月酝知风之绿色能源与前瞻性产业2022年7月报:统一电力市场率先落地南方-平安证券.pdf
证券研究报告 月酝知风之 绿色能源与前瞻性产业 统一电力市场率先落地南方 平安证券研究所 绿色能源与前瞻性产业研究团队 陈骁 /皮秀 /郝博韬 2022年 7月 26日 2022年 7月报 行业评级 新能源 强于大市(维持) 本周重点 本月话题 N型光伏电池 当前光伏电池主流产品 P型 PERC电池效率迫近理论极限且降本趋缓 , N型电池是下一步迭代发展方向 。 TOPCon电池经济性凸显 , 引 领 N型技术产业化元年; HJT电池加速产业化 , 设备 、 材料端齐推 “ 降本增效 ” ; IBC电池兼容性优越 , 技术延伸空间广阔 。 未来较 长时间多种 N型技术路线将竞相发展 。 绿色经济与金融全国统一电力市场体系率先在南方区域落地 事件 7月 23日 , 南方区域电力市场试运行启动会举办 , 标志着全国统一电力市场体系率先在南方区域落地 。 点评 南方五省区东西部资源互补 、 电网联系紧密 、 市场开放程度较高 , 是我国最适合建设区域电力市场的地区之一 。 西部电厂需要 更广阔的销售渠道 , 而东部用户则希望有更灵活 、 更大范围的能源购买选择权 , 依托南方区域电力市场这一平台 , 各市场主体可以通 过中长期 、 现货等多种方式参与电力交易 , 促进电力资源在更大范围内的优化配置 , 推动能源生产消费方式绿色低碳变革 。 新能源美国宣布 2个新海上风能区 , 在墨西哥湾安装 15GW海上风电 事件 美国宣布 2个新的海上风能区 , 在墨西哥湾安装 15GW海上风电 。 点评 得克萨斯州使用的能源主要是石油和天然气 , 目前 , 世界油价飞涨影响了得州的经济发展 , 如果该州能更多地使用电能 , 那么 这样势必能降低当地对石油和天然气的倚赖程度 , 从而带动经济更好地发展 。 导读 话题 N型光伏电池 当前光伏电池主流产品 P型 PERC电池效率迫近理论极限且降 本趋缓 , N型电池是下一步迭代发展方向 。 绿色经济与金融 全国统一电力市场体系率先在南方区域落地 碳排放权交易均价小幅下跌 , 交易量大幅上涨 绿色债券 2022年发行量已接近 2021年总发行量 SEEE碳中和指数走势 碳中和主题基金周内普跌 光伏 多晶硅致密料价格环比上涨 1 光伏行业 2022年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会召 开,上半年多晶硅、硅片、电池片、组件产量同增超 45.5 风电 本周国内中厚板价格下降 2,铸造生铁价格下降 3.9 美国宣布 2个新海上风能区,在墨西哥湾安装 15GW海上风电 储能 2022年 6月超 13.4GWh储能开标,储能系统底价 1.41元 /Wh 宁德时代与山东省政府签署战略合作框架协议,发展换电及储 能应用等新能源产业 鹏辉能源拟 60亿元扩大储能电池产能 投资建议 光伏 行业景气度持续提升 , 2022及 2023年全球光伏新增装机均 有望较快增长;看好可能具有 α的新型电池 、 组件 、 逆变器 、 金 刚线等环节 , 推荐隆基股份 、 美畅股份 、 通威股份等 , 建议关 注禾迈股份 、 晶澳科技等 。 风电 建议关注海上风电以及陆上风电两条主线;海上风电有 望迎来国内外需求共振 , 推荐大金重工 、 东方电缆 、 明阳智能 等;陆上风电受益于分散式风电等应用场景的打开 , 风机及零 部件供需格局有望改善 , 推荐日月股份 、 金风科技等 。 储能 推动新型储能发展 , 有助于提升电力系统调节能力和灵 活性 , 促进新能源高水平消纳 , 保障电力可靠稳定供应 。 储能 电池建议关注宁德时代等;储能变流器方面 , 建议 关 注固 德威 等;储能系统解决方案领域 , 建议关注派能科技等 。 01 话题 N型光伏电池 当前光伏电池主流产品 P型 PERC电池效率迫近理论极限且降本趋 缓, N型电池是下一步迭代发展方向。 TOPCon电池经济性凸显, 引领 N型技术产业化元年; HJT电池加速产业化,设备、材料端 齐推“降本增效”; IBC电池兼容性优越,技术延伸空间广阔。 未来较长时间多种 N型技术路线将竞相发展。 PERC迫近理论效率极限, N型技术拐点已至1.1 资料来 源 润阳股份招股说明书 , CPIA,平 安证券研究所 晶硅太阳能电池发电原理 “降本增效”推进技术迭代, PERC电池仍为行业主流 光伏发电是利用半导体材料的光生伏特效应,把太阳能转化为电能的过程。太阳能电池是实现光电转换最为核心的环节。 太阳能电池根据半导体材料的不同分为晶硅和薄膜电池,其中晶硅电池份额占比超 95,产业化水平与可靠性较高。晶硅 电池分为单晶硅和多晶硅电池,单晶已成为行业的主流选择。单晶电池根据硅片掺杂元素不同,分为 P型和 N型电池。传统 P型电池硅片基底掺硼,通过扩散磷形成 N/P结构,工艺简单但转换效率上限低;新型 N型电池硅片基底掺磷,通过扩散硼 形成 P/N结构,工艺难度大但无硼氧复合和硼铁复合,避免形成复合中心的光致衰减损失,是未来的技术迭代方向。 2021-2030年国内不同类型硅片市场占比趋势 0 25 50 75 100 2021 2022E 2023E 2025E 2027E 2030E 多晶硅片 铸锭单晶硅片 P型单晶硅片 N型单晶硅片 PERC迫近理论效率极限, N型技术拐点已至1.1 资料来 源 智汇光伏 ,一道新能,平 安证券研究所 太阳能电池分类 “降本增效”推进技术迭代, PERC电池仍为行业主流 第一代电池技术( 2016年之前) 为常规 Al-BSF铝背场电池,背面沉积一层铝膜,电池效率损失来自于背面全金属的复合; 第二代电池技术( 2017至今) 为单晶 P型 PERC及 PERC电池,背面形成氧化铝钝化层降低复合,是最具经济性的主流产品; 第三代电池技术(开启产业化元年) 为 N型高效电池技术,包括 TOPCon、 HJT、 IBC电池,其钝化接触技术减少金属电极和 电池的接触复合。随着国内外需求开始转向高效产品以及“降本增效”提速, N型电池是下一步迭代发展的方向。 光伏电池技术路线演进 PERC迫近理论效率极限, N型技术拐点已至1.1 资料来 源 CPIA,平 安证券研究所 2021-2030年各种电池技术平均转换效率趋势 22 24 26 28 2021 2022E 2023E 2025E 2027E 2030E PERC TOPCon HJT IBC 0 25 50 75 100 2021 2022E 2023E 2025E 2027E 2030E IBC MWT HJT TOPCon PERC BSF 2021-2030年国内电池技术市场占比趋势 N型技术拐点已至,多种技术路线竞相发展 实现高转换效率( ηFF*Voc*Jsc/Pin ),需要高的填充因子( FF)、开路电压( VOC)和短路电流密度( JSC)。电池技术 演进的逻辑用更低成本的规模化工艺手段,减少电池载流子的复合,提高转换效率,降低度电成本 LCOE,实现降本增 效。 PERC、 HJT、 TOPCon三种类型电池技术理论极限效率分别为 24.5, 28.5, 28.7(双面)。 N型电池少子寿命长、转换效率 高、温度系数低、光致衰减低、弱光响应好、双面率高、降本空间大等综合优势,全生命周期内的发电量高于 P型电池,是 下一步迭代发展的方向。 PERC迫近理论效率极限, N型技术拐点已至1.1 资料来 源 CPIA, SOLARZOOM,北极星电力,平 安证券研究所 光伏电池各技术路线对比 内容 PERC TOPCon HJT IBC 名称释义 发射极钝化和背面接触背面形成 钝化层作为背反射器,增加长波光 的吸收,同时增大 p-n极间的电势差 ,降低电子复合,提高效率。 隧穿氧化层钝化接触在电池背 面制备一层超薄氧化硅,然后再 沉积一层掺杂硅薄层,二者共同 形成了钝化接触结构。 具有本征非晶层的异质结在电 池片里同时存在晶体和非晶体级 别的硅,非晶硅的出现能更好地 实现钝化效果。 交指式背接触把正负电极都置于电池背面,减少 置于正面的电极反射一部分入射光带来的阴影损失 。其中, TBC电池在 IBC基础上叠加钝化接触技术 ; HBC异质结背接触电池将非晶硅钝化技术应用于 IBC,结合了 IBC电池高的短路电流与 HJT电池高 的开路电压的优势,能获得更高的电池效率。 核心工艺 背钝化等 硼扩及 LPCVD/PECVD等 非晶硅 /微晶薄膜沉积 TCO制备,低温浆料 交叉排列 p区和 n区金属电极设计等 平均效率 23以上 24以上 24.3以上 25以上 双面率 75 85 95 单面为主 衰减 首年 2.5,此后 0.5 首年 1,此后 0.4 零 PID、零 LID 零 PID、零 LID 代表企业 目前主流厂商 晶科、中来、天合等 华晟、日升等 隆基、爱旭等 优势 成本低、技术成熟度高 设备可接轨、成本与效率性价比 高 工序少、效率较高 效率高 2021产能 390GW 10GW 7GW 量产情况 成熟 已量产 经济性待提高 难度较大 设备投资 1.5亿元 /GW 1.5-2亿 /GW 3.5-4亿 /GW 约 3亿元 /GW 发展难点 迫近效率极限,降本空间小 工序较多,良率偏低 成本高、银耗大 成本高,技术难度大 N型技术拐点已至,多种技术路线竞相发展 TOPCon短期量产经济性显著, HJT中长期提效降本空间较大, P型 IBC受一体化龙头力推,三类电池处于发展导入期。 IBC有望与 TOPCon和 HJT结合成下一代 TBC及 HBC技术,钙钛矿叠层电池极具远期发展潜力,技术前沿方案不断优化。 能兼容 PERC生产线的 TOPCon电池量产领先一步, N型新技术拐点已至。未来较长一段时间,多种 N型技术路线将竞相发展。 PERC迫近理论效率极限, N型技术拐点已至1.1 资料来 源北极星电力,公司公众号,平 安证券研究所 主要光伏厂商 N型电池组件产品梳理 主要厂商 重点产品 技术路线 产品特性 晶科能源 Tiger Neo系列组件 TOPCon 电池量产效率已达 24.75,良率接近 PERC量产水平,兼具高功率、高效率、高可靠性和低衰减等特点。 2022年N型TOPCon组件出货量预计达到 10GW。 晶澳科技 DeepBlue4.0X组件 ByciumTOPCon技术 由 182 PERC产线技改量产,组件单瓦发电量比 p型组件高 3.9左右,最高功率可达 625W,量产电池效率可达 24.8以上,组件最高转换效率可达 22.4, BOS成本最大可降低 2.1左右, LCOE成本最大可降低约 4.6 中来股份 J-TOPCon 2.0电池JW-HD144N组件 TOPCon 采用 M10大尺寸硅片,电池量产效率 24.5,功率可以达到 570W,温度系数为 -0.32/℃ ,首年衰减 1,年度衰减0.4。 TOPCon组件较 PERC高出 2-3发电量。 一道新能 DAON组件 TOPCon 电池效率 24.6,实验室电池效率 25.5,采用 182尺寸,有 54片、 72片、 78片三种版型,满足户用分布式屋顶、工商业屋顶、集中式电站场景需求, 30年功率质保,首年衰减不超过 1,此后每年衰减不超过 0.4。 东方日升 “伏曦 ”系列组件 HJT 电池效率突破 25.5,组件功率达 700W,组件效率达到 22.53。 阿特斯 HiHero屋顶组件 HJT 针对户用电站,采用 54片 182尺寸 HJT电池,组件功率最高达到 440W,组件效率最高达到 22.5。 华晟新能源 喜马拉雅 G12系列组件 HJT 210大尺寸 HJT结合单面微晶技术,双面双玻半片,可实现高达 85的双面率以及更优的 LCOE成本。 G12组件由公司宣 城二期电池、组件产线生产,平均组件功率为 680-700W,最高可达 710W,高于同版型的 PERC组件 50W左右。 HJT二 期项目电池批次平均转换效率 24.73,冠军电池片效率 25.1,组件全面积转化效率超过 23。 爱旭股份 All Back Contact“黑洞”ABC组件 N型 IBC 采用了全新的背接触结构,正面无电极栅线遮挡,电池量产平均效率高达 25.5,组件量产效率最高达 23.5,最大功率 720瓦。 ABC组件全生命周期发电量提高 11.6,系统成本降低超 3,同时采用了非银技术,材料成本大幅降低。 正泰 ASTRO N系列组件 TOPCon ASTRO N6700W、 ASTRO N5( 570W)、 ASTRO N5s,对应地面电站、大型分布式电站、海外户用场景等,其 中 ASTRO N5s系列中,全黑设计的组件功率可达 420W,常规设计可达 430W。新品涵盖 M10和 G12两种 N型大硅片, 目前电池的正面效率 24.6,背面做到 2021效率,整体双面率折算为 85。 国电投黄河公司 Andromeda仙女座系列组件 IBC IBC电池平均量产转换效率 24.2,组件量产转换效率 22.1。 TOPCon经济性凸显,引领 N型技术产业化元年1.2 资料来 源一道新能,英利能源,平 安证券研究所 TOPCon电池示意图 兼容 PERC产线, TOPCon强化钝化接触工艺 TOPCon电池结构 利用量子隧穿效应,在电池背表面制备一层超薄隧穿氧化层( 1.5-2nm氧化硅 SiO2),形成良好的化学钝 化性能,允许多数载流子(电子)通过,阻止少数载流子(空穴)通过,降低多少子表面复合。同时,隧穿氧化层与高掺 杂的 n型多晶硅薄层 Poly-Si共同形成了钝化接触结构,使电极不接触硅片就完成电流传输,降低背面金属复合,提升电池 的开路电压和转换效率。 TOPCon电池提效方案 TOPCon经济性凸显,引领 N型技术产业化元年1.2 资料来 源一道新能, PV InfoLink,北极星电力,平 安证券研究所 兼容 PERC产线, TOPCon强化钝化接触工艺 TOPCon工艺流程 与 PERC产线兼容,工艺流程在 PERC基础上增加了硼扩、隧穿氧化层和掺杂多晶硅层沉积等步骤和相应设 备。 TOPCon经济性凸显,引领 N型技术产业化元年1.2 资料来 源 PV InfoLink, SOLARZOOM,平 安证券研究所 兼容 PERC产线, TOPCon强化钝化接触工艺 按照隧穿氧化层和多晶硅层的不同制备方式,薄膜沉积主要包括 LPCVD、 PECVD、 PEALD、 PVD等作为核心设备的制作流程。 内容 LPCVD路线 PECVD路线 PEALD路线 PVD路线 工作原理 低压化学气相沉积法将一种或数种气态物 质,在较低压力下,用热能激活,使其发 生热分解或化学反应,沉积在衬底表面形 成所需的薄膜 等离子体增强化学气相沉积法借助微波或射频等 使含有薄膜组成原子的气体,在局部形成等离子 体,而等离子体化学活性很强易发生反应,在基 片上沉积出薄膜 等离子增强原子层沉积结 合了 ALD和等离子体辅助沉 积的优势 等离子氧化及等离子辅助原位掺杂技术 物理气相沉积在真空条件下,用 物理的方法(真空溅射镀膜)使材料沉 积在被镀工件上的薄膜制备技术 掺杂方式 二次掺杂磷扩散 or 离子注入结合退火 原位掺杂 原位掺杂 原位掺杂 薄膜绕镀 绕镀,需增加额外刻蚀,且刻蚀控制较为 复杂 原则上可实现无绕镀沉积,轻微绕镀易清洗 绕镀 10 nm/min( in-situ doping原位掺杂) 10 nm/min( in-situ doping原位掺杂) 工艺时间 本征多晶硅沉积( 120min)磷扩散 /离子注入结合退火 掺杂非晶硅沉积( 20-40min)晶化退火( 30min) NA 产品良率 90-95 较 LPCVD高,待验证 97(中来) 设备需求 扩散炉 或 离子注入机 /退火炉、刻蚀机 晶化处理需退火炉等取决于技术方案的配套设备 隧穿氧化层需 PECVD制备,晶华处理需退火炉等 常见问题 绕镀,石英器件沉积严重 气泡、掉粉 方阻均匀性 设备厂商 普乐、捷佳伟创、北方华创 LAPLACE、SEMCO 捷佳伟创、金辰股份 MB、微导 微导、艾华 江苏杰太、科锐、普乐 电池厂商 晶科、钧达、天合、隆基等 通威、晶澳、润阳等 通威、尚德 中来 TOPCon经济性凸显,引领 N型技术产业化元年1.2 资料来 源索比光伏,北极星电力,平 安证券研究所 事项 目前情况 降本增效路径与目标 硅片薄片化 140-150μm 持续减薄 130μm及以下 银浆替代 -降银耗 100mg/片 15-20mg/w 银浆国产化、背面银铝浆替代细线化 多主栅降低银浆耗量超细栅 SMBB高精度串焊 90mg/片以下 降低设备投资 1.5-2亿元 /GW 持续降本设备价格及折旧成本下降 选择性发射极 /激光硼掺杂 效率 24.5 通过选择性发射极 /激光掺杂设备提效 0.2-0.4个百分点 POLO结构 IBC即 TBC 效率 24.5 降低光学遮挡及反射损失,提效至 26以上 兼容 PERC产线, TOPCon强化钝化接触工艺 为进一步降本增效, TOPCon可应用选择性发射极 /激光硼掺杂技术降低发射级钝化区域的复合损失和载流子传输损失,同时 通过大尺寸薄片化、银铝浆替代、设备降价等途径进一步降本。后续, TOPCon可与 IBC技术结合形成 TBC( POLO-IBC)技术, 量产效率达 26-28,还可实现与钙钛矿结合的叠层电池,迭代升级空间广阔。 TOPCon电池进一步降本增效发展路径 TOPCon经济性凸显,引领 N型技术产业化元年1.2 资料来 源一道新能, PV InfoLink,平 安证券研究所 效率与成本优势支撑,一体化厂商力推 TOPCon量产 今年以来,多家光伏厂商公布其 TOPCon电池组件扩产计划及量产进度,截止目前国内规划产能超百 GW, TOPCon大规模量产开 启了 N型电池产业化元年。其中,一体化组件龙头如晶科、天合、晶澳等推动 TOPCon由中试向规模化发展,中来、钧达、一 道新能也有较大规模布局,协鑫和正泰正在布局赶上。 2021年国内 TOPCon电池产能约 10GW,伴随效率、良率和规模化生产性 价比的提升,其市占率将逐步提升, 2022年 TOPCon电池产能规模有望超过 50GW, 2023年产能或达 80GW。 0 50 100 150 200 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E HJT TOPCon TOPCon电池开启产业化元年 国内主要 N型高效电池产能预测( GW) TOPCon经济性凸显,引领 N型技术产业化元年1.2 资料来 源北极星电力网,公司公告,平 安证券研究所 效率与成本优势支撑,一体化厂商力推 TOPCon量产,下半年产能将加速落地。 TOPCon电池组件主要厂商扩产布局情况 主要厂商 基地 现有产能 规划产能 电池效率 晶科能源 浙江海宁尖山 安徽合肥 中试 800MW海宁 合肥 16GW满产 合肥二期 8GW在建尖山二期 11GW电池及 15GW组件开工,电池量产平 均效率目标 25以上 22年 TOPCon电池产能或达 35GW,出货目标 10GW; 23年 N型出货占比 50 24.6 中来股份 江苏泰州山西 2.1 GW-166尺寸 1.5 GW-182尺寸山 西一期首批 4GW部分产线开机分步 爬坡 山西一期后续 4GW在建,年底达 11.6GW山西二期 8GW规划建设中 24.5 天合光能 江苏宿迁西宁产 业园 常州 500MW新中试 210尺寸 宿迁 8GW-尺寸 210下半年投产西宁一期 5GW电池组件(西宁二期 5GW路线待定) 24.5 晶澳科技 义乌、曲靖、合 肥、扬州 宁晋 100MW中试线 义乌 10GW电池组件或为 Topcon,曲靖 10GW电池 5GW组件、扬州10GW电池组件规划产能或为 Topcon 24.4 一道新能 浙江衢州 6GW 2022年或达 20GW2023年或达 30GW 24.6 钧达股份 安徽滁州 一期 8GW年内达产 二期 N型 8GW待定 24.5 协鑫集成 乐山 10GW,一期 5GW 通威股份 眉山、金堂 中试 1GW 金堂 7.5GW及眉山 7.5GW已预留可升级 试生产 阿特斯 GW级别,三季度试生产,四季度正式量产 组件效率 22.2 无锡尚德 无锡 2GW尺寸 182210 润阳 10GW下半年建成 正泰电器 浙江海宁 2022年 3GW, 2023年 6GW2025年达到 20GW以上十四五 N型产能占比68 24.6 中清智慧光伏( 国电投参股) 湖北当阳 一期 2GW组件 二期 3GW电池 组件待建 10GW玻璃、背板、 EVA胶膜等材料 TOPCon经济性凸显,引领 N型技术产业化元年1.2 资料来 源 PV InfoLink( 2022.7.13),一道新能( 2022.6.30),光伏盒子,中来股份,晶科能源,平 安证券研究所 TOPCon经济性提升,技术迭代红利将兑现 光伏电池组件进入技术迭代红利期,布局 N型技术将被持续验证。今年以来,晶科能源、一道新能等主要 TOPCon厂商已经在 国内大型地面电站招标过程中批量中标,华能集团、中广核、国家电投、中国华电、大唐集团、中核汇能等央企先后采购 TOPCon组件,其中华电与大唐采购量分别达 1.5GW和 1GW,华能在 2022年度首批集采项目设置了针对 N型组件的独立标段。 预计四季度 TOPCon市场渗透率有望达到 10, 1-2年内率先布局的企业有望获得超额收益。目前 TOPCon组件成本较 PERC高约 0.03-0.05元 /W, M10尺寸 TOPCon组件价格较 PERC溢价约 0.03-0.1元 /W。目前在导入地面电站初期有让利开拓市场情况,对终 端电站厂家的吸引力较大,技术迭代红利正在兑现。预计随着国产化银浆降价、银耗量下降、效率良率提升, TOPCon电池组 件盈利性将进一步提升。 PERC与 TOPCon电池组件价格对比 TOPCon实证案例情况 电池 /组件 PERC价格 TOPCon价格 一道新能 TOPCon报价 M10电池 1.24-1.28元 /w 售价未形成主流、自用 为主 1.3-1.36元 /w 双面 1.37元 /w(效率 24.6) M10组件 单面单玻 1.90-2.02元 /w双面双玻 1.92-2.05元 /w 单面 2-2.05元 /w双面2.05-2.08元 /w 双面双玻 2.15元 /w功率 560W 项目 TOPCon品牌 运营数据 海兴领跑 者某项目 - 2019.11-2020.9, TOPCon整体发电能力优于 PERC组件, 平均单瓦发电增益为 4.85 白城领跑 者某项目 中来股份 2019.8-2020.9,同样平单轴支架, TOPCon组件发电能力 比两家 PERC组件分别高 4.87和 6.65,发电量增益明显 山西某大 基地项目 晶科能源 晶科 N型 Tiger Neo组件较 PERC组件降低 BOS成本 3-4分 /w,提升发电量约 3,项目全投资收益率提升 0.4-0.46 设备、材料端齐推“降本增效”, HJT加速产业化1.3 资料来 源隆基 LONGi Solar, SOLARZOOM,公司公告,平 安证券研究所 HJT工艺步骤相对简化,但工艺精度要求严苛 HJT电池是具有本征非晶层的异质结电池,电池结构方面, HJT以 N型单晶硅为衬底光吸收区,经过制绒清洗后,其正面依次 沉积厚度为 5-10nm的本征非晶硅薄膜 i-a-Si和掺杂的 P型非晶硅薄膜 p-a-Si,并与硅衬底形成 P-N异质结。硅片的背面又通过 沉积厚度为 5-10nm的本征非晶硅薄膜 i-a-Si和掺杂的 N型非晶硅薄膜 n-a-Si形成背表面场。在掺杂非晶硅薄膜的两侧沉积透 明导电氧化物薄膜( TCO),再通过丝网印刷在 TCO两侧顶层形成金属电极。 异质结电池的关键技术在于超薄本征非晶硅层 i-a-Si,该薄层将 N型衬底与两侧的掺杂非晶硅层完全隔开,大幅度降低晶硅 的表面复合,从而获得很高的开路电压。 HJT电池中长期发展优势显著,理论转换效率高达 28.5,天然双面发电电池(双面 率 95)增加发电增益,基本无光衰,且电池对称结构和低温工艺,适于薄片化降本。 HJT电池结构示意图 HJT主要工艺流程 工艺流程 工艺核心 主要设备 主流设备企业 硅片吸杂、背面抛光 清洗制绒 硅片衬底双面制 绒 制绒清洗机 迈为股份、捷佳伟创 制结 制备双面非晶硅 薄膜 PECVD / HWCVD设备 迈为股份、捷佳伟创、理想万 里晖、钧石能源、金辰股份 镀膜 制备双面 TCO导电膜 PVD / RPD设备 捷佳伟创、迈为股份、钧石能 源 印刷电极 丝印前后电极固 化不超 250度 丝网印刷机烧结固化炉 迈为股份、捷佳伟创、金辰股 份 电 /光注入退火增效、测试分选 设备、材料端齐推“降本增效”, HJT加速产业化1.3 资料来 源北极星电力,华晟新能源,平 安证券研究所 HJT经济性仍待提升,设备、材料端助推降本增效 HJT降本增效发展路线主要分为 HJT1.0(非晶硅), HJT2.0(正面微晶), HJT3.0(双面微晶)三个阶段。 HJT技术降本提效的过程中,电池设备企业主导工艺革新,较大程度确定电池转换效率与成本的基准水平,主要通过大产能 设备、双面微晶 PECVD、半棒薄片技术、电镀铜设备、钢板印刷及激光转印、 SMBB高精度串焊等设备工艺革新降本增效;原 材料企业辅助配合,实现高品质、低成本原辅料供应,推进低温银浆国产化、银包铜替代方案、靶材无铟化等进程。 全产业链助力 HJT降本增效 产业环节 降本增效事项 具体路径及目标效果 主导企业 设备端 微晶化 提效 微晶代替本征非晶硅,从单面微晶 PECVD到双面微晶 PECVD,双面微晶可提升效率至 25.5 迈为股份等 薄片化 降硅耗 前置半棒半片,薄片切割设备工艺厚度 95 高测股份等 电镀铜 金属替代降银 目前镀铜设备约 1.8亿元 /GW,需进一步降本实现降银耗 迈为股份等 超细栅 高精度串焊 降银耗 SMBB、 SWCT技术降银耗 奥特维等 激光转印、钢板印刷 降银耗 帝尔、迈为等 材料端 低温银浆国产化、银包铜国产化 降银耗 背面银包铜、正背面全面银包铜含银量 30,即 12mg/w(成本约 3分 /w) 帝科、迈为等 靶材无铟化 优化降本 双面 ITO单面 ITOSiNx/ITO复合膜设备降铟、叠层和回收降铟至 2mg/w,再到无铟化 迈为股份等 高品质硅料 电子 II级以上 通威股份等 N型硅片 掺杂元素更均匀、碳氧含量更低、厚度更薄 隆基、中环等 高性能胶膜 POE胶膜(抗 PID性)、转光胶膜 赛伍技术等 金刚线细线化 细线化、钨丝替代碳钢母线 美畅股份等 高纯度热场 灰分要求 100ppm、降低杂质 金博股份等 高纯度石英坩埚 降低杂质 石英股份等 电池组件端 工艺精度、温度湿度等环境把控、操作水平、材料配比、串焊封装、良品率等提效方式降银耗、供应链管理、高精度串焊等成本管控 华晟、隆基等 设备、材料端齐推“降本增效”, HJT加速产业化1.3 资料来 源北极星电力,公司公告, PV InfoLink( 2022.7.13),平 安证券研究所 新进者与央国企运营商布局发力, HJT加速产业化 主流一体化龙头对 HJT的大规模量产安排相对谨慎,业外新进者如华晟新能源、金刚玻璃、明阳智能等,和下游央国企运营 商如华润电力、国电投等则加速扩产布局。 目前 HJT与 PERC电池在单 W成本端差距约 0.2元 /W左右,国内 M6尺寸 HJT组件较 PERC溢价约 0.2-0.3元 /W。待微晶替代非晶、省 硅省铟省银等降本增效路径验证成熟后,具备量产性价比的 HJT扩张将越来越多,技术迭代的超额利润也会加速兑现。 全产业链助力 HJT降本增效 主要厂商 基地 现有产能 规划产能 东方日升 常州金坛、宁海基地 常州 500MW中试线 宁海总规划 15GW,一期 5GW预计 2023年 4月投产,其中 2GW或年底 投产 华晟新能源 宣城 1-3期、大理 一期 500MW满产二期 2GW单 面微晶投产三季度达 2.7GW产 能 2023年宣城三期 4.8GW投产 -双面 微晶大理规划 5GW850MW异质结 硅片切片项目调试爬坡 通威股份 合肥、金堂 400MW试验线 1GW中试线 爱康科技 江苏泰州、江西赣州 、浙江湖州 五年内 22GW异质结产能 明阳智能 盐城、信阳 规划布局 5GW电池组件产线 金刚玻璃 苏州吴江 1.2GW半片 210尺寸微晶 PECVD,年目标效率 25.5 ,功率 700w 4.8GW双面微晶 2023年底前形成 6GW产能 隆基绿能 HJT研发与中试线 华润电力 舟山 12GW分 4期建设, 2025年达产 山煤国际 10GW,一期 3GW 阿特斯 嘉兴 200MW 晶澳科技 200MW中试线 电池 /组件 PERC价格 HJT价格 M6电池 1.22-1.25元 /w 1.4-1.45元 /w M6组件 1.9-1.98元 /w 国内 2.15-2.2元 /w海外0.29-0.33美金 /w HJT电池组件主要厂商扩产布局情况 IBC兼容性优越,技术延伸空间广阔1.4 资料来 源口袋光伏,未来智库,平 安证券研究所 IBC工艺相对复杂,兼容性优越 IBC为交叉背接触电池,电池结构方面, IBC电池的 PN结和金属接触位于太阳电池的背部,前表面避免了金属栅线电极对光 的遮挡,而金字塔绒面结构和减反层组成的陷光结构,能够减少光学损失,具有更高的短路电流。 IBC工艺较为复杂且成本较高,重点包括离子注入、掩膜、开槽、刻蚀以及 PN区的制备。未来依托其兼容性, IBC将与 TOPcon技术结合形成 TBC电池,利用 IBC高的短路电流与 TOPCon优异的钝化接触特性,获得更高的电池效率;同时可与 HJT技 术结合成 TBC电池,利用 IBC高的短路电流与 HJT高的开路电压的优势,获得高电池效率。对于提前布局 IBC路线的光伏企业, 未来将有储备优势进行下一步延伸拓展。 IBC电池简版工艺流程IBC电池结构示意图 IBC兼容性优越,技术延伸空间广阔1.4 隆基爱旭规模化布局,抢占分布式光伏市场 IBC电池前表面无遮挡,提高转换效率且外形美观,适合应用于中高端分布式光伏市场特别是光伏建筑一体化 BIPV,具有较 大的商业化前景。 目前 IBC技术路线应用中,国电投下属公司黄河水电拥有 200MW IBC电池组件产线,平均量产转换效率达到 24.2,组件量产 转换效率达到 22.1;光伏龙头隆基绿能主推应用于分布式领域的 P型 IBC技术( HPBC技术路线),到 2022年底有望在西咸和 泰州形成 19GW的产能;爱旭计划年内在珠海形成 6.5GW的 N型 IBC产能( ABC技术路线)。 HPBC电池利用 P型单晶硅衬底作为 P区,正背面无需硼掺杂,也省去了较贵的离子注入和光刻、掩膜设备,工艺步骤相对简 单;同时, P区正电极采用铝浆,银浆使用量降低 50,降低了生产成本。预计改良后 P型 IBC设备与 PERC/TOPcon设备成本 较为接近,预计单 GW投资额约在 1.5-2亿元左右。隆基 HPBC新电池产能预计将于今年三季度投产,主要针对中高端分布式及 BIPV市场,有望在国内及欧美市场通过差异化竞争贡献业绩弹性。 爱旭股份旗下子公司深圳赛能于 2022年 6月 28日发布全新产品 N型 ABC组件,全称“ All Back Contact” ,正面全黑名为“黑 洞”系列。其电池为背结背接触结构,正负两极金属接触均在电池背面,正面无电极栅线遮挡,可 100接收太阳光,最大 限度优化电极栅线,降低串联电阻,电池量产平均效率高达 25.5。本次 ABC组件分为 54、 66、 72、 78片四种版型,适应户 用屋顶、工商业屋顶、光伏建筑一体化等各类应用场景需求。 ABC组件量产效率最高达 23.5,最大功率 720瓦,同时应用非 银化技术进一步降本。 投资建议1.5 资料来 源北极星电力,公司公告,平 安证券研究所 N型技术降本进度、扩产计划、商业应用的经济性情况值得关注,建议投资布局围绕三条主线 关注采取差异化竞争策略的光伏电池组件龙头。 N型高效电池组件将成为光伏厂商差异化竞争和盈利提升的重要因素,建议关注布 局 TOPCon的主要厂商如天合光能、晶澳科技、钧达股份等,预计今明年大规模出货的厂商将获得超额收益。 关注硅片、电池片、组件等环节 N型电池设备龙头。 N型电池的快速发展需设备环节持续助力降本增效,设备先于光伏电池和组件产 品成熟,电池设备企业主导工艺革新,建议关注迈为股份、捷佳伟创、高测股份、金博股份、帝尔激光等企业。 关注推进 N型技术降本与国产化的原材料及辅材企业。 建议关注 N型高品质硅料、硅片、国产化银浆、银包铜材料、无铟靶材、适宜 N型组件的转光 /POE胶膜等原材料和辅材的降本提效与国产化替代的投资机会,建议关注帝科股份、福斯特等企业。 N型电池主要设备厂商梳理 产业链环节 设备企业 产品特性 硅片环节 晶盛机电 单晶炉龙头,受益于 N型硅片扩产 高测股份 布局切割设备及金刚线, HJT半棒、薄片切割技术领先 上机数控 异质结 N型硅片切片机,制备异质结薄片化 N型硅片 金博股份 高纯度热场 电池环节 京山轻机 HJT清洗制绒设备,钙钛矿电池设备 迈为股份 HJT整线设备国内市占率与全球市占率双项第一,在双面微晶、低铟无铟、电镀等领域率先布局,与硅片、电池、原材料、辅材等环节深度合作 捷佳伟创 实现 PERC/TOPCon/HJT设备全覆盖,具备 HJT整线能力其 TOPConPE-poly三合一设备有望获得更多应用 帝尔激光 布局 TOPCon/HJT/IBC 多种高效技术,转印技术持续突破, XBC路线有望受益 组件环节 金辰股份 具备光伏组件设备 “全链条 ”供应能力,持续发力 HJT、 TOPCon电池核心设备,非晶 HJT用 PECVD设备已获晋能产线验证,微晶 HJT PECVD设备已运抵晋能科技 奥特维 成熟组件的设备,新进入硅片设备、电池片设备领域高精度串焊技术领先,光注入设备可以修复 N型电池效率损失,子公司松瓷机电单晶炉布局 N型硅片 02 绿色经济与金融 全国统一电力市场体系率先在南方区域落地 生态环境部坚持以全国碳市场控制温室气体排放 生物多样性公约 缔约方大会召开 央行行长易纲线上出席二十国集团财长和央行行长会议 碳排放权交易均价小幅下跌,交易量大幅上涨 绿色债券 2022年发行量已接近 2021年总发行量 SEEE碳中和指数走势 碳中和主题基金周内普跌 绿色经济与绿色金融动态2.1 事件 7月 23日,南方区域电力市场试运行启动会举办,标志着全国统一电力市场体系率先在南方区域落地 。云南、 贵州、广东合计超过 157家电厂和用户通过南方区域电力市场交易平台,达成南方区域首次跨省现货交易 。 (资料来源中国能源报) 全国统一电力市场体系率先在南方区域落地 点评 1) 西部电厂需要更广 阔的销售渠道 , 而东部用户则 希望有更灵活