“增效+降本”是光伏行业十四五里面的重要看点,随着光伏发电平价并网逐步实现,行业迎来的真正的高成长期,各大厂商将围绕着增效、降本来实现技术和产业突破,目前异质结电池(HJT)是未来几年整个光伏行业最重要的突破口,技术具有颠覆性,具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等优点,是高转换效率硅基太阳能电池的未来方向。
异质结(HJT)电池最早由日本的三洋(Sanyo)公司于 1990 年研发,专利保护于 2010年过期。在过去 30 年间,产业经历了萌芽期、实验室阶段、初步的商业化阶段和逐步的产业化阶段。我们预计,2020-2021 年将成为 HJT 投资元年,随着设备国产化、银浆和靶材成本的降低、以及转换效率提升带来的“增效+降本”效益凸显,2022 年行业将进入快速爆发阶段。HJT 将成为下一代主流光伏电池技术,推动设备需求新的一轮革新。
HJT 效率潜力超 28%,远高 PERC 电池。受 P 型单晶电池自身材料的限制,PERC 电池转换效率已接近天花板,而 HJT 最高转换效率已超 26%(日本 Kaneka 曾创 26.63%,国内最高为汉能的 25.1%),长期有望超 28%,效率优势明显。
从未来 5-10 年的维度来看,异质结叠加钙钛矿技术(钙钛矿-晶硅叠层电池),将进一步打开转换效率的天花板,转换效率可提升至 30%以上。就单结晶硅电池来看,采用 HBC(HIT+IBC)的技术路径,目前效率极限可达到 26~27%左右(参考 Kaneka 的 HBC 效率记录 26.63%)。如果升级到双结电池,采用Tandem(HIT+钙钛矿)的技术路径,转换效率可以提升至 30%以上。
HJT 目前规划产能超 45GW,明年有望迎 10-20GW 落地
从产能规划上来看,行业新进入者山煤国际(10GW 规划)、安徽华晟(500MW 招标落地)、爱康科技(2GW 规划)、润阳集团(5GW 规划)等已纷纷开始布局,历史包袱较轻。老牌电池片厂商中,通威、晶澳、东方日升、阿特斯、天合光能等也已相继进入,目前总体处于试验线阶段,有望实现突破。我们认为,一旦老牌电池片厂向 HJT 加速转型,将确立 PERC 寿命期限将至,为行业观察的重要风向标。
一旦 HJT 确立了对 PERC 技术的性价比优势(成本+转换效率),市场将启动 10GW 以上级别的实际投资,HJT 行业迎来爆发。随之规模效应呈现,全产业链的“供应商配合降本”过程将不断发挥作用,使得 HJT 的投资性价比(相比 PERC 和TOPCon)得到全市场认可,成为主流的电池片技术。异质结生产设备的初始投资一直是发展道路上的最大阻力,尤其是 PECVD 镀膜设备,设备国产化将成为 HJT 行业发展的关键突破口,目前已在 HJT PECVD 设备领域布局的主要厂商包括:迈为股份、捷佳伟创、金辰股份、理想新能源、钧石等。
1、迈为股份:光伏丝印设备龙头,异质结设备先行者
公司主营光伏电池丝网印刷生产线成套设备,用于电池片制造后道工序中。目前公司丝网印刷设备在国内增量市场份额已超过 70%,居于首位。公司近年业绩高增长受益于大尺寸硅片迭代带来的下游 PERC 电池大幅扩产,以及丝网印刷产品市占率的提升。公司核心布局 PECVD、PVD、和丝网印刷设备,已实现 90%以上的异质结设备供应能力,转化效率可达 24%以上。
2020 年 12 月 4 日,公司发布其量产级 HJT 2.0 异质结设备平台,其整线自制率达到95%(实现除清洗制绒以外的全覆盖)。同时,公司推出了三大重要的未来战略,包括研制半片电池整线设备(满足硅片大型化和薄片化的趋势)、开发多主栅低银浆方案和银包铜方案(进一步降低银浆耗量)。
2、捷佳伟创:光伏电池片设备龙头,异质结设备拓展可期
公司主营光伏制绒设备、扩散炉、抛光设备、淀积炉、自动化设备、丝印设备等六大系列,产品市占率超 50%。2015-2019 年营收/净利润复合增速达 64%/76%。公司主营工艺设备价值量占 PERC 产线的 60%-70%。截至 2020 年 Q3 公司合同负债 33 亿元,较上年同期预收账款增长 79%。
11 月 20 日,捷佳伟创与润阳集团在江苏盐城签署 30GW 单晶 PERC+和 5GW HJT 异质结项目战略合作框架协议,在单晶 PERC+和高效及超高效 HJT 技术领域进行广泛合作。计划使 PERC+产线平均效率将高于 24%、HJT 产线平均效率将达到 25%。
我们假设,本次 30GW PERC+项目老产线改造(假设改造费 5000 万/GW)和新产线建设(假设 2.3 亿/GW)占比各一半,5GW HJT 项目设备投资额为 4.5 亿/GW,则测算未来潜在订单量达 65 亿元。
2020 年 12 月 3 日,继公司推出高效和超高效 HJT TCO 设备(RPD 系列)之后,公司PECVD 设备(PECVD5500)实现客户出厂交付,载片板采用 M6 硅片 10×10 布局,基础型号通过减配腔体和增配串联腔体,可以实现 3000-11000 的产能选择。
3、金辰股份:光伏异质结电池设备新星,组件设备龙头将二次腾飞
公司为全球光伏组件设备龙头,市占率达 50%,客户覆盖隆基、晶澳、东方日升等一线龙头。近年来,公司逐步向电池片设备产业链延伸,市场空间几倍于组件设备,且客户大部分趋同,有望在异质结电池片设备“弯道超车”。
公司与德国 H2GEMINI(核心成员曾就职于应用材料、梅耶博格、施密德等)合资设立金辰双子,技术实力+股权机制行业领先。同时,公司与中科院宁波所、大连理工大学、哈尔滨工业大学等高校和科研机构有广泛合作,采用异于美德日同行的中心化并行流程技术(德国技术是串行流程生产),效率更优。
截至 2020 年 11 月 30 日,公司 HJT 用 PECVD 项目已进入样机装配和测试阶段,TOPCON用PECVD 首台工程机目前测试结果基本达到设计要求,第二台设备已经完成制作,将于近期交付试。
4、上机数控:异质结 N 型硅片未来龙头,薄片化切片机龙头!
公司为光伏金刚线切片机龙头,国内市占率达 45%左右。2019 年来,公司拓展下游单晶硅业务,有望打开新成长空间。公司在行业内与大连连城(隆基股份关联方企业)、青岛高测(科创板上市)形成三方寡头垄断。光伏单晶硅趋向大尺寸化。主流光伏组件厂商纷纷布局 210、182 等大尺寸组件,带动 210、182 等大尺寸单晶硅需求,从而带来光伏切片机迭代需求。
随着异质结行业未来 N 型硅片薄片化(120-130um)需求的扩张,我们判断,公司有望成为 N 型硅片切片机未来龙头,强力推动行业薄片化进程,2020 年 11 月以来,公司与天合光能、东方日升、阿特斯相继签订光伏单晶硅合计 251亿长单。我们判断,公司在 210 大尺寸硅片环节,产品品质已得到下游客户高度认可,将强力推动 210 大硅片产业化,未来上机有望成为 210 大尺寸硅片的龙头。
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