“獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷”!HJT有望成為下一代電池技術(shù)的領(lǐng)航員
發(fā)布日期:2021/4/13
光伏電池發(fā)電原理
光伏發(fā)電是一種把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程,其發(fā)電原理是太陽光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)上,形成新的空穴-電子對,在P-N結(jié)內(nèi)建電場的作用下,N區(qū)的光生空穴流向P區(qū),P區(qū)的光生電子流向N區(qū),形成從N到P的光生電動(dòng)勢,從而使P端電勢升高,N端電勢降低,接通電路后就形成P到N的外部電流。電流可以送往蓄電池中存儲(chǔ)起來,也可以直接推動(dòng)負(fù)載工作。
現(xiàn)有電池技術(shù)簡介
PERC電池——鈍化發(fā)射極和背面電池(Passivated Emitter and Rear Cell,PERC) 技術(shù)已成為行業(yè)中的主流技術(shù)。PERC技術(shù)是通過在硅片的背面增加一層鈍化層(氧化鋁或氧化硅),對硅片起到鈍化的作用,可有效提升少子壽命。目前全球產(chǎn)能已經(jīng)超過200GW,年產(chǎn)量超過150GW。在PERC基礎(chǔ)上,如果背面不用鋁漿,改成局部鋁柵線,可以簡單升級成雙面PERC結(jié)構(gòu),雙面率可以達(dá)到75—85%。對于PERC電池來說,從目前的研究情況來看,量產(chǎn)效率已經(jīng)提升到23.5%,有望提升到24%。但是再往上提升難度非常大。從成本方面來看,PERC電池的非硅成本已經(jīng)到0.2元/瓦左右,降本空間有限。從盈利情況看,由于產(chǎn)能的快速擴(kuò)張,盈利空間有限,電池廠商需要尋找新的方向來拓寬盈利空間,恢復(fù)融資能力。
N-PERT電池——鈍化發(fā)射極背表面全擴(kuò)散電池(Passivated Emitter and RearTotally-diffused Cell)是一種全擴(kuò)散背場鈍化結(jié)構(gòu),通常PN結(jié)在正面,結(jié)構(gòu)比較簡單,是最早的N型電池,是天然的雙面結(jié)構(gòu),雙面率可以達(dá)到80—95%,但是在量產(chǎn)效率和成本上已經(jīng)不具備優(yōu)勢,已經(jīng)被證明為不經(jīng)濟(jì)的技術(shù)路線。
N-TOPCon電池——隧穿氧化層鈍化接觸電池(Tunnel Oxide Passivating ContactsCell)是一種鈍化接觸結(jié)構(gòu),前表面與N-PERT太陽能電池沒有本質(zhì)區(qū)別,主要區(qū)別在于背面?;驹硎窃贜型硅片背面沉積一層很薄氧化硅,然后再沉積一層重?fù)诫s的多晶硅薄膜,實(shí)現(xiàn)背面的鈍化接觸,提高開路電壓,提升轉(zhuǎn)化效率。目前行業(yè)里TOPCon的量產(chǎn)效率已經(jīng)超過24%,雙面率相對于PERC略低,但可以通過增加PERC產(chǎn)線的設(shè)備來升級,具有一定的空間。
HJT電池——異質(zhì)結(jié)電池(Heterojunction Technology Cell)的基本原理是在N型硅片基底上采用非晶硅沉積的方式形成異質(zhì)結(jié)并作為鈍化層。這種結(jié)構(gòu)的電池開路電壓更高,效率也會(huì)相應(yīng)的比較高,同時(shí)最外一層有TCO透明導(dǎo)電層。工藝采用的是低溫工藝,銀漿的溫度通常在200度左右,便于采用更薄的N型硅片,使未來有比較大的硅片成本下降空間。目前行業(yè)量產(chǎn)效率24%左右,雙面率90%以上。現(xiàn)在主要問題是設(shè)備與材料的成本比較高,工藝控制難度比較大。
IBC電池——差指狀背接觸電池(Interdigitated Back Contact Cell) 電池的基本原理是在N型硅片的基礎(chǔ)上,前后表面均覆蓋一層熱氧化膜,以降低表面復(fù)合。利用光刻技術(shù),在電池背面分別進(jìn)行磷、硼局部擴(kuò)散,有效消除高聚光條件下的電壓飽和效應(yīng)。由于PN結(jié)都在背面做差指狀接觸,所以正面沒有柵線遮擋,正面受光面積增加,電流也增加。主要問題是工藝比較復(fù)雜,成本也比較高。潛在的空間是可以和異質(zhì)結(jié)結(jié)合,采用非晶硅鈍化層結(jié)構(gòu)或隧穿鈍化層來形成HBC結(jié)構(gòu)。
目前主流的PERC技術(shù)由于其效率極限的限制,未來將會(huì)被更先進(jìn)的技術(shù)所替代,那么在先進(jìn)的諸多N型電池技術(shù)中,HJT是目前最具潛力的電池技術(shù),首先它的電池效率比PERC技術(shù)要高一個(gè)臺(tái)階,24%的轉(zhuǎn)換效率是PERC電池的極限值而卻只是HJT的基礎(chǔ)值。其次,HJT的工序很簡單,只需要四個(gè)環(huán)節(jié),并且在薄片化和無衰減上有優(yōu)勢。最后,HJT成本相對于IBC更低且降本路徑更明確。
HJT 的發(fā)展進(jìn)程和基本結(jié)構(gòu)
自1974年Waler Fuhs首先提出了非晶硅與晶硅材料結(jié)合的HJT結(jié)構(gòu)開始,HJT電池的發(fā)展進(jìn)入起始階段。1989年三洋集團(tuán)首次成功開發(fā)了運(yùn)用HJT結(jié)構(gòu)的太陽能電池,并申請專利,效率達(dá)到15%。1997年三洋為HJT申請注冊商標(biāo),并開始提供商業(yè)化光伏組件,HJT電池進(jìn)入初步發(fā)展階段。2010年后,松下對HJT電池的專利保護(hù)結(jié)束,各電池廠商們迎來了大力發(fā)展該技術(shù)的機(jī)會(huì),HJT電池進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)階段,在這個(gè)階段中,HJT電池的轉(zhuǎn)換效率不斷提升,2017年HJT電池邁入商業(yè)化階段,關(guān)注進(jìn)入HJT行業(yè)的公司增加,進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段,隨著100MW規(guī)模以上產(chǎn)能投入運(yùn)營的數(shù)量持續(xù)增加,預(yù)計(jì)未來HJT電池還將獲得不斷的發(fā)展。截至2021年2月,HJT電池的最高實(shí)驗(yàn)室效率已達(dá)到29.52%,量產(chǎn)效率達(dá)到24.53%。
HJT電池結(jié)構(gòu)如下圖所示,首先在N型單晶硅片(c-Si)的正面沉積很薄的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和P型非晶硅薄膜(p-a-Si:H),然后在硅片的背面沉積很薄的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和N型非晶硅薄膜(n-a-Si:H)形成背表面場,再在電池的兩面沉積透明氧化物導(dǎo)電薄膜(TCO),TCO不僅可以減少收集電流時(shí)的串聯(lián)電阻,還能起到減反作用,最后在TCO上制作金屬電極。
HJT技術(shù)有四道工序,分別為清洗制絨、非晶硅薄膜沉積,TCO薄膜制備和絲網(wǎng)印刷。其中清洗制絨和絲網(wǎng)印刷都是傳統(tǒng)硅晶電池的工藝,HJT獨(dú)特的工藝在于非晶硅薄膜沉積和TCO膜的沉積。
目前市場上主流的電池技術(shù)PERC需要8-10道工序,而HJT技術(shù)只有四道工序,大大減化了制備流程,未來更容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和流程化。
高開路電壓帶來強(qiáng)大的效率優(yōu)勢。效率是光伏電池的核心競爭力,從技術(shù)原理來看,電池轉(zhuǎn)換效率的決定因素由開路電壓、短路電流和填充因子構(gòu)成,HJT 電池的核心優(yōu)勢在于良好的鈍化帶來的開路電壓高,從而帶來效率的優(yōu)勢。開路電壓是決定電池的效率重要因素之一。獲得更高開路電壓的兩個(gè)途徑為:更低的載流子復(fù)合速率即避免少數(shù)載流子與多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合、更低的接觸阻抗即促進(jìn)多數(shù)載流子有效運(yùn)輸。目前主流的PERC電池技術(shù)與傳統(tǒng)BSF技術(shù)相比增加了氧化鋁背鈍化和激光開槽兩道工藝,即利用場鈍化削弱了BSF背面直接與Si接觸帶來的載流子復(fù)合嚴(yán)重的問題,開路電壓的極限從685mV提升到690mV,而HJT技術(shù)則使用非晶硅薄膜作為鈍化材料。避免最外層TCO薄膜中的載流子復(fù)合速率高和非硅晶薄膜接觸電阻率高這些缺點(diǎn)。從而結(jié)合了TCO薄膜接觸電阻率低和非硅晶薄膜載流子復(fù)合速率低的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)載流子的一維運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)減少了向金屬接觸區(qū)域遷移導(dǎo)致的損失,開路電壓可提升到740-750mV。
無光衰問題使HJT具有長期發(fā)電增益。在實(shí)際使用過程中,光衰問題是電池的重大問題。電池的效率會(huì)受光衰的影響,不會(huì)一直保持最佳狀態(tài),從而導(dǎo)致每年發(fā)電量的遞減。PERC電池采用P型硅片,傳統(tǒng)工藝為摻硼形成,新工藝為摻鎵形成。摻硼的工藝會(huì)導(dǎo)致形成硼氧復(fù)合體 BO-LID進(jìn)而引起光衰現(xiàn)象,甚至PERC單晶電池的首年衰減比光電轉(zhuǎn)化效率相對較低的多晶電池還高出0.5%。而由于N型硅片摻磷,不存在硼氧復(fù)合體,由此導(dǎo)致的光衰幾乎可以忽略。組件的預(yù)期壽命長達(dá)25年,因此光衰參數(shù)的差異在長期中將會(huì)放大,對光伏電站的收益將產(chǎn)生影響。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù),在使用同是22%效率的PERC電池組件和異質(zhì)結(jié)電池組件,異質(zhì)結(jié)雙面組件發(fā)電量比高效單晶PERC單面組件發(fā)電量高20%-30%左右,比高效單晶PERC雙面組件發(fā)電量高10%。當(dāng)考慮到光伏組件全生命周期時(shí),發(fā)電增益的優(yōu)勢更為明顯。
HJT電池溫度系數(shù)更低,效率更高。通常情況下,電池片溫度每升高1攝氏度,常規(guī)單晶電池的溫度系數(shù)為-0.42%,PERC電池-0.37%,PERC有所改善但幅度并不大。異質(zhì)結(jié)電池的溫度系數(shù)僅為-0.25%。而HJT電池本身的效率就更高,功率更高,因而高溫的功率損失更低,比較優(yōu)勢更為突出。
截至目前,包括愛康科技、東方日升、中利集團(tuán)、天合光能、比太科技、鈞石能源、山煤國際、通威股份等在內(nèi)的多家光伏電池片知名企業(yè)均已宣布投資新建GW級的HJT相關(guān)項(xiàng)目。經(jīng)檢索公開渠道信息,下表列式2020年以來部分下游電池片廠商HJT電池片產(chǎn)能規(guī)劃情況,據(jù)公開資料顯示,目前市場上規(guī)劃HJT電池片技術(shù)的產(chǎn)能有近100GW。
截至到2021年一季度末,各大公司的已經(jīng)開始采購設(shè)備進(jìn)行中試線建設(shè)或者實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)能及所用設(shè)備廠商如下,可以看出目前國有的設(shè)備廠商開始嶄露頭角,未來將替代進(jìn)口設(shè)備成為主角。同時(shí),這些近3GW的產(chǎn)能有望在2021年釋放。
現(xiàn)有HJT產(chǎn)線的設(shè)備中,絲網(wǎng)印刷的國產(chǎn)化程度比較高,其余三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)口設(shè)備占主導(dǎo)。因此在國產(chǎn)化順利的情況下,PECVD和PVD兩個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備投資有望由國產(chǎn)設(shè)備替代,降低成本。
PECVD設(shè)備涉及到真空、發(fā)射和沉積系統(tǒng)、氣體監(jiān)控和控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及外腔系統(tǒng),制造工藝復(fù)雜,過去一直被海外企業(yè)壟斷。國內(nèi)企業(yè)近年來積極投入研發(fā),雖然目前主要還處于機(jī)械加工、集成層面,真空棒、高壓管以及氣體分析儀等關(guān)鍵核心部件還需進(jìn)口,但國產(chǎn)化的嘗試和進(jìn)展已經(jīng)帶來了較大成本降低。目前國際上能提供適合異質(zhì)結(jié)制造低溫工藝的PECVD設(shè)備供應(yīng)商有美國的應(yīng)用材料、韓國的Jusung、瑞士的梅耶博格、瑞士的INDEOtec。中國企業(yè)能提供異質(zhì)結(jié) PECVD 設(shè)備的有中國大陸的鈞石能源、中國大陸的理想能源、中國大陸的捷造光電、中國臺(tái)灣的精耀科技等企業(yè)。國內(nèi)理想萬里暉在2018年首批量產(chǎn)PECVD設(shè)備下線,價(jià)格比國外進(jìn)口低30%以上,產(chǎn)品性能也不輸國際一流設(shè)備。捷佳偉創(chuàng)也同愛康科技等電池廠商共同研發(fā)PECVD設(shè)備。邁為股份則為通威提供了相關(guān)設(shè)備,正處于驗(yàn)證階段。進(jìn)口的梅耶博格PECVD設(shè)備效率為2400片每小時(shí),1GW的PECVD進(jìn)口設(shè)備價(jià)格在5億元左右。從國內(nèi)企業(yè)研發(fā)情況來看,國內(nèi)企業(yè)PECVD的通量有望達(dá)到5500-6000片小時(shí),每GW所需要的設(shè)備臺(tái)數(shù)從10臺(tái)縮減至4-5臺(tái),PECVD環(huán)節(jié)設(shè)備投資成本有望降低一半左右。
TCO鍍膜技術(shù)有PVD和RPD兩種技術(shù)路線并行,PVD設(shè)備供應(yīng)商有德國的馮阿登納,瑞士的梅耶博格,德國的新格拉斯和中國的鈞石能源、捷造光電、湖南紅太陽等,PVD設(shè)備主要由真空形成系統(tǒng)、發(fā)射源和沉積系統(tǒng)、沉積環(huán)境控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及傳統(tǒng)系統(tǒng),目前國內(nèi)企業(yè)在發(fā)射沉積以及傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)取得一定突破,而控制和監(jiān)控系統(tǒng)則受限于氣體分析儀和光功率計(jì)等設(shè)備的國產(chǎn)能力不足。RPD方面,國內(nèi)捷佳偉創(chuàng)已獲得住友公司 RPD授權(quán),正積極研發(fā)RPD相關(guān)設(shè)備。目前HJT量產(chǎn)效率的分水嶺是24.5%,要實(shí)現(xiàn)25%的量產(chǎn)效率,RPD扮演著非常關(guān)鍵的角色。1GW美耶博格的PVD環(huán)節(jié)的投資在1.5億元左右,捷佳偉創(chuàng)的RPD設(shè)備已經(jīng)在國內(nèi)產(chǎn)線上驗(yàn)證,通量也由梅耶博格的每小時(shí)3000片提升到每小時(shí)5500片,同時(shí)通過新托盤設(shè)計(jì)和新增的工藝腔加熱系統(tǒng),可以做到0.6%以上的效率提升。
多主柵技術(shù)助力輔材降本
在HJT制造的清洗環(huán)節(jié),臭氧+雙氧水工藝在大批量生產(chǎn)驗(yàn)證后清洗效果較為穩(wěn)定,并且在去除氨氮工藝后污水處理與化學(xué)品成本大大降低,是現(xiàn)在最佳的清洗工藝。目前來說,用雙氧水+氨、氮添加的制絨添加劑主要都以進(jìn)口為主,單片成本在0.4-0.6元,用臭氧+雙氧水添加的制絨添加劑成本在單片0.22-0.3元。目前HJT電池制絨添加劑成本還是較高,原因在于主要還是靠進(jìn)口添加劑。但添加劑本身的成本非常低,目前國內(nèi)相關(guān)廠家也在研究制絨添加劑并已有所突破,預(yù)計(jì)清洗制絨環(huán)節(jié)成本降幅可達(dá) 80%以上。
此外,低溫銀漿的減量工藝和國產(chǎn)化趨勢是提升絲網(wǎng)印刷經(jīng)濟(jì)性的有效途徑。低溫銀漿是異質(zhì)結(jié)電池非硅成本中最重要的部分,占HJT電池總成本的24%左右,占非硅成本的46%左右。銀漿成本占比高的原因是低溫銀漿的價(jià)格高且用量大。在銀漿用量方面,P型電池銀漿使用量約為114.7mg/片,而HJT電池的銀漿使用量目前高達(dá)200mg/片,消耗量是P型電池的近2倍。對于銀漿消耗量大的HJT電池而言,多主柵技術(shù)具有更好的降本效果。此外,新的柵線設(shè)計(jì)方案對于降低銀漿消耗和銀替代也具有重要意義,梅耶博格研發(fā)的SWCT技術(shù)即可將單片銀漿消耗降低到100mg/片。國內(nèi)企業(yè)近年來積極研發(fā)低溫銀漿。目前異質(zhì)結(jié)電池制造企業(yè)使用的銀漿主要是國外進(jìn)口,價(jià)格在6000-8000元/kg。目前國內(nèi)銀粉質(zhì)量還有待提高,一些國內(nèi)企業(yè)看重HJT電池潛力,近年來正在積極研發(fā)低溫銀漿且取得了一定的進(jìn)展,國內(nèi)企業(yè)研發(fā)較為順利的包括常州聚合、帝科股份、蘇州晶銀等。隨著國產(chǎn)化的推進(jìn),下游需求的放量、技術(shù)上銀粉含量由90%逐漸下降至80%,低溫銀漿價(jià)格有望降低至5000元/千克以內(nèi),跟常規(guī)電池所用的高溫銀漿價(jià)格差距縮小至1000元千克以內(nèi)。銀漿另一個(gè)降本路徑為銀包銅漿料,低溫加工工藝使得銅作為導(dǎo)電材料成為可能,采用銀包銅漿料有望降低銀漿成本30%以上。
薄片化減少硅耗降本顯著
基于HJT技術(shù)原理的硅片薄片化使得硅料使用量減少。PERC電池所用的硅片主流厚度為170μm-180μm,若降到160μm后對于電池和組件的工藝均會(huì)形成挑戰(zhàn),且硅片變薄會(huì)引起轉(zhuǎn)換效率的下降。更薄的PERC電池容易發(fā)生曲翹,進(jìn)而導(dǎo)致短路電流和轉(zhuǎn)換效率的降低。在電池厚度小于110μm時(shí),出現(xiàn)嚴(yán)重的翹曲及失效現(xiàn)象。由于HJT電池結(jié)構(gòu)對稱、無應(yīng)力和低溫工藝使得異質(zhì)結(jié)電池更能接受硅片的薄化而不引起良率的下降,工藝最高溫度不超過200°C,在低溫生產(chǎn)的工藝下硅片不容易翹曲,硅片可以做的更薄,厚度能夠做到160μm以下,甚至130um或更薄的硅片,使其更易于實(shí)現(xiàn)在量產(chǎn)中使用薄化硅片。HJT 電池在所用硅片變薄的情況下,開路電壓上升,短路電流下降,填充因子基本穩(wěn)定,在硅片從200μm變薄為100μm的過程中,電池的效率能夠基本維持不變,松下實(shí)驗(yàn)室用98μm的硅片能夠達(dá)到24.7%的轉(zhuǎn)換效率。據(jù)測算,目前以主流的硅片厚度175μm計(jì)算,每千克硅料對應(yīng)的主流型號的出片數(shù)在38-62片,從HJT電池現(xiàn)有產(chǎn)線運(yùn)行來看,160μm在電池生產(chǎn)和組件配套中應(yīng)用良好,每千克硅料的出片量可以增加到42-68片,每片的硅耗量能夠下降接近9%。未來當(dāng)HJT硅片降到150μm厚度時(shí),硅耗可以下降近15%。
高效率攤薄終端成本成就HJT 技術(shù)
PERC電池受計(jì)數(shù)原理限制,雙面率提升有瓶頸,背面發(fā)電效率難以做到正面的85%以上,目前為80%-85%之間,而HJT電池本身就是雙面發(fā)電的電池結(jié)構(gòu),雙面率能做到95%左右。HJT的發(fā)電效率也比PERC高1%-1.5%。因此HJT組件的綜合功率可以較PERC做的更大,而大功率組件可以帶來下游電站建設(shè)過程中和面積相關(guān)的BOS成本(例如土地、運(yùn)輸、安裝、樁基、支架等)的攤薄。根據(jù)我們的測算,以182尺寸為例,在目前的參數(shù)下,HJT和PERC的系統(tǒng)成本差異在0.144元/W。根據(jù)我們的敏感分析數(shù)據(jù),在PERC電池的效率在23.5%的前提下,當(dāng)HJT的電池效率達(dá)到25.5%,硅片厚度到達(dá)150時(shí),就會(huì)比PERC更具經(jīng)濟(jì)性。此外,當(dāng)HJT的電池非硅成本下降到0.27元/W的時(shí)候,也會(huì)比PERC更具經(jīng)濟(jì)性。由此我們也可以得出結(jié)論,HJT的經(jīng)濟(jì)性取決于三大要素:電池效率,電池的非硅成本以及硅片的厚度,其中前兩個(gè)要素的敏感性較強(qiáng),是未來提升HJT經(jīng)濟(jì)性的主要方向。
相關(guān)標(biāo)的
不同于常規(guī)電池產(chǎn)品的提效和技改升級,HJT對于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的影響是全方面的我們認(rèn)為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤娴沫h(huán)節(jié)主要有以下幾個(gè)方面:
首先,從電池環(huán)節(jié)本身而言,電池技術(shù)的革新帶來行業(yè)格局的變化,優(yōu)先涉足新技術(shù)的企業(yè)有望繼續(xù)保持領(lǐng)先地位或者實(shí)現(xiàn)彎道超車。新技術(shù)對于電池企業(yè)的綜合能力要求較高,其在研發(fā)和技術(shù)儲(chǔ)備領(lǐng)域的節(jié)奏會(huì)早于PERC。我們看好具有儲(chǔ)備技術(shù)和工藝,并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)的公司。
其次,由于HJT涉及的電池設(shè)備與現(xiàn)有PERC設(shè)備是不兼容的,其設(shè)備需要重塑,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都是一次大換血,在關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)備目前還存在大規(guī)模國產(chǎn)替代的可能性,因此對于領(lǐng)先的電池設(shè)備企業(yè)來說,是一次巨大的機(jī)會(huì)。另外,HJT電池技術(shù)與組件的結(jié)合更為緊密,低溫工藝更考驗(yàn)焊接拉力和可靠性,傳統(tǒng)焊接對于160μm厚度以下的硅片不友好,碎片率提升較多,因此對組件的串焊工藝也需要革新。這對相應(yīng)的組件串焊設(shè)備廠商來說也是一次很好的機(jī)會(huì)。
最后,由于HJT降本的一個(gè)重要方向就是銀漿耗量,目前異質(zhì)結(jié)電池制造企業(yè)使用的銀漿主要是國外進(jìn)口,價(jià)格較貴。但是一些國內(nèi)企業(yè)看重HJT電池潛力,近年來正在積極研發(fā)低溫銀漿且取得了一定的進(jìn)展,未來也會(huì)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代來降低銀漿部分的成本,對于國內(nèi)的低溫銀漿廠商來說也是一次占領(lǐng)市場的機(jī)會(huì)。
(一)電池端
通威股份(600438)
通威股份是市場中領(lǐng)先布局異質(zhì)結(jié)電池的企業(yè)之一。2019年6月,第一片異質(zhì)結(jié)電池片下線。2020年1月,生產(chǎn)的電池片效率在23.36%左右(9BB工藝),目前已提升到24%。公司已具有3條異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線,共計(jì)450MW產(chǎn)能。2020年10月,通威股份完成了成都1GWHJT電池片的招標(biāo),為首個(gè)在GW級規(guī)模上由PERC轉(zhuǎn)型HJT的光伏企業(yè)。通威在異質(zhì)結(jié)量產(chǎn)的過程中積極布局,穩(wěn)步推進(jìn)異質(zhì)結(jié)降本增效,這對保持其在電池制造環(huán)節(jié)的龍頭地位具有重要意義。
愛康科技(002610)
公司是國內(nèi)率先布局異質(zhì)結(jié)的光伏企業(yè)之一,公司立足自身優(yōu)勢,在積極鞏固光伏邊框、支架等優(yōu)勢制造的基礎(chǔ)上,從2010年開始培育HJT異質(zhì)結(jié)核心技術(shù),目前形成了較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢。公司正在浙江省長興縣建設(shè)5GW超高效率HJT太陽能電池及5GW高效組件生產(chǎn)基地,采用國際頂級先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備,該項(xiàng)目擬分三期建設(shè)。一期項(xiàng)目已于2019年3月動(dòng)工,為2GW。2020年12月第一片異質(zhì)結(jié)電池試樣生產(chǎn)正式下線,該電池片為G1尺寸,疊加MBB技術(shù),功率為6.20W,電池效率達(dá)24.59%,明顯高于PERC電池。目前愛康光電長興基地第一條進(jìn)口異質(zhì)結(jié)220MW設(shè)備生產(chǎn)線已經(jīng)試樣量產(chǎn),第二條260MW國產(chǎn)生產(chǎn)線也已開始安裝設(shè)備,預(yù)計(jì)2021年底形成近500MW產(chǎn)能,加上中智的合作產(chǎn)能后合計(jì)產(chǎn)能達(dá)到640MW,將成為今年異質(zhì)結(jié)電池投產(chǎn)產(chǎn)能最大的公司。2020年10月,愛康科技及愛康實(shí)業(yè)與江蘇省泰興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)簽署了《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》,擬在泰興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)建設(shè)6GW高效異質(zhì)結(jié)(HJT)
太陽能電池及高效組件項(xiàng)目,預(yù)計(jì)分三期建設(shè),每期2GW。愛康科技在異質(zhì)結(jié)領(lǐng)域先發(fā)優(yōu)勢突出,技術(shù)優(yōu)勢明顯,待公司上述建設(shè)項(xiàng)目全部順利投產(chǎn)后,公司無疑將成為我國光伏電池及組件制造領(lǐng)域的頭部企業(yè)。公司依托多年來在行業(yè)內(nèi)的持續(xù)積累,已經(jīng)在異質(zhì)結(jié)電池及組件規(guī)模、技術(shù)和成本方面具備明顯的競爭優(yōu)勢,有望迅速成為異質(zhì)結(jié)電池龍頭。
(二)設(shè)備端
捷佳偉創(chuàng) (300724):
捷佳偉創(chuàng)是國內(nèi)太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備龍頭企業(yè),各類工藝設(shè)備的市場占有率均超過50%,按照主營業(yè)務(wù)電池片生產(chǎn)設(shè)備劃分,公司銷售額位列全球第一。公司在2020年12月推出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的HJT關(guān)鍵工藝設(shè)備板式PECVD,成為全線四道工序完全自主開發(fā)的整體HJT電池解決方案的設(shè)備提供商。捷佳偉創(chuàng)在日本住友公司授權(quán)的基礎(chǔ)上,開發(fā)了PRD和PVD一體的設(shè)備,綜合了PRD的高質(zhì)沉積特點(diǎn)和PVD可自上往下沉積的優(yōu)點(diǎn)。
公司與電池片龍頭廠商就HJT產(chǎn)線開展了較為深入的技術(shù)交流和合作。2020年5月,捷佳偉創(chuàng)與愛康科技簽署愛康長興2GW異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方共同探索在HJT異質(zhì)結(jié)技術(shù)領(lǐng)域的深入合作,2020年10月,捷佳偉創(chuàng)中標(biāo)通威股份金堂異質(zhì)結(jié)設(shè)備項(xiàng)目,2020年11月,捷佳偉創(chuàng)與潤陽集團(tuán)簽署30GW單晶PERC+和5GWHJT異質(zhì)結(jié)項(xiàng)目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。
考慮到當(dāng)前下游擴(kuò)產(chǎn)、原有產(chǎn)線技術(shù)升級,以及TOPCon、HJT新技術(shù)帶來的設(shè)備新增需求,未來行業(yè)景氣持續(xù)向上,公司作為行業(yè)龍頭市占率領(lǐng)先,積極布局前沿領(lǐng)域,卡位新一輪產(chǎn)業(yè)升級。
邁為股份(300751)
邁為股份是絲網(wǎng)印刷的設(shè)備龍頭,目前已經(jīng)成為HJT整條設(shè)備供應(yīng)商,目前自主研發(fā)PECVD設(shè)備、PVD設(shè)備、絲網(wǎng)印刷設(shè)備,參股的江蘇啟威星裝備科技有限公司,引進(jìn)日本YAC技術(shù)生產(chǎn)清洗制絨設(shè)備,為公司HJT設(shè)備配套實(shí)現(xiàn)整線銷售。公司實(shí)現(xiàn)了PECVD量產(chǎn)機(jī)型從5000片/小時(shí)向8000片/小時(shí)的速度迭代,HJT2.0整線可以兼容M6-M12硅片,基于M6硅片的瓶頸工序毛產(chǎn)能達(dá)到8000片/小時(shí),整條標(biāo)稱產(chǎn)能超過400MW,效率達(dá)到24.3%,處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
目前公司為通威250MW異質(zhì)結(jié)試驗(yàn)產(chǎn)線提供核心PECVD設(shè)備。2020年8月,公司中標(biāo)安徽宣城一條250MW的異質(zhì)結(jié)整線設(shè)備,整線價(jià)值1.88億。公司是國內(nèi)率先布局異質(zhì)結(jié)整線設(shè)備的龍頭企業(yè),也是率先拿到整線設(shè)備訂單的企業(yè),有望充分受益下一代異質(zhì)結(jié)電池片技術(shù)快速滲透期帶來的高速增長。
奧特維(688516):
奧特維主要從事高端智能裝備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售。其中應(yīng)用于晶體硅光伏行業(yè)的設(shè)備主要包括常規(guī)串焊機(jī)、多主柵串焊機(jī)、硅片分選機(jī)、貼膜機(jī)、激光劃片機(jī)等。公司于2012年進(jìn)入光伏行業(yè),2013年成功推出第一代全自動(dòng)光伏串焊機(jī),對原行業(yè)產(chǎn)品有了顛覆性改進(jìn),借助于良好的穩(wěn)定性、兼容性和對超薄電池片的適應(yīng)性,串焊機(jī)迅速獲得市場認(rèn)可,成為隨后幾年公司的主打產(chǎn)品。串焊機(jī)產(chǎn)品分為常規(guī)串焊機(jī)、多功能串焊機(jī)、疊瓦串焊機(jī)三大系列,有著高產(chǎn)能、高兼容性、高精度、高智能的共同特點(diǎn)。
截止到目前,與奧特維合作的中外企業(yè)接近400家,奧特維產(chǎn)品遠(yuǎn)銷20多個(gè)國家和地區(qū),累計(jì)為組件市場輸出產(chǎn)能超過100GW,公司串焊機(jī)設(shè)備產(chǎn)能從3600片/小時(shí)提高到6000-6400片/小時(shí),綜合運(yùn)營成本有更強(qiáng)的性價(jià)比。受益于HJT電池組件的崛起,公司高端產(chǎn)品的市場需求訂單將呈現(xiàn)較好增長態(tài)勢。
(三)輔材端
蘇州固锝(002079)
蘇州固锝的控股子公司蘇州晶銀的主營是設(shè)計(jì)、研發(fā)太陽能電池用銀漿以及各種電子漿料,以正面銀漿為主,背面銀漿也有相應(yīng)的研究。蘇州晶銀緊跟電池前沿技術(shù),具有過硬的技術(shù)基礎(chǔ),并擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)。
公司的原材料以國產(chǎn)化為主,過去的三年,公司采用的國產(chǎn)銀粉占比超90%,在技術(shù)上首批實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)銀粉替代進(jìn)口銀粉。2020年上半年,公司的HJT低溫銀漿已實(shí)現(xiàn)小批量銷售,公司目前新增500噸/年的產(chǎn)線正在建設(shè)中,達(dá)產(chǎn)之后有望提升公司業(yè)績。
帝科股份(300842)
公司是一家從事新型電子漿料的國內(nèi)正銀領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè),主要產(chǎn)品是晶硅太陽能電池正面銀漿,并已積極研發(fā)和推廣太陽能疊瓦組件導(dǎo)電膠、半導(dǎo)體及顯示照明領(lǐng)域的封裝和裝聯(lián)材料等多類別產(chǎn)品。公司光伏新能源領(lǐng)域的光伏銀漿,應(yīng)用于P型單晶電池的導(dǎo)電銀漿出貨已占主導(dǎo)地位,應(yīng)用于N型電池的導(dǎo)電銀漿已規(guī)?;鲐?。
公司低溫銀漿認(rèn)證正在等待結(jié)果,從低溫銀漿的研發(fā)及帝科股份與下游電池廠商的關(guān)系來看,公司有望拿到第一批的低溫銀漿訂單。截至到2020年底,銀漿產(chǎn)能已擴(kuò)產(chǎn)至460噸左右。未來隨著HJT技術(shù)的發(fā)展,公司低溫銀漿業(yè)務(wù)有望受益。
本文來源:太平洋《聚焦HJT,下一代電池技術(shù)的領(lǐng)航員》