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1、光伏技術進步推動雙碳目標實現晶澳科技黃新明2021 年 12 月 蘇州目錄CONTENTS碳達峰、碳中和目標01光伏發展前景展望02光伏技術進步趨勢03Part 1碳達峰、碳中和目標全球碳中和趨勢加速圖表來源:聯合國氣候變化框架公約秘書處當前,全球已有 130 多個國家提出 了在 21 世紀中葉實現“零碳”或“碳中和”的氣候目標。在巴黎協定的 191 個締約方中,超 過 130 多個締約方按照協定的要求 提交了一份新的或更新的國家 自 主 貢 獻 計 劃 Nationally Determined Contributions(NDC)。以中國、歐盟、美國等為代表的重 點國家(地區)正在引領全球
2、碳中 和趨勢加速發展。中國雙碳目標明確2021 年 10 月 24 日,中共中央 國務院發布關于完整準確全面貫徹新發 展理念做好碳達峰碳中和工作的意見:到 2025 年,單位國內生產總值二氧化碳排放比 2020 年下降 18%;非化 石能源消費比重達到 20%左右。到 2030 年,單位國內生產總值二氧化碳排放比 2005 年下降 65%以上;非化石能源消費比重達到 25%左右,風電、太陽能發電總裝機容量達到 12 億千瓦以上;二氧化碳排放量達到峰值并實現穩中有降。到 2060 年,非化石能源消費比重達到 80%以上,碳中和目標順利實現。歐盟碳減排目標進一步加強2019 年 12 月,歐盟公布
3、歐洲綠色協議,向世界鄭重承諾減排目標,2030 年將溫室氣體排放較1990 年 減少 50,2050 年實現碳中和。2021 年 7 月,歐盟公布“Fit for 55”(“減碳 55”)的一攬子氣候計劃,承諾在 2030 年底溫室氣體排放 量較 1990 年減少 55%的目標。2020 目標:溫室氣體排放較 1990 減少20%原 2030 目標:溫室氣體排放減少40%歐盟綠色協議新目標:溫室氣 體減少 55%2050 年目標:凈零-1,00001,0002,0003,0004,0005,000-1,00001,0002,0003,0004,0001990200020102020203020
4、402050MtCO2e 百萬噸二氧化碳當量 5,000農業及廢物處理工業交通能源土地利用,土地利用變 化、林業圖表來源:BNEF美國加大政策激勵 鼓勵綠色能源發展2021 年美國重返巴黎協定,計劃到 2030 年溫室氣體排放量在 2005 年水平上減少 50%52%,到 2035 年實現無 碳發電,并在 2050 年前實現碳中和。美國新政府上臺后,出臺了一系列刺激政策,鼓勵低碳綠色能源發展。圖表來源:聯合國氣候變化框架公約 2021.4其他主要國家相繼設立碳減排及碳中和目標日本Japan2020 年 12 月 25 日,日本經濟產業省發布了 2050 年碳中和綠色增長戰略,日 本力爭 203
5、0 年度溫室氣體排放量比2013 年度減少 46%,并將朝著減少50%的目 標努力,2050 年實現碳中和。澳大利亞Australia2021 年 10 月 26 日,澳大利亞總理斯 科特 莫里森發布碳中和計劃,澳大利 亞 2030 年的減排目標將由此前的減排 26%-28%提 高 至 減 排 30%-35%,2050 年前實現碳中和。South Korea 韓國2021 年 8 月 31 日,韓國國會通過了碳中和與綠色增長法,使該國成為第 14 個承 諾到 2050 年實現碳中和的國家,該法案要 求政府到 2030 年將溫室氣體排放量在 2018 年的水平上減少 35%或更多。Russia
6、俄羅斯2021 年 11 月 1 日,俄羅斯總理批準了俄羅斯到 2050 年前實現溫室氣體低排放的社會經濟發展戰 略。即到 2050 年前,俄溫室氣體凈排放量在2019 年排放水平上減少 60%,同時比 1990 年排放水平減 少 80%,并在 2060 年前實現碳中和。Part 2光伏發展前景展望碳中和趨勢下,化石能源退坡,光伏發電成中流砥柱,DNV 預測,2050年 可 再 生 能 源 發電 占 比 可 達86%,光 伏 占比將達 36%;全球碳中和背景下 光伏將引領全球能 源 革 命,成 為 全球 電 力 來 源 的 重要能 源之一。數據來源:DNV-Energy Transition
7、Outlook 2021能源危機下光伏加速發展圖表來源:EUROSTAT、EIA、開源證券研究所2021 年 9 月以來,歐美天然氣、動力煤、原油等紛紛漲至歷史高位,能源危機持續發酵;能源價格的上升,大幅推升了歐美電力價格,進一步加劇了能源危機,并且向全球蔓延;全球主要經濟體紛紛加快能源轉型,傳統能源行業產能彈性大幅下滑,以光伏為代表的可再生能源 將迎來機遇。歐洲主要經濟體電價飆漲美國電價大幅上漲天然氣、動力煤價格加速上漲全球累計裝機量趨勢41455675991081181443 37 98 181836296595311361812373124115196377819008007006005
8、00400300200100020072008200920102011201220152016201720182019202020132014年度累計2007-2020 年,全球每年新增光伏裝機量呈逐年快速增長趨勢;截止 2020 年,全球累計光伏裝機量已超 700GW;碳中和趨勢下,預計未來光伏裝機將得以更快速發展。2007-2020 全球光伏裝機量(GW)數據來源:BNEF全球光伏裝機穩定增長穩定增長:2021-2025 年,光伏裝機保持穩定增長趨勢。全球化格局:未來幾年光伏裝機分布呈全球化局面,中國、亞太、美洲、歐洲、中東非等區域多點開花。多元化格局:未來五年吉瓦級國家(地區)有望達 3
9、1 個,吉瓦級市場安裝量占比將長期維持在 70%以上。164196217246289221260279293181183228236241252015010050200250350300202120222021-2025 光伏新增裝機預測(GW)2023PVinfolinkIHSBNEF20242025數據來源:PVinfolink,IHS Markit,BNEF光伏發展愿景數據來源:IEA,IRENA國際能源署(IEA)2050 年全球實現凈零排放,光伏累計裝機需達 1.45 萬吉瓦以上。國際可再生能源機構(IRENA)按照巴黎協定全球升溫控制在 1.5C 的情形下,到 2050 年光伏累計
10、裝機將 超過 1.4 萬吉瓦;2030 年-2050 年 20 年間全球平均年新增裝機 450GW 以上。隨著全球碳中和趨勢加速以及光伏度電成本持續下降,2050 年全球光伏累計裝機量將是目前的 20 倍以上,市場空間巨大。4,95610,98014,458 14,00016,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,0000603 581737 70720192020203020402050IEAIRENA全球光伏累計裝機量預測(GW)Part 3光伏技術進步趨勢晶硅電池量產效率回顧晶硅太陽能電池量產轉換效率16.20%16.80%17.00%17.60%1
11、7.80%18.20%18.40%18.70%18.70%18.70%17.50%18.20%18.60%19.20%19.40%19.80%20.00%20.20%20.20%21.40%20.80%22.00%22.40%23.00%23.30%15.00%17.00%19.00%21.00%23.00%25.00%201020112012201320182019202020212014多晶2015單晶20162017高效單晶10 年時間,晶硅電池的大規模量產效率從 18%提升到 23%以上PERC 電池潛力分析目前一線企業 PERC 電池 量產效率已經達到23.3%1 年內 PERC 電
12、池量產效率 有望提升到 23.5%-23.6%PERC 電 池 效 率 達 到23.6%后進一步提升的技術難度 和成本挑戰明顯增加23.0%23.0%23.1%23.2%23.3%23.4%0.10%0.10%0.10%0.10%0.10%22.7%22.8%22.9%23.0%23.1%23.2%23.3%23.4%23.5%23.6%baseline硅基體優化前表面復合前表面接觸柵線優化發射極優化PERC 電池效率提升到 23.5%分析下一代電池技術展望 n 型 Topcon 與異質結Topcon 電池結構異質結電池結構n 型 Topcon 和異質結電池效率穩步提升,目前產線效率已經達到
13、24%以上2022 年 Topcon 技術將率先進入大規模量產階段(全年產能預期超過 30GW)異質結預期 2023 年開始進入大規模量產到 2023 年,Topcon 和異質結的量產效率有望突破 25%,到 2024 年量產效率有望達到 25.5%預計從 2025 年起,n 型電池技術開始占據市場主流地位下一代電池技術展望 鈣鈦礦與疊層電池 鈣鈦礦與疊層電池技術也取得較大突破。預計 5-10 年后,鈣鈦礦有望和晶硅電池技術疊加,達到 30%以上的轉換效率。鈣鈦礦材料的穩定性,產業化等方面依然存在巨大挑戰。鈣鈦礦電池結構晶澳電池路線圖21.0%20.0%22.0%23.0%24.0%25.0%
14、26.0%27.0%28.0%30.0%29.0%2020H12020H22021H12021H22022H12022H22023H12023H22024H12024H2電池光電轉化效率(%)n-typeHJT/IBCTandemPERC 2022 年底 n 型(鈍化接 觸)電池的效率達到 24.5%2023 年底異質結的效率 達到 25.5%2024 年底疊層電池的效 率超過 28%(實驗室)組件功率提升趨勢290295305320325330340350360385405104445500+25030035040045050055020092010201120122013201420172
15、0182019H12019H22020H12020H220152016領先的組件功率電池輔材優化等高方阻+密柵PERCPERC PERC SEMBB+半片 M6M10/G12組件功率提升的路徑電池效率的持續提升電池效率:17%-23%PERCSEMBB雙面高效組件技術加載,版型優化,輔材增強鍍膜玻璃、雙層鍍膜加厚超軟焊帶高透 EVA半片+MBB疊瓦、疊焊硅片尺寸的增大125mm156mm156.75mm158.75mm166mm210mm182mmBOS 成本與組件功率/效率的關系組件尺寸適當增加有助于 BOS 成本下降,但伴隨組件繼續變大,BOS 成本下降的趨勢明顯趨緩當組件面積相當時,提升
16、效率相對提升功率對 BOS 成本的下降效果更為明顯現有的大組件尺寸已經到達系統瓶頸值、未來的技術進步重點依然是提高組件轉換效率組件功率與 BOS 成本關系組件效率與 BOS 成本關系半片+MBB(多主柵)技術半片+MBB:當下最成熟的主流組件封裝技術半片技術減少電學損耗,提升組件功率、降低工作溫度、減小熱斑風險、提升了組件陰影遮擋下的發電性能MBB 技術提升光的利用率與電流的收集能力,從而提高 了電池效率與組件功率高效組件封裝技術 零間距柔性互聯11 主柵半片技術零間距柔性互聯 晶澳自主專利的零間距封裝技術,通 過柔性連接、緩沖處理,結合優化的 封裝材料,解決了電池片連接處隱裂 的問題 組件效
17、率提升 0.4%(絕對值)產品可靠性得到充分驗證 匹配單雙面各類組件封裝技術,是實 現高密度封裝技術的最佳解決方案晶澳 DeepBlue 3.0 系列產品 以最優度電成本為核心的組件設計晶澳 DeepBlue 3.0 系列產品的設計理念合理的尺寸與重量,合理的電參以價值為核心,以最低 LCOE 為考量基于零間距柔性互聯技術的 DeepBlue 3.0Pro 產品 實現了行業最高的組件量產轉換效率最優性價比的電池技術更優的一體化制造成本效率與功率的完美平衡優異的發電表現、更高可靠性度電成本下降,光伏發電競爭力提升2010-2020 年十年間,在可再生能源中,光伏發電度電成本降幅最高,從 2010
18、 年的 0.381 美元/kwh 到 2020 年的 0.057 美元/kwh,降幅高達 85%2010-2020 全球可再生能源度電成本(LCOE)走勢數據來源:IRENA光伏發電繼續降低度電成本的技術方向LCOE 降低 技術路徑電站設計優化、跟蹤系統優化、智能跟蹤算法、2000V 系統應 用、運維智能化等提升系統效率提升組件效率Normalized EQE0.20.10.0300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200Wavelength(nm)0.40.30.60.50.71.00.90.854321Photon Flux(x1017/cm2)提升組
19、件發電性能;新一代電池技術;組件封裝技術改進高效疊層電池+新一代封裝技術 2030 年組件轉換效率有望達到30%優化光譜響應、提升弱光性能、降低工作溫度、優化組件溫度系 數、降低組件功率衰減等技術進步推動光伏度電成本下降,推動雙碳目標實現數據來源:國際可再生能源機構(IRENA)發布 Future of Solar Photovoltaic 2019 2030 年以后全球光伏發電 LCOE 最低有望降至 2 美分/度電,2050 年降至 1.4 美分/度電以下。隨著儲能技術及成本的降低,光伏+儲能將快速實現平價上網,光伏逐步成為主流能源。光伏技術的快速進步,將有力推動雙碳目標實現!全球光伏平準化度電成本預測Global levelized cost of electricity(USD/kwh)碳中和6+綠色生態之路晶澳將以更加優質的產品和服務,為雙碳目標實現貢獻自己的力量!綠色技術綠色供應鏈綠色電力供應和使用綠色工廠綠色辦公和生活綠色理念傳播晶澳助力雙碳目標