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机构: 光伏电池片趋势及设备空间探讨

N型电池呼之欲出:PERC+电池产业化配套成熟,是目前最具经济性的电池技术,量产线转换效率23.0%~23.2%,但已接近量产效率上限。N型电池具有高少子寿命、无光致衰减的优点,TOPCon、HJT有望率先产业化。

表面钝化是提效的核心路径:①BSF电池升级为PERC电池即背面接触升级为背面线接触;②PERC电池升级为TOPCon电池即背面线接触升级为背面无接触;③TOPCon电池升级为HJT电池即背面无接触升级为双面无接触。

对客户来讲,全生命周期的经济性是关键:下游客户接受度取决于度电成本(LCOE),核心是围绕系统成本与发电量。N型电池目前初始投资相对较高,但全生命周期看,发电量的优势将使其在LCOE上具备吸引力。

HJT电池:中长期最具技术延展性的N型电池

行业现状:HJT优势包括低温工艺、双面对称结构、高开路电压、无PID与LID效应、低温度系数等,核心工艺为非晶硅薄膜沉积,设备价值占比50%。异质结PECVD已完成进口替代,代表企业包括迈为、理想、钧石、捷佳、金辰等。HJT量产效率24.2%~24.5%。

降本提效:可概括为更高效、薄片化、去银化、无铟化。成本构成中,硅片占比接近50%;非硅材料成本中,银浆与靶材合计占比超过70%。假设硅片价格恢复合理范围,预计至2022年年末HJT电池成本将降至0.78元/W,同时,我们就硅片厚度与银浆耗量作了敏感性分析。2022年降本环节主要围绕薄片化与降银耗;提效环节关注微晶结构的HJT电池产业化生产。

TOPCon电池:与PERC兼容性较好,短期更具经济性行业现状:隧穿氧化层的生长、沉积本征多晶硅层、掺杂多晶硅为最核心的三道工艺。核心设备供应商包括拉普拉斯、微导、连城、普乐、金辰、捷佳等。TOPCon量产效率已突破24%。

降本提效:对于TOPCon电池而言,硅片成本的下降空间相对有限,主要由于其薄片化难度较大。基于此原因,TOPCon电池降本主要围绕非硅成本,核心在于金属化环节银浆耗量的降低以及产线良品率的提升。TOPCon电池非硅成本正逐步趋近于PERC。

其他电池技术:工艺各具特点,有望接力下一代电池技术IBC电池:IBC电池可以实现正面完全无栅线遮挡,从而消除金属电极的遮光电流损失,实现入射光子的最大利用,相较于常规电池可以获得更高的电流。对于IBC电池而言,背表面的叉指状P+与N+区结构是影响电池性能的关键。

钙钛矿电池:转换效率高,成本低廉、材料供给充足,具备广阔的商业前景。但从产业化角度来看,钙钛矿晶硅叠层电池还有很长的路要走,可谓道阻且长,行则将至。

空间测算:2022年~2025年N型电池设备总需求1259亿元全球与中国光伏装机需求判断:2050年全球、我国光伏累计装机有望攀升至14000GW、3450GW。

N型电池设备空间测算:

①新增产能:预计2022年~2025年我国N型电池新增产能分别为57GW、85GW、138GW、207GW,同比增速177%、50%、62%、50%。其中,HJT新增产能25GW、50GW、100GW、180GW,同比增速231%、102%、100%、80%;TOPCon新增产能30GW、30GW、30GW、15GW,同比增速140%、0%、0%、-50%。

②有效产能:预计2022年~2025年,我国高效晶硅太阳能电池有效存量产能分别为283GW、370GW、368GW、306GW。光伏行业始终追求“更低成本”与“更高效率”,电池片位于产业链中下游,技术的高速迭代导致存量产能面临加速折旧与出清,设备供应商作为“卖铲人”持续受益③市占率:预计2022年~2025年,N型电池市占率(占有效总产能)分别为12%、24%、46%、100%。其中,HJT市占率4%、10%、23%、61%;TOPCon市占率7%、13%、20%、34%。2022年~2023年,HJT与TOPCon市占率基本持平,TOPCon略占优势;2024年HJT市占率首次超越TOPCon;2025年HJT市占率急速上升,成为主流电池技术

④设备空间:预计2022年~2025年,N型电池设备年需求分别为162亿元、238亿元、356亿元、503亿元,同比增速分别为157%、47%、50%、41%。其中,HJT设备年需求87亿元、160亿元、280亿元、450亿元,同比增长189%、84%、75%、61%;TOPCon设备年需求69亿元、63亿元、54亿元、23亿元,同比增长121%、-8.7%、-14%、-58%

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