產(chǎn)能220MW,開啟第二條生產(chǎn)線600MW。5月,贛州6GW建設(shè)項目開工。
7.東方日升5gw項目,華潤電力12GW,明陽智能5gw,中建材5gw等。
預(yù)計2022年HJT行業(yè)20-30GW擴產(chǎn)實現(xiàn)確定性較高,今年是產(chǎn)業(yè)化落地大年,適合提估值。
四. HJT成本構(gòu)成分析。
硅片占比50%,銀漿占比25%(非硅成本中,其測算占比60%),靶材6%左右。
之前HJT處在展望階段,大家都知道他未來發(fā)展空間不錯,但制約發(fā)展的條件也很明顯。
一個是設(shè)備成本高,TOPCon生產(chǎn)線單GW價格2個億,HJT價格4-5個億,二是材料成本高,銀耗遠高于PERC和TOPCon。
所以HJT而言,降本是產(chǎn)業(yè)化的必備條件。
五.HJT如何降本(據(jù)測算非硅近期降本0.4元/W,同比降低40%)。
分為兩個方向:硅片降本和非硅降本!
硅片降本的舉措:
薄片化大尺寸化。同樣的硅棒切出更多片,大尺寸化使得發(fā)電效率更高性價比更高。
半棒薄片是HJT降低硅成本:高測股份已與愛康合建HJT薄片切割實驗室。
華晟基于130-135μm厚度對硅片的減薄優(yōu)化實驗已合格,將在二期項目中導(dǎo)入量產(chǎn)。
微晶化提效降本:金辰股份提供的首臺微晶PECVD入住晉能,目標效率25%。攻克了大面積微晶鍍膜難題,提升了光電轉(zhuǎn)換效率。邁為股份雙面微晶PECVD效率有望達到25.5%,華晟二期2GW高效微晶效率達24.68,有望迅速達到25%。領(lǐng)先公司:邁為股份,金辰股份。
非硅降本:
降本主要是銀漿。PERC電池耗銀量90+mg/片,TOPCon140mg/片,HJT則需要190mg/片。更關(guān)鍵是HJT需要用到低溫銀漿,主要依賴進口日本KE公司,低溫銀漿價格大幅高于高溫銀漿。
降銀耗的舉措:
(1)MBB多主柵:由于主柵線數(shù)量增加能夠使得柵線做得更細,從而減少了電池表面的遮擋,綜合能夠顯著降低銀漿耗量,可實現(xiàn)HJT電池銀漿耗量25%-35%,功率提升10w,度電成本降低1%,增效降本效果顯著。領(lǐng)先公司是:邁為股份,奧特維。
(2)激光轉(zhuǎn)印技術(shù):激光轉(zhuǎn)印可為HJT電池降低銀漿耗量30%以上,我們通過測算得出:激光轉(zhuǎn)印可為HJT產(chǎn)線(單GW設(shè)備)帶來3268萬元的年化收益(成本節(jié)約),整線回本周期在1.5年左右,性價比優(yōu)勢顯著。并能夠提高良率,適合目前的薄片化趨勢。領(lǐng)先公司:帝爾激光。
(3)低溫銀漿國產(chǎn)化:低溫銀漿國產(chǎn)化可以降低銀漿成本2000元/公斤(高溫銀漿和低溫銀漿原料成本差不多,差價在于冷鏈運輸和技術(shù)壟斷溢價),低溫銀漿國產(chǎn)化布局有望打破日企壟斷,實現(xiàn)國產(chǎn)替代,未來銀漿國產(chǎn)化后,有望從7000元/kg降到5000元/kg。國內(nèi)領(lǐng)先公司: 帝科股份(市占率60%),常州聚合(15%),蘇州固得(12%)。
(4)銀包銅:目前邁為股份在銀包銅環(huán)節(jié)布局領(lǐng)先,62%比例銀包銅驗證順利,45%比例正在驗證,耗銀量未來有望低于PERC。下半年國內(nèi)公司有望實現(xiàn)銀包銅規(guī)模產(chǎn)業(yè)化驗證,若進展順利則有望于年底提前導(dǎo)入。未來邁為還將持續(xù)進行30%比例銀包銅漿料研發(fā)驗證,最終實現(xiàn)銀耗用料完全低于PERC,成為HJT電池降本增效的重要路徑。國內(nèi)領(lǐng)先公司: 邁為股份,蘇州固锝(21年9月份已經(jīng)中試),博遷新材(目前小批量中試)。
進展:華晟新能源量產(chǎn)HJT銀包銅漿料產(chǎn)線測試良好。計劃三季度北面副柵使用銀包銅,可將銀耗降低至120mg。至2023年,華晟將全面使用銀包銅漿料代替純銀漿。使得單片銀耗低至80mg,這就徹底解決了高耗銀問題。
靶材降本:
銦鍺貴金屬影響靶材價格,AZO靶材,TCO工藝低銦無銦靶材實現(xiàn)降本。邁為股份采用的低銦(背面用AZO替代ITO)含量的TCO工藝結(jié)合銀包銅柵線,獲得25.6%的光電轉(zhuǎn)換效率。
六. 相比于PERC電池,HJT電池的主要增量:
主要增量在銀漿和靶材,從每W電池成本來看,PERC電池的主要成本在硅片,而HJT電池的主要成本在硅片和銀漿;銀漿的價值量提升了11%,靶材的占比量提升了7%。
設(shè)備當(dāng)然也是明顯增量,以下會介紹。
七. 設(shè)備方面:
HJT設(shè)備共有四大工藝步驟,對應(yīng)的設(shè)備分別為清洗制絨設(shè)備、PECVD設(shè)備、PVD/RPD設(shè)備、絲網(wǎng)印刷設(shè)備,在設(shè)備投資額占比分別約10%、50%、25%和15%,目前,設(shè)備的技術(shù)區(qū)別主要是在鍍膜環(huán)節(jié)(PVD/RPD設(shè)備)。
當(dāng)前區(qū)別主要在鍍膜環(huán)節(jié);市場空間方面,按照目前的擴產(chǎn)計劃,以及每GW投資3.5億元計算,近兩年市場空間為約40億元;根據(jù)目前所有擴產(chǎn)計劃60GW則市場空間為210億元,四年復(fù)合增速達117%
目前主流技術(shù)路線是用 PVD(物理氣相沉淀),相較于 PVD,RPD 的效率和質(zhì)量更高,對HJT電池轉(zhuǎn)換效率較PVD法高0.3-0.4%,但是受制于日本住友公司對設(shè)備和靶材的壟斷,成本較高。
邁為股份和捷佳偉創(chuàng)選取不同工藝方法,邁為股份選擇使用PVD設(shè)備,捷佳偉創(chuàng)選擇使用RPD和PAR設(shè)備。但是目前邁為擁有整線供應(yīng)能力,所以整體認可度高于捷佳偉創(chuàng)。
原標題:光伏HJT深度梳理