【CITPV】HJT电池产业化技术和关键点

2019CITPV 中国国际光伏技术论坛 2019Q1进入BloombergNEF’s Tier 1 一级组件制造商名录全球新能源企业500强 Table 1: Tier 1 module makers as of 3Q 2019Firm/ brand Annual module capacity, MW/year Firm/ brand Annual module capacity, MW/yearLongi* 15,000 Jinneng 2,000Jinko* 10,800 REC Group* 1,500Hanwha Q-Cells * 10,700 Waaree 1,500JA Solar* 10,500 HT-SAAE* 1,500Canadian Solar 9,400 Adani/Mundra* 1,200Risen Energy* 9,100 Neo Solar Power/ URE 1,110Trina Solar* 8,000 Vikram Solar* 1,100First Solar* 6,200 Hengdian DMEGC 1,000GCL System Integration Tech* 6,000 Jolywood 1,000Talesun 5,800 ET Solar 1,000Seraphim * 5,000 Lightway 1,000Renesola 3,650 Boviet* 800Chint/Astronergy* 3,500 Hansol Technics 600ZNShine* 3,500 Vietnam Sunergy (VSUN Solar) 600Akcome 2,600 S-Energy 530LG Electronics* 2,500 AU Optronics 500BYD 2,400 Shinsung 300Sunpower * 2,400 Heliene* 250Eging 2,100 Sharp 210Sumec/ Phono Solar* 2,000 Win Win/ Winaico 200Total 139,050Source: BloombergNEF Methodology here. Note: * denotes a company for which technical due diligence reports are available from PVEL. Contact Tara. Doyle@pvel.com for details. 2 JNHM120/144JNBM60/72JNGM60/72JNMM60/72单晶PERC 22.3% JNGP60/72JNMP60/72多晶 19.4% JNHM60/72 电池效率 常规边框组件 双玻组件 双面组件类别 3JNBM120/144JNMM120/144半片组件 半片双面组件 NEWNEWNEW 组件技术路线158.75+MBB(单面/双面) 166.0+MBB+半片(单面/双面)整片5BB(单面/双面) 4Gen 1 Gen 2 Gen 3 0100020003000 40005000 2018 2019E 2020E 2021E 异质结单晶166单晶158.75多晶 5380W 390W 405W430W 440W350W 360W340W 450W产能规划 截至2018年底，晋能科技向全球15个国家累计出货约3.8GW全球出货15个国家 荷兰德国 乌克兰 以色列 巴基斯坦 印度 韩国 日本澳大利亚阿根廷 巴西墨西哥 中国 6新加坡 越南 2018年印度第二大组件出口商 0100200300400500600 700800 正信光电 晋能 协鑫集成 东方日升 晶澳 天合光能 乐叶光伏 尚德 阿特斯 正泰 2018中国出口印度市场主要厂商（Unit：MW） 7 数据来源：PVInfoLink 0.11 10100 1 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000 Module price ($/W,2018 real) Cumulative capacity (MW)Historic prices from Paul Maycock Chinese c-Si module price (BNEF) Experience curve at 28.5% 1985 2003 20152008 2018 8 1976 9Source: ITRPV 10th Edition 2019 10 量产电池效率 实验室大尺寸效率 双面性 工艺步骤数量N-PERT ~22% 22.8%* 是 ~8HJT ~23.5% 26.33%** 是 ~4IBC ~23.5% 26.33%** 否 ~20TOPCon ~22.8% 25.7%*** 是 ~10* 比利时IMEC** 日本Kaneka*** Fraunhofer• 异质结技术能够兼具超高的电池效率和双面发电性能• 异质结技术工艺步骤相对简单，初步量产后效率提升空间和成本降低空间更大• 异质结是光伏技术未来向25%效率水平发展的有效过度N型技术对比 11 5BB MBB Eta Uoc Isc FF Rs IRev2Production AVG 23.85 0.741 9.831 79.31 0.0021 0.0026Champion Cell 24.73 0.748 9.851 81.33 0.0017 0.0021HJT电池效率 1221.1621.60 22.25 22.60 22.8523.20 23.25 23.35 23.45 23.5023.79 23.85 24.5021.00 21.50 22.00 22.50 23.00 23.50 24.00 24.50 2017/6/1 2017/9/1 2017/12/1 2018/3/1 2018/6/1 2018/9/1 2018/12/1 2019/3/1 2019/6/1 2019/9/1 2019/12/1Eta（%） 2019年3月平均效率达到23.85%， 预计2019年底达到24.5%HJT电池效率趋势图 13 98.29%98.26%98.94%98.23%97.88%98.27%98.53%98.87%98.88%98.73%98.56%97.53%98.91%98.15%99.07%98.74%98.57%97.07%97.90%99.13%98.16%96.90%98.49%97.70%97.68%98.56%98.39%98.07%97.99%97.60%98.55%98.64%50%60%70%80%90%100%110% 3月 3/1 3/2 3/3 3/4 3/5 3/6 3/7 3/8 3/9 3/10 3/11 3/12 3/13 3/14 3/15 3/16 3/17 3/18 3/19 3/20 3/21 3/22 3/23 3/24 3/25 3/26 3/27 3/28 3/29 3/30 3/31平均良率 良率 目标2019年3月 HJT电池良率推移图 14 Pmpp（W） 406.6Voc （V） 53.51Isc（A） 9.566Vmpp（V） 44.78Impp（A） 9.08FF（%） 79.4HJT MBB 正面功率＞405W Bifi=93% 15 Gen 1 Gen 2 Gen 3 Gen 45BB MBB MBB MBB整片 整片 半片 半片156.75 156.75 158.75 166.0STC 395W STC 405W STC 420W STC 470WBSTC 440W BSTC 456W BSTC 475W BSTC 530WHJT组件技术路线 16 设备产能3600 1200 1200 3200制绒 PECVD TCO 丝印产能 设备单台产能已有单台产能 新增单台产能＞5000 ＞5000 ＞5000＞3000？ 17 硅片的要求 0.95 1.00 1.05 0.2 0.5 0.8 1 1.5 2 3 4 5 6 7Normalized Efficiency Resistivity（Ω·cm）效率与硅片电阻率的关系 0.9900.9951.0001.005 110 130 150 160 170 180Normalized Efficiency Thickness（μm）效率与硅片厚度的关系 18 化学品耗量降低 00.20.40.60.81 1.2 NH4OH H2O2 HCL EffNormalized consumption before optimization after optimization↓ 51% ↓ 70% ↓ 31% 持平 19 CVD腔体工艺要求0.00 0.00 -0.17 -0.30-0.50-0.40-0.30-0.20-0.100.000.100.20ΔEff（%） 腔体工艺腔体交叉污染对效率的影响[i]→[n]→[i]→[p] [i(n)+i(p)]→[n]→[p] [in]→[i]→[p] [i]→[n]→[ip] 20 RF VS VHF 00.20.40.60.81 1.2 RF p层 VHF p层 EFF 21 RPD VS PVD0.33 0.36 0.34 0.34 0.36 0.36 0.33 0.000.050.100.150.200.250.300.35 0.40 0.9450.9550.9650.9750.9850.995 1.005 Jan Feb Mar Apr May Jun JulNormalized Efficiency PVD RPD △Eff 22 RPD VS PVD 0.99511.005 1.01 Common ITO High-efficiency ITOEfficiency 普通ITO vs 高效 ITO约0.2% 23 金属化设计 5BB MBB 5BB MBB Ag consumption（%）Eff(%) 5BB vs 9BB Eff(%) Ag consumption+0. 43%（abs） －45% 24 9.9% 4.0% 6.0% 7.9% 4.0% 100%110%120%130%140%150%160%60.0%70.0%80.0%90.0%100.0%110.0% 银浆 电池提效 BOM其它国产化 设备 薄硅片 HJT/PERC成本对比HJT电池降本占比 成本目标：与PERC相比，COO115%，设备投资1.3x2019 HJT电池降本路线图 25 2.0 0.9 0.5 0.41500 3000 6000 8000 01000200030004000500060007000 8000 0.00.40.81.21.6 2.0 Gen 1 Gen 2 Gen 3 Gen 4 设备产能（WPH）设备投资（亿元/100MW） 设备投资（亿元/100MW） 设备产能（WPH） HJT设备产能和投资强度 26 项目 HJT 单晶PERC 比值组件效率 20.2%(335W) 19.2%(315W) ↑5.2%组件衰减 0.45 %/年 0.7%/年 ↓35.7%温度系数 -0.27 %/℃ -0.40 %/℃ ↓32.5% 发电效率 2085 kWh/kW/年 1740 kWh/kW/年 ↑19.8% HJT组件与常规组件优势对比 27HJT组件全年的发电增益分别为12.0%（固定倾角安装）和25.0%（平单轴支架安装）*数据来源：晋能科技晋中实验电站，水泥地面 HJT组件发电效率对比80.0%90.0%100.0%110.0%120.0%130.0%140.0%150.0%160.0% Mar-18 Apr-18 May-18 Jun-18 Jul-18 Aug-18 Sep-18 Oct-18 Nov-18 Dec-18 Jan-19 Feb-19 Mar-19 Apr-19 May-19 Jun-19 Jul-19JNHM与JNMP发电效率比值 （%） JNMP60（基准参考） JNHM60(最佳倾角) JNHM60（平单轴） 28地面平均反射率 8.5 20 30 40 50 82.5双面组件平均发电增益 4.2 5.6 11.5 17.4 23.3 35晋能科技实证发电增益 6 12 17.9水面 草地 水泥地面 白漆 沙地 雪地0 1020304050607080 90地面反射率/组件发电增益(%) • 客户项目地水面安装，全年发电增益为6%。• 实验电站水泥地面，HJT组件全年的发电增益分别为12.0%（固定倾角）和25.0%（平单轴支架），白漆地面增益17.9% （固定倾角） 不同反射环境下双面组件发电增益 29墨西哥城 16.3% 柏林 15.3% 迪拜 19.8% 悉尼 15.0%北京 14.9% 东京 16.4%班加罗尔 18.9% 德里 17.5%胡志明市 19.9% *不同地区假设地面反射率30% 全球不同地区HJT组件模拟发电增益 不同组件方案LCOE差异 30 3.65 3.66 3.65 4.16 4.55 5.058.0% 8.0% 8.0% 8.0% 8.0% 8.0%1.72 1.75 1.82 2.32 2.77 3.32 0.001.002.003.004.005.006.000.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%8.00%9.00% 多晶275W（基准） 多晶280W 单晶315W 单晶315W… 异质结335W… 异质结335W…单瓦造价 元/W IRR（总投资） % 组件成本 元/W