一. 什么叫HJT?
HJT電池:即非晶硅薄膜異質結電池。是由兩種不同的半導體材料構成異質結。晶體硅異質結太陽電池(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勢,具有轉換效率高、工藝溫度低、穩定性高、衰減率低、雙面發電等優點,技術具有顛覆性。
二. 為啥看好光伏HJT?
電池技術迭代本質是,降本提效,效率高成本低是發展的方向。
HJT因為光電轉換效率高,雙面率高,設備工藝流程簡化,產品光衰減低,穩定性強,降本增效空間大,前景廣闊,是新一代電池技術的發展方向。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技術以背面鈍化層的沉積和激光開槽為主,后續在此基礎上進行工藝改進優化時增加正面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構,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,經過制絨清洗后,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異質結。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,雙面沉積的透明導電氧化物薄膜(TCO),最后通過絲網印刷在兩側的頂層形成金屬基電極,即為異質結電池的典型結構。
4)IBC:將p+摻雜區域和n+摻雜區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,使電池的能量轉化效率得到提高。
光電轉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化最高效率是25.4%;HJT是隆基M6實驗室最新數據達到26.5%,而HJT+鈣鈦礦疊層電池理論效率可達43%。
目前量產微晶HJT平均效率24.95%,良率96.4%,相較其他電池有明顯提效優勢。
東風已至! HJT經濟性拐點,產業化加速落地。
隆基HJT研發效率突破26.5%大關,金剛玻璃,華盛新能源,寶馨科技等企業加碼HJT,產業化落地提速,今年就是0-1提估值的最好年份。
三. HJT擴產規劃及落地:
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:公司產線6月良率已達96.4%。成本端:采用130μm厚度硅片+銀包銅,預計電池端成本有望與PERC接近。
2. 華晟新能源規劃產能17.5GW. 一期500MW產線爬坡完畢。二期2GW微晶HJT順利出片,Q2形成2.7GW產能。建設三期4.8GW雙面微晶擴產規劃。將在大理建設5GW雙面微晶電池和組件,在無錫建設5GW電池和組件。
3. REC印度授予邁為股份的4.8GW設備訂單。
4. 隆基今年建設的HJT研發和中試線1.2GW。
5. 寶馨科技2GWHJT電池擴產,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年內打造22GWHJT電池,組件產能。22年4月湖州基地產能220MW,開啟第二條生產線600MW。5月,贛州6GW建設項目開工。
7.東方日升5gw項目,華潤電力12GW,明陽智能5gw,中建材5gw等。
預計2022年HJT行業20-30GW擴產實現確定性較高,今年是產業化落地大年,適合提估值。
四. HJT成本構成分析。
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展空間不錯,但制約發展的條件也很明顯。
一個是設備成本高,TOPCon生產線單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,降本是產業化的必備條件。
五.HJT如何降本(據測算非硅近期降本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化實驗已合格,將在二期項目中導入量產。
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。領先公司是:邁為股份,奧特維。
(2)激光轉印技術:激光轉印可為HJT電池降低銀漿耗量30%以上,我們通過測算得出:激光轉印可為HJT產線(單GW設備)帶來3268萬元的年化收益(成本節約),整線回本周期在1.5年左右,性價比優勢顯著。并能夠提高良率,適合目前的薄片化趨勢。領先公司:帝爾激光。
(3)低溫銀漿國產化:低溫銀漿國產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壟斷溢價),低溫銀漿國產化布局有望打破日企壟斷,實現國產替代,未來銀漿國產化后,有望從7000元/kg降到5000元/kg。國內領先公司: 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節布局領先,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。下半年國內公司有望實現銀包銅規模產業化驗證,若進展順利則有望于年底提前導入。未來邁為還將持續進行30%比例銀包銅漿料研發驗證,最終實現銀耗用料完全低于PERC,成為HJT電池降本增效的重要路徑。國內領先公司: 邁為股份,蘇州固锝(21年9月份已經中試),博遷新材(目前小批量中試)。
進展:華晟新能源量產HJT銀包銅漿料產線測試良好。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工藝結合銀包銅柵線,獲得25.6%的光電轉換效率。
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%。
設備當然也是明顯增量,以下會介紹。
七. 設備方面:
HJT設備共有四大工藝步驟,對應的設備分別為清洗制絨設備、PECVD設備、PVD/RPD設備、絲網印刷設備,在設備投資額占比分別約10%、50%、25%和15%,目前,設備的技術區別主要是在鍍膜環節(PVD/RPD設備)。
當前區別主要在鍍膜環節;市場空間方面,按照目前的擴產計劃,以及每GW投資3.5億元計算,近兩年市場空間為約40億元;根據目前所有擴產計劃60GW則市場空間為210億元,四年復合增速達117%
目前主流技術路線是用 PVD(物理氣相沉淀),相較于 PVD,RPD 的效率和質量更高,對HJT電池轉換效率較PVD法高0.3-0.4%,但是受制于日本住友公司對設備和靶材的壟斷,成本較高。
邁為股份和捷佳偉創選取不同工藝方法,邁為股份選擇使用PVD設備,捷佳偉創選擇使用RPD和PAR設備。但是目前邁為擁有整線供應能力,所以整體認可度高于捷佳偉創。
原標題:光伏HJT深度梳理