海通国际：光伏电池的技术迭代_P型舞台即将落幕，N型时代刚刚拉开序幕.pdf

[Table_yejiao1] 本研究报告由海通国际分销，海通国际是由海通国际研究有限公司，海通证券印度私人有限公司，海通国际株式会社和海通国 际证券集团其他各成员单位的证券研究团队所组成的全球品牌，海通国际证券集团各成员分别在其许可的司法管辖区内从事证 券活动。关于海通国际的分析师证明，重要披露声明和免责声明，请参阅附录。Please see appendix for English translation of the disclaimer [Table_yemei1] 观点聚焦 Investment Focus [Table_summary] Please see APPENDIX 1 for English summary 光伏新增装机量一路高歌，光伏电池市场占有主导逐渐从 P 转向更高效的 N 型。7 月 19 日，国家能源局发布 1-6 月份全国电力工业统计数据，1-6 月光伏新增装机 78.42GW，同比增长 153.95。今年 6 月新增光伏 17.21GW，同 比增长 140。我们预计光伏新增装机规模在下半年延续并有望超越上半年的装机进程，随着光伏产业链上游波动 下趋、硅料价格企稳回升以及行业已逐步出清库存并调升开工率，预计在三季度组件排产逐月提升，并有望在四 季度迎来光伏新增装机量集中爆发，2023 全年光伏新增装机有望突破 170GW。我们认为 1-6 月装机量高增速主要 系年初组件价格下行，国内部分项目在满足回报率要求后随即启动，刺激了装机的高速增长。截至目前，以 PERC 技术为主的 P 型光伏产品仍占市场主导地位，但 PERC 技术面临降本增效的瓶颈。N 型光伏电池技术因其转化 效率高、发展迅速，逐渐成为替代 P型光伏技术的新一代主流技术。 N 型电池制备技术路径多于P型，多条线路并行，持续打造产品差异化。P型电池和 N型电池的主要制备过程不同 在于P 型硅片是在硅料中掺杂硼元素制成；N 型硅片是在硅材料中掺杂磷元素制成，使其具有额外的自由电子。在 技术路径方面，P 型电池主要包括常规铝背场电池（BSF）和钝化发射极和背面电池（PERC）； N 型电池的制备技 术主要包括隧穿氧化层钝化接触电池（TOPCon）、本征薄膜异质结电池（HJT）、背电极接触电池（XBC）、以及 基于 XBC 技术开发的 IBC、ABC、HPBC 等电池。TOPCon 和 HJT 凭借更为成熟的制备技术成为 N 型电池的主流，而 XBC 电池依靠更加美观的外形，更适用于户用场景以及 BIPV 等分布式市场。 N型电池技术优势凸显，更高的光效转换率使其逐步取缔目前P型电池的垄断地位。近几年，我国光伏电池制造业 技术发展进程不断提速，商业化产品效率平均每年提升 0.3-0.4。据中国光伏行业，2022 年规模化生产的 P 型单 晶电池均采用 PERC 技术，平均转换效率达到 23.2，已逼近 P 型单晶硅 PERC 电池理论转换效率极限的 24.5，同 时，N 型电池更高的转换效率优势进一步凸显。N 型电池通过电子导电，且对铜、铁等金属杂质有较高的容忍度， 少子寿命比 P 型硅片少子寿命高，没有硼氧复合体带来的光衰，因此光电转换效率更高。截至 2022 年，N 型 TOPCon 电池平均转换效率达到 24.5，HJT 电池平均转换效率达到 24.6，XBC 电池平均转换效率达到 24.5。 以 TOPCon 电池技术为主力，电池行业开启新一轮新技术扩产周期。HJT 与 TOPCon 是目前 N 型电池技术中产业化 进程推进相对较快的两类，据InfoLink 统计，截至22年底，TOPCon和HJT组件 落地产能分别达到81GW 和13GW， 产能已颇具规模，而组件出货方面也分别达到约 16GW 和 3GW，以及 1GW 的 XBC 出货，2022 年 N 型总出货已经 达到约 20GW，N 型组件总出货占比已经达到约 7。截至 23 年 2 月，高效电池技术的规划产能已突破 1100GW， 其中超过 850GW 的新增产能选择 TOPCon 技术，使其成为 N 型电池中关注度最高且发展最为迅速的技术。我们预 计，2023 年 N 型电池产能将会大规模落地投产，同时材料、设备和工艺等配套一体化技术也在进一步开发和提 升，匹配 N 型光伏技术发展的需求。随着 N 型单晶硅片生产规模的扩大和技术的进步，两者之间的生产成本将会 越来越接近。 N 型光伏产品会快速占领市场，我们预计将于 2024 年迎来出货量井喷式增长。 投资建议在生产端，建议关注各技术线路龙头企业ABC爱旭股份，IBCMaxeon ，HPBC隆基绿能； TOPCon晶澳科技、天合光能，HJT东方日升、华晟新能源。在材料端，建议关注低温银浆帝科股份、聚和材 料。 风险提示光伏行业政策发生变化，N型技术迭代和需求不及预期，效率提升进度不及预期，材料降本不及预 期，产能落地不及预期，行业竞争加剧，原材料价格波动大，投资过剩等。 [Table_Title] 研究报告 Research Report 15 Aug 2023 光伏电池宏观报告 中国宏观China Macro 光伏电池的技术迭代-P 型舞台即将落幕，N 型时代刚刚拉开序幕 The Technology Iteration of PV Cells - P-type Stage is coming to an end, and the N-type era has just begun 杨斌 Bin Yang bin.yanghtisec.com 15 Aug 2023 2 [Table_header1] 中国宏观 目录 1. N型电池多种制备路线共行，TOPCon逐步成为市场主导 . 3 1.1 制备工序复杂，但与P型电池产线兼容性较好。 3 1.2多条技术路线并行，良率提升任重而道远。 4 1.3 TOPCoN 已经证实其已经具备和PERC相当甚至更佳的盈利能力 . 5 1.4 2023年电池技术百花齐放，TOPCon率先落地 7 2. HJT电池现阶段成本更高，中长期增效空间更广阔 . 10 2.1 制备工序简洁，转化效率有更高的成长性。 10 2.2 HJT现阶段非硅成本欠缺经济性，关注中长期降本增效。 . 12 2.3 HJT性能优势得到市场验证，扩产速度逐步加快 . 15 3. XBC电池更具多样化，率先应用分布式场景 16 3.1 XBC电池工艺作为“平台技术”，具备较好的工艺升级窗口 . 16 3.2 XBC工艺优势凸显，但其技术壁垒和设备成本是当前的“两座大山” . 17 3.3 XBC行业龙头发展方向已经明确，深入打造其产品差异化竞争力 . 18 4. 钙钛矿电池短期内发展受限，关注其长期经济性 21 4.1 钙钛矿电池理论转换效率更高，但制约其提效的局限性同样明显 21 4.2 钙钛矿未来发展发方向明朗，逐步向大面积组件效率提升过度 22 mNxOmOrRyRsRoQqOoRpMqPaQcM8OnPqQnPnOkPqQvNkPpOsMbRqRqNxNmMzRuOrRoR 15 Aug 2023 3 [Table_header2] 中国宏观 1. N 型电池多种制备路线共行，TOPCon 逐步成为市场主导 1.1 电池制备工序复杂，但与P 型电池产线兼容性较好。 TOPCon 电池极限转换效率为 28.7优于 HJT 电池，其电池结构为 N 型硅衬底电 池，正面采用氧化铝和氮化硅电解质层来钝化 P硼扩散发射极，在背面制备一层超薄 氧化硅是其核心特点，利用量子隧穿效应，可允许多子隧穿而阻挡少子透过，然后再 沉积一层无需开孔的掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合 和金属接触复合，在掺杂层之间，载流子形成快速输运能力，使得电阻损失减少、载 流子复合率降低，并且可通过激光掺杂、高阻密栅、低 Poly 膜层和钝化膜层优化等手 段进一步提升效率。同时，TOPCon 未来可与 BC 技术结构形成 TBC 或向 SCPC、TSiX 电 池升级打开转换效率天花板。TOPCon 电池与 PERC 电池工艺兼容性好，可在传统 PERC 工艺上叠加，但生产工序环节更多，步骤达 12-13 步，比单晶 PERC 工序多出 3-4 个步 骤，分别是沉积隧穿氧化层（超薄 SiO2，12nm）、沉积本征多晶硅钝化层 （60100nm）、磷注入、附加的扩散工艺或清洗。 图 1TOPCon电池基本结构 图 2TOPCon电池基底及膜层拆分 资料来源Solar Energy，HTI 资料来源晶科能源N型TOPCon组件产品白皮书、HTI 表 12022-2030 年各种电池技术平均转换效率变化趋势 电池分类 2022 年 2023 年 2024 年 2025 年 2027 年 2030 年 P型多晶 BSF P 型多晶黑硅电池 19.50 19.70 PERC P 型多晶黑硅电池 21.10 21.30 PERC P 型铸锭单晶电池 22.50 22.70 22.70 P型单晶 PERC P 型单晶电池 23.20 23.30 23.40 23.50 23.60 23.70 N 型单晶 TOPCon 单晶电池 24.50 24.90 25.20 25.40 25.70 26.00 HJT 电池 24.60 25.00 25.40 25.70 25.90 26.10 XBC 电池 24.50 24.90 25.20 25.60 25.90 26.10 资料来源 CPIA，HTI 15 Aug 2023 4 [Table_header2] 中国宏观 1.2 多条技术路线并行，良率提升任重而道远。 目前，制备 TOPCon 背面钝化技术路线主要有三种，第一种是 PVD 物理气相沉积 溅射镀膜工艺；第二种是 LPCVD 制备多晶硅膜结合扩硼及离子注入磷工艺；第三种是 PECVD 制备多晶硅膜并原位掺杂工艺。2022 年及之前市场上的 TOPCon 产能主要以 LPCVD 为主，虽然 LPCVD 路线技术成熟以及钝化效果极佳，但是产能低以及较高的石 英件成本让部分厂商转向PECVD路线， 尽管易出现脱模等问题是PEVCD痛点，但随着 通威和天合在 PECVD 技术的效率和良率不断提升，越来越多的厂商在扩产过程中开始 选择该路线。 表 2P型电池与 N型电池技术类型一览 技术类型 在光伏领域的应用 PERC TOPCon HJT XBC 钙钛矿 PVD 无 多晶硅 TCO 多晶硅 TCO CVD PECVD 1Al2O3;纯化层2SiNx 减反层 1SiNx 减反层 2隧穿氧化层 非晶硅及掺杂 多晶硅 目前无 LPCVD 目前无 多晶硅 目前无 多晶硅 目前无 ALD TALD Al2O3钝化层 1 Al2O3钝化层 2隧穿氧化层 1TCO 1TCO 2隧穿氧化层 3 Ti02、AIN 等新 钝化接触材料 1 钝化保护层 2电子传输层 2TiO2、AIN 等新 钝化接触材料 PEALD 非晶硅及掺杂 非晶硅及掺杂 资料来源公司公告，公司官网，华尔街见闻、HTI 图 3LPCVD与 PECVD工作原理 表 3LPCVD与 PECVD原理差异 项目 LPCVD PECVD 原理差异 利用热效应分解反应气体 1受限于热力学平衡，无 法显著提升沉积速率 2受 限于不同气体热力学分解 条件差异，难以灵活调控 掺杂类型和浓度 利用等离子体场分解反应 气体 1在平衡态下实现提升沉 积速率 2可灵活引入不同掺杂原 子、控制沉积区域 优势 技术和设备成熟，可大规 模生产，与热氧化技术集 成度高，成膜质量好 沉积速率快、无绕镀、可 定期清洗石英舟，无石英 管耗材，可制备P- TOPCon 劣势 成膜速率低、无法避免非 晶硅绕镀，定期停机维 护，更换石英炉管和载具 易出现脱膜，热氧化技术 无法和PECVD集成，核心 设备较贵，工艺制程，关 键辅材未配套到位 资料来源中科院宁波材料所，HTI 资料来源中科院宁波材料所、HTI 15 Aug 2023 5 [Table_header2] 中国宏观 根据 InfoLink 数据，截至 23 年 2 月，按照沉积路线划分在产和在建的 326GW 产 能，其中 LPCVD 路线主要以晶科、捷泰、隆基为主，总占比约 42；而 PECVD 主要以 通威，天合，上机为主，占比约 52，PECVD 因沉积速率快、绕镀较轻、成本低等优 势，其市场占比有望逐步提高。然而，由于技术路线不统一，TOPCon 整体良率在 93- 95；而 PERC 电池良率在 97-98之间，良率的提升仍是 TOPCon 电池厂商目前需要解 决的主要问题之一。 图 42022-2030 年 TOPCon 电池片背钝化技术市场占比变化趋势 资料来源 CPIA，HTI 1.3 TOPCoN 已经证实其已经具备和 PERC 相当甚至更佳的盈利能力 TOPCon 电池技术相较于 P 型电池技术，在性能效率上赚取溢价，主要体现在高 转换效率、低衰减率、低温度系数、高双面率。 1）高转换效率主流 TOPCon 电池厂商宣称量产转换效率约为 25.0，且通过叠 加 SE 技术可进一步提高 0.2-0.3。相较于 PERC 的效率在 23.5左右，TOPCon 高出约 2。 预计到 2023 年下半年，TOPCon 有望达到 25.8，效率差进一步扩大到 2.3。然 而，根据 InfoLink 数据，以当前的 TOPCon M10 双玻组件 144 版型主流档位 570-575W 为例，实际效率约为24.2。此外，我们预计TOPCon组件效率每提升0.5，与面积相 关的 BOS 成本将下降 0.03 元/W，按照目前 TOPCon 组件提升效率近 2，预计效率提 升带来的溢价约 0.12 元/W。 2）低衰减率 N 型电池硅片基底掺磷，无硼-氧对形成复合中心对电子捕获的损 失，几乎无光致衰减。 TOPCon 组件首年衰减率约 1 ，低于 PERC的约2首衰，首年 后年均衰减率约 0.4，而 PERC 约 0.45。按照 TOPCon 组件低衰减提升发电量 2计 算，TOPCon 组件有望赚取溢价约 0.07 元/W。 3）低温度系数 PERC 组件功率温度系数为-0.34/℃，而 TOPCon 组件的功率温 度系数低至-0.30/℃， 使得TOPCon 组件在高温环境下的发电量尤为突出。 4）高双面率TOPCon 双面率可达80，PERC为70左右。 大基地集中式电站项 目由于地域辽阔，地面反射率较高，在大基地项目中使用具备高双面率的 N 型 组件发 电增益更为明显。 15 Aug 2023 6 [Table_header2] 中国宏观 TOPCon 电池技术相比其他技术路线，在降低成本方面表现出较快的速度，主要 体现在材料和设备方面的改进。 1）产线投资从 PERC 技术转向 TOPCon 技术，现有 P 型电池产线还有 70左右 可以兼容，每 GW 的改造投资额在 5000-7000 万左右。此外，新建产线单 GW 投资额 在1.6-2.0亿元，低于HJT电池3.5-4亿的单GW投资额；随着产线工艺进一步的成熟， 设备端的降本空间很大，有望在 2023 年普遍降至 1.8亿元/GW 以下。 2）银浆耗量根据 CPIA 数据，2022 年 P 型电池的银浆平均耗量稳定在约 90mg/ 片，TOPCon电池的银浆平均耗量约115mg/片，略微高于P型电池的银浆耗量，而HJT 电池的银浆平均耗量约 127mg/片，高于 PERC 和 TOPCon 的银浆消耗量。预计到 2023 年底，TOPCon 银浆耗量有望降低至 90-100mg/片，进一步缩小与 P 型银浆耗量的差距 或与其持平。同时，TOPCon 电池采用的是高温银浆，而 HJT 电池则采用的是低温银 浆，而低温银浆价格通常较常规银浆高 10-20。因此，TOPCon 电池在银浆成本的优 势上进一步凸显。 3）硅片厚度根据 CPIA 数据，2022 年 TOPCon 电池的硅片厚度约为 140μm，相 较于160μm左右的 P 型电池片，能够节约硅材料成本。预计到 2023 年，TOPCon 硅片 厚度有望进一步减薄至 130μm，进一步降低硅材料的成本。 综合以上，随着TOPCon 电池转换效率的持续提升，TOPCon 的电池效率与成本优 势越发明显，其组件在市场的竞争力将进一步增强，并成为主流厂商的优先选择。 图 52022-2030 年不同电池类型产线投资成本趋势（单位万 元/MW） 图 62022-2030 年 TOPCon 电池片双面银浆（铝）耗量趋势（单 位mg/片） 资料来源CPIA，HTI 资料来源CPIA、HTI 15 Aug 2023 7 [Table_header2] 中国宏观 表 4P型电池和 N型电池主要差异 PERC TOPCon HJT XBC 理论极限效率 24.50 28.70 28.50 29.15 主要企业 主流厂商 捷泰、隆基、晶澳、天合、通威 华晟、金刚、日升 Maxeon、爱旭、隆基 优势 性价比高 性价比高 工序少、电池参数好 效率高 技术难度 容易 有难度 有难度 难度高 工序 少 多 最少 非常多 投资设备 低 中 高 非常高 投资成本/GW 1.2-1.5亿元 1.6-2.0亿元 3.5-4亿元 4-5 亿元 与P型电池产线兼容 现有产能 可由P型产线升级 完全不兼容 机会不兼容 量产情况 非常成熟 已逐步量产 成本较高，量产难度较大 量产难度大，只适合分布式场景 面临问题 逼近极限效率 钝化技术路线不统一 非硅成本高 难度大，成本高 资料来源公司公告，公司官网，HTI 1.4 2023 年电池技术百花齐放，TOPCon 率先落地 2022 年下半年 N 型电池片产能陆续释放。根据 CPIA 数据，2022 年底 N 型电 池片占比合计达到约 9.1，其中 TOPCon 电池片占比约 8.3，HJT 电池片占比约 0.6，XBC 电池片占比约 0.2，PERC 电池片市场占比降低至 88。根据 InfoLink 数据统计，截至 22 年底，TOPCon 和 HJT 落地产能分别达到 81GW 和 13GW，而组件 出货方面也分别达到约 16GW 和 3GW，以及 1GW 的 XBC 出货；截至 23年 2月，各大 厂商宣称布局高效电池技术的产能已突破 1100GW，其中超过 850GW 的新增产能选择 TOPCon技术。到2023年底，TOPCon电池的名义产能有望达到477GW，追平现有PERC 电池的产能规模。在2022年，只有晶科具备10GW级别的TOPCon产能，但是到2023 年底，预计将有超过17家厂商拥有10GW级别及以上的产能。此外，新进入市场的厂 商也将在 2023 年贡献超过50GW 的 TOPCon 产能。 TOPCon 渗透提升，下游采购欲望强烈。TOPCon 组件经过一年的市场培育 期，且随着产业化规模不断加大 、 配套辅材供应稳 定增长，以及目前下游客户已 充分意识到其在降低度电成本上的优势。我们认为未来3年TOPCon组件将逐步对 取代PERC的市场份额，同时理想情况下，我们预计2023年TOPCon组件产出有望 达到130GW，市占率有望达到30及以上。 15 Aug 2023 8 [Table_header2] 中国宏观 图 72022-2030年各型光伏电池市场占有率（） 资料来源 CPIA，HTI 根据光伏咨询数据统计，2023 年，新建/开工/投产/拟建电池片产能约 950GW， 涉及资金约 6200 亿元，其中 TOCPon 电池产能约300GW，异质结电池约 275GW。 1）已开工方面2023 年 1-5 月共 18 个电池项目开工， 总规模合计为 120GW， 总投资金额合计约为 980 亿元。其中 TOPCon 电池项目开工规模 66GW，HJT 电池项目 开工28.2GW，TOPCon新开工产能占比已突破50，HJT新开工产能占比已突破20。 2）签约项目方面2023 年 1-5 月共 53 个电池项目签约，总规模合计为 600GW，总 投资金额合计约 4000 亿元。其中 TOPCon 电池项目新签约规模约为 162GW，占 1-5 月 电池总签约规模的 27；HJT 电池项目新签约规模约为 77.8GW，占 1-5 月电池总签约 规模的 13。3）投产项目方面根据互联网公开信息统计显示，2023 年 1-5 月共 22 个电池项目投 产，总规模合计为 170GW，总投资金额合计约 755 亿元。其中 TOPCon 电池项目新投产 规模约为 72GW，占 1-5 月电池总投产规模的 43；电池项目新签约 规模约为 21.6GW，占 1-5 月电池总投产规模的 13。4）拟建项目方面根据互联网 公开信息统计显示，2023 年 1-5 月共 7 个电池项目投产， 总规模合计为 76GW，总投 资金额合计约 400 亿元。其中 TOPCon 电池项目拟建规模约 为 5GW，占 1-5 月电池拟 建项目总规模的6.6；HJT电池项目拟建规模约为11GW， 占1-5月电池拟建项目总规 模的14。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2021 2022 2023E 2025E 2027E 2030E PERC TOPCon HJT MWT IBC BSF 15 Aug 2023 9 [Table_header2] 中国宏观 图 82023年 1-5月电池项目进展一览 资料来源 光伏资讯公众号，HTI 在 N 型产能实际落地时间靠后以及 P-N 价差存在的背景下，我们预计今年 PERC 仍是市场主流，但 TOPCon 电池渗透率会加速提升。从产能释放的节奏来看，由于目 前市场上高纯石英砂短缺导致 N 型电池硅片供应紧张程度加剧，上半年 TOPCon 电池 片相对紧缺，新增 TOPCon 产能较集中在 23Q3 释放，或造成 TOPCon 非一体化企业在 23H2 N 型硅片供应不足，N 型硅片能否满足新增产能需求将成为材料端主要关注点。 图 9TOPCon产能预估（GW）（完全一体化硅片产能≥电池产能） 资料来源 InfoLink技术趋势调研报告，HTI 据统计，TOPCon 龙头目前 TOPCon 产能达到 35GW；晶澳科技的邢台、扬州、曲 靖、石家庄等基地已规划 70GW 产能；隆基绿能预计后续鄂尔多斯投产 30GW。我们 预计头部电池、组件厂商 2023 年 TOPCon 出货量占比均不低于 1/3。目前头部 TOPCon 电池、组件厂商扩产较快，且产能落地确定性较强。我们以钧达股份为例，对 TOPCon 超额利润提升之后的业绩弹性进行测算。我们预计 2023 年钧达 TOPCon 出货 20GW， 单瓦盈利每提升 0.01 元/W，公司业绩有望增厚 2亿元，对应业绩弹性 9.7。 0 100 200 300 400 500 600 700 新开工项目 签约项目 投产项目 拟建项目 TOPCon HJT 其他 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 2022 2023Q1 2023Q2 2023Q3 2023Q4 完全一体化 不完全一体化 非一体化 15 Aug 2023 10 [Table_header2] 中国宏观 表 5头部组件厂商 2023年 TOPCon出货预测 公司 电池技术 新技术电池出货 预计出货占比 TOPCon龙头 TOPCon 40GW 60-70 晶澳科技 TOPCon 20GW 30 天合光能 TOPCon 20GW 30 隆基绿能 HPBCTOPCon 20GW 25-30 钧达股份 TOPCon 20GW 60-70 通威股份 TOPCon 9GW 13 资料来源公司公告，公司官网，HTI 我们预估，到2023年底TOPCon组件产能将达到480GW，出货量将突破130GW， 出货量市占率将突破30，并在2024年有望超过P型组件，带动N型产品的出货量占 比迈入 60。我们预计，到 2026 年 TOPCon 组件产能将达到 800GW，产出有望实现 500GW，2022 年-2026 年产能和产出的 CAGR 分别为 77.28和 136.44。 图 102022 年-2026年 TOPCon 组件产能及产出预测 资料来源PV InfoLink，HTI 2. HJT 电池现阶段成本更高，中长期增效空间更广阔 2.1 制备工序简洁，转化效率有更高的成长性。 HJT 是独立于 PERC 和 TOPCon 的技术路线。 HJT 本征薄膜异质结电池具备对称双 面电池结构，中间为 N 型硅，正面依次沉积本征非晶硅薄膜和 P 型非晶硅薄膜，从而 形成P-N 异质结。 背面则依次沉积本征非晶硅薄膜和 N 型非晶硅薄膜，以形成背表面 场。鉴于非晶硅的导电性比较差，因此在电池两侧沉积透明导电薄膜（TCO）进行导 电，表面钝化效果非常好，会降低电流、光吸收以及电阻，最后采用丝网印刷技术形 成双面电极。HJT 相比于 PERC 和 TOPCon 工艺步骤少，仅有四步，分别为制绒清 洗、非晶硅薄膜沉积、TCO 薄膜沉积、电极金属化。虽然其制备工艺简单，但与现有 设备不兼容。然而，HJT增效空间更广阔，主要HJT 电池与钙钛矿、电镀铜具备更良好 的匹配性进而形成叠层电池，极限转换效率能够突破 29。 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 2022年 2023年 2024年 2025年 2026年 产能 产出 产能增速 15 Aug 2023 11 [Table_header2] 中国宏观 图 11HJT电池结构 资料来源 Solar Energy，HTI HJT 具有产品转换效率高、低光衰、 双面率、弱光响应高等优点，且由于是双面 对称加低温工艺，易于薄片化进一步提高转换效率。目前，HJT 理论极限转化效率为 28.5，大幅高于PERC的24.5，同时也高于单面 POLY TOPCon 的27.1，接近于双面 TOPCon 的 28.7。 表 6主流电池性能和工序对比 电池片技术 PERC TOPCon HJT 转换效率 23.3 24.9 25 双面率 75-80 80 95 良品率 99 93-96 98 衰减率 首年 2，逐年 0.45 首年 1-2，逐年 0.4 首年 1-2，逐年 0.25 工序 8-10 步 12-14 步 4-6 步 资料来源 PV InfoLink，HTI HJT 技术在硅片厚度方面具有天然薄片优势。相比传统 P 约 160μm 和 TOPCon 约 140μm 的硅片厚度，HJT 的硅片厚度在 130μm 左右，并且更有潜力实现更薄的硅片厚 度，从而带来以下好处1）薄硅片具有较低的温度系数，即在不同温度下，电池的 性能变化较小。这使得 HJT 电池在高温环境下能够保持较稳定的性能，提高了电池的 可靠性和耐用性。2）HJT 硅片厚度比 TOPCon 更具优势，量产过程中，由于 HJT 采用 低温工艺且生产步骤产生的碎片较少，根据 CPIA 数据，2023 年 TOPCon 硅片厚度预计 下降至 140μm 左右，而 HJT 硅片厚度预计下降至 120μm，相较 TOPCon 硅片薄 10- 20μm，并有望在 2027 年实现 100μm 以下，有助于降低硅材料的成本。3）较薄的硅 片可以减少光在硅材料中的传播路径，从而减少光损失。随硅片进一步变薄，VOC 上 升幅度会超过电流下降幅度，电池的转化效率会提升。若不考虑其他因素，硅片的厚 度由150μm下降至 120μm，电池的转化效率会提升 0.1-0.15。 15 Aug 2023 12 [Table_header2] 中国宏观 图 122022-2030年各类电池硅片厚度趋势 资料来源 CPIA，HTI 2.2 HJT 现阶段非硅成本欠缺经济性，关注中长期降本增效。 根据不完全统计，截至 2022 年，PERC 电池片成本为 1.01-1.05 元/W，TOPCon 电 池片成本为1.05-1.09元/W，而HJT电池片成本在1.12-1.16元/W，比TOPCon高约0.07 元/W。总体成本差距具体体现在非硅成本方面浆料成本、靶材成本、设备折旧， HJT非硅成本为0.31-0.37元/W，高于TOPCon电池0.22-0.26元/W的水平。但随着HJT 中长期经济性得到市场验证以及各项非硅环节的降本技术逐步成熟，HJT 总体降本进 程有望进一步提速；我们预计23年底HJT单W电池片成本预计比TOPCon高0.05元， 24 年底成本差距降低至 0.02 元，25年底有望打平。 1）HJT 相比 TOPCon 设备投资成本更高。HJT 生产无法与在现有的 PERC 电池产线 兼容，其产线需要重新搭建，每 GW 投资额达3.5亿以上，高于 TOPCon 的投资额，而 TOPCon 产线可以在现有 PERC 产线上进行改造，导致 HJT 电池每瓦设备折旧成本比 TOPCon 高 0.02-0. 03 元。然而，未来随着设备生产能力的提高及技术进步，单位产能 设备投资额将逐步下降，根据 CPIA 预测，HJT 单 GW 投资额有望在 2027 年降至2.5 亿 元，单 W设备折旧成本劣势将进一步缩窄。 图 132022年各类电池成本情况（单位元/W） 图 142022年 HJT非硅成本占比 资料来源Wind，HTI整理 资料来源Wind、HTI整理 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 PERC TOPCon HJT 硅片成本 非硅成本 15 Aug 2023 13 [Table_header2] 中国宏观 2）HJT 的银浆成本高于 TOPCon。根据 CPIA 数据，2022 年 HJT 银浆消耗量约为 127mg/片，高于 TOPCon 的约 115mg/片，并且 HJT 需要用到 200℃低温银浆，价格比 TOPCon高温银浆更高，由于低温银浆生产工艺难度高，同时需要冷链运输，且目前主 要依赖日本进口，价格通常较常规银浆高 10-20。 我们预计随着工艺进一步成熟，下 游需求放量，低温银浆国产化进程加速，浆料成本有望持续下降；2022 年低温银浆成 本在0.18-0.2 元/W，2025 年有望降至 0.08元/W。 长期来看， HJT 有望利用铜电镀取技术逐步替代低温银浆。采用铜电镀技术的电 池电阻率更低、遮光面积更小。铜电镀使用纯铜，其电阻率约为 1.7Ω。由于丝网印刷 不采用纯银，且包含有机物或树脂残留，并通过颗粒状的银粉进行接触，导致丝网印 刷电池的电阻率约为 4.5-6Ω，是纯银的 3-4 倍，且远高于铜电镀。此外，丝网印刷的 栅线宽度约为80-85μm，远不及铜电镀的栅线宽度，铜电镀可以达到25μm，遮光面积 更小。因此，铜电镀预计每瓦可降低 0.04-0.06 元的成本以及提高 0.3-0.5的转换效 率，未来三年内有望出现 GW 型铜电镀设备。然而，铜电镀技术存先现阶段在以下局 限性1）国内应用铜电镀技术的厂商大多使用进口设备，这导致铜电镀设备成本较 高，成为量产的主要瓶颈；2）铜电镀技术所使用的干膜和高度纯净的电镀液耗材较 高，增加了生产成本和技术难度；3）铜电极容易氧化和腐蚀，导致电池性能下降； 4）铜电极与电池的 PN 结接触不良，可能导致电池效率下降。 短中期来看，我们认为银包铜技术将成为 HJT 浆料降本的主要过渡技术；目前各 大 HJT 厂商如华晟、东方日升、金刚光伏都切入了银包铜技术。近日，东方日升表 示，公司 HJT 产品量产线已采用综合纯银占比低于 50的金属化方案，并结合组件端 SMBB 技术，实现了降本维效；目前，公司量产的 HJT 组件产品每瓦纯银耗量已降至 10mg 以下。此外，HJT 可以用低温固化技术传导电流，同时 HJT 厂商可以结合 OBB 技 术与银包铜，短期内完成降本增效的目标。0BB 只网印细栅，利用内嵌铜线的聚合物 薄膜代替主栅，并优化了细栅的宽度和间距，OBB 主栅线宽变窄可以减少电池遮光面 积和电阻损失，转换效率提升约 0.1-0.2，并且良率可以控制在 98，达到浆料耗量 的节省以及电池效率的提升。我们预计随着各大厂商浆料成本以及银包铜等技术逐步 成熟，HJT单瓦成本将与TOPCon 相当。 图 152022-2030 年 HJT电池双面低温银浆消耗量变化趋势（单 位mg/片） 图 162022-2030 年 HJT电池片正面金属电极技术市场占比变化 趋势 资料来源CPIA，HTI 资料来源CPIA、HTI 15 Aug 2023 14 [Table_header2] 中国宏观 表 7低温银浆电极和铜电镀电极对比 低温银浆电极 铜电镀电极 成本 0.18-0.2元/W 0.06-0.10元/W 效率提升 - 0.3-0.5 栅线线宽 80-85m 10-30m 原材料成本 银约 5800/Kg 铜约 68/Kg 电阻 4.5-6Ω/cm 1.7Ω/cm 成熟度 成熟且逐步国产化 研发阶段 资料来源 Wind，HTI 3）HJT 技术需要用到金属铟，铟的需求量将使得地壳中储量不高的铟价格暴涨， 从而推高组件价格。然而随着市场开始 HJT 兼顾效率和成本，部分厂家正在加快无铟 工艺技术的研发，迈为股份近日公布了异质结透明导电膜的低铟方案，助力异质结电 池制造降本。迈为股份表示，公司最新设备对于 100 铟基靶材的理论单耗已从近 20mg/W 降至 13.5mg/W，预计在 2023 年末有望降低到 12mg/W 左右。在 2022 年 3 月，隆基绿能宣布突破了无铟硅 HJT 的转换效率。经德国哈梅林太阳能研究所认证， 隆基团队在 M6 单晶硅片上实现了 25.40转换效率，进一步巩固了 HJT 电池低成本技 术路线的产业化基础。同时，银包铜、镀铜、微晶、低铟等降本工艺均正在各大 HJT 厂商逐步采用，在此基础上获得相应的降本增效。HJT 电池技术的未来发展方向已基 本确定。 图 17HJT主要成本构成及降本趋势 资料来源 CPIA，HTI 4）HJT 增效空间更广阔，HJT 有望成为单节技术的终结者、叠层技术的开创者。 HJT 电池主要技术发展方向为其与钙钛矿、电镀铜具备更良好的匹配性进而形成叠层 电池，极限转换效率突破 29。异质结电池有天然的复合层，比较适合在其上叠加钙 钛矿，宽带隙钙钛矿材料吸收短/中波段入射光，窄带系单晶硅材料吸收中/长波段入 射光，可最大限度利用太阳光。复合层叠加相当于进行串联，会形成高开压、低电 流。其中，在叠加电池光电转换效方面，异质结提供 25-26的转化效率，而钙钛矿 15 Aug 2023 15 [Table_header2] 中国宏观 叠层则额外贡献3-5增量效益。在2023年7月的第二届中国新能源和节能环保产业 博览会上，华晟新能源展示了喜马拉雅 G12 双面双玻 132 半片 HJT 组