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1、1證券研究報告作者:行業評級:上次評級:行業報告|請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明電力設備電力設備強于大市強于大市維持2023年03月07日(評級)HJT行業報告:風物長宜放眼量,行業報告:風物長宜放眼量,降本增效尤可期降本增效尤可期行業深度研究分析師 孫瀟雅 SAC執業證書編號:S1110520080009聯系人 朱光碩摘要21、HJT電池效率和組件功率相對更高電池效率和組件功率相對更高,更有可能成為未來主流更有可能成為未來主流 HJT相比單面相比單面POLY的的TOPCon理論轉化效率更高理論轉化效率更高。HJT得益于結構和材料(異質結、采用N型硅片)優勢,理論上極限轉化效率為28.
2、5%,大幅高于PERC的24.5%,同時也高于單面POLY TOPCon的27.1%,接近于雙面TOPCon的28.7%。HJT相比相比TOPCon實驗室和潛在量產效率也相對更高實驗室和潛在量產效率也相對更高。HJT電池實驗室最高轉化效率已達26.81%,超過TOPCon的26.4%;同時,HJT由于雙面率高、衰減率低、溫度系數低以及弱光效應較好等因素,HJT組件端功率比TOPCon更高,有望享受較高的組件銷售溢價。2、HJT短期破局之道看雙面微晶短期破局之道看雙面微晶+0BB,中期破局之道看銅電鍍中期破局之道看銅電鍍+無銦化無銦化,遠期破局之道看鈣鈦礦疊層遠期破局之道看鈣鈦礦疊層。短期破局之
3、道:雙面微晶短期破局之道:雙面微晶+0BB。應用雙面微晶后可帶來HJT電池絕對效率約1%的提升,對產能的影響可通過增大頻率或功率來解決;0BB對于HJT是至關重要的工藝,0BB量產導入后可同時將硅片做到更薄,純銀使用量也將大幅降低,同時帶來電池效率提升,預計23年下半年0BB有望導入量產,驗證順利后行業有望在24年進一步提高HJT擴產規模。中期破局之道:銅電鍍中期破局之道:銅電鍍+無銦化無銦化。銅電鍍對于HJT最主要的意義在于提效(0.2%-0.3%)而非降本,遠期成本來看銅電鍍與0BB+銀包銅的金屬化成本幾乎相同;目前銅電鍍需要繼續提升想設備產能,降低設備初始投資;無銦化降本將是異質結電池2
4、4年的重點。遠期破局之道:鈣鈦礦疊層遠期破局之道:鈣鈦礦疊層。HJT/鈣鈦礦疊層可放大異質結電池開壓大和FF高的優點,目前在設備、材料和可靠性上均存在難點,華晟新能源預計2025年HJT/鈣鈦礦疊層電池效率可達到30%。3、HJT大規模商業化的前置條件:相比大規模商業化的前置條件:相比TOPCon效率高約效率高約1%、成本即將打平成本即將打平、相關供應鏈成熟穩定;相關供應鏈成熟穩定;23年硅料價年硅料價格下降后重點看漿料成本格下降后重點看漿料成本,23年底年底HJT單單W電池片成本預計比電池片成本預計比TOPCon貴貴0.03元元,24年底預計貴年底預計貴0.02元或打平元或打平,主主要看靶材
5、成本;要看靶材成本;23年年HJT行業擴產規模預計行業擴產規模預計50-60GW,24年年HJT行業擴產規模有望達行業擴產規模有望達90-100GW。4、投資機會:設備建議關注邁為股份投資機會:設備建議關注邁為股份(機械團隊覆蓋機械團隊覆蓋)、捷佳偉創捷佳偉創、帝爾激光帝爾激光(機械團隊覆蓋機械團隊覆蓋)、羅博特科羅博特科、芯芯碁微裝碁微裝、奧特維;主材:建議關注東方日升奧特維;主材:建議關注東方日升、三五互聯;輔材重點推薦賽伍技術三五互聯;輔材重點推薦賽伍技術(化工聯合覆蓋化工聯合覆蓋)、聚和材料聚和材料。5、風險提示:風險提示:新技術進展不及預期的風險;技術路徑顛覆的風險;競爭格局惡化的風
6、險;部分測算具有主觀性。請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明oOoP3ZeXbZdXpXfWwVbR8Q6MoMoOsQoNjMoOpMeRmMyQ9PnMmMuOpPoRMYnMoQHJT電池效率和組件功率相對更高,更有可電池效率和組件功率相對更高,更有可能成為未來主流能成為未來主流13請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明2015年三洋年三洋HJT專利保護結束專利保護結束,技術壁壘消除:技術壁壘消除:1992 年日本三洋公司第一次成功制備了 HIT電池,2009年日本 Panasonic 公司收購三洋公司后繼續開發HIT電池,2015年三洋HIT 電池轉換效率已達到 25.6%。HIT
7、已被日本三洋公司申請為注冊商標,所以又被稱為 HJT。2015 年三洋HJT專利保護結束,技術壁壘消除;HJT電池為雙面對稱式結構:電池為雙面對稱式結構:從結構來看,HJT電池在硅片正面依次沉積本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和p 型非晶硅薄膜(p-a-Si:H),再沉積透明氧化物導電薄膜TCO,硅片背面依次沉積本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和 n 型非晶硅薄膜(n-a-Si:H)形成背表面場,再沉積透明氧化物導電薄膜TCO,最后再完成金屬化;HJT電池的主要生產環節包括制絨清洗電池的主要生產環節包括制絨清洗、硅基薄膜沉積硅基薄膜沉積(PECVD)、透明導電薄膜沉積透明導電薄膜沉積(PV
8、D)、絲網印刷絲網印刷四步四步:HJT電池全部生產流程包括預清洗/吸雜、硅片制絨清洗、PECVD沉積正反面本征非晶硅膜層和摻雜微晶硅膜層、PVD 沉積正反面 TCO 薄膜、絲網印刷正反面柵線電極、低溫固化。HJT電池為雙面對稱式結構,主要生產流程僅包括電池為雙面對稱式結構,主要生產流程僅包括4步步4資料來源:三五互聯公司公告,邁為股份官網,天風證券研究所圖:圖:HJT電池的基本結構電池的基本結構圖:圖:HJT電池的基本結構電池的基本結構效率上限決定未來主流晶硅電池路線選擇:效率上限決定未來主流晶硅電池路線選擇:通過復盤PERC電池替代BSF電池,以及TOPCon電池開始替代PERC電池,可以看
9、到晶硅電池的發展一直在朝著更高轉換效率的方向去演進,我們認為高效率晶硅電池的高量產成本有望隨著相關技術和工藝進步而得到解決,未來更有可能成為主流電池路線選擇的還是具備更高轉換效率上限的晶硅電池;理論效率方面理論效率方面,HJT電池大于單面電池大于單面POLY的的TOPCon電池:電池:晶硅電池的轉換效率可分為理論效率、實驗室效率和量產效率,從理論效率來看,PERC的理論效率上限僅為24.5%,TOPCon電池在可實現雙面POLY的情況下則可達到28.7%的理論效率,若是單面POLY則為27.1%,HJT的理論效率上限為28.5%,與雙面POLY的TOPCon電池理論效率接近,但考慮到TOPCo
10、n電池實現雙面POLY的難度較大,HJT與單面POLY的TOPCon電池相比在理論效率上具有比較優勢;實驗室效率方面實驗室效率方面,HJT電池大于電池大于TOPCon電池電池:2022年9月邁為和sundrive聯合開發的M6尺寸無種子層電鍍HJT電池轉換效率達到26.41%,2022年11月隆基自主研發的HJT電池轉換效率達到26.81%,同時,2022年12月晶科能源自主研發的182 TOPCon電池轉換效率達到26.4%,實驗室效率來看HJT電池相較TOPCon電池更高。HJT的電池效率相對更高,更有可能成為未來主流的電池效率相對更高,更有可能成為未來主流5資料來源:中國光伏行業協會CP
11、IA公眾號,隆基綠能公眾號,天合光能公眾號,晶科能源公眾號,邁為股份公眾號,中能傳媒能源制造公眾號,天風證券研究所表:三種類型電池效率對比表:三種類型電池效率對比平均量產效率平均量產效率(20222022)實驗室效率實驗室效率理論效率上限理論效率上限PERC23.2%24.5%(天合)24.5%TOPCon24.5%26.4%(晶科)28.7%(雙面POLY)/27.1%(單面POLY)HJT24.6%26.81%(隆基,微晶HJT);26.41%(邁為&sundrive)28.5%HJT的組件輸出功率相對更高,更有可能成為未來主流的組件輸出功率相對更高,更有可能成為未來主流6資料來源:三五互
12、聯公司公告,天風證券研究所表:各類型電池參數指標對比表:各類型電池參數指標對比HJT常規單晶常規多晶單晶PERCTOPConN-PERTIBC雙面率95%0070%80%80%0LID0%1%1%1%0%0%0%LeTID無有有有有有有溫度系數-0.25%-0.42%-0.45%-0.37%-0.33%-0.35%-0.35%工藝步驟4668121220弱光響應高低低低高高高HJT電池產品轉換效率高電池產品轉換效率高,溫度系數低溫度系數低,無無LID和和PID效應效應,組件功率相對更高組件功率相對更高,更有可能成為未來主流:更有可能成為未來主流:開路電壓高,轉換效率高;溫度系數低,光照升溫下功
13、率輸出優于常規電池;無 LID(光衰)和 PID(電位誘發衰減,常規電池組件的玻璃中的電子遷移到電池片表面發生相互作用)效應;結構對稱,易于實現薄片化;低溫工藝,能耗低。HJT短期破局之道:雙面微晶短期破局之道:雙面微晶+0BB27請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明雙面微晶可帶來約雙面微晶可帶來約1%的電池效率絕對值提升的電池效率絕對值提升,主要難點在于增加氫稀釋率主要難點在于增加氫稀釋率。HJT非晶產線升級到微晶產線需要在射頻系統、溫度系統、工藝配方等方面進行改進,目前微晶N層工藝已經成熟,金剛光伏2022年5月已量產,N面微晶電池平均效率較非晶已提升0.4%-0.5%,組件功率已提升1
14、5-25W(針對M6-72片雙玻版型),效率標準偏差約0.1%,微晶P層預計23年導入量產,效率有望突破25.5%。制備微晶硅技術的難點在于增加氫稀釋率制備微晶硅技術的難點在于增加氫稀釋率,解決辦法包括提高功率解決辦法包括提高功率,提高頻率提高頻率,增加設備增加設備。目前單面微晶的目前單面微晶的HJT電池量產平均效率約電池量產平均效率約25%,金剛光伏酒泉金剛光伏酒泉4.8GW雙面微晶設備已進入調試階段雙面微晶設備已進入調試階段。雙面微晶帶來電池效率絕對值約雙面微晶帶來電池效率絕對值約1%的提升,設備已開始調試的提升,設備已開始調試8資料來源:中國光伏行業協會CPIA公眾號,華晟新能源公眾號,
15、金剛光伏公司公告,天風證券研究所圖:異質結電池的改進方向:效率圖:異質結電池的改進方向:效率24%-26%的結構的結構圖:微晶硅工藝的難點圖:微晶硅工藝的難點時間時間企業名稱企業名稱硅片尺寸硅片尺寸單面單面/雙面雙面進展進展量產平均電池效率量產平均電池效率組件功率組件功率2023.01華晟新能源210單面已量產25%G12-132量產異質結組件功率最高達715W2023.01華晟新能源182雙面設備進場25.5%(目標)2022.09金剛光伏210單面已量產25%2023.01金剛光伏210雙面設備進場25.5%(預計)表:表:HJT單面微晶電池量產平均效率已達到單面微晶電池量產平均效率已達到
16、25%0BB可同時完成提效降本可同時完成提效降本,專利方面東方日升布局較多:專利方面東方日升布局較多:0BB只網印細柵,利用內嵌銅線的聚合物薄膜代替主柵,并優化了細柵的寬度和間距,減少了電池遮光面積和電阻損失,帶來電池效率的提升和漿料耗量的節省。0BB專利方面,國內東方日升申請了較多與無主柵太陽能電池串連接方法、組件制備方法相關的專利。TOPCon也可以應用也可以應用0BB,但由于但由于HJT電池的漿料耗量更多電池的漿料耗量更多,且且HJT可以使用銀包銅可以使用銀包銅,整體來看整體來看0BB給給HJT帶來帶來的成本節約更多的成本節約更多。2022年HJT純銀低溫銀漿耗量約23mg/W,TOPC
17、on電池約14mg/W,加之HJT可使用銀包銅漿料,HJT應用0BB后相比TOPCon預計可節省更多漿料用量。0BB對于對于HJT可同時帶來降本可同時帶來降本+提效,東方日升提效,東方日升0BB專利布局較多專利布局較多9資料來源:國家知識產權局,愛康科技公眾號,天風證券研究所圖:一種無主柵電池和焊帶的連接方法(浙江制能科技)圖:一種無主柵電池和焊帶的連接方法(浙江制能科技)公開號公開號申請日申請日發明名稱發明名稱申請人申請人CN115295673A2022.08.11太陽能電池串的連接方法及光伏組件東方日升新能源股份有限公司CN217883369U2022.07.12一種太陽能電池測試裝置東方
18、日升(常州)新能源有限公司CN114023841A2021.11.03太陽能電池串的連接方法、太陽能電池組件及其制備工藝東方日升新能源股份有限公司CN114023842A2021.11.03太陽能電池串的連接方法、太陽能電池組件及其制備方法東方日升新能源股份有限公司CN114023840A2021.11.03太陽能電池串的連接方法、太陽能電池組件的制作方法東方日升新能源股份有限公司CN214848646U2021.07.08光伏組件東方日升(常州)新能源有限公司CN215988800U2021.06.18光伏組件以及光伏串焊設備東方日升(常州)新能源有限公司CN114765229A2020.1
19、2.30一種太陽能電池組件的封裝方法及太陽能電池組件東方日升(常州)新能源有限公司圖:東方日升在無主柵技術上有較多專利布局圖:東方日升在無主柵技術上有較多專利布局銀包銅銀包銅:銀包銅技術通過化學鍍的方式,在超細銅粉表面形成不同厚度的銀鍍層,調節漿料的銀、銅比例提高抗氧化能力,來實現低價金屬代替高價金屬的降本目標。目前,蘇州晶銀已經出貨蘇州晶銀已經出貨50%銀含量的漿料產品銀含量的漿料產品應用于背面細柵應用于背面細柵,整體可靠性還需驗證;激光轉印激光轉?。杭す廪D印技術是通過在柔性透光材料的凹槽上填充漿料,再用激光高速圖形化掃描,將漿料從柔性透光材料上轉移至硅片表面形成柵線。由于采用非接觸印刷模式
20、,激光轉印可降低隱裂、碎片、污染、劃傷等風險,適用于薄片化適用于薄片化、柔性異質結電池柔性異質結電池。同時,相比傳統絲網印刷,激光轉印技術可大幅降低HJT柵線線寬,實現銀漿消耗量減少,帝爾激光轉印設備在帝爾激光轉印設備在HJT上可節約上可節約30%-40%漿料并帶來電池效率漿料并帶來電池效率0.3%以上的提升以上的提升。50%銀含量的銀包銅漿料已經出貨,激光轉印可進一步降低漿料耗量銀含量的銀包銅漿料已經出貨,激光轉印可進一步降低漿料耗量10資料來源:帝爾激光公司公告,蘇州固锝公司公告,中國光伏行業協會CPIA公眾號,低成本銀包覆銅導電漿料的可控制備及其在太陽能電池中的應用,劉徐遲,愛康科技公眾
21、號等,天風證券研究所圖:化學置換制備銀包銅顆粒原理圖圖:化學置換制備銀包銅顆粒原理圖HJT中期中期破局之道:銅電鍍破局之道:銅電鍍+無銦化無銦化311請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明12 成本瓶頸而非效率瓶頸成本瓶頸而非效率瓶頸銅電鍍:對于銅電鍍:對于HJT的主要意義在于提效,遠期量產成本預計與銀包銅相當的主要意義在于提效,遠期量產成本預計與銀包銅相當數據來源:PV-Tech公眾號,Solar Energy Materials and Solar Cells,Jian Yu,硅異質結太陽電池接觸特性及銅金屬化研究,俞健,天風證券研究所 銅電鍍的基本原理:銅電鍍的基本原理:銅電鍍是一種非接
22、觸式的電極金屬化技術,在基本金屬表面通過電解方法沉積金屬銅制作銅柵線,用于收集光伏效應產生的載流子。銅電鍍對于銅電鍍對于HJTHJT的意義:提效的意義:提效 降本降本 優勢優勢1 1:銅電鍍效率更高銅電鍍效率更高:銅柵線相比銀柵線形貌更好,體電阻率更低,導電性更強,同時,銅柵線與TCO薄膜之間附著更為緊密,接觸電阻相比低溫銀漿更小,綜合來看可提高電池轉換效率;優勢優勢2 2:銅電鍍金屬化成本可與銀包銅相當:銅電鍍金屬化成本可與銀包銅相當:我們預計遠期銀包銅+0BB的金屬化成本可降至0.06元/W,銅電鍍成熟后預計量產成本也約0.06元/W,但銅電鍍可提效但銅電鍍可提效0 0.2 2%-0 0.
23、3 3%,銀包銅可能會降效;銀包銅可能會降效;12圖:采用銅柵線的異質結電池結構圖:采用銅柵線的異質結電池結構圖:純銅的導電能力好于低溫銀漿圖:純銅的導電能力好于低溫銀漿圖:銅柵線與圖:銅柵線與ITO接觸更為致密接觸更為致密圖:銅柵線形貌更好圖:銅柵線形貌更好13數據來源:芯碁微裝公司公告,天風證券研究所13圖:銅電鍍的工藝路線圖:銅電鍍的工藝路線銅電鍍:主流工藝路線為銅電鍍:主流工藝路線為PVD沉積種子層沉積種子層-圖形化圖形化-金屬化金屬化14數據來源:邁為股份公眾號,芯碁微裝招股說明書,天風證券研究所14圖:銅電鍍的圖形化工藝路線選擇多樣圖:銅電鍍的圖形化工藝路線選擇多樣 異質結電池銅電
24、鍍的第一步可分為有種子層和無種子層異質結電池銅電鍍的第一步可分為有種子層和無種子層,由于無種子層難度較大由于無種子層難度較大,目前以有種子層為主目前以有種子層為主。異質結電池銅電鍍圖形化環節可供選擇的技術路線有三大類異質結電池銅電鍍圖形化環節可供選擇的技術路線有三大類,目前尚未統一:目前尚未統一:第一大類是光刻,根據是否有掩膜又分為兩種,一是需要使用掩膜的光刻,包括投影式光刻、接近/接觸式光刻,二是無需使用掩膜的光刻,直寫光刻根據輻射源的不同大致可進一步分為光學直寫光刻和帶電粒子直寫光刻,其中芯碁微裝可提供直寫光刻LDI設備;第二大類是噴墨打??;第三大類是激光開槽,該方式一般用于IBC電池的背
25、面柵線制備。圖:銅電鍍的圖形化環節可供選擇的技術路線較多,目前尚未達成統一圖:銅電鍍的圖形化環節可供選擇的技術路線較多,目前尚未達成統一銅電鍍:圖形化環節技術路線多樣,目前尚未統一銅電鍍:圖形化環節技術路線多樣,目前尚未統一15數據來源:芯碁微裝招股說明書,天風證券研究所15圖:直寫光刻、接近接觸式光刻、投影式光刻示意圖圖:直寫光刻、接近接觸式光刻、投影式光刻示意圖銅電鍍圖形化:激光直寫銅電鍍圖形化:激光直寫&投影式光刻投影式光刻 激光直寫光刻可用于滿足低端IC制造需求,相比激光直寫光刻,帶電粒子直寫光刻精度更高,但產能效率低,設備昂貴,對使用環境要求較高,該項技術目前主要應用在高端IC 掩膜
26、版制版領域,應用領域較為狹窄;掩膜光刻可用于滿足中高端IC制造需求。圖:圖:LDI激光直寫示意圖激光直寫示意圖應用領域應用領域直寫光刻直寫光刻掩膜光刻掩膜光刻光刻精光刻精度要求度要求激光直寫光刻激光直寫光刻帶電粒子束直寫光刻帶電粒子束直寫光刻IC前道制造滿足低端IC制造需求-滿足中高端IC制造需求高IC、FPD掩膜版制版FPD制造所需的掩膜版制版及IC制造所需的中低端掩膜版制版需求滿足IC制造高端掩膜版制版需求-中等IC后道封裝滿足先進封裝需求-滿足先進封裝需求較低FPD制造滿足低世代線需求-滿足中高世代線需求較低表:掩膜光刻與直寫光刻的比較表:掩膜光刻與直寫光刻的比較銅電鍍:激光直寫銅電鍍:
27、激光直寫vs投影式光刻投影式光刻16數據來源:Controllable Simultaneous Bifacial Cu-Plating forHigh-Efficiency Crystalline Silicon Solar Cells,Can Han,Guangtao Yang,羅博特科公司公告,東威科技公司公告,海源復材公司公告,天風證券研究所16表:雙面水平電鍍、垂直連續電鍍和表:雙面水平電鍍、垂直連續電鍍和VDI電鍍之間比較電鍍之間比較 金屬化:金屬化:目前產業主要在開發的是水平電鍍、VCP電鍍和VDI電鍍。東威科技第三代垂直連續電鍍設備產能80008000片片/小時小時,可達量產要
28、求;1GW電鍍設備需2-3臺,一臺設備對應價值量在1500-2000萬元,1 1GWGW電鍍設備價值量約電鍍設備價值量約50005000萬左右萬左右;若驗證順利有望于23年底前導入量產;羅博特科目前一套單軌產線的銅電鍍設備對應的標準配置是600600MWMW,單軌700-800MW的設備也可進行定制化開發,在在2 2月底或月底或3 3月初將進入第二階段驗證月初將進入第二階段驗證,與自動化設備進行全面對接,收集整線跑通數據結果。水平水平電鍍電鍍VCP電鍍電鍍VDI電鍍電鍍設備企業設備企業捷得寶東威科技羅博特科產能產能8000片/小時單軌產能600-800MW產業進展產業進展若驗證順利,23年底前
29、導入量產第一階段可行性論證通過,在2月底或3月初將進入第二階段驗證,與自動化設備全面對接,收集整線跑通數據結果 量產難點:量產難點:設備端:設備端:如何控制低成本情況下實現穩定的大產能是關鍵;工藝端工藝端:(1 1)銅柵線相比銀柵線更容易出現脫柵銅柵線相比銀柵線更容易出現脫柵:銅柵線是實心的,且柵線寬度更細,細柵線與TCO的接觸面積更??;(2)銅柵線的氧化問題:銅柵線在制作過程中會在兩個環節可能被氧化,一是用磁控濺射做完的種子層需要進入顯影液中時;二是電池片生產完成沒有短時間內完成封裝時,防止銅氧化的解決辦法是鍍錫防止銅氧化的解決辦法是鍍錫,錫的厚度約為錫的厚度約為1 1微米微米;材料端材料端
30、:圖形化環節中可以匹配光伏需求的低成本油墨開發較難;低成本油墨開發較難;環保端環保端:銅電鍍由于濕法工藝較多,會產生較多含銅的工業廢水。圖:垂直電鍍的原理示意圖圖:垂直電鍍的原理示意圖銅電鍍:金屬化設備名義產能已達到量產要求,設備、工藝、材料、環保等方面尚待成熟銅電鍍:金屬化設備名義產能已達到量產要求,設備、工藝、材料、環保等方面尚待成熟17數據來源:中國光伏行業協會CPIA公眾號,邁為股份公眾號,天風證券研究所17圖:銅電鍍的圖形化工藝路線選擇多樣圖:銅電鍍的圖形化工藝路線選擇多樣 HJTHJT電池中的電池中的TCOTCO膜層需同時滿足多項要求膜層需同時滿足多項要求,未來有望通過設備改進或復
31、合膜層的設計來降低靶材成本未來有望通過設備改進或復合膜層的設計來降低靶材成本。HJT電池中的TCO膜層需同時滿足透明性好、電導率高、與其接觸的硅薄膜的功函數相匹配、靶材料成本要足夠低、鍍成的薄膜較為穩定等要求。功函數匹配方面,由于HJT在HJT電池中TCO膜層與N型或P型非晶硅膜層接觸,屬于半導體與半導體接觸,TCO膜與金屬電極接觸,屬于半導體和金屬接觸;這兩種界面之間,當材料間功函數不匹配時會產生大的接觸電阻。目前HJT電池中較高的靶材成本主要由稀有元素銦構成,2023年2月23日銦價為230美元/公斤,未來可能通過復合膜層等方式來減少銦的用量。圖:應用圖:應用TCO復合膜層的復合膜層的HJ
32、T電池結構示意圖電池結構示意圖無銦化:無銦化:TCO膜層各項要求較高,可通過復合膜層等方式實現降本膜層各項要求較高,可通過復合膜層等方式實現降本HJT遠遠期破局之道:鈣鈦礦疊層期破局之道:鈣鈦礦疊層418請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明19數據來源:新型薄膜太陽能電池,丁建寧,華晟新能源Huasun公眾號,杭蕭鋼構公司公告,第1財經網,國際新能源網,天風證券研究所 已有中試線:華晟新能源已有中試線:華晟新能源(完成實現鈣鈦礦-HJT疊層電池 M6 M6 大面積疊層均勻制備大面積疊層均勻制備,目標2025年實現G12異質結鈣鈦礦晶硅疊層電池效率30%,G12-132組件功率840W+)、牛
33、津光伏(金風科技入股,已有鈣鈦礦疊層電池產線);中試線規劃建設中:中試線規劃建設中:寶馨科技(布局2GW異質結電池項目,與張春福、朱衛東教授團隊建立HJT-鈣鈦礦疊層電池合作關系,2024年啟動100MW鈣鈦礦疊層線的建設,實驗室效率大于32%,加速老化等效外推達到25年;2026年鈣鈦礦/異質結疊層GW級產線升級,實現量產210半片鈣鈦礦/異質結疊層電池,電池效率在基底異質結的基礎上提升率大于15%,首年衰減不超過3%,以后每年衰減不超過0.5%);已有實驗線:已有實驗線:晶科能源(實驗室中研發,Topcon/Topcon/鈣鈦礦疊層太陽能電池效率達鈣鈦礦疊層太陽能電池效率達27.6%27.
34、6%)、通威股份(鈣鈦礦實驗室已經建立完成,首塊鈣鈦礦電池原定首塊鈣鈦礦電池原定20222022年內下線年內下線)。19 鈣鈦礦太陽電池和傳統晶硅太陽電池疊加形成的疊層太陽電池,寬帶隙鈣鈦礦材料吸收短/中波段入射光,窄帶系單晶硅材料吸收中/長波段入射光,可最大限度利用太陽光。HJT/HJT/鈣鈦礦疊層電池可實現更高的光電轉換效率:鈣鈦礦疊層電池可實現更高的光電轉換效率:在轉化效率貢獻上,異質結可以貢獻25%-26%的轉化效率,而鈣鈦礦疊層則是增加其3%-5%增量效益。圖:鈣鈦礦吸收短波長的光,晶硅層吸收長波長光圖:鈣鈦礦吸收短波長的光,晶硅層吸收長波長光異質結與鈣鈦礦具有良好的疊層電池匹配度,
35、國內企業已開始陸續布局異質結與鈣鈦礦具有良好的疊層電池匹配度,國內企業已開始陸續布局圖:圖:HJT/鈣鈦礦疊層電池結構鈣鈦礦疊層電池結構20 成本瓶頸而非效率瓶頸成本瓶頸而非效率瓶頸數據來源:邁為股份官網,捷佳偉創公眾號,愛疆科技公眾號,天風證券研究所異質結異質結/鈣鈦礦疊層電池制備流程包括鈣鈦礦疊層電池制備流程包括6 6步:步:(1 1)清洗制絨;清洗制絨;(2 2)硅基薄膜沉積硅基薄膜沉積(鈍化表面結構鈍化表面結構,形成形成PNPN結結);(3 3)透明導電薄膜沉透明導電薄膜沉積;積;(4 4)ETLETL層和鈣鈦礦層沉積;層和鈣鈦礦層沉積;(5 5)HTLHTL層和受光面層和受光面TCO
36、TCO層沉積;層沉積;(6 6)金屬化金屬化。圖:圖:HJT-鈣鈦礦疊層電池生產步驟鈣鈦礦疊層電池生產步驟20異質結異質結/鈣鈦礦疊層電池制備流程包括鈣鈦礦疊層電池制備流程包括6步步圖:圖:HJT-鈣鈦礦疊層電池生產步驟示意圖鈣鈦礦疊層電池生產步驟示意圖HJT大規模商業化需要三大前置條件;大規模商業化需要三大前置條件;23年重點看漿料成本年重點看漿料成本,23年底年底HJT電池片單電池片單W成成本預計比本預計比TOPCon高高0.03元;元;24年重點看靶材成本年重點看靶材成本,24年底年底HJT電池片單電池片單W成成本預計比本預計比TOPCon高高0.02元或持平元或持平。521請務必閱讀正
37、文之后的信息披露和免責申明電池效率方面:電池效率方面:HJT在電池絕對效率上需比在電池絕對效率上需比TOPCon電池高約電池高約1%。根據CPIA,2022年TOPCon電池平均轉換效率為24.5%,HJT電池平均轉換效率為24.6%,HJT相比TOPCon尚未體現出效率上的明顯優勢。由于TOPCon電池的初始設備投資成本約1.8億元/GW,HJT預計為3.5億元/GW,展望遠期來看HJT的初始設備投資依舊會高于TOPCon,若HJT組件和TOPCon組件的單W盈利相同,就算單W生產成本可與TOPCon打平,同樣在5年的技術迭代周期內HJT的盈利能力也不如TOPCon。因此,我們認為在以TOP
38、Con為對標之下,HJT大規模商業化的前置條件之一為需在效率上領先TOPCon約1%。若以TOPCon25%的電池效率計算,1%的絕對效率增益對應組件功率約4%的提升,理論上在組件端相比TOPCon可獲得約2毛的溢價,即使在相對保守的假設下進行測算,溢價預計可達到約1毛,相應HJT的成本回收周期可與TOPCon持平甚至更短,后續盈利能力也會更強。HJT大規模商業化的前置條件:相比大規模商業化的前置條件:相比TOPCon效率高約效率高約1%、成本即將打平、相關供應鏈成熟穩定、成本即將打平、相關供應鏈成熟穩定22資料來源:中國光伏行業協會CPIA官網,天風證券研究所圖:圖:2018-2022年間年
39、間PERC電池與電池與BSF電池效率電池效率圖:圖:2018-2022年間年間HJT電池與電池與TOPCon電池效率電池效率0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%20182019202020212022BSF-多晶PERC-多晶PERC-單晶19.0%20.0%21.0%22.0%23.0%24.0%25.0%20182019202020212022TOPCon電池異質結電池成本方面:行業開始大規模擴產新型電池的時間點是在成本即將打平時成本方面:行業開始大規模擴產新型電池的時間點是在成本即將打平時,而非完全打平時而非完全打平時。行業開始進行新型電池技術路線的迭代升級時,新型電
40、池的總成本往往略高于原有電池路線,憑借更高組件功率獲得的溢價可在整體經濟性上占優。2022年年TOPCon電池片單電池片單W成本相比成本相比PERC高高0.04元元,HJT相比相比PERC高高0.11元元,我們我們預計預計23年底年底TOPCon單單W電池片成本可以與電池片成本可以與PERC打平打平,HJT相比相比PERC略高略高。我們認為HJT降本進度取決于以下幾方面,一是一是量產應用雙面微晶后的HJT電池效率和生產運行穩定性;二是二是串焊機是否可支持更薄厚度的硅片和0BB組件;三是三是銀包銅在電站端的可靠性驗證;四是四是設備零部件是否可進一步國產化來降低整線投資成本。供應鏈穩定性方面供應鏈
41、穩定性方面:我們認為HJT大規模商業化需主流大廠的認可,建立成熟穩定的供應鏈體系相對重要。23資料來源:TCL中環公眾號,聚和材料招股說明書,晶科能源公司公告,財聯社公眾號,SOLARZOOM光儲億家公眾號,中國光伏行業協會CPIA官網,Wind,天風證券研究所圖:圖:2022年年PERC、TOPCon、HJT成本對比成本對比含稅價格含稅價格單位單位PERCPERCTOPConTOPConHJTHJT硅片成本元/W0.81 0.80 0.76 漿料成本元/W0.06 0.08 0.14 靶材成本元/W-0.044 設備折舊元/W0.0130.018 0.036人工成本元/W0.010.02 0
42、.02電力成本元/W0.0270.028 0.024其他成本+期間費用元/W0.100.100.10非硅成本合計元/W0.21 0.21 0.24 0.24 0.36 0.36 電池片成本元/W1.02 1.02 1.05 1.05 1.12 1.12 電池片良率99.0%98.0%98.0%電池片全成本元/W1.03 1.07 1.14 HJT大規模商業化的前置條件:相比大規模商業化的前置條件:相比TOPCon效率高約效率高約1%、成本即將打平、相關供應鏈成熟穩定、成本即將打平、相關供應鏈成熟穩定2023年需關注硅料價格下降對于年需關注硅料價格下降對于HJT與與TOPCon動態成本比較上的影
43、響動態成本比較上的影響,經我們測算經我們測算,當硅料價格由當硅料價格由25萬元萬元/噸下降至噸下降至15萬元萬元/噸和噸和10萬元萬元/噸時噸時,HJT相比相比TOPCon在單在單W硅片成本上均會由節約硅片成本上均會由節約0.06元變為節約元變為節約0.04元:元:23年初,假設按硅料25萬元/噸、硅片厚度TOPCon140m、HJT130m,HJT單W硅片成本相比TOPCon節約0.06元;23年底,假設按硅料15萬元/噸、TOPCon硅片130m、HJT 硅片120m,HJT單W硅片成本相比TOPCon節約0.04元;24年底,按相對極限值去測算,即硅料價格10萬元/噸、TOPCon硅片1
44、25m、HJT硅片100m,HJT單W硅片成本相比TOPCon同樣會節約0.04元。成本測算:硅料價格下降至成本測算:硅料價格下降至10萬元萬元/噸時,噸時,HJT單單W硅片成本預計相比硅片成本預計相比TOPCon節約節約0.04元元24資料來源:PVinfolink公眾號,TCL中環公眾號,晶科能源公司公告,東方日升公司公告,天風證券研究所表:不同硅料價格下表:不同硅料價格下HJT、TOPCon單單W硅片成本測算硅片成本測算硅料價格(萬元硅料價格(萬元/噸)噸)1010151520202525TOPConHJTTOPConHJTTOPConHJTTOPConHJT硅片尺寸1822101822
45、10182210182210中環硅片厚度(m)130130130130140130140130中環硅片價格(元/pc)5.49 7.27 5.94 7.81 6.528.357.00 8.89 電池片效率25.5%26.0%25.0%25.5%24.8%25.3%24.5%25.0%單片電池片功率(W)8.4411.478.2711.258.2011.168.1011.03實際使用硅片厚度(m)125 100 130 120 140 130 140 130 實際使用硅片價格(元/片)5.46 7.02 5.94 7.68 6.52 8.35 7.00 8.89 單W硅片成本(元/W)0.65
46、0.61 0.72 0.68 0.79 0.75 0.86 0.81 HJTHJT-TOPConTOPCon單單WW節約節約(元)(元)-0.04-0.04-0.05-0.06 25數據來源:TCL中環公眾號,晶科能源公司公告,東方日升公司公告,中國光伏行業協會CPIA官網,Wind,財聯社公眾號,SOLARZOOM公眾號,天風證券研究所20232023年硅料價格下降后需重點關注年硅料價格下降后需重點關注HJTHJT漿料降本進展漿料降本進展,假設2023年底硅料價格按15萬元/噸,HJT在應用0BB+銀包銅后預計漿料成本為0.08元/W,則20232023年底年底HJTHJT單單WW電池片全成
47、電池片全成本預計比本預計比TOPConTOPCon貴貴0 0.0303元;元;假設2024年底硅料價格按10萬元/噸,HJT單W漿料成本進一步下降至0.07元/W,同時同時HJTHJT靶材成本若可降至靶材成本若可降至0 0.003003元元/W/W左右左右,則則HJTHJT電池片全成本有望與電池片全成本有望與TOPConTOPCon打平;打平;HJTHJT單單GWGW設備投資有望繼續下降設備投資有望繼續下降,初始投資回收周期有望進一步縮短初始投資回收周期有望進一步縮短。我們預計,HJT設備折舊成本當前約0.036元/W,后續伴隨PECVD腔體等零部件國產化程度提高后,HJT整線設備價格有望降至
48、3億元左右,屆時不止設備折舊費用更低,HJT成本回收周期也更短,性價比將會更高。25成本測算:硅料降價后成本測算:硅料降價后23年重點看漿料成本年重點看漿料成本,年底年底HJT電池片單電池片單W成本預計比成本預計比TOPCon高高0.03元;元;24年重點看靶材成本年重點看靶材成本,若實現無銦化則有望與若實現無銦化則有望與TOPCon電池片打平電池片打平含稅價格單位PERCTOPConHJT硅片成本元/W0.75 0.72 0.68 漿料成本元/W0.05 0.06 0.08 靶材成本元/W-0.034 設備折舊元/W0.0130.018 0.036人工成本元/W0.010.02 0.02電力
49、成本元/W0.020.02 0.02其他成本+期間費用元/W0.100.100.10非硅成本合計非硅成本合計元元/WW0.19 0.19 0.22 0.22 0.29 0.29 電池片成本電池片成本元元/WW0.94 0.94 0.94 0.94 0.97 0.97 電池片良率99.0%98.0%98.0%電池片全成本元/W0.95 0.96 0.99 含稅價格單位PERCTOPConHJT硅片成本元/W0.70 0.65 0.61 漿料成本元/W0.05 0.05 0.07 靶材成本元/W-0.023 設備折舊元/W0.0130.016 0.03人工成本元/W0.010.02 0.02電力成
50、本元/W0.020.02 0.02其他成本+期間費用元/W0.100.100.10非硅成本合計非硅成本合計元元/WW0.19 0.19 0.20 0.20 0.26 0.26 電池片成本電池片成本元元/WW0.89 0.89 0.85 0.85 0.88 0.88 電池片良率99.0%98.0%98.0%電池片全成本元/W0.90 0.87 0.89 表:表:2023年年底三種電池成本對比年年底三種電池成本對比表:表:2024年年底三種電池成本對比年年底三種電池成本對比26數據來源:東方日升公司公告,華晟新能源Huasun公眾號,金剛光伏公司公告,天風證券研究所 隨著隨著 HJTHJT 經濟性
51、逐步凸顯經濟性逐步凸顯,20232023年年HJTHJT擴產規模預計擴產規模預計5050-6060GWGW,20242024年預計年預計9090-100100GWGW,目前目前進展較快的包括:東方日升目前主要的在建電池組件產能是位于寧海的“浙江寧海5GW N型超低碳高效異質結電池片與10GW高效太陽能組件項目”、位于江蘇金壇的“4GW高效太陽能電池片和6GW高效太陽能電池組件項目”以及位于安徽滁州的“年產 10GW高效太陽能電池項目”,上述項目將于2023年上半年逐步投產;華晟新能源2022年12月底異質結產品累計出貨量達1GW,根據公司規劃,23 年底總產能將達 15GW;金剛光伏酒泉項目首
52、批生產線進入調試階段,根據公司規劃,23Q1 酒泉雙面微晶項目將出片,23 年公司產能將達 6GW。26行業擴產:行業擴產:2023年年HJT擴產規模預計擴產規模預計50-60GW,2024年預計年預計90-100GW投資機會投資機會627請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明28數據來源:捷佳偉創公眾號,羅博特科公司公告,帝爾激光公司公告,東威科技公司公告,芯碁微裝公司公告,天風證券研究所PECVDPECVD設備設備 邁為股份邁為股份(機械團隊覆蓋機械團隊覆蓋):可提供異質結電池制造整體解決方案,異質結大規模放量的三大前置條件我們認為2024年可能會滿足,對應2024年HJT擴產量級有望超預
53、期,同時需關注2023年主流客戶的HJT設備選擇和公司自身0BB進展;捷佳偉創捷佳偉創(機械團隊覆蓋機械團隊覆蓋):公司PE-poly裝備技術方案成為TOPCon技術路線的主流選擇,市占率已超過50%,HJT設備從0到1,HJT板式PECVD路線微晶工藝的量產平均轉換效率持續穩定達到25%以上;金屬化設備金屬化設備 帝爾激光帝爾激光(機械團隊覆蓋機械團隊覆蓋):激光轉印設備在HJT上可節約30%-40%漿料并帶來電池效率0.3%以上的提升;羅博特科:羅博特科:1)公司異質結電池銅電鍍設備已于2022 年 12 月成功交付,該套方案重點解決了目前生產中產能低、運營成本高等核心問題,具有產能大、柔
54、性強、易維護等典型的技術特點,將幫助用戶有效降低初始投資及設備運行成本;2)公司與國家電投集團雙方就銅柵線異質結電池 VDI 電鍍技術的解決方案展開合作,包括雙方現有技術或工藝的驗證及量產化應用、新技術及工藝的合作開發以及銅電鍍相關工藝和設備的開發應用;東威科技東威科技(機械團隊覆蓋機械團隊覆蓋):HJT銅電鍍VCP電鍍設備,已有8000片/h設備,后續關注客戶端驗證結果;芯碁微裝芯碁微裝(機械團隊覆蓋機械團隊覆蓋):2022年底公司激光直寫設備產能6000片/小時,后續產能有望進一步提升,價格有望進一步下降;0 0BBBB組件設備組件設備 奧特維奧特維(電新電新、機械團隊聯合覆蓋機械團隊聯合
55、覆蓋):公司的串焊機針對SMBB技術已經成熟量產,同時也在驗證0BB串焊工藝。28設備:建議關注邁為股份、捷佳偉創、帝爾激光、羅博特科、東威科技、芯碁微裝、奧特維設備:建議關注邁為股份、捷佳偉創、帝爾激光、羅博特科、東威科技、芯碁微裝、奧特維29數據來源:東方日升公司公告,三五互聯公司公告,賽伍技術Cybrid公眾號,聚和材料招股說明書,天風證券研究所主材主材 東方日升:東方日升:公司浙江寧海5GW N型超低碳高效異質結電池片與10GW高效太陽能組件項目的相關設備招投標工作已陸續完成,截至2023年2月,公司江蘇金壇中試線產出的異質結電池平均效率達25.2%以上,良率達98.5%;三五互聯:三
56、五互聯:公司擬在眉山市建設8GW超高效異質結(HJT)電池生產線,總投資約40億元,2024年6月30日前完成5GW生產線建設并正式投產;2025年6月30日前計劃完成全部8GW生產線建設并實現滿產。輔材輔材 賽伍技術賽伍技術(電新電新、基礎化工團隊聯合覆蓋基礎化工團隊聯合覆蓋):轉光膜既可以保證異質結組件初始功率,又能保證比較少的組件衰減,經過測算,使用賽伍技術光轉膜,組件廠出廠功率目前基本在每塊組件上可以實現大約1.5%的增益。2023年2月15日,賽伍技術光轉膜Raybo film(鐳博膠膜)成功面向客戶完成批量交付;聚和材料:聚和材料:異質結電池高導電低溫銀漿已實現客戶端量產,技術持續
57、精進中。29主材:建議關注東方日升、三五互聯;輔材重點推薦賽伍技術、聚和材料主材:建議關注東方日升、三五互聯;輔材重點推薦賽伍技術、聚和材料30風險提示風險提示新技術進展不及預期新技術進展不及預期。如果HJT相關降本技術的驗證或應用結果不達預期,可能會影響HJT的降本速度和需求釋放。技術路徑顛覆。技術路徑顛覆。如果原有的生產技術被新的生產技術所顛覆或取代,可能會對原有技術對應的設備生產商或材料生產商造成負面影響,也可能導致選擇不同技術路徑的生產商的格局發生變化。競爭格局惡化。競爭格局惡化。HJT處于產業化初期,參與者相對較少。未來隨著行業規模擴大,可能會有越來越多新公司加入競爭,導致競爭格局惡
58、化。部分測算基于主觀假設,僅供參考。部分測算基于主觀假設,僅供參考。請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明31請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明股票投資評級自報告日后的6個月內,相對同期滬深300指數的漲跌幅行業投資評級自報告日后的6個月內,相對同期滬深300指數的漲跌幅買入預期股價相對收益20%以上增持預期股價相對收益10%-20%持有預期股價相對收益-10%-10%賣出預期股價相對收益-10%以下強于大市預期行業指數漲幅5%以上中性預期行業指數漲幅-5%-5%弱于大市預期行業指數漲幅-5%以下投資評級聲明投資評級聲明類別類別說明說明評級評級體系體系分析師聲明分析師聲明本報告署名分析師在
59、此聲明:我們具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力,本報告所表述的所有觀點均準確地反映了我們對標的證券和發行人的個人看法。我們所得報酬的任何部分不曾與,不與,也將不會與本報告中的具體投資建議或觀點有直接或間接聯系。一般聲明一般聲明除非另有規定,本報告中的所有材料版權均屬天風證券股份有限公司(已獲中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格)及其附屬機構(以下統稱“天風證券”)。未經天風證券事先書面授權,不得以任何方式修改、發送或者復制本報告及其所包含的材料、內容。所有本報告中使用的商標、服務標識及標記均為天風證券的商標、服務標識及標記。本報告是機密的,僅供我們的客戶使用,天風
60、證券不因收件人收到本報告而視其為天風證券的客戶。本報告中的信息均來源于我們認為可靠的已公開資料,但天風證券對這些信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告中的信息、意見等均僅供客戶參考,不構成所述證券買賣的出價或征價邀請或要約。該等信息、意見并未考慮到獲取本報告人員的具體投資目的、財務狀況以及特定需求,在任何時候均不構成對任何人的個人推薦??蛻魬攲Ρ緢蟾嬷械男畔⒑鸵庖娺M行獨立評估,并應同時考量各自的投資目的、財務狀況和特定需求,必要時就法律、商業、財務、稅收等方面咨詢專家的意見。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,天風證券及/或其關聯人員均不承擔任何法律責任。本報告所載的意見、評估及預測僅為
61、本報告出具日的觀點和判斷。該等意見、評估及預測無需通知即可隨時更改。過往的表現亦不應作為日后表現的預示和擔保。在不同時期,天風證券可能會發出與本報告所載意見、評估及預測不一致的研究報告。天風證券的銷售人員、交易人員以及其他專業人士可能會依據不同假設和標準、采用不同的分析方法而口頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。天風證券沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。天風證券的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。特別聲明特別聲明在法律許可的情況下,天風證券可能會持有本報告中提及公司所發行的證券并進行交易,也可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問和金融產品等各種金融服務。因此,投資者應當考慮到天風證券及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突,投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一參考依據。THANKS32