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2020年大概率是HIT产业化元年。如果以GW级大线作为产业化的标志,明年大概率会是HIT产业化的元年,山煤国际大概率会投出数个GW的大线,2020年底全球HIT产能有望超过8GW,目前约2.8GW。
技术革新带来产业繁荣,光伏市场规模有望保持高速增长。2019年全球光伏装机约115GW,2020年预计140GW,同比增长22%。如果保持20%的增速,到2024年光伏市场规模就将接近300GW。HIT成熟后,不仅可以渗透现有市场,还可以享受增量市场,预计2023年HIT将成为主流路线。
3.HIT对产业的影响
3.1硅料:品质要求更高,单瓦硅耗下降
品质要求更高,或刺激硅料产能进一步集中。2019年单晶PERC成为绝对主流,多晶电池加速退出,导致低品质硅料厂商难以维持,陆续退出市场,硅料市场向五大龙头(通威、大全、新特、协鑫、东方希望)集中,五大龙头最终胜出的核心竞争力在于单晶料占比和成本控制能力。HIT开始产业化之后,N型料占比较高的企业将更有优势。
HIT允许硅片变薄,单片耗硅量下降。HIT是低温工艺,因此可以使用更薄的硅片(高温下硅片太薄容易翘曲),目前主流PERC电池硅片厚度180微米,主流HIT硅片厚度150微米,头部企业可以兼容120微米硅片,理论上可以减薄到100微米。硅片减薄之后,出片率会增加,单片耗硅量下降。目前180微米厚的硅片耗硅15克,如果减薄到120微米,单片耗硅10.9克,硅耗下降27%。硅片减薄在电池环节实现难度较低,但硅片环节目前只能切到120微米,再薄不具备经济性,组件环节工艺较粗糙,需要更加精细化以匹配超薄硅片。
HIT效率提升,单瓦耗硅量下降。目前主流PERC电池厂电池效率在22.5%左右,对应单瓦硅耗2.72克(含切割损失),主流HIT电池厂电池效率在24%左右,按照目前使用的150微米厚度硅片计算,单瓦耗硅2.25克,下降17%。将来减薄到120微米,则单瓦硅料下降到1.95克,较当前PERC减少28%。
3.2硅片:P型转N型,HIT或加速大硅片推广
硅片进入N型时代。N型硅片少子是空穴,寿命比P型高两个数量级,且对金属杂质不敏感,衰减低,因此更适合用来制作HIT电池。目前国内N型硅片供应商主要是隆基、中环、晶科,其工艺已经成熟,硅片环节的切换难度相对较低。
硅片尺寸分歧较大,大硅片主要是新产线在兼容。传统电池产线使用M2硅片,明年主流预计是同尺寸但不带倒角的G1。隆基主推的M6需要对现有产线进行改造,改造费用约2500万元/GW,目前PERC电池厂盈利较弱,改造的积极性较低,因此主要是新建产线在配套M6。中环主推的M12则完全无法通过现有产线升级,只有新建产线才能兼容M12,但M12由于产业链各个环节改动较多,产业链配套尚未成熟,因此产业里观望较多,仅头部企业新建产能兼容了M12。从半导体产业发展经验来看,硅片尺寸做大有利于降低成本。
HIT是板式工艺,更容易兼容大硅片。HIT生产工艺仅4步,清洗制绒机和丝网印刷机尺寸调节较为容易。PECVD和PVD都是板式设备,其加工能力取决于载板面积,比如梅耶博格的PECVD载板一次可以放置56片(7*8)硅片,美国应材的6代PECVD一次可以放置99片(9*11)硅片,硅片尺寸变大之后,可以通过做大载板面积或者减少硅片放置数量来解决,因此HIT工艺比较容易兼容大硅片。PERC电池有部分管式生产设备,硅片尺寸超过炉管直径后只能更换设备。
PERC产线无法改造为HIT,新建HIT产线必然会考虑兼容大硅片。其实不管是新建PERC还是HIT抑或TOPCon产线,电池厂都会考虑对大硅片的兼容。但当前PERC技术完全扩散,壁垒较低,格局较散,盈利较弱,靠PERC推广大硅片大概率会比较缓慢。如果HIT技术成熟,新建HIT产线必然会直接过渡到大硅片,这会加快大硅片的推广。从目前产业调研情况来看,HIT设备厂普遍已经兼容M6硅片,或者直接就是按照M6硅片在设计,个别设备厂已经在往M12升级。
3.3电池:资本入局,格局重塑
PERC电池工艺高度集成在设备中,技术扩散导致产能大幅扩张。2019年PERC技术完全扩散,单晶PERC产能从年初的57GW增加到年底的116GW,增加1倍以上。无序扩张导致产能过剩,2019年Q3电池价格大跌,中小电池厂扩张停滞,但大厂扩张步伐在Q4重新启动,按照各家扩产计划,2020年底单晶PERC产能将达到166GW,超过需求量,因此即使没有新技术引入,2020年落后PERC也将退出。
技术变革带来格局重塑。
传统PERC大厂:资金允许的前提下不断迭代,多晶>常规单晶>单晶PERC>HIT;
传统PERC小厂:PERC产线盈利甚微,如果没有资金投入HIT,可能逐渐边缘化;
传统多晶电池厂:多晶退出,如果资金允许,在PERC上追赶不如直接上HIT;
产业外资本:山煤等产业外资本依托主业充沛现金流强势入局,规模和节奏可能超预期;
PERC和HIT工艺差别较大,PERC技术优势较难迁移到HIT。HIT电池制造工序和PERC差别较大,尤其是核心的非晶硅镀膜和TCO沉积,工艺已经是半导体级,目前国内从事HIT的技术人员很多都是从半导体行业转行而来,HIT电池的Know-How和PERC电池差别较大,因此PERC时代技术领先的厂商其优势难以迁移到HIT。对于准备布局HIT的企业,需要尽早募集和培养高级技术人员。
3.4组件:现有产线兼容性较好
现有组件产线兼容HIT电池。HIT是电池环节的技术变革,现有组件产线可以兼容,未来HIT使用的硅片减薄到120微米,则需要对组件产线进行升级,避免碎片率的提升。
HIT电池组件封装以半片为主。在封装方式上,目前主流的HIT电池采用半片封装。HIT高效率的根源在非晶硅薄膜对悬挂键优异的钝化效果,如果采用叠瓦封装,需要对电池片进行大量的激光切割,这会产生大量的悬挂键,HIT电池的效率会有较多损失。因此目前主流的HIT电池封装以半片为主,一切二,尽可能降低效率损失。
梅耶博格的智能串焊技术Smartwire需要更换串焊机,后端仍然兼容。MB的无主栅技术使用焊带代替主栅,串焊技术不同于现有产线,需要更换串焊机,并使用特殊的助焊剂,但后端供工序仍然和现有产线兼容。
4.结论与投资建议
4.1提效降本持续推进,HIT性价比不断提升
HIT电池的提效降本在快速推进。今年HIT产业的一个重大进展就是MBB技术的引入,银浆消耗量下降50%,同时电池效率提升0.5%,银浆成本下降约0.2元/瓦,HIT电池的性价比大幅提升。我们估算明年HIT电池的不含税完全成本在0.81元/瓦。
HIT设备厂迈为股份对HIT电池完全成本的指引是含税0.95元/瓦,不含税0.84元/瓦,和钧石集团0.85元/瓦的成本指引基本一致。其硅片成本按照现有价格计算,考虑到明年硅片降价,2020年其不含税完全成本同样可以控制在0.8元/瓦左右。
当前23%效率的HIT电池售价1.6元/瓦,明年HIT量产之后,预计价格会逐渐下降。预估2020-2022年HIT电池价格分别为1.3/1.21/1.02元/瓦,净利分别为0.29/0.28/0.20元/瓦,较目前PERC电池盈利能力有一定扩张。
4.2结论与投资建议
HIT很可能是下一代光伏电池主流技术,当下HIT正处于从路线之争中走出来,得到光伏产业和产业外资本认可的阶段,而且这种认可正逐渐传导到资本市场,一旦技术方向确认,这是一个从0到1的市场,会在各个环节带来具有爆发力的投资机会。
硅料环节:推荐或关注N型料占比较高的通威、大全(美股)。
硅片环节:推荐N型硅片龙头隆基股份。
电池环节:推荐大手笔布局的山煤国际(煤炭联合)、通威股份、东方日升。
耗材环节:关注苏州固锝(子公司苏州晶银生产低温银浆)、常州聚和(拟上市)。
设备环节:推荐捷佳伟创(机械联合)、迈为股份(机械联合)、金辰股份。
产业认可正迅速传导到资本市场。2018年底,国内布局HIT的企业仅6家(汉能、晋能、钧石、中智、通威、上澎),当前已经达到20家,尤其是头部几个大厂转向HIT更加验证了HIT的可行性。近期HIT产业人才流动频繁,各家企业都在圈人,设备商询单也明显增多,HIT得到了产业认可,这种认可近期在迅速向资本市场传导,相关标的都已经启动。
2020年催化剂不断。HIT没有停留在概念阶段,而是已经开启了产业化,随着产业化的推进,2020年会有大量的进展,催化HIT行情。
中试线效果不断提升。通威、爱康、日升、晋能、普兰特等中试线陆续会有结果;
产业内外不断有企业宣布布局HIT。产业内外不少企业在积极筹备HIT项目,目前正在人员募集和设备选型阶段,HIT项目不断落地会进一步催化HIT行情;
设备厂取得突破。目前迈为已经交付样机,钧石、捷佳、金辰明年预计都有样机交付,样机得到验证将完成设备国产化,设备价格将迅速下降,刺激HIT产能爆发。
山煤等GW级产线得到初步验证。HIT目前还没有GW级的大线,山煤公告了10GW的项目,明年预计会有数个GW投放,效率、良率、成本、稼动率等参数会得到初步验证,一旦效率能做到24%+,良率能做到96%+,完全成本能控制在0.9元/瓦以下,HIT产业化会加速推进。
HIT为电池厂恢复融资能力,明年或有不少融资项目募投HIT。近期爱康科技宣布定增融资16亿,其中9.5亿投资1GW的HIT产线,明年很可能会有企业跟进。
风险提示
1)成本降低不及预期:目前异质结电池的生产成本仍相对较高,未来有望通过硅片薄片化、浆料用量减少、设备国产化等降低成本,如果成本降低不及预期,将对异质结电池产业化带来一定影响。
2)量产效率提升不及预期:目前异质结电池的量产效率在23.5%以上,效率优势是异质结电池的最大优势。未来如果异质结效率提升不及预期,将会减弱其与其他技术路线的竞争优势。
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