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光伏HJT技术的未来,已经向我们走来

时间:2020/11/30 9:22:23 来源:格隆汇研究 作者: 浏览次数:

简要解释一下最近前几个光伏板块疯涨的逻辑:

○市场对光伏平价预期越来越高

○年底光伏装机的抢装需求,延迟一个月要扣减一分补贴

○海外欧洲以及美国下半年光伏装机需求较大


过去几个月光伏设备指数, 数据来源:同花顺

但是自从10月13日光伏设备指数达到最高点以后,近一个月没有非常好的表现,究其原因:

○利好消息的充分释放 ○硅片、组件扩产规模较大,21年存在产能过剩的担忧,硅料价格最近也开始缓慢回调至85元 ○从明年开始, HJT这种新技术可能会对行业格局产生较大影响,现在还处于数据验证阶段

作为投资者的我们,应该永远坚信一点,没有任何落后的技术能阻碍时代前进的步伐,一旦时机成熟,一旦生态苗头出现,资源的再分配必然会发生。

在光伏行业,所有的设备厂商都在追寻着如何提高电池片的转化效率,当下,PERC转化效率是22.7%,TOPCON为23.8%,HJT为24 %,千万不要小看仅1.3%的转化效率之差,这一点差异对光伏设备生命周期发电量的增益是显著的。

下面我们就让我们剖析一下HJT技术的优缺点和对应的投资机会。

01 PERC与HJT是什么

PERC 电池

为目前主流电池技术,成本最低,对应组件功率也相对最低,并且存在LID/PID/LETID 等衰减,后期发电能力弱。

目前上市公司量产并主推的主要是都是PERC电池,上游对应着隆基、中环的单晶硅片,下游是晶科、晶澳这类组件产商,市场已经构建了一个完整成熟的产业链,目前降本增效的空间不大,但有进一步工艺升级的需求。

HJT异质结

HJT(Hereto-junctionwith Intrinsic Thin layer)技术最有可能成为下一代主流技术。HJT异质结具有较高的转换效率,而且无需高温炉管制备,可降低生产耗能并缩短制备时间。其具备正反面受光照后都能发电、低温制造工艺保护载流子寿命、高开路电压、温度特性好等优势,目前发展阻力是成本较高。

SOLARZOOM新能源智库认为:HJT技术不仅在当前已经全面在(修正)成本上战胜了PERC,而且在未来2年内其(修正)成本优势将持续拉大。在可以预见的未来5年内,HJT技术有望完成对PERC产能的100%替代。

我们肯定有一个疑问,修正成本是什么,这里先粗略解释一下,我们将在下面进行详细展开,基于HJT技术较高的转化率和设备的优势,发电设备在全生命周期可以发更多的电量,对应的下游客户愿意为此支付更高的溢价。

02 PERC电池与HJT电池的生产成本比较

在2020年8月的时点上,HJT电池相比PERC电池的生产成本高出约0.18元/W,其中:浆料成本高约0.13元/W,增量的靶材成本约0.05元/W,折旧成本高约0.03元/W,硅片成本高约0.01元/W,其他成本低约0.03元/W。

如果HJT电池生产成本想赶超PERC电池,只有通过浆料、设备、硅片薄片化的大幅将本。

03 关于HJT电池的降本路径

1.HJT电池浆料降本

电池浆料成本下降的两种方式,第一,HJT在电池片和组件环节采用无主栅技术,相比于MBB技术,这种技术可以使得浆料耗量下降50%,而且无主栅技术只能在HJT技术表现出经济性,在PERC电池中并不显著;第二,HJT电池使用的低温银浆比PERC电池使用的高温银浆的溢价效应逐渐消失,关于低温浆料相比高温浆料的价格溢价,目前含税价差约为2000元/kg左右,从产品角度分析,低温银浆和高温银浆的生产复杂程度无差异,而且相比于高温银浆,低温银浆产品配方差异化也不显著。导致低温银浆溢价的原因是产品的成熟度,HJT电池目前仅有1GW,远没有达到规模效应,但是随着未来HJT扩产→设备原料厂商降价→超额利润→10GW级别更大规模扩产这一循环走通,低温银浆的价格必然大幅下降。

更值得HJT产业期待的是,当前浆料企业正快速推动以“银包铜技术”为代表的更低耗银量的HJT电池电极金属化方案。据SOLARZOOM新能源智库了解,该项技术若与无主栅技术相结合,其单位耗银量将从无主栅技术下的90mg/片进一步降低至60mg/片。

2.关于HJT设备降本

目前产业界公认的HJT电池的设备投资成本约4.5亿元/GW,在HJT电池生产四个步骤中,第二个环节的PECVD的成本最高,成本占比达到50%。目前,可以实现250MW以上规模化高转换效率稳定量产的PECVD设备生产商包括:梅耶博格(已不对外提供)、应用材料、迈为股份,而钧石、理想万里晖、捷佳伟创、金辰等企业也均在该产品上有很深的产品布局。

3. 硅片薄片化降本

对于当下的HJT产业界而言,将在未来几年探索120-130μm的薄片化进程。(1)减少硅料的耗量,(2)在光伏需求不变的前提下,大规模推广HJT的过程由于减少每W的耗硅量,由此将导致硅料、拉棒环节的产能显著过剩,从而这也必然导致硅料、硅片环节企业利润的充分释放。

04 HJT电池性价比优势的重要来源——全生命周期每W发电量

目前的光伏产业界,对于HJT电池的性价比分析,主要考量的因素为:(1)生产成本,(2)转换效率。但事实上,HJT电池最重要的性价比优势来自于其在全生命周期每W发电量上的增益。

对于双面HJT电池而言,其全生命周期每W发电量显著高于双面PERC电池,相对优势在7%以上的水平。具体分解如下:

由此,我们认为,HJT电池的优势不仅仅是较高的转化率,更重要的是HJT电池在全生命周期每W发电量上的增益。

05 HJT电池修正成本是什么

我们已经知道HJT电池有更高的转化率、全生命周期更多的每W发电量,但是相比于PERC电池的成本,性价比在哪里,是否有经济性,下面我们就通过量化的手段来展现。SOLARZOOM定义HJT电池修正成本公示:

PERC电池修正成本 = PERC电池生产成本

HJT电池修正成本 = HJT电池生产成本 + HJT组件环节相比PERC的增量成本 - HJT相比PERC的转换效率优势所带来的不含税销售溢价- HJT相比PERC的全生命周期每W发电量优势所带来的不含税销售溢价

可以测算,在当前,双面HJT电池比双面PERC电池在转换效率优势(1.3%)方带来的销售溢价是0.03元/W,全生命周期每W发电量的优势(7%以上)带来的销售溢价是0.24元/W。

HJT电池修正成本=0.90+0.00-0.03-0.24=0.63元/W。

而在两年后,伴随着HJT电池与PERC电池的转换效率优势拉大、HJT组件采用无主栅技术,HJT电池修正成本=0.52+0.03(无主栅技术的特殊膜)-0.05-0.24=0.26元/W。

06 HJT异质结未来的市场空间

异质结产业化大潮的关键时点是2020年底。我们结合PVinfolink数据,从现状下、理论下、经验下三个维度测算了异质结组件的经济性。假设2025年异质结产业发展成熟,存量异质结电池产能为300GW,增量产能为100GW;经测算设备市场空间为300亿元,低温银浆市场空间为319亿元,靶材市场空间125亿元,异质结电池市场空间超3000亿元,组件市场空间超5000亿元。


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