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“增效+降本”是光伏行业十四五里面的重要看点,随着光伏发电平价并网逐步实现,行业迎来的真正的高成长期,各大厂商将围绕着增效、降本来实现技术和产业突破,目前异质结电池(HJT)是未来几年整个光伏行业最重要的突破口,技术具有颠覆性,具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等优点,是高转换效率硅基太阳能电池的未来方向。
异质结(HJT)电池最早由日本的三洋(Sanyo)公司于 1990 年研发,专利保护于 2010年过期。在过去 30 年间,产业经历了萌芽期、实验室阶段、初步的商业化阶段和逐步的产业化阶段。我们预计,2020-2021 年将成为 HJT 投资元年,随着设备国产化、银浆和靶材成本的降低、以及转换效率提升带来的“增效+降本”效益凸显,2022 年行业将进入快速爆发阶段。HJT 将成为下一代主流光伏电池技术,推动设备需求新的一轮革新。
HJT 效率潜力超 28%,远高 PERC 电池。受 P 型单晶电池自身材料的限制,PERC 电池转换效率已接近天花板,而 HJT 最高转换效率已超 26%(日本 Kaneka 曾创 26.63%,国内最高为汉能的 25.1%),长期有望超 28%,效率优势明显。
从未来 5-10 年的维度来看,异质结叠加钙钛矿技术(钙钛矿-晶硅叠层电池),将进一步打开转换效率的天花板,转换效率可提升至 30%以上。就单结晶硅电池来看,采用 HBC(HIT+IBC)的技术路径,目前效率极限可达到 26~27%左右(参考 Kaneka 的 HBC 效率记录 26.63%)。如果升级到双结电池,采用Tandem(HIT+钙钛矿)的技术路径,转换效率可以提升至 30%以上。
HJT 目前规划产能超 45GW,明年有望迎 10-20GW 落地
从产能规划上来看,行业新进入者山煤国际(10GW 规划)、安徽华晟(500MW 招标落地)、爱康科技(2GW 规划)、润阳集团(5GW 规划)等已纷纷开始布局,历史包袱较轻。老牌电池片厂商中,通威、晶澳、东方日升、阿特斯、天合光能等也已相继进入,目前总体处于试验线阶段,有望实现突破。我们认为,一旦老牌电池片厂向 HJT 加速转型,将确立 PERC 寿命期限将至,为行业观察的重要风向标。
一旦 HJT 确立了对 PERC 技术的性价比优势(成本+转换效率),市场将启动 10GW 以上级别的实际投资,HJT 行业迎来爆发。随之规模效应呈现,全产业链的“供应商配合降本”过程将不断发挥作用,使得 HJT 的投资性价比(相比 PERC 和TOPCon)得到全市场认可,成为主流的电池片技术。异质结生产设备的初始投资一直是发展道路上的最大阻力,尤其是 PECVD 镀膜设备,设备国产化将成为 HJT 行业发展的关键突破口,目前已在 HJT PECVD 设备领域布局的主要厂商包括:迈为股份、捷佳伟创、金辰股份、理想新能源、钧石等。
1、迈为股份:光伏丝印设备龙头,异质结设备先行者
公司主营光伏电池丝网印刷生产线成套设备,用于电池片制造后道工序中。目前公司丝网印刷设备在国内增量市场份额已超过 70%,居于首位。公司近年业绩高增长受益于大尺寸硅片迭代带来的下游 PERC 电池大幅扩产,以及丝网印刷产品市占率的提升。公司核心布局 PECVD、PVD、和丝网印刷设备,已实现 90%以上的异质结设备供应能力,转化效率可达 24%以上。
2020 年 12 月 4 日,公司发布其量产级 HJT 2.0 异质结设备平台,其整线自制率达到95%(实现除清洗制绒以外的全覆盖)。同时,公司推出了三大重要的未来战略,包括研制半片电池整线设备(满足硅片大型化和薄片化的趋势)、开发多主栅低银浆方案和银包铜方案(进一步降低银浆耗量)。
2、捷佳伟创:光伏电池片设备龙头,异质结设备拓展可期
公司主营光伏制绒设备、扩散炉、抛光设备、淀积炉、自动化设备、丝印设备等六大系列,产品市占率超 50%。2015-2019 年营收/净利润复合增速达 64%/76%。公司主营工艺设备价值量占 PERC 产线的 60%-70%。截至 2020 年 Q3 公司合同负债 33 亿元,较上年同期预收账款增长 79%。
11 月 20 日,捷佳伟创与润阳集团在江苏盐城签署 30GW 单晶 PERC+和 5GW HJT 异质结项目战略合作框架协议,在单晶 PERC+和高效及超高效 HJT 技术领域进行广泛合作。计划使 PERC+产线平均效率将高于 24%、HJT 产线平均效率将达到 25%。
我们假设,本次 30GW PERC+项目老产线改造(假设改造费 5000 万/GW)和新产线建设(假设 2.3 亿/GW)占比各一半,5GW HJT 项目设备投资额为 4.5 亿/GW,则测算未来潜在订单量达 65 亿元。
2020 年 12 月 3 日,继公司推出高效和超高效 HJT TCO 设备(RPD 系列)之后,公司PECVD 设备(PECVD5500)实现客户出厂交付,载片板采用 M6 硅片 10×10 布局,基础型号通过减配腔体和增配串联腔体,可以实现 3000-11000 的产能选择。
3、金辰股份:光伏异质结电池设备新星,组件设备龙头将二次腾飞
公司为全球光伏组件设备龙头,市占率达 50%,客户覆盖隆基、晶澳、东方日升等一线龙头。近年来,公司逐步向电池片设备产业链延伸,市场空间几倍于组件设备,且客户大部分趋同,有望在异质结电池片设备“弯道超车”。
公司与德国 H2GEMINI(核心成员曾就职于应用材料、梅耶博格、施密德等)合资设立金辰双子,技术实力+股权机制行业领先。同时,公司与中科院宁波所、大连理工大学、哈尔滨工业大学等高校和科研机构有广泛合作,采用异于美德日同行的中心化并行流程技术(德国技术是串行流程生产),效率更优。
截至 2020 年 11 月 30 日,公司 HJT 用 PECVD 项目已进入样机装配和测试阶段,TOPCON用PECVD 首台工程机目前测试结果基本达到设计要求,第二台设备已经完成制作,将于近期交付试。
4、上机数控:异质结 N 型硅片未来龙头,薄片化切片机龙头!
公司为光伏金刚线切片机龙头,国内市占率达 45%左右。2019 年来,公司拓展下游单晶硅业务,有望打开新成长空间。公司在行业内与大连连城(隆基股份关联方企业)、青岛高测(科创板上市)形成三方寡头垄断。光伏单晶硅趋向大尺寸化。主流光伏组件厂商纷纷布局 210、182 等大尺寸组件,带动 210、182 等大尺寸单晶硅需求,从而带来光伏切片机迭代需求。
随着异质结行业未来 N 型硅片薄片化(120-130um)需求的扩张,我们判断,公司有望成为 N 型硅片切片机未来龙头,强力推动行业薄片化进程,2020 年 11 月以来,公司与天合光能、东方日升、阿特斯相继签订光伏单晶硅合计 251亿长单。我们判断,公司在 210 大尺寸硅片环节,产品品质已得到下游客户高度认可,将强力推动 210 大硅片产业化,未来上机有望成为 210 大尺寸硅片的龙头。
有人会问,光伏发电需要多少钱,家庭光伏发电设备价格等问题,在国内,也有企业在太阳能光伏行业取得优异的成绩,比如东莞市星火太阳能科技股份有限公司,十几年太阳能板制造经验,荣获高新 技术企业、守合同重信用企业、知识产权管理体系认证企业、广东省民营科技企业、广东省行业副会长企业、行业发展贡献奖等诸多荣誉且为符合东莞发改局管理办法要求的企业之一。
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