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新能源发电行业洞悉光伏主产业链系列一-光伏电池片:N型电池片技术迭代拉开序幕,引领行业降本增效

新能源发电行业洞悉光伏主产业链系列一-光伏电池片:N型电池片技术迭代拉开序幕,引领行业降本增效

请仔细阅读报告尾页的免责声明1行业深度报告2022年06月30日洞悉光伏主产业链系列一——光伏电池片:N型电池片技术迭代拉开序幕,引领行业降本增效核心观点电池片是光伏发电的核心部件,其技术路线和工艺水平直接影响光伏组件的发电效率和使用寿命。电池片是通过将硅片加工处理得到的可以将太阳的光能转化为电能的半导体薄片,决定了光伏系统的发电能力,原理是光生伏特效应和PN结。电池片上游主要包括原材料硅片(占电池片总成本约74%-75%)和核心辅材银浆(占电池片总成本约8%);电池片下游为光伏组件制造商,电池片约占组件总成本50.1%。N型电池片接棒P型电池片,成为下一代主流技术。P型电池片仍是主流技术路线,2021年PERC电池市占率达91.2%,但单晶PERC电池量产效率已达23.1%,逼近24.5%的极限效率,难取得大幅提升。N型电池由于成本较高,量产规模较小,2021年市占率3%,较2020年基本持平。N型电池具有少子寿命高、光致衰减低、温度系数绝对值低、弱光响应好等优点,极大提升电池开路电压和转换效率,有望成为下一代主流技术。TOPCon产线接轨PERC产线,短期内凭借成本优势产业化进度最快。TOPCon采用隧穿氧化层钝化接触技术,在电池背面制备超薄氧化硅后再沉积掺杂硅薄层。从转换效率来看,TOPCon理论极限效率28.7%,量产效率24%~24.5%,最高实验室效率高达25.7%,效率提升空间大。从成本来看,TOPCon产线兼容PERC产线,增加约0.5-0.8亿元/GW即可完成升级;新建TOPCon产线设备投资成本约2.2亿元/GW,较其他N型技术更具经济性。截至2021年底,TOPCon的非硅成本已经能低于0.3元/瓦,对比PERC仍然有0.18-0.22元/瓦的差距。从产能规划来看,预计2022年TOPCon落地产能有望超50GW,TOPCon总产能规划约162GW。HJT电池降本路径清晰,是中期最有优势的技术方向之一。HJT电池由掺杂不同的两种不同材料(晶体硅和非晶硅)组成,硅片和非晶硅组成PN结,减少载流子复合。从转换效率来看,HJT电池理论极限效率为28.5%,量产效率24%~24.5%,最高实验室效率达26.5%。从成本来看,我们测算HJT生产成本较PERC每瓦高0.18元,降本路线包括:1)设备国产化;2)低温银浆国产化;3)工艺改善(多主栅、银包铜、激光转印)降低银浆耗量;4)靶材国产化,AZO替代;5)硅片薄片化。从产能规划来看,预计2022年新增产能在20-30GW,HJT总产能规划超150GW。IBC电池优势与挑战并存,叠加其他技术潜力大。IBC电池正面无金属栅线,发射极和背场及对应的正负金属电极呈叉指状集成在电池背面,该结构最大程度减少了光学损失。从转换效率来看,传统IBC电池的效率并没有与TOPCon和HJT电池拉开差距,而IBC电池技术作为一种平台型技术,叠加TOPCon/HJT电池技术,即TBC/HBC电池,量产效率分别为24.5%~25.5%/25%~26.5%。从成本来看,IBC电池目前成本高,精简工艺步骤,降低制造成本是降本核心。从产能规划来看,头部厂商布局,预计今年将有少量产能落地。投资建议在电池片技术快速迭代背景下,我们看好1)能进行全产业链配套同时技术储备丰富的一体化组件龙头企业,相关标的:隆基绿能、晶科能源、晶澳科技、天合光能;2)电池片龙头相关标的:通威股份、爱旭股份。风险提示上游原材料价格波动;政策落地不及预期;N型电池片研发不及预期。评级推荐(维持)报告作者作者姓名段小虎资格证书S1710521080001电子邮箱duanxh@easec.com.cn联系人柴梦婷电子邮箱chaimt@easec.com.cn股价走势相关研究《光伏行业维持高景气,各板块分化显著》2022.05.19《洞悉光伏辅材产业链系列二》2022.04.21《新能源车2月销量好于预期,光伏中上游价格稳中有升》2022.03.14《两会再提促进新能源车消费,光伏中上游价格稳中有进》2022.03.07《洞悉光伏辅材产业链系列一》2022.03.03行业研究·新能源发电·证券研究报告 请仔细阅读报告尾页的免责声明2新能源发电正文目录1.引言...................................................................................................................................................................................62.电池片简介及发展趋势...................................................................................................................................................62.1.定义:电池片是光伏发电核心部件,其技术路线和工艺水平直接影响光伏系统发电效率和使用寿命.62.2.原理:光生伏特效应与PN结...........................................................................................................................92.3.分类:根据衬底硅片类型,分为P型电池片和N型电池片......................................................................102.4.生产流程:主要概括为6个流程,不同种类电池生产流程有所差异.......................................................122.5.发展趋势:全国电池片产量高速增长,N型电池技术效率跃升新高度....................................................142.5.1.全国电池片产量高速增长,近十年光伏电池片产量CAGR为33.5%..........................................142.5.2.PERC电池产能占比91%,短期仍然占据主流地位.......................................................................152.5.3.N型电池转换效率优势明显,将成为下一代技术方向....................................................................203.TOPCon电池:接轨PERC产线,产业化进度最快...............................................................................................223.1.简介:采用量子隧穿效应,LPCVD为当前主流工艺路线.........................................................................223.1.1.N型硅衬底,采用隧穿氧化层钝化接触技术....................................................................................223.1.2.TOPCon技术概念起源于2013年,规模化应用或将开启.............................................................233.1.3.多种技术路线并进,LPCVD工艺为当前主流.................................................................................243.2.转换效率:理论转换效率高达28.7%,量产效率为24%~24.5%..............................................................243.3.成本端:兼容PERC产线设备,大硅片+银铝浆进一步推动成本下降....................................................263.3.1.兼容并延长PERC产线的生命周期,短期看最具性价比...............................................................263.3.2.非硅成本逐渐逼近PERC,良率仍有提升空间................................................................................273.4.产能规划:预计2022年TOPCon落地产能有望超过50GW....................................................................284.HJT电池:颠覆性技术异军突起,产业化降本路径清晰明确...............................................................................304.1.简介:采用异质结替代同质结,异质结电池诞生逾30年..........................................................................304.1.1.异质结替代同质结,本征富氢非晶硅膜为核心工艺........................................................................304.1.2.HJT电池技术起源于1974年,国内厂商加快产业化步伐.............................................................314.2.转换效率:理论转换效率为28.5%,量产效率为24%~24.5%..................................................................324.3.成本端:成本仍处高位,多种降本路线齐头并进........................................................................................354.3.1.高成本导致竞争力不足,限制HJT电池规模化生产......................................................................354.3.2.材料端:银浆、靶材、硅片都是HJT电池未来主要的降本路径..................................................374.3.3.设备端:国产替代加速,未来HJT设备有望降至3亿元/GW......................................................394.4.产能规划:预计2022年新增产能20-30GW.................................................................................................395.IBC电池:平台型长期电池技术路线,国内仍难实现大规模量产...................................