光伏電池技術(shù)發(fā)展研究報告 5 5(二)現(xiàn)有電池技術(shù)簡介 5二、市場為何選擇了HJ 7 7 8(四)比較優(yōu)勢明顯，發(fā)展?jié)摿薮?1(五)產(chǎn)能規(guī)劃近百GW,規(guī)?；慨a(chǎn)在即 (二)多主柵技術(shù)助力輔材降本 (三)薄片化減少硅耗降本顯著 (四)高效率攤薄終端成本成就HJT技術(shù) 20 (二)設(shè)備端 (三)輔材端 24圖表目錄圖表1:太陽能電池發(fā)電原理 5圖表2:電池技術(shù)比較 6圖表3:HJT的發(fā)展進程 7圖表4:HJT電池的結(jié)構(gòu) 8圖表5:HJT電池各層材料及對應(yīng)的制備工藝 8圖表6:HJT工藝流程及原理 9圖表7:RCA工藝與03工藝 9 圖表9:PERC與HJT制造工藝流程圖 1圖表10:IBC+HJT 圖表11:鈣鈦礦+HJT 圖表12:不同電池的溫度系數(shù) 圖表13:HJT產(chǎn)能規(guī)劃 圖表15:HJT電池的成本分布 圖表16:國內(nèi)外關(guān)鍵設(shè)備的價格及參數(shù)比較 圖表17:不同絲網(wǎng)印刷技術(shù)的銀漿消耗量 圖表18:薄片化的降本效應(yīng)測算 圖表19:PERC與HJT技術(shù)成本差異 圖表20:HJT技術(shù)成本敏感性分析 一、光伏電池技術(shù)概述(一)光伏電池發(fā)電原理光伏發(fā)電是一種把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程，其發(fā)電原理是太陽光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在P-N結(jié)內(nèi)建電場的作用下，N區(qū)的光生空穴流向P區(qū)，P區(qū)的光生電子流向N區(qū)，形成從N到P的光生電動勢，從而使P端電勢升高，N端電勢降低，接通電路后就形成P到N的外部電流。電流可以送往蓄電池中存儲起來，也可以直接推動負載工作。圖表1:太陽圖表1:太陽能電池發(fā)電原理電流電子P-N結(jié)場光生電動勢負載(二)現(xiàn)有電池技術(shù)簡介術(shù)已成為行業(yè)中的主流技術(shù)。PERC技術(shù)是通過在硅片的背面增加一層鈍化層(氧化鋁或氧化硅),對硅片起到鈍化的作用，可有效提升少子壽命。目前全球產(chǎn)能已經(jīng)超過200GW,年產(chǎn)量超過150GW。在PERC基礎(chǔ)上，如果背面不用鋁漿，改成局部鋁柵線，可以簡單升級成雙面PERC結(jié)構(gòu)，雙面率可以達到75—85%。對于PERC電池來說，從目前的研究情況來看，量產(chǎn)效率已經(jīng)提升到23.5%,有望提升到24%。但是再往上提升難度非常大。從成本方面來看，PERC電池的非硅成本已經(jīng)到0.2元/瓦左右，降本空間有限。從盈利情況看，由于產(chǎn)能的快速擴張，盈利空間有限，電池廠商需要尋找新的方向來拓寬盈利空間，恢復(fù)融資能力。N-PERT電池——鈍化發(fā)射極背表面全擴散電池(PassivatedEmitterandRearTotally-diffusedCell)是一種全擴散背場鈍化結(jié)構(gòu)，通常PN結(jié)在正面，結(jié)構(gòu)比較簡單，是最早的N型電池，是天然的雙面結(jié)構(gòu)，雙面率可以達到80—95%,但是在量產(chǎn)效率和成本上已經(jīng)不具備優(yōu)勢，已經(jīng)被證明為不經(jīng)濟的技術(shù)路線。Cell)是一種鈍化接觸結(jié)構(gòu)，前表面與N-PERT太陽能電池沒有本質(zhì)區(qū)別，主要區(qū)別在于背面?；驹硎窃贜型硅片背面沉積一層很薄氧化硅，然后再沉積一層重摻雜的多晶量產(chǎn)效率已經(jīng)超過24%,雙面率相對于PERC略低，但可以通過增加PERC產(chǎn)線的設(shè)備來升級，具有一定的空間。片基底上采用非晶硅沉積的方式形成異質(zhì)結(jié)并作為鈍化層。這種結(jié)構(gòu)的電池開路電壓更高，效率也會相應(yīng)的比較高，同時最外一層有TCO透明導(dǎo)電層。工藝采用的是低溫工藝，銀漿的溫度通常在200度左右，便于采用更薄的N型硅片，使未來有比較大的硅片成本下降空間。目前行業(yè)量產(chǎn)效率24%左右，雙面率90%以上?，F(xiàn)在主要問題是設(shè)備術(shù)，在電池背面分別進行磷、硼局部擴散，有效消除高聚光條件下的電壓飽和效應(yīng)。由于PN結(jié)都在背面做差指狀接觸，所以正面沒有柵線遮擋，正面受光面積增加，電流采用非晶硅鈍化層結(jié)構(gòu)或隧穿鈍化層來形成HBC結(jié)構(gòu)。圖表2:電池技術(shù)比較電池效率優(yōu)勢性價比高可從現(xiàn)有產(chǎn)能升級可從現(xiàn)有產(chǎn)能升級工序少效率高量產(chǎn)非常成熟可量產(chǎn)量產(chǎn)難度大量產(chǎn)難度大量產(chǎn)難度大技術(shù)難度容易較容易高高極高工序少較少多最少多設(shè)備投資少較少較貴貴非常貴產(chǎn)能兼容產(chǎn)能很多可用現(xiàn)有設(shè)備升級可用新產(chǎn)線升級不兼容不兼容問題擴張快，降本空間有限沒有性價比難度高，效率提升不夠設(shè)備投資成本高難度高，成本高資料來源：光伏盒子，市場研究部綜上所述，根據(jù)比較我們發(fā)現(xiàn)目前主流的PERC技術(shù)由于其效率極限的限制，未來將會被更先進的技術(shù)所替代，那么在先進的諸多N型電池技術(shù)中，我們認為HJT是目前最具潛力的電池技術(shù)，首先它的電池效率比PERC技術(shù)要高一個臺階，24%的轉(zhuǎn)換效率環(huán)節(jié)，并且在薄片化和無衰減上有優(yōu)勢。最后，HJT成本相對于IBC更低且降本路徑更(一)HJT的發(fā)展進程和基本結(jié)構(gòu)的發(fā)展進入起始階段。1989年三洋集團首申請專利，效率達到15%。1997年三洋為HJT申請注冊商標，并開始提供商業(yè)化光伏組HJT電池的轉(zhuǎn)換效率不斷提升，2017年HJT電池邁入商業(yè)化階段，關(guān)注進入HJT行業(yè)的預(yù)計未來HJT電池還將獲得不斷的發(fā)展。截至2021年2月，HJT電池的最高實驗室效率已達到29.52%,量產(chǎn)效率達到24.53%。圖表3:HJT的發(fā)展進程1989年，三洋集團首2010年，松下對HJT專利2021年2月，HJT電保護結(jié)束，各電池廠商池實驗室效率已達進入工業(yè)生產(chǎn)階段，HJT到29.53%,先成功開發(fā)結(jié)構(gòu)的電了運用HJT池，并申請率達到15%1974年，WalerFuhs首先提出非硅晶與硅晶材料結(jié)合的HJT結(jié)構(gòu)，HJT電池進1997年，三洋注開始提供商業(yè)化光伏組件100MW規(guī)模以上產(chǎn)能持續(xù)增HJT電池結(jié)構(gòu)如下圖所示，首先在N型單晶硅片(c-Si)的正面沉積很薄的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和P型非晶硅薄膜(p-a-Si:H),然后在硅片的背面沉積很薄的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和N型非晶硅薄膜(n-a-Si:H)形成背表面場，再在電池的兩面沉積透明氧化物導(dǎo)電薄膜(TCO),TCO不僅可以減少收集電流時的串聯(lián)電阻，還能起到減反作用，最后在TCO上制作金屬電極。(三)工藝流程簡潔，非晶硅薄膜和TCO膜沉積是關(guān)鍵HJT技術(shù)有四道工序，分別為清洗制絨、非晶硅薄膜沉積，TCO薄膜制備和絲網(wǎng)印刷。其中清洗制絨和絲網(wǎng)印刷都是傳統(tǒng)硅晶電池的工藝，HJT獨特的工藝在于非晶硅薄膜沉積和TCO膜的沉積。各層材料及名稱制造工藝銀或銅電極絲網(wǎng)印刷透明導(dǎo)電薄膜層TCO膜沉積摻雜P型氫化非晶硅薄膜非晶硅薄膜沉積本征氫化非晶硅薄膜晶硅基體清洗制絨本征氫化非晶硅薄膜非晶硅薄膜沉積摻雜N型氫化非晶硅薄膜透明導(dǎo)電薄膜層TCO膜沉積銀或銅電極絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷原理簡介等堿溶液中的各向異性腐蝕特性在表面刻出類似金字塔結(jié)構(gòu)通過先將源氣體分解成高能粒子，從而在向氣相和基體界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物形成薄膜氫原子轟擊陰極靶材，靶材被濺射出來而沉積到基板表面銀漿印刷后燒結(jié)形成銀電極最終目的利用造成的絨面造成餡光現(xiàn)象，減少光的反射率，增加光吸收，最終提升光電轉(zhuǎn)化率沉積形成的a-Si(p)層與硅基c-Si(n)共同構(gòu)成異質(zhì)結(jié)界面，a-Si(p)層形成背結(jié)場解決a-Si層橫向?qū)щ娦圆患训耐瑫r保持透光性通過銀電極將電流導(dǎo)出清潔制絨——對清潔度要求更高，主流工藝為RCA法。硅片經(jīng)過前期的工序加工后，表面可能受到有機雜質(zhì)、顆粒、金屬離子等沾污，在制作電池的第一步都是對硅片進行清洗，同時為了增加對光的能量吸收以及提升鈍化效果，在硅片表面腐蝕出金字塔形貌以作為陷光結(jié)構(gòu)也非常重要。異質(zhì)結(jié)電池要形成高鈍化的a-Si:H/c-Si(n)界面，硅面表面清潔度要更高。在對硅片進行濕法處理之前有三個步驟，分別是去除硅片切割過程的損傷、制絨和表面清潔，目的是除去有機物的金屬雜質(zhì)。清洗主流工藝和H2O2本身的揮發(fā)性較強，而RCA工藝溫度高于60攝氏度更是加劇了其揮發(fā)，從而引起更高的清洗成本。另外一種新的清洗工藝是以臭氧法，臭氧去離子可以更高效地去除有機雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)，同時減少化學(xué)品的消耗，而且不會產(chǎn)生含氮廢水。根據(jù)測算，臭氧清洗的異質(zhì)結(jié)電池轉(zhuǎn)化效率比RCA最高可高出絕對值0.45%,臭氧清洗工藝已于2015年開始在異質(zhì)結(jié)規(guī)?；a(chǎn)中進行推廣，但在國內(nèi)的應(yīng)用還不廣泛。圖表7:RCA工藝與O?工藝H2O2資料來源：Fraunhofer,市場研究部效率提升的保證。該過程涉及在硅片兩側(cè)沉積本征非晶硅薄膜和沉積極性相反的摻雜主流工藝，其中以PECVD(離子體增強化學(xué)氣相沉積)和Cat-CVD(熱絲化學(xué)氣相沉積)為主。目前PECVD是主流，Cat-CVD具有潛力，PECVD是等離子體增強化學(xué)的氣相沉積法，這種方法具備基本溫度低，沉積速度快，成膜質(zhì)用氣體分子與催化劑主體表面之間的接觸。過程為將氣體分解為中性基團，對硅片表面無轟擊，比較柔和，相較于PECVD所得的非晶硅薄膜中氫含量更高，有利于鈍化效果提升，從這一角度來看，Cat-CVD方法的潛力比PECVD大得多。此外，于源氣體的利用率在80%以上，而PECVD目前僅為10%-20%,而且Cat-CVD理論上可著催化劑表面逐漸變性問題以及原料氣和催化劑種類組合等問題，均勻性較差，熱絲需要周期性更換.更換周期小干一個月.這增加了Cat-CVD設(shè)備的運行成本.未來需不圖表8:Cat-CVD與PECVDa231資料來源：Fraunhofer,市場研究部TCO薄膜沉積：PVD是主流，RPD效率高價格貴。薄膜，是用作減反射層和橫向運輸載流子至電極的導(dǎo)電層。TCO最關(guān)鍵的指標是透過率和電阻率，透過率越高且電阻率越低，對于入射光的利用和轉(zhuǎn)換效率越好。透過率與電阻率對立，導(dǎo)電性好意味著載流子濃度高，而載流子濃度高會造成近紅外區(qū)域吸VaporDeposition)即物理氣相沉積，其基本原理是輝光放電產(chǎn)生的氬離子轟擊陰極靶離子體沉積，是由日本住友公司開發(fā)的一種低溫、低損傷TCO薄膜鍍膜工藝，其制備核心設(shè)備具有壟斷優(yōu)勢，能帶來0.5%左右的效率提升，但其成本相對較高。絲網(wǎng)印刷：低溫固化時間長。由于HJT電池的工藝溫度限制在200攝氏度以內(nèi)的低包括以下兩個，一個是絲網(wǎng)印刷，這是太陽能電池金屬化的主要手段，是目前常用的工藝，成熟度較高，與常規(guī)P型電池差別不大，主要區(qū)別在于印刷后的固化階段。HJT所用銀柵線是靠漿料中的有機高分子成分在固化爐中將柵線粘附在電池表面和TCO形成良好接觸，所以只能在200攝氏度以內(nèi)完成，持續(xù)時間較長需要幾十分鐘。而常規(guī)P型電池只需要在800℃高溫?zé)Y(jié)幾秒即可。另一個是電鍍法，這是用光刻的方式得到良好的柵線圖案，主要材料為銅，成本較低，柵線結(jié)構(gòu)可控性高，電池的但電鍍銅工藝流程長，技術(shù)復(fù)雜，對污水處理要求較高。因此目前行業(yè)主流采用的仍為絲網(wǎng)印刷。(四)比較優(yōu)勢明顯，發(fā)展?jié)摿薮蠹夹g(shù)只有四道工序，大大減化了制備流程，未來更容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和流程化。清洗制絨?非晶硅薄膜沉積?TCO導(dǎo)電膜膜沉積?絲網(wǎng)印刷?清洗制絨?刻蝕+邊絕緣?激光制備SE?正面氮化硅?背面氮化硅+氧化鋁?激光開槽?絲網(wǎng)印刷+燒結(jié)?資料來源：百度圖庫，市場研究部圖表11:鈣鈦礦+HJT資料來源：漢能，市場研究部看，電池轉(zhuǎn)換效率的決定因素由開路電壓、短路電流和填充因子構(gòu)成，HJT電池的核心優(yōu)勢在于良好的鈍化帶來的開路電壓高，從而帶來效率的優(yōu)勢。開路電壓是決定電池的效率重要因素之一。獲得更高開路電壓的兩個途徑為：更低的載流子復(fù)合速率即避免少數(shù)載流子與多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合、更低的接觸阻抗即促進多數(shù)載目前主流的PERC電池技術(shù)與傳統(tǒng)BSF技術(shù)相比增加了氧化鋁背鈍化和激光開槽兩道工壓的極限從685mV提升到690mV,而HJT技術(shù)則使用外層TCO薄膜中的載流子復(fù)合速率高和非硅晶薄膜接觸電阻率高這些缺點。從而結(jié)合了TCO薄膜接觸電阻率低和非硅晶薄膜載流子復(fù)合速率低的優(yōu)點，實現(xiàn)載流子的一維運輸?shù)耐瑫r減少了向金屬接觸區(qū)域遷移導(dǎo)致的損失，開路電壓可無光衰問題使HJT具有長期發(fā)電增益。在實際使用過程中，光衰問題是電池的重大問題。電池的效率會受光衰的影響，不會一直保持最佳狀態(tài)，從而導(dǎo)致每年發(fā)電量的遞減。PERC電池采用P型硅片，傳統(tǒng)工藝為摻硼形成，新工藝為摻鎵形成。摻硼的工藝會導(dǎo)致形成硼氧復(fù)合體BO-LID進而引起光衰現(xiàn)象，甚至PERC單晶電池的首年衰復(fù)合體，由此導(dǎo)致的光衰幾乎可以忽略。組件的預(yù)期壽命長達25年，因此光衰參數(shù)的差異在長期中將會放大，對光伏電站的收益將產(chǎn)生影響。根據(jù)實測數(shù)據(jù)，在使用同是22%效率的PERC電池組件和異質(zhì)結(jié)電池組件，異質(zhì)結(jié)雙面組件發(fā)電量比高效單晶PERC單面組件發(fā)電量高20%-30%左右，比高效單晶PERC雙面組件發(fā)電量高10%。當(dāng)考慮到HJT電池溫度系數(shù)更低，效率更高。通常情況下，電池片溫度每升高1攝氏度，常規(guī)單晶電池的溫度系數(shù)為-0.42%,PERC電池-0.37%,PERC有所改善但幅度并不大。異-0.10%-0.10%常規(guī)多晶PET(五)產(chǎn)能規(guī)劃近百GW,規(guī)?；慨a(chǎn)在即截至目前，包括愛康科技、東方日升、中利集團、天合光能、比太科技、鈞石能池片產(chǎn)能規(guī)劃情況，據(jù)公開資料顯示，目前市場上規(guī)劃HJT電池片技術(shù)的產(chǎn)能有近圖表13:HJT產(chǎn)能規(guī)劃公司時間內(nèi)容通威股份2020年2月通威股份在成都市金堂縣投資建設(shè)年產(chǎn)30GW高效太陽能電池及配套項目中利集團2020年3月非公開發(fā)行股票募集資金投向1GW高效異質(zhì)結(jié)(HJT)電池及組件項目，將新建高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池生產(chǎn)線4條，高效太陽能組件生產(chǎn)線4條愛康科技2020年3月非公開發(fā)行募集資金總額不超過17億元，其中11.9億元投向1.32GW高效異質(zhì)結(jié)光伏電池及組件項目愛康&捷佳2020年5月愛康科技宣布與捷佳偉創(chuàng)簽署愛康長興2GW異質(zhì)結(jié)電池項目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，將共同探索在HJT異質(zhì)結(jié)技術(shù)領(lǐng)域的深入合作高登賽2020年6月阜新國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管委會與山東高登賽能源集團簽訂項目合作協(xié)議，雙方將攜手共建1GW高效異質(zhì)結(jié)太陽電比太科技2020年6月比太科技與潁上縣政府合作5G高效異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)項目東方日升2020年7月東方日升在安徽滁州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)“年產(chǎn)5GW高效太陽能電池組件生產(chǎn)項目”,在義烏經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)“15GW(一期5GW)高效太陽能電池組件生產(chǎn)項目”,采用異質(zhì)結(jié)電山煤國際2020年8月山煤國際擬開展10GW高效異質(zhì)結(jié)(HJT)太陽能電池產(chǎn)業(yè)化項目(一期為3GW)。聆達股份2020年8月三期擬建設(shè)HJT異質(zhì)結(jié)疊加鈣鈦礦電池項目廈門神科2020年9月將在“衢饒”示范區(qū)投資18億元建設(shè)年產(chǎn)2GW異質(zhì)結(jié)太陽能電池生產(chǎn)線項目斯坦得2020年9月1GW異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)基地愛康科技2020年10月愛康科技擬在泰興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)建設(shè)6GW高效HJT太陽能電池及高效組件項目，分三期建設(shè)，每期2GW鈞石能源2020年11月鈞石能源和舟山市政府簽約，計劃投資80億元建設(shè)10GW異質(zhì)結(jié)太陽能電池片項目潤陽集團2020年11月異質(zhì)結(jié)項目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議安徽華晟2021年3月500MWHJT電池項目產(chǎn)能爬坡過程中，6月達產(chǎn)后，安徽華晟還將于下半年啟動2GWHJT電池+組件擴產(chǎn)。潞能能源2021年3月項目總投資30億元，計劃年產(chǎn)1GWTOPCon電池，1GWHJT電池、500MW高效半片組件。寶峰時尚2021年3月利用單鑄硅片制造高效本微博層異質(zhì)結(jié)(HJT)電池合計截至到2021年一季度末，各大公司的已經(jīng)開始采購設(shè)備進行中試線建設(shè)或者實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)能及所用設(shè)備廠商如下，可以看出目前國有的設(shè)備廠商開始嶄露頭角，未來將替代進口設(shè)備成為主角。同時，這些近3GW的產(chǎn)能有望在2021年釋放。圖表14:HJT產(chǎn)線建設(shè)招標情況企業(yè)產(chǎn)能制絨清洗絲網(wǎng)印刷愛康科技日本YAC應(yīng)用材料捷佳應(yīng)用材料中威(通威成都線)捷佳理想萬里暉愛發(fā)科新格拉斯應(yīng)用材料捷佳通威合肥線邁為馮阿登納邁為安徽宣城邁為理想萬里暉邁為邁為中辰昊阿特斯邁為邁為邁為通威股份捷佳邁為理想萬里暉鈞石邁為鈞石佰立恒邁為捷佳安徽華晟邁為理想萬里暉邁為邁為中辰昊和目前主流的PERC技術(shù)相比，HJT技術(shù)的高效率和發(fā)電量的長期增益是其天然的優(yōu)勢，目前最大的問題是成本，所以產(chǎn)業(yè)在持續(xù)努力不斷提升HJT轉(zhuǎn)換效率的同時，降低其制造成本，提升性價比。為什么說HJT可以引領(lǐng)未來的電池技術(shù)，這是因為目前其降本的路徑非常明晰，在可預(yù)見的3年內(nèi)，HJT的性價比可以高于PERC技術(shù)，實現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)。其他成本，靶材成本，折舊成本，漿料成本，硅片成本，現(xiàn)有HJT產(chǎn)線的設(shè)備中，絲網(wǎng)印刷的國產(chǎn)化程度比較高，其余三個環(huán)節(jié)進口設(shè)備占主導(dǎo)。因此在國產(chǎn)化順利的情況下，PECVD和PVD兩個環(huán)節(jié)的設(shè)備投資有望由國產(chǎn)設(shè)備替代，降低成本。PECVD設(shè)備涉及到真空、發(fā)射和沉積系統(tǒng)、氣體監(jiān)控和控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及外腔系統(tǒng)，制造工藝復(fù)雜，過去一直被海外企業(yè)壟斷。國內(nèi)企業(yè)近年來積極投入研發(fā)，雖然目前主要還處于機械加工、集成層面，真空棒、高壓管以及氣體分析儀等關(guān)鍵核心部件還需進口，但國產(chǎn)化的嘗試和進展已經(jīng)帶來了較大成本降低。目前國際上能提供適合異質(zhì)結(jié)制造低溫工藝的PECVD設(shè)備供應(yīng)商有美國的應(yīng)用材料、韓國的Jusung、瑞士的梅耶博格、瑞士的INDEOtec。中國企業(yè)能提供異質(zhì)結(jié)PECVD設(shè)備的有中國大陸的鈞石能源、中國大陸的理想能源、中國大陸的捷造光電、中國臺灣的精耀科技等企業(yè)。國內(nèi)理想萬里暉在2018年首批量產(chǎn)PECVD設(shè)備下線，價格比國外進口低30%以上，產(chǎn)品性能也不輸國際一流設(shè)備。捷佳偉創(chuàng)也同愛康科技等電池廠商共同研發(fā)PECVD設(shè)備。邁為股份則為通威提供了相關(guān)設(shè)備，正處于驗證階段。進口的梅耶博格PECVD設(shè)備效率為2400片每小時，1GW的PECVD進口設(shè)備價格在5億元左右。從國內(nèi)企業(yè)研發(fā)情況來看，國內(nèi)企業(yè)PECVD的通量有望達到5500-6000片小時，每GW所需要的設(shè)備臺數(shù)從10臺縮減至4-5臺，PECVD環(huán)節(jié)設(shè)備投資成本有望降低一半左右。TCO鍍膜技術(shù)有PVD和RPD兩種技術(shù)路線并行，PVD設(shè)備供應(yīng)商有德國的馮阿登納，瑞士的梅耶博格，德國的新格拉斯和中國的鈞石能源、捷造光電、湖南紅太陽等，PVD設(shè)備主要由真空形成系統(tǒng)、發(fā)射源和沉積系統(tǒng)、沉積環(huán)境控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及傳統(tǒng)系統(tǒng)，目前國內(nèi)企業(yè)在發(fā)射沉積以及傳動系統(tǒng)已經(jīng)取得一定突破，而控制和監(jiān)控系統(tǒng)則受限于氣體分析儀和光功率計等設(shè)備的國產(chǎn)能力不足。RPD方面，國內(nèi)捷佳偉創(chuàng)已獲得住友公司RPD授權(quán)，正積極研發(fā)RPD相關(guān)設(shè)備。目前HJT量產(chǎn)效率的分水嶺是24.5%,要實現(xiàn)25%的量產(chǎn)效率，RPD扮演著非常關(guān)鍵的角色。1GW美耶博格的PVD環(huán)節(jié)的投資在1.5億元左右，捷佳偉創(chuàng)的RPD設(shè)備已經(jīng)耶博格的每小時3000片提升到每小時5500片，同時通過新托盤設(shè)計和新增的工藝腔加熱系統(tǒng)，可以做到0.6%以上的效率提升。圖表16:國內(nèi)外PECVD設(shè)備的參數(shù)比較設(shè)備制造商技術(shù)參數(shù)設(shè)備沉積后可實現(xiàn)區(qū)熔單晶硅(FZ)少子壽命超過10ms,直拉硅片(CZ)少子壽命超過4ms,制造出的電池片溫度系數(shù)最優(yōu)可達-0.25%/K。每小時設(shè)備生產(chǎn)量為2400片，對應(yīng)產(chǎn)能110M設(shè)備的6英寸的直拉硅片(CZ)上少子壽命可達5ms,4英寸的區(qū)熔硅片(FZ)上少子壽命達10ms。設(shè)備每小時可生產(chǎn)電池片3000片以上，產(chǎn)能約理想萬里暉單臺設(shè)備產(chǎn)能從第一代的50-60MW左右提升至2.5代的250MW,預(yù)計三代設(shè)備可實現(xiàn)500MW的單臺設(shè)備產(chǎn)能。鈞石能源載板單次可裝載144片基片(12*12載板尺寸),并可兼容M6、M10、G12硅片，設(shè)備uptime超過90%,每小時產(chǎn)量超過3500片。邁為股份產(chǎn)能最高可達8000片/小時，轉(zhuǎn)換效率24%以上，uptime≥90%。捷造光電擁有4個獨立的PECVD模塊處理雙面異質(zhì)結(jié)工藝，保證非晶硅工藝穩(wěn)電極間距可調(diào)，搭載RF快速匹配技術(shù)，采用模塊化設(shè)計圖表17:國內(nèi)外PVD&RPD設(shè)備的參數(shù)比較設(shè)備制造商技術(shù)參數(shù)馮阿登納可以實現(xiàn)在不翻轉(zhuǎn)基片、不破壞真空的條件下雙面沉積TCO薄膜，設(shè)備沉配置電子束槍或各種蒸發(fā)源.方向可靈活選擇，旋轉(zhuǎn)式圓柱形磁控管的引入將靶材利用率從30%提升至80%,兩種型號工業(yè)量產(chǎn)設(shè)備，每小時產(chǎn)量分別可達3000和6000可在真空環(huán)境內(nèi)無翻轉(zhuǎn)實現(xiàn)雙面薄膜沉積，超過140MWp,uptime大于94%,單個托盤cycletime約36s,托盤單次可裝載30個M2-M4硅片鈞石能源采用雙旋轉(zhuǎn)靶設(shè)計，靶材利用率超過80%,薄膜以內(nèi)。設(shè)備產(chǎn)能超過每小時5000片，uptime>90%,可兼容M6、M10和M12尺寸的大硅片。捷佳偉創(chuàng)捷佳偉創(chuàng)獲得日本住友對RPD在中國大陸地區(qū)的獨家授權(quán)，設(shè)備uptime>90%,膜厚均勻度可控制在5%以內(nèi)，碎片率≤0.05%,產(chǎn)能可達到5500片/小時捷造光電75%。節(jié)拍時間72s,膜厚均勻性和方阻均勻性分別控制在4%和5%以內(nèi)(二)多主柵技術(shù)助力輔材降本并且在去除氨氮工藝后污水處理與化學(xué)品成本大大降低，是現(xiàn)在最佳的清洗工藝。目還是較高，原因在于主要還是靠進口添加劑。但添加劑本身的成本非常低，目前國內(nèi)相關(guān)廠家也在研究制絨添加劑并已有所突破，預(yù)計清洗制絨環(huán)節(jié)成本降幅可達80%以此外，低溫銀漿的減量工藝和國產(chǎn)化趨勢是提升絲網(wǎng)印刷經(jīng)濟性的有效途徑。低溫銀漿是異質(zhì)結(jié)電池非硅成本中最重要的部分，占HJT電池總成本的24%左右，占非硅成本的46%左右。銀漿成本占比高的原因是低溫銀漿的價格高降本效果。此外，新的柵線設(shè)計方案對于降低銀漿消耗和銀替代也具有重要意義，梅發(fā)低溫銀漿。目前異質(zhì)結(jié)電池制造企業(yè)使用的銀漿主要是國積極研發(fā)低溫銀漿且取得了一定的進展，國內(nèi)企業(yè)研發(fā)較為順利的包括常州聚合、帝科股份、蘇州晶銀等。隨著國產(chǎn)化的推進，下游需求的放量、技術(shù)上銀粉含量由90%逐漸下降至80%,低溫銀漿價格有望降低至5000元/千克以內(nèi)，跟常規(guī)電池所用的高溫銀漿價格差距縮小至1000元千克以內(nèi)。銀漿另一個降本路徑為銀包銅漿料，低溫加工工藝使得銅作為導(dǎo)電材料成為可能，采用銀包銅漿料有望降低銀漿成本30%以上。圖表18:不同絲網(wǎng)印刷技術(shù)的銀漿消耗量銀漿單耗電池效率組件端效率增益銀漿成本(元/pcs)雙面率0(三)薄片化減少硅耗降本顯著基于HJT技術(shù)原理的硅片薄片化使得硅料使用量減少。PERC電池所用的硅片主流薄會引起轉(zhuǎn)換效率的下降。更薄的PERC電池容易發(fā)生曲翹，進而導(dǎo)致短路電流和轉(zhuǎn)換化硅片。HJT電池在所用硅片變薄的情況下，開路電壓上升，短路電流下降，填充因42-68片，每片的硅耗量能夠下降接近9%。未來當(dāng)HJT硅片降以下降近15%。厚度出片量厚度出片量硅耗厚度出片量硅耗(四)高效率攤薄終端成本成就HJT技術(shù)以上，目前為80%-85%之間，而HJT電池本身就是雙面發(fā)電的電池結(jié)構(gòu)，雙面率能做到95%左右。HJT的發(fā)電效率也比PERC高1%-1.5%。因此HJT組件的綜合功率可以較PERC做的更大，而大功率組件可以帶來下游電站建設(shè)過程中和面積相關(guān)的BOS成本(例如土地、運輸、安裝、樁基、支架等)的攤薄。根據(jù)我們的測算，以182尺寸為例，在目PERC電池的效率在23.5%的前提下，當(dāng)HJT的電池效率達到25.5%,硅片厚度到達150電池效率，電池的非硅成本以及硅片的厚度，其中前兩個要素的敏感性較強，是未來PERC技術(shù)出片量硅片尺寸電池效率每片W數(shù)組件正面功率(72片)雙面率組件總功率硅料成本硅片非硅電池片非硅組件非硅其他系統(tǒng)成本系統(tǒng)成本成本差異四、相關(guān)標的不同于常規(guī)電池產(chǎn)品的提效和技改升級，HJT對于整個產(chǎn)業(yè)鏈的影響是全方面的。首先，從電池環(huán)節(jié)本身而言，電池技術(shù)的革新帶來行業(yè)格局的變化，優(yōu)先涉足新技術(shù)的企業(yè)有望繼續(xù)保持領(lǐng)先地位或者實現(xiàn)彎道超車。新技術(shù)對于電池企業(yè)的綜合能力要求較高，其在研發(fā)和技術(shù)儲備領(lǐng)域的節(jié)奏會早于PERC。我們看好具有片不友好，碎片率提升較多，因此對組件的串焊工藝也需要革新。這對相應(yīng)的組件串焊設(shè)備廠商來說也是一次很好的機會。積極研發(fā)低溫銀漿且取得了一定的進展，未來也會實現(xiàn)國產(chǎn)替代來降低銀漿部分的成本，對于國內(nèi)的低溫銀漿廠商來說也是一次占領(lǐng)市場的機會。(一)電池端通威股份(600438)通威股份是市場中領(lǐng)先布局異質(zhì)結(jié)電池的企業(yè)之一。2019年6月，第一片異質(zhì)結(jié)電池片下線。2020年1月，生產(chǎn)的電池片效率在23.36%左右(9BB工藝),目前已提升到24%。公司已具有3條異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線，共計450MW產(chǎn)能。2020年10月，通威股份完成了成異質(zhì)結(jié)量產(chǎn)的過程中積極布局，穩(wěn)步推進異質(zhì)結(jié)降本增效，這對保持其在電池制造環(huán)愛康科技(002610)公司是國內(nèi)率先布局異質(zhì)結(jié)的光伏企業(yè)之一，公司立足自身優(yōu)勢，在積極鞏固光了較強的技術(shù)優(yōu)勢。公司正在浙江省長興縣建設(shè)5GW高效組件生產(chǎn)基地，采用國際頂級先進半導(dǎo)體設(shè)備，該項目擬池片為G1尺寸，疊加MBB技術(shù)，功率為6.20W,電池效率達24.59%,明顯高于PERC電池。目前愛康光電長興基地第一條進口異質(zhì)結(jié)220MW設(shè)備生產(chǎn)線已經(jīng)試樣量產(chǎn)，第二條260MW國產(chǎn)生產(chǎn)線也已開始安裝設(shè)備，預(yù)計2021年底形成近5智的合作產(chǎn)能后合計產(chǎn)能達到640MW,將成為今年異質(zhì)結(jié)電池投產(chǎn)產(chǎn)能最大的公司。2020年10月，愛康科技及愛康實業(yè)與江蘇省泰興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會簽署了《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》,擬在泰興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)建設(shè)6GW高效異質(zhì)結(jié)(HJT)太陽能電池及高效組件項目，預(yù)計分三期建設(shè)，每期2GW。愛康科技在異質(zhì)結(jié)領(lǐng)域先發(fā)優(yōu)勢突出，技術(shù)優(yōu)勢明顯，待公司上述建設(shè)項目全部順利投產(chǎn)后，公司無疑將成為我國光伏電池及組件制造領(lǐng)域的頭部企業(yè)。公司依托多年來在行業(yè)內(nèi)的持續(xù)積累，已經(jīng)在異質(zhì)結(jié)電池及組件規(guī)模、技術(shù)和成本方面具備明顯的競爭優(yōu)勢，有望迅速成為異(二)設(shè)備端捷佳偉創(chuàng)(300724):捷佳偉創(chuàng)是國內(nèi)太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備龍頭企業(yè)，各類工藝設(shè)備的市場占有率均超過50%,按照主營業(yè)務(wù)電池片生產(chǎn)設(shè)備劃分，公司銷售額位列全球第一。公司在2020年12月推出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的HJT關(guān)鍵工藝設(shè)備板式PECVD,成為全線四道工的基礎(chǔ)上，開發(fā)了PRD和PVD一體的設(shè)備，綜合了PRD的高質(zhì)沉積特點和PVD可自上往下沉積的優(yōu)點。捷佳偉創(chuàng)與愛康科技簽署愛康長興2GW異質(zhì)結(jié)電池項目戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方共同探索備項目，2020年11月，捷佳偉創(chuàng)與潤陽集團簽署30GW單晶PERC考慮到當(dāng)前下游擴產(chǎn)、原有產(chǎn)線技術(shù)升級，以及TOPCon、HJT新技術(shù)帶來的設(shè)備新增需求，未來行業(yè)景氣持續(xù)向上，公司作為行業(yè)龍頭市占率領(lǐng)先，積極布局前沿領(lǐng)邁為股份(300751)發(fā)PECVD設(shè)備、PVD設(shè)備、絲網(wǎng)印刷設(shè)備，參股的江蘇啟威星裝備科技有限公司，引進日本YAC技術(shù)生產(chǎn)清洗制絨設(shè)備，為公司HJT設(shè)備配套實現(xiàn)整線銷售。公司實現(xiàn)了M6-M12硅片，基于M6硅片的瓶頸工序毛產(chǎn)能達到80400MW,效率達到24.3%,處于行業(yè)領(lǐng)先水平。