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PERC VS HJT VS TOPCon,明年是誰的天下

欄目:行業(yè)動(dòng)態(tài) 發(fā)布時(shí)間:2021-12-09
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針對(duì)PERC、TOPCon和HJT這幾種主流的技術(shù)路線,從效率、成本及工藝等多個(gè)角度對(duì)比:

1)從效率角度看:TOPCon電池的極限理論效率達(dá)到28.7%,高于HJT的27.5%和PERC的24.5%。而從目前量產(chǎn)效率看,PERC已經(jīng)達(dá)到23%附近,TOPCon和HJT已經(jīng)超過24%,但距極限效率仍有一定差距,效率提升的空間更大;



      2)從工藝角度看:PERC目前最成熟,TOPCon需要在PERC產(chǎn)線上增加擴(kuò)散、刻蝕及沉積設(shè)備改造,成本增加幅度?。欢鳫JT電池工藝最簡單、步驟最少(核心工藝僅4步),但基本全部替換掉PERC產(chǎn)線,IBC電池工藝最難最復(fù)雜,需要用離子注入工藝提供生產(chǎn)技術(shù)門檻;

3)從成本角度看:PERC產(chǎn)業(yè)化最快,成本低,TOPCon電池兼容性最高,可從PERC/PERT產(chǎn)線升級(jí),IBC次之,HJT電池完全不兼容現(xiàn)有設(shè)備,需要新建產(chǎn)線,HJT單GW投資較PERC高2.5億元,較TOPCon高近2億元,仍有下降空間。

TOPCon:延長PERC產(chǎn)線生命周期,未來2-3年性價(jià)比首選。

國內(nèi)近兩年來PERC新建產(chǎn)線預(yù)留TOPCon改造空間,目前擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃也紛紛轉(zhuǎn)向N型技術(shù)產(chǎn)線建設(shè)。面對(duì)目前巨大的PERC電池產(chǎn)能,TOPCon和PERC電池技術(shù)和產(chǎn)線設(shè)備兼容性較強(qiáng),以PERC產(chǎn)線現(xiàn)有設(shè)備改造為主,主要新增設(shè)備在非晶硅沉積的LPCVD/PECVD設(shè)備以及鍍膜設(shè)備環(huán)節(jié)。目前PERC電池產(chǎn)線單GW投資在1.5-2.0億元,而僅需6000-8000萬元即可改造升級(jí)為TOPCon產(chǎn)線。在面臨大規(guī)模PERC產(chǎn)線設(shè)備資產(chǎn)折舊計(jì)提壓力下,改造為TOPCon拉長設(shè)備使用周期,降低沉沒風(fēng)險(xiǎn),是未來2-3年極具性價(jià)比的路線。



      量產(chǎn)效率提升明顯,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提速。TOPCon作為高效晶硅電池發(fā)展方向之一,實(shí)驗(yàn)室屢次創(chuàng)下新高,產(chǎn)業(yè)化最高效率也突破25%。從目前TOPCon量產(chǎn)情況看,平均量產(chǎn)效率主要在24%左右,最高效率達(dá)到24.5%-25%,包括隆基股份、通威股份、中來股份等電池廠商,最新量產(chǎn)及規(guī)劃產(chǎn)能超15GW。我們預(yù)計(jì)到2025年TOPCon產(chǎn)能占比進(jìn)一步提升至20%。2019年開始新擴(kuò)建的PERC產(chǎn)線都有兼容TOPCon升級(jí)空間,隨著TOPCon產(chǎn)業(yè)化加速,新增產(chǎn)能和存量設(shè)備更新打開市場空間,龍頭設(shè)備廠商將明顯受益。

HJT:國產(chǎn)化降本空間大,有望成下一代主流技術(shù)。

1)雙面發(fā)電提升效率。HJT雙面對(duì)稱結(jié)構(gòu),發(fā)電量要超出單面電池10%+,目前雙面率已經(jīng)達(dá)到95%,相比其他工藝路線有明顯的發(fā)電增益優(yōu)勢;

2)光衰減低+溫度系數(shù)低,穩(wěn)定性強(qiáng)。HJT電池通過良好的鍍膜工藝來降低界面復(fù)合改善TCO層及Ag接觸性能。HJT電池10年衰減小于3%,25年僅下降8%。且電池溫度系數(shù)小,能減少太陽光帶來的熱損失;

3)工藝流程更加簡化,提效降本空間更大。相比PERC的8道和TOPCon的10道工藝,HJT僅需4道工序即可完成,在<250℃低溫環(huán)境下制備,相比于傳統(tǒng)P-N結(jié)在900℃高溫下制備,有利于薄片化和降低熱損傷來降低硅片成本,從生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率上更有優(yōu)勢和提升空間。



      目前HJT電池生產(chǎn)成本0.9元/W以下,高于PERC的成本0.7元/W;預(yù)計(jì)2022年HJT電池的硅片成本和非硅成本較目前降低40%+,相較于單晶PERC電池的性價(jià)比優(yōu)勢有望逐步顯現(xiàn)。目前產(chǎn)業(yè)界主要從銀漿、硅片及設(shè)備三方面著手:

1)銀漿成本:低溫銀漿國產(chǎn)化+銀包銅技術(shù)+SMBB技術(shù),判斷共同推動(dòng)降本60%以上。①國內(nèi)低溫銀漿實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化突破,且銀包銅技術(shù)已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室開始向量產(chǎn)線轉(zhuǎn)換,銀漿耗量和價(jià)格將明顯下降;②低溫工藝能降低柵線寬度至15μm以內(nèi),多主柵技術(shù)導(dǎo)致銀漿用量下降35%;③通過高精度無接觸新型印刷技術(shù)降低銀漿耗量,帝爾激光、邁為股份等均在研發(fā)。我們判斷,通過“銀漿國產(chǎn)化+銀包銅技術(shù)+SMBB”組合,銀漿耗量可降至10mg/W,降本幅度超60%;

2)硅片成本:HJT硅片減薄降本提效,預(yù)計(jì)成本下降幅度超40%。薄片化有利于降低硅片成本,HJT電池是對(duì)稱結(jié)構(gòu),易于薄片化且不影響效率,目前PERC厚度為170μm,我們預(yù)計(jì)到2022年可降至130μm以下,使得Voc上升,進(jìn)一步提效降本。我們預(yù)計(jì)硅片成本將從2020年0.48元/W下降至2022年0.27元/W,降本超40%;

3)設(shè)備方面降本:目前單GW成本低于4億元,未來仍有40%降本空間。HJT制作工藝流程大幅簡化,制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO薄膜沉積、電極金屬化四個(gè)步驟,分別對(duì)應(yīng)制絨清洗、PECVD、PVD/RPD、絲印/電鍍四道工藝設(shè)備。隨著邁為、捷佳及鈞石等國內(nèi)設(shè)備廠商積極推進(jìn)HJT整線設(shè)備產(chǎn)業(yè)化,帶動(dòng)核心設(shè)備價(jià)格持續(xù)下降,Solarzoom預(yù)計(jì)2022年設(shè)備成本有望降至3億元/GW以內(nèi),折舊成本下降至0.03元/W,降本空間高達(dá)40%。



      新老玩家紛紛入局,HJT擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏加快。鈞石、通威等廠商早在2019年之前就已開始規(guī)劃HJT產(chǎn)能。隨著HJT產(chǎn)線成本不斷下降,越來越多的新玩家入局,安徽華晟一期項(xiàng)目進(jìn)展順利,Q3進(jìn)行二期2GW項(xiàng)目招標(biāo)。2021年5月,明陽智能發(fā)布公告稱將投資建設(shè)年產(chǎn)5GW光伏高效電池和5GW光伏高效組件項(xiàng)目。2021年5月開始,愛康集團(tuán)相關(guān)的HJT產(chǎn)線陸續(xù)進(jìn)入建設(shè)期,預(yù)計(jì)下半年設(shè)備將逐步入場并投產(chǎn)出片。2021年6月金剛玻璃發(fā)布公告,決定投資建設(shè)1.2GW大尺寸半片超高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池及組件項(xiàng)目,目前相關(guān)設(shè)備已經(jīng)進(jìn)場。截止目前,已經(jīng)有超10GW在建或招標(biāo),我們預(yù)計(jì)到明年上半年,異質(zhì)結(jié)量產(chǎn)線投產(chǎn)進(jìn)度將加速。

效率提升+設(shè)備降本空間大,HJT電池產(chǎn)能規(guī)劃超120GW。隨著設(shè)備加速國產(chǎn)化和工藝逐步提升,國內(nèi)華晟、金剛玻璃及明陽智能等新進(jìn)入廠商紛紛入局異質(zhì)結(jié)GW級(jí)別量產(chǎn)線。對(duì)PERC龍頭電池廠商而言,通威股份、隆基股份等開始GW級(jí)別異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)線。海外方面,梅耶博格、REC等海外電池廠商也加速布局HJT電池量產(chǎn)線,僅2021H1就宣布了超8GW的新建項(xiàng)目計(jì)劃。截至目前,全球HJT規(guī)劃產(chǎn)能已經(jīng)超過120GW,隨著設(shè)備、關(guān)鍵材料的進(jìn)一步降本和工藝提升,預(yù)計(jì)HJT量產(chǎn)節(jié)奏將進(jìn)一步加快。我們預(yù)計(jì),2025年HJT電池新增/合計(jì)產(chǎn)能分別為106/306GW,新增產(chǎn)能五年CAGR為123.5%。


(文章來源:未來智庫)