光伏行业技术突破「光伏核心技术壁垒」

时间：2022-11-27 09:41:20来源：搜狐

今天带来光伏行业技术突破「光伏核心技术壁垒」，关于光伏行业技术突破「光伏核心技术壁垒」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

近期光伏电池技术利好密集落地，TOPCon量产加速，今年有望大规模落地，HJT效率创新高，成本大幅下降，新老企业加速扩产能；爱旭召开ABC产品发布会，首创无银ABC电池……等等。密集利好刺激下，HJT板块走出5连阳。目前不同技术路线进展如何？今天华尔街见闻·见智研究就为大家分析光伏电池：

电池的技术路线决定了光伏效率极限，继PERC之后，N型电池作为下一代高效电池技术路线变化备受瞩目，但目前N型电池仍处多条技术路线百花齐放的状态，但由于晶硅电池效率极限在２９.４％左右，所以N型电池仍难以长期满足光伏电池增效的需求，所以钙钛矿等化合物电池由于其效率极限更高的特点，也是光伏企业长期研究和布局的方向。

TOPCon成本优势明显，量产元年已至

TOPCon即隧穿氧化层钝化接触太阳能电池（Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell, TOPcon），TOPCon是在PERC的基础上，将衬底由P型更换为N型衬底，然后在背面结构中先增加了1-2nm的隧穿氧化层，进而再沉积一层掺杂多晶硅，共同形成背面钝化接触结构。降低了载流子复合，实现效率提升。

1、TOPCon成本优势明显，全环节基本持平PERC

TOPCon最主要的优势在于其可以在PERC设备升级，总体改进或增加的步骤较少，成本相对HJT较低，所以有很多PERC产能的龙头企业更支持TOPCon的路线。

TOPCon的缺点是工艺复杂，步骤多，且技术路线多样，因为是在PERC的工艺上增加了新步骤，但核心也在于此，TOPCon电池最核心的就是在PERC电池基础上增加了隧穿氧化层和多晶硅层，所以薄膜沉积工艺是TOPCon的核心，路线可以包括PVD（物理气相沉积）和CVD（化学气相沉积），PVD是由PECVD形成隧穿氧化层，PVD实现多晶硅沉积，中来股份在布局PVD技术，但目前氧化层质量不佳，设备成本偏高。现在主流还是采用CVD较多，而CVD又分为LPCVD（低压气相沉积）、PECVD（等离子增强气相沉积）和ALD（原子层气相沉积）

LPCVD目前是技术工艺最成熟的，隧穿氧化层采取热氧，多晶硅层采取LPCVD，这种工艺的钝化效果好，但成膜速度慢，晶科能源的技术路线以LPCVD为主，现已能实现量产。PECVD是隧穿氧化层采取PEALD方案，PEALD可以实现量产，但PECVD还不行，因为PECVD成膜速度太快，控制难度大，良率低，目前市场以PECVD为主的企业有捷佳伟创和金辰股份。

成本方面，目前PERC设备投资最低，约1.5亿元/GW，TOPCon目前新建产线投资额约2亿元/GW左右；如果在PERC旧有设备改造升级，追加投资额约0.6亿元/GW。 2020年后扩产的PERC产能基本都为升级TOPCon预留了空间，今年新增TOPCon产能基本都是新建的产能，剔除折旧、排产差异影响，新建TOPCon产线单W折旧额基本与PERC持平。非硅成本方面，目前银浆单耗仍较PERC高30mg/片，预计今年能做到90mg/片，电池环节非硅成本增量约0.02元/W。硅成本方面，N型硅片较P型仍高出6%-10%。从一体化成本角度看，电池与硅片环节成本均较PERC高0.02元/W左右，组件环节TOPCon成本较PERC低0.02元/W，完全一体化成本仅比PERC略高。

2、TOPCon今年量产提速，优势企业提前受益

今年量产的TOPCon主要以LPCVD为主，今年N型电池量产中TOPCon将占大部分。业内TOPCon的领军企业主要包括晶科能源、晶澳科技、钧达股份、中来股份、天合光能等。

根据各公司公告，今年TOPCon落地量产的主要企业为晶科能源、钧达股份和天合光能。其中晶科今年1月在安徽合肥投产8GWTOPCon电池项目，年内合肥和海宁项目将达16GW，且合肥二期8GW项目也在规划中。钧达股份计划16GW扩产项目，今年一期8GW项目有望落地。此外天合光能8GW项目预计也将在今年落地，中来股份16GW扩产项目也在进行中，整体看今年TOPcon落地产能预计将达到40-50GW。

见智研究认为，很明显，TOPcon今年经济性更强。TOPCon将率先实现P型到N型的过度，因为目前TOPCon全环节成本与PERC基本持平，今年将是大规模放量期，且天合、晶科、正泰电器、中来等众多企业纷纷布局，预计今明两年优势企业将提前受益。

HJT利好密集落地，经济性有望年底实现

HJT是另一种N型电池，又叫异质结，由两种不同的材料组成，即在晶硅和非晶硅薄膜之间形成PN结。综合了晶硅电池和薄膜电池的优势，转换效率更高。

HJT与TOPCon不同的是，其优点在于步骤少，只需要4步，而TOPCon则需12步左右，所以工艺精简且效率高。其四大步骤主要包括，清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TOC镀膜、和电极制做。除此之外，HJT较TOPCon转换效率更高，且未来可以和钙钛矿结合成叠层电池，大幅提升转换效率，长期看较TOPCon更占优势。但HJT的缺点主要是成本高，设备成本在4亿左右，除了设备成本外银浆和靶材的成本高也是制约HJT大规模商业化的重要原因。

1、利好频出，HJT再次成为市场焦点

但近期HJT技术利好频出，重燃市场信心。首先，隆基绿能公布HJT电池全尺寸转换效率达到26.5%；其次金刚玻璃发布会数据表示产线电池效率25%以上，异质结的关键降本硅片减薄和银浆耗量都做的不错；硅片薄片化达到130μm；银浆耗量6月做到120mg，年内做到110mg。

最后，华晟新能源公布HJT性能超预期，降本也超预期。华晟发布会表示，2022年3月M6-12BB电池单片银耗量已降至150mg以下，量产效率24.5%，瓦耗量为22.3mg。且表示持续推进低温银浆国产化进程，2022年H2计划背面副栅使用银包铜浆料，单片银耗降至100mg；2022年Q3计划做钢制网板和专用浆料并结合SMBB，目标将单片银耗量降至120mg；2023年计划全面应用银包铜浆料结合OBB技术，将银耗量降至70mg；2024年计划电镀铜技术应用，全面取代含银浆料，每瓦银耗量降低为0mg。最终华晟表示对HJT降本很有信心，并认为其最终HJT金属化成本会下降到与PERC非常接近，甚至持平，即0.07-0.08元/W。华晟表示，其2022年底目标是HJT全成本与PERC持平，接近0.08-0.1元/W，其中非硅成本控制在0.28元/W以下，结合硅片薄片化成本优势和组件端优势，HJT成本有望与PERC持平。

见智研究认为，HJT技术路线由于有较高的转换效率近几年一直被市场寄予厚望，关注度也有增无减，但是由于成本问题导致商业化进行并不顺利，TOPCon和HJT的角逐从未停止，从去年年底开始TOPCon的成本优势已经凸显，所以对于今年TOPCon是量产之年，市场有预期到。见智研究认为，也可以说TOPCon先行HJT一步，而近期HJT降本进程的提升重新将市场关注的焦点聚焦到HJT，HJT类似于去年的TOPcon，今年年底至明年HJT的经济性预计将开始显现。

2、企业不断加码，HJT产能扩张加快

HJT布局的企业以金刚玻璃、爱康科技、迈为股份和东方日升为主。截至到2021年底，已有HJT产能约6GW，其中包括金刚玻璃1GW，通威1.45GW，爱康0.66GW等等，今年布局HJT企业持续增多，金刚玻璃今年6月宣布拟投资41.91亿元建设4.8GW异质结电池组件项目；华晟新能源2022年投产2.7GW，在建产能7.5GW，2023年投产产能大于10GW。加上明阳智能、爱康科技、晶澳等企业产能，预计HJT2022年底产能有望达到20-30GW。

见智研究认为，目前HJT和TOPcon之争仍较火热，尤其地面电站的应用上。但由于HJT在未来效率升级方面更具潜力，如果说年底后HJT降本进度符合预期，更具经济性，那HJT会较TOPcon更具优势，但近两年仍处于电池技术摸索期，TOPcon由于设备限制低。其经济性更强，短期仍是产业最具性价比的选择。

IBC难度高，有望率先应用分布式场景

相比于HJT和TOPCon，IBC电池技术难度更大。IBC电池即叉指式背接触电池，最大特点是正面无栅线，PN结和金属接触均在背面。缺点是工艺复杂，良率低，成本高。

相比于HJT和TOPcon的火热，市场对IBC电池讨论较少，实际上IBC技术可以看作是HJT技术和TOPCon技术的进一步升级，IBC与TOPCon叠加形成TBC；IBC与HJT叠加形成HBC；但目前由于HJT和TOPcon仍处于技术发展期，且不够成熟，所以提TBC和HBC仍为时过早。IBC因为正负极都在电池背面，所以工艺相对最复杂。

目前市场主要研究IBC技术的是隆基和爱旭，隆基今年1月突然爆出HPBC技术，隆基主打的HPBC，是P型IBC，不同之处在于技术基础仍然是PERC，而PERC相对成熟，比直接跨越式上TBC难度要低。

隆基布局HPBC主要目的是应用在分布式上面，因为HPBC分布式兼顾效率、美观，比较适用于城市慕墙，更好的适配隆基在BIPV领域的布局。但根据产业反馈目前进展看，HPBC目前平均效率在24.7%左右，良率约90%，还不具备大批放量的能力，因为目前无法保证大批放量后效率和良率的稳定性。

相对于隆基而言，爱旭则重点布局IBC技术，继PERC失去红利后，爱旭没有布局HJT和TOPCon而是直接进军IBC，并推出N型ABC的自有专利技术电池。6月28日，爱旭召开ABC产品发布会，会上宣布其新型ABC电池平均量产转化效率25.5%，2025年有望27%以上，N型单晶的ABC技术理论效率29%。组件量产效率在23.5%，最大功率720W以上。除了效率外，产品的亮点更具美观性，正面全黑无栅线遮挡，更适用分布式市场。产品栅线全在背面，采用无银工艺，解决了银浆成本的烦恼。

整体看，见智研究认为，目前而言不同路线的电池技术仍处于边走边看的态势，短期仍处于多条技术路线平行，长期大概率会在角逐中分出胜负，实现技术路线的一致性。就目前N型电池而言，TOPcon和HJT各有各的优势，但根据目前HJT降本加速的趋势，大概率几年后HJT会更具有优势，因为晶硅电池效率有理论极限，仍需和化合物电池结合使用提升效率。但是IBC技术，短期内看，大规模产业化仍较难，因为IBC技术比HJT 和TOPCon难度都大，企业经验相对较少。目前从隆基和爱旭的进程看，IBC主要发力点集中在分布式，也是量产落地后主要应用场景。

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