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PERC VS HJT VS TOPCon,明年是誰的天下

欄目:行業動態 發布時間:2021-12-09

針對PERC、TOPCon和HJT這幾種主流的技術路線,從效率、成本及工藝等多個角度對比:

1)從效率角度看:TOPCon電池的極限理論效率達到28.7%,高于HJT的27.5%和PERC的24.5%。而從目前量產效率看,PERC已經達到23%附近,TOPCon和HJT已經超過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產線上增加擴散、刻蝕及沉積設備改造,成本增加幅度??;而HJT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產線,IBC電池工藝最難最復雜,需要用離子注入工藝提供生產技術門檻;

3)從成本角度看:PERC產業化最快,成本低,TOPCon電池兼容性最高,可從PERC/PERT產線升級,IBC次之,HJT電池完全不兼容現有設備,需要新建產線,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產線生命周期,未來2-3年性價比首選。

國內近兩年來PERC新建產線預留TOPCon改造空間,目前擴產計劃也紛紛轉向N型技術產線建設。面對目前巨大的PERC電池產能,TOPCon和PERC電池技術和產線設備兼容性較強,以PERC產線現有設備改造為主,主要新增設備在非晶硅沉積的LPCVD/PECVD設備以及鍍膜設備環節。目前PERC電池產線單GW投資在1.5-2.0億元,而僅需6000-8000萬元即可改造升級為TOPCon產線。在面臨大規模PERC產線設備資產折舊計提壓力下,改造為TOPCon拉長設備使用周期,降低沉沒風險,是未來2-3年極具性價比的路線。



      量產效率提升明顯,產業化發展提速。TOPCon作為高效晶硅電池發展方向之一,實驗室屢次創下新高,產業化最高效率也突破25%。從目前TOPCon量產情況看,平均量產效率主要在24%左右,最高效率達到24.5%-25%,包括隆基股份、通威股份、中來股份等電池廠商,最新量產及規劃產能超15GW。我們預計到2025年TOPCon產能占比進一步提升至20%。2019年開始新擴建的PERC產線都有兼容TOPCon升級空間,隨著TOPCon產業化加速,新增產能和存量設備更新打開市場空間,龍頭設備廠商將明顯受益。

HJT:國產化降本空間大,有望成下一代主流技術。

1)雙面發電提升效率。HJT雙面對稱結構,發電量要超出單面電池10%+,目前雙面率已經達到95%,相比其他工藝路線有明顯的發電增益優勢;

2)光衰減低+溫度系數低,穩定性強。HJT電池通過良好的鍍膜工藝來降低界面復合改善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℃低溫環境下制備,相比于傳統P-N結在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,從生產效率和產品良率上更有優勢和提升空間。



      目前HJT電池生產成本0.9元/W以下,高于PERC的成本0.7元/W;預計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電池的性價比優勢有望逐步顯現。目前產業界主要從銀漿、硅片及設備三方面著手:

1)銀漿成本:低溫銀漿國產化+銀包銅技術+SMBB技術,判斷共同推動降本60%以上。①國內低溫銀漿實現國產化突破,且銀包銅技術已經從實驗室開始向量產線轉換,銀漿耗量和價格將明顯下降;②低溫工藝能降低柵線寬度至15μm以內,多主柵技術導致銀漿用量下降35%;③通過高精度無接觸新型印刷技術降低銀漿耗量,帝爾激光、邁為股份等均在研發。我們判斷,通過“銀漿國產化+銀包銅技術+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,預計成本下降幅度超40%。薄片化有利于降低硅片成本,HJT電池是對稱結構,易于薄片化且不影響效率,目前PERC厚度為170μm,我們預計到2022年可降至130μm以下,使得Voc上升,進一步提效降本。我們預計硅片成本將從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、電極金屬化四個步驟,分別對應制絨清洗、PECVD、PVD/RPD、絲印/電鍍四道工藝設備。隨著邁為、捷佳及鈞石等國內設備廠商積極推進HJT整線設備產業化,帶動核心設備價格持續下降,Solarzoom預計2022年設備成本有望降至3億元/GW以內,折舊成本下降至0.03元/W,降本空間高達40%。



      新老玩家紛紛入局,HJT擴產節奏加快。鈞石、通威等廠商早在2019年之前就已開始規劃HJT產能。隨著HJT產線成本不斷下降,越來越多的新玩家入局,安徽華晟一期項目進展順利,Q3進行二期2GW項目招標。2021年5月,明陽智能發布公告稱將投資建設年產5GW光伏高效電池和5GW光伏高效組件項目。2021年5月開始,愛康集團相關的HJT產線陸續進入建設期,預計下半年設備將逐步入場并投產出片。2021年6月金剛玻璃發布公告,決定投資建設1.2GW大尺寸半片超高效異質結太陽能電池及組件項目,目前相關設備已經進場。截止目前,已經有超10GW在建或招標,我們預計到明年上半年,異質結量產線投產進度將加速。

效率提升+設備降本空間大,HJT電池產能規劃超120GW。隨著設備加速國產化和工藝逐步提升,國內華晟、金剛玻璃及明陽智能等新進入廠商紛紛入局異質結GW級別量產線。對PERC龍頭電池廠商而言,通威股份、隆基股份等開始GW級別異質結電池產線。海外方面,梅耶博格、REC等海外電池廠商也加速布局HJT電池量產線,僅2021H1就宣布了超8GW的新建項目計劃。截至目前,全球HJT規劃產能已經超過120GW,隨著設備、關鍵材料的進一步降本和工藝提升,預計HJT量產節奏將進一步加快。我們預計,2025年HJT電池新增/合計產能分別為106/306GW,新增產能五年CAGR為123.5%。


(文章來源:未來智庫)

 


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