最近的光伏電池市場,可一點兒都不安靜。
前有電池行業(yè)新兵華晟新能源宣布500MW異質(zhì)結(jié)電池(HJT電池)產(chǎn)線單日產(chǎn)出達到21.1 萬片,達到并超過了設(shè)計產(chǎn)能 20 萬片/天的目標(biāo),后有隆基股份(601012)一周內(nèi)兩破HJT電池效率世界紀(jì)錄,達到26.3%。
HJT電池的出現(xiàn),仿佛給內(nèi)卷的光伏電池廠商們提供了新的突破口。
光伏技術(shù)提升,簡單的說就是要提升光能轉(zhuǎn)化成電能的效率。目前26%轉(zhuǎn)化效率是道坎。HJT電池片的出現(xiàn),給光伏行業(yè)的投資者眼前閃出了一道希望之光。
那么,HJT電池是夢幻的泡沫,還是光伏電池下一代的主流技術(shù)?烤包子的觀點是:技術(shù)和成本是懸在行業(yè)玩家頭上的兩把利劍,若在后續(xù)量產(chǎn)環(huán)節(jié),玩家們能持續(xù)證明HJT電池的成本下降潛力,2023年或許會開啟HJT電池的時代。
問題來了,我們離那個時代還有多遠?
HJT電池是尖子生嗎?
HJT電池至少是實驗室里的尖子生。
HJT本質(zhì)上是一種光伏單晶電池片。HJT電池是雙面電池結(jié)構(gòu),最中間是N型晶體硅,在晶體硅其中一面依次沉積本征非晶硅薄膜和P型薄膜,就形成了P-N結(jié)(功能是把光能轉(zhuǎn)化成電能)。由于非晶硅的導(dǎo)電性比較差,需要再在電池兩側(cè)沉積透明導(dǎo)電薄膜(TCO)來進行導(dǎo)電,最后采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成雙面電極。

圖片來源:HJT電池結(jié)構(gòu)示意圖
從N型晶體硅到能夠商用的HJT電池,一共需要幾步呢?答案是4步就可以。每一步的名稱在上圖也可以看到,烤包子在這里就不天書般地介紹每一步具體怎么實現(xiàn)了。相較于目前主流的PERC電池的8道和TOPCon的10道工藝,生產(chǎn)步驟大大減少。其中,非晶硅薄膜沉積(第二步)是構(gòu)造異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,難度和壁壘最高,價值占到全部設(shè)備的50%。主要設(shè)備廠商來自于美國和瑞士,國產(chǎn)替代的速度仍有待進一步觀察。
但需要說明的一點是, HJT電池的生產(chǎn)工藝和PERC電池幾乎沒有重疊的部分。也就是說,這對于許多中小玩家來說,或許是一個很好的彎道超車的機會。船小了好掉頭,畢竟沒有歷史包袱,這也是各路玩家瘋狂砸錢進入HJT電池賽道的原因之一。

圖片:HJT電池每一步工藝的設(shè)備投資額占比
說了這么多,HJT電池具體好在哪里呢?有這么三點:
1.相比其他工藝路線有明顯的光電轉(zhuǎn)化效率。開篇說到了隆基已經(jīng)將HJT電池的效率提升到了26%以上。而PERC電池的轉(zhuǎn)換效率已接近24%的理論極限,未來提高空間有限。
2.HJT電池的衰減率低和溫度損失低,這就讓其具有更高的單瓦發(fā)電量(相較PERC電池至少高3%)。
3.工藝流程更加簡化,4道工序即可,有提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率的空間。
邏輯性感,結(jié)果卻是骨感的。
HJT電池目前還處于量產(chǎn)爆發(fā)的前夜,據(jù)Solarzoom的統(tǒng)計,HJT電池目前生產(chǎn)成本0.9元/W,高于 PERC 的成本0.7元/W。實驗室里的尖子生,在商業(yè)化的路上,仍有很長的一段路要走。
回溯PERC發(fā)展歷史,技術(shù)是第一發(fā)展力
光伏電池的發(fā)展史,是一部長江后浪推前浪的歷史。先說HJT之前的PERC電池。
2012年,鋁背場BSF電池雖還能稱王稱霸,但是已危機四伏。由中電光伏牽頭的863專項的啟動,標(biāo)志著后來者PERC電池開啟了反攻的序幕。不過那時的PERC電池轉(zhuǎn)換效率僅有20%左右,更多的還是在工藝驗證和小規(guī)模量產(chǎn)階段。

圖片來源:各公司公告
PERC電池效率的提升是推動產(chǎn)能擴張的重要因素。隨著轉(zhuǎn)換效率的提升,2015年是PERC電池的拐點,PERC電池的全球產(chǎn)能從2015年的4.9GW增長到2017年的28.9GW,2017年P(guān)ERC電池的市場占比提升至15%。而且像捷佳偉創(chuàng)(300724)等企業(yè)也從設(shè)備端打破了國外企業(yè)的壟斷,給降本提供了進一步的想象空間。
再之后的故事我們都了解了,2019年全球PERC電池的總產(chǎn)能較2017年又翻了兩翻,同比增長103%,總產(chǎn)能突破 126GW。徹底把鋁背場BSF電池打入了冷宮。
所以說,PERC的市占率從2017年的15%上升至2020年的86%,也就是用了短短4年的時間。PERC電池猶如獵豹一樣,爆發(fā)力極強。
HJT電池降本的空間在何方?
回到當(dāng)下,展望未來。HJT電池的爆發(fā)是否能像PERC電池那樣勢如破竹呢?主流券商也給出了未來HJT電池滲透的預(yù)測,平均來看,如果降本之路順利,2023年或許是產(chǎn)能爆發(fā)之年。

圖片:HJT新增產(chǎn)能預(yù)測
烤包子反復(fù)強調(diào)降本的重要性,那如何才能更好實現(xiàn)降本呢?
拆分HJT電池的生產(chǎn)成本,硅片、設(shè)備、銀漿或許是降本的三大抓手。

圖片:HJT電池成本構(gòu)成
先聊硅片。降低硅片成本,主要來自于硅片薄片化方向的進展,因為HJT電池是對稱結(jié)構(gòu),易于薄片化且不影響效率。據(jù)中信證券研究所預(yù)測,預(yù)計硅片成本將從2020年0.48元/W 下降至2022年0.27元/W,降本幅度超40%。據(jù)烤包子判斷,在今年供需失衡的情況下,硅料價格大漲,但隨著未來兩年產(chǎn)能的持續(xù)擴張,有助于平抑上游原材料的價格,成本有進一步下降的前提。
再看設(shè)備。4道工藝對應(yīng)著4套設(shè)備。未來降本的主線就是國產(chǎn)替代。隨著邁為股份(300751)、捷佳偉創(chuàng)(300724)及鈞石等國內(nèi)設(shè)備廠商積極推進 HJT整線設(shè)備產(chǎn)業(yè)化,將帶動核心設(shè)備價格持續(xù)下降。據(jù)Solarzoom 預(yù)計,2022 年設(shè)備成本有望降至3億元/GW 以內(nèi),折舊成本下降 0.03 元/W,降本空間高達40%。
最后是銀漿。銀漿是光伏電池必不可少的非硅材料,主要用作電池片的電極,收集和傳導(dǎo)表面電流。HJT電池主要使用低溫銀漿,且用量是PERC電池銀漿耗量的2.6倍,所以降本也是十分必要。如何降本呢?一靠減少銀漿用量,二靠國產(chǎn)自主替代。兩者疊加,降本的空間在60%以上。

圖片:預(yù)計到 2022年HJT技術(shù)成本下降明顯
多措并舉的條件下,預(yù)計到2022年HJT電池的成本將低于PERC電池,2023年或許是規(guī)模量產(chǎn)的拐點,無論是HJT電池的生產(chǎn)商,還是制作工藝的設(shè)備商,或許都會因此受益。
光伏,一個技術(shù)迭代不止,產(chǎn)業(yè)變革不停的行業(yè),HJT電池能否取代PERC電池技術(shù)已經(jīng)到了最關(guān)鍵的兩年。
在烤包子看來,具有先發(fā)優(yōu)勢的玩家或許能笑到最后,技術(shù)壁壘才是玩家們最寬的護城河。但是,話說回來,無論是誰能笑到最后,按照目前產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的競爭格局,寡頭壟斷或許是這個行業(yè)的歸宿,大魚吃小魚的故事,未來一定會再次上演。
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