您的浏览器禁用了JavaScript(一种计算机语言,用以实现您与网页的交互),请解除该禁用,或者联系我们。 [国联证券]:0BB量产节点延长设备行业景气度 - 发现报告

0BB量产节点延长设备行业景气度

电气设备 2024-05-20 张旭,刘晓旭,裴婉晓 国联证券 EMJENNNY
报告封面

投资看点 随着N型电池替代P型,银浆耗量成为新的痛点,0BB可以有效实现HJT和TOPCon的降本增效,2024年有望在TOPCon上迎来量产节点。 0BB对HJT降本幅度最大,对TOPCon同样可观 0BB技术取消电池片主栅,组件环节用焊带导出电流,有效降低银耗且提升功率。目前量产的HJT、TOPCon银浆成本约0.12元/W、0.07元/W,我们预计0BB大规模量产后,HJT银浆成本降低约0.04元/W,TOPCon降低约0.01元/W。叠加效率提升,胶膜、设备等降本项,我们预计HJT综合成本可降低0.05元/W,TOPCon可降低约0.02元/W。 0BB三大工艺方案并存,正处技术卡位关键期 0BB技术主要包括SmartWire、点胶-层压、焊接-检测-点胶三种方案。其中SmartWire通过铜丝复合膜提升焊带与电池片的结合力,但成本较高且存在专利问题;点胶-层压成本便宜且设备稳定性强,但是焊带与电池片结合力不足;焊接-检测-点胶增强了结合力,但焊带收缩过程中容易断栅。 三种方案均有龙头设备厂商布局,目前点胶-层压、焊接-检测-点胶两种方案在国内量产优势较明显。 2023年0BB在HJT加速渗透,2024年在TOPCon开始放量 0BB对HJT的降本幅度最大,因此0BB在HJT组件厂的渗透较快,其中华晟、东方日升等在2023年已经开启0BB量产招标,爱康、REC等进入中试。 TOPCon厂商中,目前晶科、通威、正泰等进入中试阶段,我们预计TOPCon厂商在2024年将实现0BB量产突破超市场预期。我们预计随着2024年下半年0BB技术在HJT和TOPCon上持续突破,0BB有望开始规模放量。 头部组件厂率先推广0BB,二三线组件厂择时进入 我们认为头部的HJT和TOPCon组件厂会率先推广0BB,而二三线组件厂会观察头部组件厂0BB推进进展,择时推广0BB。参考SMBB渗透速度,从技术成熟到成为主流技术仅用1年左右,我们认为0BB放量节奏依旧较快,我们预计2025年0BB将成为主流串焊技术。经过测算,我们预计2024-2026年全球串焊机设备市场空间约98/122/151亿元,其中0BB的市场空间约13/92/151亿元。 2024年光伏主链竞争加剧,高性价比新技术仍加速推广 行业层面,市场部分观点认为:2024年光伏行业产能过剩,设备订单下滑,0BB市场空间有限。我们认为:整体产能过剩,但是先进产能不足,2024年高性价比的降本增效新技术有望持续放量。0BB串焊机可以帮助下游客户降本增效,且单GW价值量仅2000-3000万元,我们认为0BB技术会随着光伏下游竞争激烈而使推广迫切性增加。目前0BB在增量市场的渗透率不超5%,“存量更新替换”的逻辑将延长设备行业景气度。 投资建议:0BB逆势凸显阿尔法优势,设备厂商优先受益 0BB平台化技术有望于2024年下半年迎来规模招标,优先布局0BB工艺方案的设备厂商率先受益。建议关注:(1)奥特维:全球串焊机龙头(市占率超70%);(2)迈为股份:与华晟达成20GW异质结0BB串焊机战略合作; (3)先导智能:已推出量产型0BB串焊设备。 风险提示:行业受政策波动风险,0BB技术研发进展不及预期。 投资聚焦核心逻辑 0BB对HJT降本幅度最大,因此市场普遍预期0BB为HJT而生,0BB的边际变化主要跟随HJT扩产节奏,由于目前TOPCon渗透率高于HJT,因此市场判断0BB的渗透率将保持在一个较低水平。我们认为,2024年0BB将在TOPCon上实现量产突破,打开了0BB技术的第二增长极,渗透率天花板具备想象空间,利好龙头设备商。 不同于市场的观点/创新之处 (1)技术层面,市场部分观点认为:0BB为HJT而生,因此0BB渗透率难以突破30%。我们认为:0BB属于平台化技术,对HJT降本幅度最大,对TOPCon降本同样可观。2024年0BB在TOPCon实现突破后,会同时受益于HJT和TOPCon的规模放量、以及存量产能的更新替换。 (2)行业层面,市场部分观点认为:光伏行业产能过剩,设备订单下滑,0BB市场空间有限。我们认为:整体产能过剩,但是先进产能不足,2024年高性价比的降本增效新技术有望持续放量。0BB串焊机可以帮助下游客户降本增效,且单GW价值量仅2000-3000万元,我们认为0BB技术会随着光伏下游竞争激烈而使推广迫切性增加。目前0BB在增量市场的渗透率不超5%,“存量更新替换”的逻辑将延长设备行业景气度。 投资看点 0BB具有SmartWire、点胶-层压、焊接-检测-点胶三种工艺方案,目前正处技术卡位关键期。随着0BB在TOPCon上实现量产突破,0BB有望在2024年下半年迎来规模招标,优先布局0BB工艺方案的设备厂商率先受益。建议关注:(1)奥特维:全球串焊机龙头(市占率超70%);(2)迈为股份:与华晟达成20GW异质结0BB串焊机战略合作;(3)先导智能:已推出量产型0BB串焊设备。 1.0BB适配HJT/TOPCon实现降本增效 1.10BB可实现电池环节取消主栅降本增效 为节约银浆耗量,电池主栅倾向于更细更多,其核心在于宽度与数量的平衡。电池片正背面的金属电极可分为主栅(Busbar)和副栅(又称细栅,Finger),用于导出内部电流。其中副栅用于收集光生载流子,主栅则起到汇集副栅的电流和串联的作用。近些年来,主栅技术不断发展,栅线图形由4BB、5BB发展到MBB(Multiple-Busbar,9-15栅)再发展到SMBB(Super-MultipleBusbar,16栅及以上),主栅变得更细(减少遮光损失、降低银耗)、更多(保证导电性能)。主栅变细能够减小表面对太阳光的阻挡,降低银浆用量;但主栅变细会增大电阻,需要增加主栅的数量保证导电性能,因此主栅设计的核心在于宽度与数量之间取得平衡。 0BB(无主栅)是SMBB技术的升级,进一步降本且增效。一方面直接取消电池片主栅,进一步降低银耗;另一方面在组件环节用铜焊带替代原有主栅导出电流的作用。 过去MBB组件焊带直径在0.2-0.4mm之间,而0BB焊带更细,直径为0.2mm,遮光面积更小,理论上能够提升组件功率。 图表1:电池片主栅技术由MBB、SMBB向0BB发展 图表2:0BB技术去除主栅浆料 0BB技术最早可追溯至国外的SmartWire方案。2003年Day4Energytechnology申请了无主栅太阳电池技术专利,该技术不再在太阳电池上印刷主栅,并采用多根金属丝(≥10根)代替常规焊带,在实现提升效率的同时,节省了银浆的用量。2011年Day4Energy将其更名为DNA技术的电池互连技术,并成功应用于Roth&Rau的HJT电池,取得了19.3%的组件效率;同年梅耶博格收购Roth&Rau。2012年Day4 Energy因经营不善退市,将SmartWire技术转让给梅耶博格,后者将DNA技术更名为SmartWire并继续开发,并于2013年向市场发布。 国外SmartWire方案专利过期,国内0BB技术开始布局。SmartWire专利由梅耶博格独享。该方案存在成本较高等问题,早期阶段,国内并未实现无主栅技术的大规模推广。但SmartWire最核心的专利最早申请于2003年,随着2023年SmartWire核心专利到期(美国专利保护期20年),国内涌现较多布局0BB无主栅技术的厂商。 图表3:SmartWire技术发展历程 1.20BB对HJT降本幅度最大,对TOPCon同样可观 N型电池代替P型,银耗成为新的痛点。随着P型电池(PERC)转换效率逐渐逼近其理论极限24.5%,市场逐渐从P型电池转向理论极限为28%的N型电池(TOPCon、HJT、XBC等)。与此同时,银浆耗量的增大成为新的痛点(银浆是电池片的核心辅材,成本占比仅次于主材硅片),其中银浆成本约占PERC电池的8%,却占TOPCon/HJT电池的10%和18%,因此降低银耗成为N型电池降本的关键。我们预计: (1)PERC银耗约0.06元/w:PERC电池正面的主栅和副栅均为银浆,背面为银浆和铝浆(主栅银浆,副栅铝浆)。目前量产的PERC单W银耗约9.6mg,我们预计单W银浆成本约0.06元(我们假设高温银浆单价约5800元/KG)。 (2)TOPCon银耗约0.07元/w:相比于PERC,TOPCon的单W银浆耗量更高。目前我们预计16BB的TOPCon单片银耗约为104mg,单W银耗约12.7mg,我们预计单W银浆成本约为0.07元(我们假设高温银浆单价约5800元/KG)。 (3)HJT银耗约0.12元/w:HJT是双面对称结构,电池正面和背面都需要通过银浆实现电极结构,用量接近翻倍。此外,HJT电池采用的是低温银浆,而低温银浆的导电性能弱于高温银浆,因此需要提高银的含量来提高导电性,所以HJT银浆耗量更大且银浆单价更高。目前20BB的HJT单片银耗约210mg,单W银耗为19mg,我们预计单W银浆成本为0.12元(低温银浆较高温银浆有溢价,我们假设低温银浆单价约6300元/KG)。 图表4:HJT和TOPCon电池银浆耗量高于PERC(单位:mg/W) HJT对0BB需求最为迫切,TOPCon同样有动力使用0BB。目前PERC转换效率已经接近理论极限,新增需求和改造需求均不充分。对比HJT和TOPCon,HJT的银浆成本最高,OBB对HJT电池片的降本幅度最大,因此HJT厂商对0BB需求最为迫切; TOPCon的银浆成本相对PERC有所增加,因此TOPCon厂商也有动力使用OBB。因此OBB对于这两种技术路线的电池都有普适性的改进。 0BB降低银浆比例从高到低依次排序的技术路线为:HJT>TOPCon。当前量产端的主流技术中,TOPCon多为16BB,HJT多为20BB。根据我们测算,如果使用0BB技术,我们预计TOPCon可降银耗约18%,HJT可降银耗约35%。 从降银耗的绝对值上看,我们预计使用0BB,TOPCon可降低银浆成本0.01元/W,HJT可降低银浆成本0.04元/W。 图表5:0BB可降低TOPCon银浆成本约0.01元/W、降低HJT银浆成本约0.04元/W 2.0BB三大方案正处技术卡位关键期 0BB显著提高组件良率和产品可靠性,但仍有一定痛点需要解决:例如绝缘胶EL黑影;传统的EVA胶膜在层压过程中进入焊带和电池中间,导致焊带和电池片不能完全贴合;在实际场景,时间长焊带拉力是否足够等。根据焊带与电池片接触方式的不同,目前的0BB技术可分为SmartWire、点胶-层压和焊接-检测-点胶三种方案。 (1)SmartWire方案:先制作内嵌圆形铜焊带的有机薄膜(铜丝复合膜),将电池片串接后再通过层压实现焊带与电池片的合金化,这种方案与其它方案最大的不同在于需要铜丝复合膜。 (2)点胶-层压方案:先施加胶点体(UV胶、热熔胶等粘合剂),将整条焊带利用UV灯点胶固化在电池片上,再通过层压实现焊带与电池片合金化。 (3)焊接-检测-点胶方案:先将焊带焊接在电池片上,再点胶将焊带进一步粘贴在电池片上,再层压合金化,这种方案与点胶-层压方案不同在于需要进行焊接,焊接实现初步的固定、点胶进一步固定。 第二和第三种方案的点胶也可以通过印刷胶点的方式实现:一般的点胶方式是通过针头进行,速度慢、均匀性不好、费胶;而印刷点胶的方式均匀性好且比较省胶。 2.10BB方案一:SmartWire焊带不易脱栅但复合膜成本高 SmartWire的关键在于铜丝复合膜。首先需要将电绝缘的光学透明薄膜、胶粘剂层、多条平行带涂层的铜丝合成铜丝复合膜,再将铜丝复合膜层压在相邻的电池片表面形成串联。与常规太阳电池封装工艺相比,0BB太阳电池是使用新型串焊机将铜丝复合膜铺设在两片电池的正、背面,实现相邻电池的串接,串接后的电池串经过排布、叠层后,在一定的层压温度和压力下将铜丝和电池细栅压合在一起,形成欧姆接触。