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1.国产设备酝酿突破,产业化瓶颈打开
1.1HIT制造工序及对应设备概览
HIT电池结构:N型硅片+正反面各 3 层膜。HIT电池以 N 型单晶硅片作衬底,正反面依次沉积本征非晶硅薄膜、掺杂非晶硅薄膜、金属氧化物导电层TCO,再通过丝网印刷制作正负电极,呈双面对称结构。
核心生产工艺仅四步,分别对应4种专用设备:
清洗制绒:去除硅片表面杂质,制作金字塔绒面,减少阳光反射。HIT制绒难度高于PERC,对应设备为清洗制绒机,与PERC的清洗制绒机不通用。
非晶硅沉积:在清洗好的硅片两侧沉积本征和掺杂非晶硅薄膜,两侧共4层膜(i、n、i、p),在一台机器内完成,对应设备是PECVD,和PERC的PECVD不通用。
TCO沉积:在非晶硅薄膜两侧再沉积金属氧化物导电层TCO,用于导出电流,对应设备为PVD或者RPD,两种设备产业里都有应用,PERC不需要沉积TCO。
制作电极:在TCO两侧印刷银浆制备电极,对应设备为丝网印刷机,和PERC通用
1.2量变到质变,国产设备不断突破
海外设备较为成熟,但核心设备价格较高不具备量产经济性。
清洗制绒机:日本YAC、德国RENA和Singulus、韩国Exataq均有成熟的清洗制绒机在售,当前全球已经建成的HIT产线中,60%以上选用日本YAC的设备。
PECVD:在面板行业应用较多,美国应材、瑞士梅耶博格是海外核心供应商。
PVD/RPD:PVD海外核心供应商有德国的冯·阿登纳和Singulus,RPD核心专利在日本住友,台湾精耀、SNTEC有生产授权。
丝网印刷机:意大利Baccini,2016年被美国应材以3.3亿美元收购。
四大设备中,清洗制绒机约1000万元/台(250MW),丝网印刷机约1200万元/套(200MW),和国产设备价格基本一致,且性能基本相当,不构成产业化的障碍。PVD约3000万/台(250MW),国产设备在快速跟进,本身壁垒不高,也不是产业化的障碍。HIT量产最大的痛点在于PECVD,当前海外应材和梅耶博格的PECVD价格接近5亿元/GW,设备虽然成熟但价格太高,整线的设备投资达到7-8亿元/人民币。
高设备成本对HIT产业化的制约体现在两个方面:
第一,PERC设备投资已经可以控制在2亿以内,5-6亿的差价意味着5-6分/W的财务报表折旧成本差异,而光伏企业决策时普遍按照3年折旧,因此在管理会计报表上体现出来是15-18分/W的差距,性价比被大幅拉低。
第二,设备国产化和降本是大势所趋,且进展迅速,如果采购高成本进口设备建成量产线,很可能在运行1-2年后就面临低成本国产线的竞争,在成本上处于劣势。
国产设备商快速崛起,核心设备不断突破。
清洗制绒机:捷佳伟创已经形成供货能力,YAC也在推动设备中国本土制造。清洗制绒环节的化学反应过程较为复杂,但近年来国内已经基本摸索出来,设备制造本身壁垒并不高,核心的制绒添加剂也已经实现国产。
PECVD:钧石、理想有设备供应,迈为研发进展较快,样机在通威合肥基地已经运行半年,下半年大概率会形成供货能力,捷佳伟创、金辰股份、常州比太也在积极布局,下半年有望推送样机到电池厂做测试。PECVD是HIT设备最难的环节,也是价值量和盈利能力最强的环节,设备厂必须突破PECVD才能形成核心竞争力。
PVD:钧石、湖南宏大、红太阳已经形成供货能力,捷佳、比太等企业在积极研发。
RPD:捷佳获得日本住友授权,具备成熟供货能力。
丝网印刷机:迈为股份是全球龙头,设备十分成熟,捷佳、金辰也在布局
PECVD的突破是关键。PECVD并不是新兴技术装备,平板显示领域早已得到成熟应用,并且已经迭代到第11代了。2019年中国光伏企业购买的应材PECVD主要是6代线,对应单机产能只有100MW左右,今年已经升级到8.7代(应材专门针对光伏产业的改动版),对应单机产能250-270MW,8.7代的推出意味着大通量的PECVD不管在理论上还是工艺上都是可行的,此前产业中存在PECVD能否做大的争论。
国内设备企业的技术攻关主要就是集中在PECVD上,主要解决成本问题。目前国内节拍最高的PECVD节拍是3600片/小时,对应单机产能170MW,仍需要进步。迈为、捷佳、金辰、比太都在按照5500-6000片的节拍进行研发,对应单机产能250-300MW,已经有很大进展。一旦彻底突破,PECVD的GW投资将从5亿下降到2.5亿
PECVD突破将带动设备投资快速下降。当前清洗制绒机、PVD/RPD、丝网印刷机制造工艺都已经成熟,价格偏高主要是由于需求没有放量,一旦PECVD突破将1GW的PECVD投资额降低到2.5亿,GW级的HIT产线将会迅速放量,进而带动其他设备降本,2年内大概率可以看到4亿元/GW左右的整线设备价格,突破产业化的瓶颈。
清洗制绒机:当前1000万元/台,产业化放量之后预计到600万/台以下,当前PERC的清洗制绒机价格约200-300万/台,设备80%以上成本为材料,降本空间较大。当前1GW产线需要4台清洗制绒机,未来可能只需3台,1GW的价值量预计在1500万。
PECVD:进口设备价格接近5亿/GW,国产化后降低到2.5亿/GW,随着节拍的提升和原材料零部件的国产化,价格还有进一步下降空间。按6000片算1GW产线需要4台PECVD,未来8000片以上机型推出后有潜力下降到3台,1GW的价值量预计在2.4亿左右,如果供应链国产化能够大部分实现,有可能下降到2亿。
PVD:进口设备价格接近3000万元/台,国产约2200万/台,PVD技术壁垒低于PECVD。当前主流PVD节拍6000片,已经有企业推出8000片,未来1GW产线预计只需要3台PVD,价值量预计不超过6000万。
RPD:当前价格约2400万元/台,由于RPD正反面不能在一台机器内完成,因此单线需要配置两台RPD,1GW要10台,2.4亿元,成本较高。因此国内有头部企业在开发大通量的RPD和正面RPD+背面PVD的一体机,兼顾效率和成本。
印刷机固化炉等:按最先进四道印刷技术,印刷机双轨4头,当前价格约2000万元/套,1GW需要5套,对应价值量1亿元。丝网印刷机也在往大通量去做,需要银浆的可印刷性配套提升,未来1GW的配置有望下降到4套,价值量不超过8000万
2.资源向HIT聚集,提效降本有望加速
2.1研发投入加大,效率提升有望加快
光伏电池量产效率提升空间依旧较大。当前全球光伏电池研发最高效率已经达到47%,但量产的PERC电池平均效率只有22.6%,量产效率和研发效率之间有巨大的差距,随着技术进步和成本下降,量产效率继续提升是大趋势。就单结晶硅电池来看,效率极限预计在27%左右,技术类型为HBC(HIT+IBC),如果升级到双结电池,效率极限预计在35%,技术类型大概率是Tandem(HIT+钙钛矿)。无论是单结还是双结,冲击效率极限都需要先做好HIT电池
研发资源的导入对效率提升至关重要。当前占据绝对主流地位的PERC电池在1989年就已经诞生,发明人为澳大利亚著名光伏技术专家马丁·格林,但是PERC真正开始规模化量产是在2015年,当时金刚线革命带动单晶硅片成本大幅下降,单晶路线在性价比上开始超越多晶路线,PERC强化了这一优势。当时PERC电池效率仅20%出头,通过5年的探索,今年量产效率已经接近23%,平均每年提升0.6%。PERC电池的规模也从0增长到2019年底的123GW,到今年底预计将达到190GW,彻底完成对多晶的替代。
在效率提升的过程中,研发资源的导入至关重要,和PERC形成鲜明对比的是,由于多晶路线盈利较差,多晶路线上的研发资源越来越少,这导致多晶电池的效率提升陷入停滞,当前常规多晶电池的效率仅19%出头,落后PERC电池3PCT以上。当前HIT尚未大规模量产,研发资源远不如PERC,随着规模增加,研发资源的导入有望加速HIT电池效率的提升,效率潜力在25.5%-26.0%
HIT研发效率已经站上25%,量产效率站上24%。当前全球HIT电池的研发效率世界纪录是汉能去年创造的25.11%。叠加IBC之后,当前全球研发效率世界纪录是日本Kaneka创造的26.6%,叠加钙钛矿做双结电池之后,当前全球研发效率最高的是英国牛津光伏的28%。量产方面,海内外主流厂商在24.0%-24.5%,工艺较为成熟,未来有望每年提升0.5%以上,潜力极限预计在26%。
提效手段包括:
▷银浆、靶材等耗材品质的提升
▷制绒的改善
▷非晶硅薄膜的优化
▷窗口层的优化,碳硅氧合晶技术的成熟
2.2 HIT队伍壮大,配套产业链降本即将启动
布局HIT的企业越来越多,产业化酝酿开启。当前全球最大HIT量产线规模仅600MW,近两年新建产线以100-200MW的中试线为主。相较于去年,布局HIT的企业越来越多,已经超过20家,宣布了GW扩产规划的企业包括山煤国际、钧石能源、东方日升、爱康科技、中利腾辉、比太科技等,国产大通量低成本PECVD的突破将成为HIT产业化的发令枪
山煤HIT项目有望落地,GW级产线有望出现。2019年山煤国际公告拟建设10GW的HIT电池生产线,受疫情和集团合并影响,进度晚于预期,当前山西煤炭进出口集团(山煤国际控股股东)和山西焦煤集团合并已经完成,山煤HIT项目作为山西能源革命重点工程有望加快推进,GW级别的设备招标有望出现,对推动设备国产化和降本有重要牵引作用,银浆、靶材等配套耗材的产业化降本也有望启动。
2.3 HIT降本展望
降本思路:单瓦成本=单片成本/单片功率,一方面做低单片成本,另一方面做高效率;
做低单片成本:
▷设备降本:同时降低折旧成本和财务成本,一举双得;
▷材料降本:硅片薄片化,清洗制绒试剂、靶材、银浆降本;
▷提高良率:HIT自动化难度较大,尤其是节拍做高和硅片做薄之后,良率需要尽可能控制在98%以上;
做高单片功率:24%——26%.
▷钝化膜和窗口层优化;
▷靶材和银浆提质;
未来3年降本展望:
硅片成本:N型硅片的硅料价格和加工成本都比N型略高,同等厚度下N型硅片价格比P型高约7.2%,薄片化之后(150微米左右)N型和P型硅片价格基本打平,考虑到HIT约1个点的效率优势后,HIT的硅料成本比PERC低约2分/瓦。HIT是低温工艺,理论上硅片可以薄到100微米左右,但硅片、电池、组件制造工艺上有难度,预计两年内N型硅片厚度在140-150微米,随着制造工艺的进步,或许会往120微米去走。
银浆成本:主要跟银浆单耗和银浆价格有关。HIT所用银浆为低温银浆,当前价格比PERC高温银浆贵约20%,主要是量小,未来放量之后,低温银浆和高温银浆的价差预计可以控制在数百元以内。单耗方面,如果使用MBB印刷,210毫克/片,如果使用SWCT智能串焊技术,可以控制在100毫克以内。预计SWCT会成为主流技术。按当前银浆价格计算,HIT的银浆成本0.18元/瓦,如果使用SWCT,银浆成本可以做到0.07-0.08元/瓦。
靶材成本:靶材在平板显示行业应用已经十分成熟,HIT的靶材和平板靶材类似,当前价格约3000元/千克,消耗量约120毫克/片,沉积到腔体中的靶材可以回收,考虑回收之后靶材价格在2200元/千克。靶材成本可以控制在5分/瓦以内,潜力在3分/瓦。
降本路径清晰,成本差逐渐缩小。按GW级产线和当前耗材价格计算,HIT电池的不含税完全成本达到0.84元/瓦,当前PERC(非硅按0.23计算)完全成本0.67元/瓦,HIT比PERC高0.17元/瓦,随着设备降本和产业链配套的成熟,成本差预计每年缩小4-5分/瓦,5年内缩小到4分/瓦,考虑到效率溢价、低温度系数溢价、低衰减溢价,HIT的性价比超过PERC有比较大的可行性
3.电池盈利空间打开,设备迎来崭新市场
3.1电池盈利空间打开
HIT电池具备高效率、低温度系数、低衰减、高双面率等优势,单瓦发电量较传统PERC电池高10%-15%,因此具备更高的售价,较PERC电池溢价0.3-0.4元/W。
▷高效率:节省BOM和BOS成本,1%的效率差对应至少6分/W的溢价。
▷低衰减:发电量多5%,理论溢价0.1元/W+。
▷低温度系数:发电量多5%,理论溢价0.1元/W+。
▷高双面率:等效功率多10W,双面定价有待规范。
HIT溢价存在差异。不同应用场景下,HIT电池的溢价差异很大,整体来看,BOS成本越高、温度越高、电价越高、发电小时越高的地区,HIT的溢价越高,尤其对于欧美日等高BOS成本市场,中东印度巴西等热带高光照小时市场,HIT的优势非常显著。
电池盈利空间打开。此次电池跌价之前,PERC电池报价0.95元/W,对应HIT电池报价1.5元/瓦,当前PERC电池报价已经下跌到0.80元/W,跌幅相同的话HIT电池报价1.35元/W,溢价0.55元/W。当前HIT电池尚未放量,主要应用在高端市场,因此溢价较高,考虑HIT放量之后,溢价大概率会压缩到0.3-0.4元/W,对应电池价格在1.1-1.2元/瓦。相比0.8元/W的完全成本,电池的利润空间扩大到0.2元/W左右
3.2设备迎来崭新市场
HIT扩产节奏估算。参考PERC,2015年2GW,2016年13GW,2017年36GW,2018年58GW,2019年123GW,2020年预计到年底190GW。预计2020-2025年HIT新增产能分别为2/6/20/60/80/100GW,累计产能分别为4/10/30/90/170/270GW。
2020年:山煤项目大概率落地,年底形成GW级产能,此外数条中试线投产。
2021年:山煤项目验证国产设备可行性和HIT的性价比,一旦确认,山煤继续扩张,其他电池厂或者产业外资本开始按照1GW产线上产能,预计6GW左右。
2022年:产业链降本快速推进,设备降到4亿左右,数GW级别的单体工厂出现。
2025年:光伏的年度需求有望增长到250-300GW级别,HIT成为主流
设备厂迎来产能更新盛宴。由于PERC无法升级到HIT,电池厂将开启新一轮的资本开支周期,设备价格预计从5亿先降到4亿,未来有潜力降到3.5亿,对应2020-2025年设备产值10/30/90/240/304/350亿元。按照20%的光伏设备正常销售净利率计算,对应净利空间分别为1.8、5.3、15.9、42.5、53.8、61.9亿元,假设HIT装备龙头企业拿下50%的市场份额,第二大企业拿下30%市场份额,高峰期的净利在有望在20亿以上,龙头市值空间可以看到300亿,老二可以看到200亿。迈为股份和捷佳伟创综合实力最强,有望成为设备双雄。金辰股份引入梅耶博格技术人员,并联合海外技术专家进行联合研发,也有望分享设备市场。
光伏设备是个具备长期成长性的优质赛道。根据BP世界能源统计数据,2018年全球光伏渗透率仅2.2%,如果全部使用光伏发电,需要22216GW光伏装机,是2018年底光伏装机的45倍。过去10年全球电力增速均值3%,如果增量市场都给光伏,光伏每年的新增市场还有600GW以上。当前光伏组件价格已经下降到1.55元/瓦,未来在新技术的推动下还将继续下降,光伏在全球大多数地区都已经成为最具竞争力的发电方式,当前年度新增装机仅100-120GW,未来有望增长到200-300GW,未来随着储能技术的进步,还有更大的上升空间。对应电池产能也会继续扩张,因此光伏设备是个具有长期成长性的优质赛道,这个赛道上大概率会孕育出1-2家顶尖企业
4.结论与投资建议
HIT有望成为未来主流技术路线。从技术路线来看,未来3年内,PERC、TOPCon、HIT大概率会共存,TOPCon延续存量PERC产能的生命,HIT开辟新的利润点,没有包袱的新进入者会直接扩HIT。3年后HIT大概率胜出,逐步淘汰其他。5年后,HIT+钙钛矿做Tandem叠层电池,目前钙钛矿主要是材料的问题,学术界和产业界攻关较多,解决的可能性较大,一旦解决HIT的高电压叠加钙钛矿带来的高电流将推动电池效率站上28%,最终潜力在35%左右。
技术进步将推动光伏产业装机进一步增长,产业链整体受益,建议积极布局。
硅片环节:推荐N型硅片龙头隆基股份,公司竞争力强大且清晰,HIT也在布局。
电池环节:推荐通威股份,公司在HIT研发上走在行业前列;推荐山煤国际,公司凭借焦煤集团强大资源支撑大手笔转型HIT;推荐东方日升,公司积极布局HIT。
设备环节:推荐捷佳伟创、迈为股份(机械联合)、金辰股份,未上市公司建议关注常州比太科技。
银浆环节:建议关注苏州晶银和常州聚合
风险提示
◾疫情得不到有效控制。光伏70%需求在海外,欧美是核心市场,如果疫情得不到有效控制,海外需求很可能难以恢复,制约光伏产业回暖。
◾HIT产业化低于预期。HIT设备降本依赖于设备工艺的创新和配套零部件的国产化,如果低于预期,设备价格会高于预期,导致产业化进展较慢
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2025年4月27日,由深圳创维光伏科技有限公司主导建设的“智慧光伏产业园项目”主体工程开工仪式在深圳市光明区竹田路项目现场隆重举行。创维光伏高层,创维建设、新隆基、中建八局等合作单位代表及行业嘉宾共同出席,见证这一里程碑时刻。作为深圳新能源产业的重要布局,该项目将深度融合智能制造与绿
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月23日最新报价,N型复投料人民币价格为RMB40/KG,跌幅为2.44%;N型致密料人民币价格从RMB40/KG掉落至RMB38/KG,变动幅度为-5%。N型颗粒硅人民币价格下滑至RMB37/KG。非中国区多晶硅料美金价格有所变动,最新价格为US$18.5KG。N型183单晶硅片人民币最新价格掉落
4月27日,中国电力企业联合会、德国莱茵TÜV集团、鉴衡认证中心、爱旭股份、隆基绿能联合于北京发布了《背接触(BC)电池技术发展白皮书》(以下简称《白皮书》)。作为全球首份面向光伏行业和社会公众的BC技术权威报告,《白皮书》系统阐释了BC技术的产业化路径、核心优势与可持续发展潜力,标志着这一
日前,明阳智能公布2024年年报2025年一季度报告。据披露,明阳智能2024年总营收271.58亿元,归属于上市公司股东的净利润3.46亿元;研发费用56258万元,占总营收比例为2.07%;毛利率为8.10%,净利率为1.37%;新增风机订单27.11GW,风机对外销售规模10.82GW,同比增长11.66%。近3年的主要会计数据和财务
4月25日,山东巨野县新能源高质量发展工作专班办公室发布《关于开展光伏市场专项整治工作的公告》。公告显示,自2025年4月26日至2025年7月26日,对巨野县光伏市场开展为期三个月的专项整治,专项整治期间,光伏项目暂停备案。专项整治结束后,光伏项目备案放开时间另行通知。详情如下:关于开展光伏市
市场研究机构伍德麦肯兹(WoodMackenzie)最新预测显示,美国将在未来十年新增502GW(DC)光伏装机容量,年均新增规模将在2025-2035年间维持在41-50GW之间。该数据基于2024年创纪录的50GW新增光伏装机容量,并在2025年3月与美国太阳能产业协会(SEIA)联合发布的报告基础上作出更新。若预期成真,2030年美
在绿色能源发展浪潮中,分布式光伏发电已成为许多家庭和企业实现能源转型的首选,对于并网形式为自发自用、余量不上网的分布式光伏电站,电网要求光伏电站所发的电由本地负荷消耗,多余的电量可由同级负荷消耗,用不完的电量只能通过限制光伏电站的发电功率,以避免出现功率逆流。随着“531新政”出台
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月23日最新报价,N型复投料主流成交价格下跌至40元/KG;N型致密料主流成交价格为38元/KG,跌幅为5%;N型颗粒硅报价从38元/KG掉落至37元/KG。本周N型182单晶硅片最新人民币价格大幅下跌,最新价格为1.1元/片;N型210单晶硅片人民币价格从1.5元/片下滑至1.45元/片
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