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1、我們認為下一代技術路徑很可能是異質結+鈣鈦礦疊層。a.疊層電池結構可減少傳統單結電池結構導致的效率損失。單結電池效率損失主要來自高于帶隙能量光子的熱化損失,以及低于帶隙能量光子不能被吸收利用的損失。疊層電池通過寬帶隙的頂電池結合窄帶隙的底電池,采用不同禁帶寬度的材料吸收不同能量的太陽光,從而提升電池光電轉換效率。b.鈣鈦礦材料是疊層材料理想選擇,與晶硅共同制成疊層電池光電轉換效率大幅提升。鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池的理論光電轉換效率達43%,鈣鈦礦材料光吸收系數高、載流子遷移率高、載流子壽命長使其具有優異的光電特性,且具有帶隙可調(通過成分調控可以實現帶隙在 1.4-2.2eV 之間變化)和工
2、藝簡單的特點,是理想的頂電池材料。晶硅電池具有 1.12eV 的合適帶隙寬度、高開路電壓、高光電轉換效率、低制備成本等優點,是理想的底電池材料。c.HIT與鈣鈦礦在制備工藝上適配度更高。其一,Perc 與 TOPCon電池均在高溫環境制備,而 HIT電池目前制備溫度低于 200,與鈣鈦礦材料工藝在溫度條件上匹配度較高。其二,HIT可與鈣鈦礦共用一層 TCO薄膜從而降低成本(如果鈣鈦礦采取兩端法結構,則必須要和 HIT共用 TCO,四端結構則無此要求)。由于 HIT 電池在制備環境、工藝流程上與 Perc電池產線兼容性低,需要進行新的產能投資,而相關技術還在快速變革,因此不少企業仍處觀望狀態。目
3、前國內已有包括通威、晉能、華晟、中智、東方日升、山煤、愛康等多家企業有意或已投產 HIT 電池。當前時點,數家先行廠商的生產結果值得關注:1)安徽華晟生產數據(關注銀耗);2)阿特斯半片生產數據;3)愛康 RPD 生產數據。我們認為生產數據出爐后,越來越多的企業將會投產已具有性價比的 HIT電池,HIT產業化進程不會放緩。當前HIT 生產成本較高,后續降本空間廣闊當前時點,我們測算 HIT生產成本相較于 Perc高約 0.25元。由于 HIT采用 N 型硅片,因此硅片成本較高。此外,非硅成本差異較大,非硅成本差異主要源于銀漿漿料成本、靶材成本及設備折舊成本。HIT工藝正在快速進化,后續硅片、銀
4、漿、靶材、折舊等方面降本空間極大。 減薄硅片厚度大幅降低硅片成本,P、N 型硅片未來價差收窄硅片減薄大幅降低硅片成本Perc及 TOPCon電池工藝均涉及高溫工序且工藝步驟較多,不利于硅片的薄片化制作。HIT是低溫工藝,工序較少,可以使用更薄的硅片,松下已實現薄至 100 微米硅片,假設現在硅片厚度約 170 微米,預計兩年后 N 型硅片厚度在 120微米,以 M6 每片價格 3.575 元(含稅)、功率 6.58W、金剛線徑 60微米測算,硅片減薄帶來成本降幅約 0.118 元 /W。在當前硅料緊缺的情況下,HIT單 W硅耗低的優勢更加明顯。P、N 型硅片價差未來大概率收窄HIT電
5、池使用N型硅片,對生產原料、生產工藝要求更嚴格,因此價格更貴。N型硅片少子壽命(1000s)遠高于 P 型硅片(50s),由于摻雜磷元素不會形成硼氧原子對,N型硅片光致衰減很低。目前 N型料還依賴進口導致 N 型硅片較 P 型價格高約 10%。理論上來說,顆粒硅的產品特性更適合使用 CCZ 工藝生產 N 型硅片,目前顆粒硅仍存在氫跳、硅粉表面積大易吸附雜質等問題:由于顆粒硅表面存在懸掛鍵,氫與懸掛鍵結合,熔化時釋放氫氣進而發生跳料。若能通過工藝升級解決這些問題,則N型片與P型價差收窄,HIT性價比進一步超越P-Perc。低溫銀漿技術壁壘較低,銀價、銀耗將雙降國產化+放量后,預計銀漿價格下降光伏
6、銀漿是一種以銀粉為基材的功能性材料,是由高純度(99.9%)金屬銀微粒、玻璃氧化物、有機樹脂、有機溶劑等所組成的一種機械混和物漿料,呈粘稠狀,在光伏產業中主要應用于電池的正背面電極。由于 HIT 電池制程溫度低,因此主要使用低溫銀漿,其生產工序主要分為配料、混料、攪拌、三輥混合、過濾包裝五大步驟。制備低溫銀漿主要的技術壁壘在于:a. 配方選擇:1)要解決降低電極線電阻和提升電極焊接附著力之間的技術矛盾,在降低電極線電阻的同時保證電極的長期可靠性。由于高溫銀漿使用的 1-3m 球形銀粉無法在低溫工藝中使用,配料過程中需要研制 HIT 低溫銀漿專用銀粉。b. 三輥混合程序中,HIT 銀漿是低溫固化
7、型有機體系,對濕度和雜質敏感,對比高溫銀漿需提升剪切速度,溫度、輥距控制精度等。低溫銀漿放量后有望降價,國產化將降低儲存運輸成本。目前,低溫銀漿市場以日本京都 ELEX(KE)、日本住友、日本昭榮、日本 Nanotech、美國漢高、杜邦等海外廠商為主。其中日本 KE 專注開發低溫銀漿,特別是 HIT 電池使用的高導電性低溫銀漿,市占率領先。由于低溫銀漿需要在低溫環境進行儲藏,冷鏈運輸成本高,如海外廠商未來在中國建廠,將大幅降低銀漿運輸成本。國內廠商亦在不斷突破:1)蘇州晶銀為國內銀漿行業龍頭,已實現 HIT低溫銀漿量產,向國內外光伏廠商供貨;2)帝科股份已涉足 HIT 低溫銀漿領域,開始向通威
8、供樣試產。預計低溫銀漿國產化放量生產后價格將大幅下降。HIT 銀漿耗量持續下降由于 HIT 雙面均需要印刷電極,因此當前 HIT 電池銀漿耗量遠高于 Perc和 TPOCon 電池。2020 年,P-Perc 型電池銀漿消耗量約 107.3mg/片,同比下降 6.5%,其中背銀消耗量約 29.1mg/片;TOPCon 電池片正面使用的銀(鋁)漿(95%銀)消耗量約 87.1mg/片(TOPCon 電池正面主柵使用銀漿,細柵使用銀鋁漿),背銀消耗量約 77mg/片;異質結電池雙面低溫銀漿消耗量約 223.3mg/片,同比下降 25.6%。降低銀耗對于異質結的大規模利用至關重要,現在可通過多主柵、引入銅工藝等手段降低銀耗: