N 型电池呼之欲出:PERC+电池产业化配套成熟,是目前最具经济性的电池技术,量产线转换效率23.0%~23.2%,但已接近量产效率上限。N 型电池具有高少子寿命、无光致衰减的优点,TOPCon、HJT 有望率先产业化。表面钝化是提效的核心路径:①BSF 电池升级为PERC 电池即背面接触升级为背面线接触;②PERC 电池升级
N 型电池呼之欲出:PERC+电池产业化配套成熟,是目前最具经济性的电池技术,量产线转换效率23.0%~23.2%,但已接近量产效率上限。N 型电池具有高少子寿命、无光致衰减的优点,TOPCon、HJT 有望率先产业化。
表面钝化是提效的核心路径:①BSF 电池升级为PERC 电池即背面接触升级为背面线接触;②PERC 电池升级为TOPCon 电池即背面线接触升级为背面无接触;③TOPCon 电池升级为HJT 电池即背面无接触升级为双面无接触。
对客户来讲,全生命周期的经济性是关键:下游客户接受度取决于度电成本(LCOE),核心是围绕系统成本与发电量。N 型电池目前初始投资相对较高,但全生命周期看,发电量的优势将使其在LCOE 上具备吸引力。
HJT 电池:中长期最具技术延展性的N 型电池
行业现状:HJT 优势包括低温工艺、双面对称结构、高开路电压、无PID 与LID 效应、低温度系数等,核心工艺为非晶硅薄膜沉积,设备价值占比50%。异质结PECVD 已完成进口替代,代表企业包括迈为、理想、钧石、捷佳、金辰等。HJT 量产效率24.2%~24.5%。
降本提效:可概括为更高效、薄片化、去银化、无铟化。成本构成中,硅片占比接近50%;非硅材料成本中,银浆与靶材合计占比超过70%。假设硅片价格恢复合理范围,预计至2022 年年末HJT 电池成本将降至0.78 元/W,同时,我们就硅片厚度与银浆耗量作了敏感性分析。2022 年降本环节主要围绕薄片化与降银耗;提效环节关注微晶结构的HJT 电池产业化生产。
TOPCon 电池:与PERC 兼容性较好,短期更具经济性行业现状:隧穿氧化层的生长、沉积本征多晶硅层、掺杂多晶硅为最核心的三道工艺。核心设备供应商包括拉普拉斯、微导、连城、普乐、金辰、捷佳等。TOPCon 量产效率已突破24%。
降本提效:对于TOPCon 电池而言,硅片成本的下降空间相对有限,主要由于其薄片化难度较大。基于此原因,TOPCon 电池降本主要围绕非硅成本,核心在于金属化环节银浆耗量的降低以及产线良品率的提升。TOPCon 电池非硅成本正逐步趋近于PERC。
其他电池技术:工艺各具特点,有望接力下一代电池技术IBC 电池:IBC 电池可以实现正面完全无栅线遮挡,从而消除金属电极的遮光电流损失,实现入射光子的最大利用,相较于常规电池可以获得更高的电流。对于IBC 电池而言,背表面的叉指状P+与N+区结构是影响电池性能的关键。
钙钛矿电池:转换效率高,成本低廉、材料供给充足,具备广阔的商业前景。但从产业化角度来看,钙钛矿晶硅叠层电池还有很长的路要走,可谓道阻且长,行则将至。
空间测算:2022 年~2025 年N 型电池设备总需求1259 亿元全球与中国光伏装机需求判断:2050 年全球、我国光伏累计装机有望攀升至14000GW、3450GW。
N 型电池设备空间测算:
①新增产能:预计2022 年~2025 年我国N 型电池新增产能分别为57GW、85GW、138GW、207GW,同比增速177%、50%、62%、50%。其中,HJT 新增产能25GW、50GW、100GW、180GW,同比增速231%、102%、100%、80%;TOPCon 新增产能30GW、30GW、30GW、15GW,同比增速140%、0%、0%、-50%。
②有效产能:预计2022 年~2025 年,我国高效晶硅太阳能电池有效存量产能分别为283GW、370GW、368GW、306GW。光伏行业始终追求“更低成本”与“更高效率”,电池片位于产业链中下游,技术的高速迭代导致存量产能面临加速折旧与出清,设备供应商作为“卖铲人”持续受益③市占率:预计2022 年~2025 年,N 型电池市占率(占有效总产能)分别为12%、24%、46%、100%。其中,HJT 市占率4%、10%、23%、61%;TOPCon 市占率7%、13%、20%、34%。2022 年~2023 年,HJT 与TOPCon市占率基本持平,TOPCon 略占优势;2024 年HJT 市占率首次超越TOPCon;2025 年HJT 市占率急速上升,成为主流电池技术
④设备空间:预计2022 年~2025 年,N 型电池设备年需求分别为162 亿元、238 亿元、356 亿元、503 亿元,同比增速分别为157%、47%、50%、41%。其中,HJT 设备年需求87 亿元、160 亿元、280 亿元、450 亿元,同比增长189%、84%、75%、61%;TOPCon 设备年需求69 亿元、63 亿元、54 亿元、23 亿元,同比增长121%、-8.7%、-14%、-58%
作者:吕娟/夏纾雨 来源:中信建投
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