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温度系数低:组件表面温度每升高1℃,组件实际输出功率会下降一定比例。HIT下降约0.25%,PERC下降约0.37%,HIT单瓦发电量比PERC高约4%。
双面率高:HIT电池双面率可以达到95%,PERC一般在75%左右。由于HIT电池正面功率也高,因此叠加高双面率后背面增益更大,按60版型计算,有效功率多出10W。
1.4异质结电池升级空间大
HIT升级空间大。晶硅电池的效率极限在30%左右,无论PERC还是HIT都达不到这个效率水平,PERC潜力预计在23%,HIT预计在26%,因此PERC和HIT都是光伏产业技术进步历程中的过渡形态。就近几十年的技术探索结果而言,未来10年行业比较认可的技术方向是HIT+钙钛矿做叠层电池(Tandem)。HIT到叠层只需要增加3道设备,4层膜,成本增加约0.2元/瓦。HIT可以升级到叠层,HIT产线和下一代叠层产线可以完全兼容,大幅度降低了HIT产线被颠覆的风险。
2.行业:HIT产业化路径
2.1 设备:进口设备做熟工艺,国产设备跟进降本
HIT主要生产工序有4步,对应4种专业设备,依次是清洗制绒机、PECVD、PVD/RPD、丝网印刷机。其中壁垒最高的是PECVD,海外梅耶博格和应用材料的设备比较成熟,但价格比较昂贵;国内钧石和理想有供货能力。清洗制绒机目前日本YAC比较成熟,YAC目前也在推进中国本土制造,国产捷佳伟创正在积极研发,已经有数台机器出货。PVD国内宏大和红太阳有出货,丝网印刷机迈为等已经做的非常成熟。
回顾光伏产业发展历史,往往是头部企业引进国外成熟设备打通工艺,国内设备厂跟进降本。当前国内HIT中试线基本以进口欧美日设备为主,但国内设备厂已经在积极研发,攻关的重点在PECVD设备,明年很可能会有大的突破。当前1GW进口设备价格约7-8亿元,一旦国产化,将迅速下降到5亿元1GW,技术再扩散,预计3亿元1GW。
2.2耗材:国产化已经突破,需求放量将推动成本迅速下降
HIT电池的生产工艺有四步,分别对应4大类的耗材。
清洗制绒:KOH、HCL、H2O2、HF、添加剂等,主要是大宗化学品,非常成熟。添加剂目前还是进口为主,有企业在尝试国产化,进口添加剂成本约8分/片,如果国产化成功,可以降到2分/片。
PECVD:主要是TMB、B2H6、PH3等气体,非常成熟,成本占比可以忽略。
PVD/RPD:氩气、靶材。先导、映日、壹纳等国内厂商已经突破,价格大幅低于海外厂商,未来需求放量,价格还有下降空间。靶材核心成分是氧化铟,质量占比在90%以上,剩余10%是氧化锡、氧化钨、氧化铈、氧化钛等金属氧化物。目前铟价格约900-1000元/千克,加工费约500-1000元/千克,完全成本在2000元/千克以下,价格在3000元/千克左右。当前靶材成本约5分/瓦,未来需求放量之后有望降到3分/瓦。
丝网印刷:低温银浆。HIT由于是低温工艺,PERC所用高温银浆不能应用于HIT电极制作,需要使用低温银浆。国内常州聚和、苏州晶银等厂商有供应,REC新加坡HIT工厂已经在采购上述某厂的低温银浆,其品质得到海外大厂认可,标志着低温银浆国产化已经取得实质突破。目前银浆价格约7000元/千克,需求放量后预计向5000元靠拢。
2.3资本:传统电池厂自我迭代,产业外资本谋求弯道超车
传统电池厂自我迭代。光伏产业技术路线众多,对经营决策提出了很大挑战,如果对未来技术路线判断错误,很可能导致产业地位的颠覆,光伏产业发展至今这样的例子已经很多。在对下一代电池技术路线的判断上,不同企业有不同的选择,目前已经公开布局HIT的企业有通威股份、东方日升、爱康科技、普兰特、REC,通过产业调研我们了解到还有数家大厂在积极布局,已经在设备选型阶段,但出于各自考虑尚未公开。
产业外资本谋求弯道超车。HIT技术的成熟吸引了部分产业外资本的目光,当前国内流动性整体充沛,部分传统行业企业通过供给侧改革积累了大量现金,同时传统行业由于产能过剩,难以在现有产业扩大再生产,只能谋求新的投资方向。
今年7月山煤国际公告建设10GW异质结生产线,正式开启转型之路。除了山煤以外,中国神华、陕西煤业、晋能集团、同煤集团、潞安集团、平煤集团、中国建材、国家电投等大型国有集团都在积极布局光伏产业,只是各自的技术方向和参与形式不一样。
除了国有企业外,部分实力雄厚的民营集团也已经行动起来,积极布局HIT产业,谋求在HIT时代弯道超车,成为HIT时代的头部企业。由于没有传统产能的掣肘,一旦技术方向确认,国产设备突破,其产能扩张将会非常迅速。
资本涌入将加速HIT技术的成熟。中国早期从事HIT的企业主要有汉能(技术人员被新进厂商瓜分)、中智(嗅到风口正在复产)、钧石(定位设备商)、赛昂(退出,人员流动到国电投等企业)、上澎(停产,设备太老)、晋能(积极研发,酝酿上市)。这些企业是中国HIT产业的先驱,进行了大量的工艺摸索和降本尝试,其技术人员成为当前中国HIT产业的中坚力量,由于没能实现产业化,大部分企业资金状况较差,制约了技术研发进展。
当前中国布局HIT的企业已经达到20家,资本的涌入为HIT设备和工艺研发创造了良好的客观条件,这会加速HIT工艺的成熟,一旦产能放量,又会加速耗材的降本和整个产业链配套的成熟,进而加速产业化进程。
2.4市场:高端到低端,分布式到电站
HIT电池存在溢价。HIT具备高效率、低衰减、低温度系数、高双面率的优势,目前23%效率的HIT电池售价1.6元/瓦,较21.9%效率的同尺寸PERC溢价0.65元/瓦。
HIT电池优异的特性对不同业主价值不一样。在BOS越高、温度越高,利用小时越高,电价越高的地区,HIT可以有更高溢价,因此HIT目前主要应用于欧美日等高BOS成本和中东等热带地区。
高效率:高效率可以摊低组件BOM成本和电站BOS成本,不同地区存在较大差别,国内1%效率优势对应约8分/瓦的溢价,在欧美日等高BOS地区,高效率带来的溢价会更高,这也是HIT目前主要市场在欧美日的原因。
低衰减:按8%折现率计算,低衰减溢价=0.37*利用小时/1000*不含税电价*(1-所得税率)。
低温度系数:溢价=10.67*(组件温度-25)*发电小时/1000*温度系数差*不含税电价 *(1-所得税率),在中东等热带地区,温度和发电小时都很高,特别适合HIT。
高双面率:等效功率多10W,溢价1-2分,双面得到客户认可,但定价还有待规范。
高端到低端,分布式到电站。HIT的特性决定了其市场将由高端逐步渗透到低端,从分布式渗透到电站。光伏电池由于是ToB的产品,无法对客户进行差异化定价,因此市场渗透过程中,HIT电池的价格会逐步降低,当前价格1.6元/瓦,预计规模化生产后价格将下降到1.2-1.3元/瓦。
2.5进程:设备工艺和电池工艺扩散,产能快速扩张
HIT产业化进程预估:
第一阶段:2019-2020年。头部企业引入进口设备,打通工艺。
第二阶段:2020-2021年。国产设备突破,将GW设备投资降到5亿以下。
第三阶段:2021-2022年。国产龙头设备厂开始量产出货,HIT电池产能年度增量在10GW以上,但国产设备技术逐步扩散,其他设备厂跟进,设备产能大幅扩张,GW设备投资降到3亿。
第四阶段:2022-2024年。HIT产能大幅扩张。
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5月18日,阜宁县第21届5·18经贸洽谈会圆满成功。在会上,举行了淮宁2GW异质结光伏电池项目开工仪式。
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