1.1、全球需求:光伏景氣度向好,2022 年裝機(jī)有望超此前預(yù)期
未來(lái)光伏新增裝機(jī)復(fù)合增速預(yù)計(jì)超 20%,2022 年為光伏增長(zhǎng)大年,市場(chǎng)化需求有望放量。預(yù)計(jì) 2022 年新增直流端裝機(jī)約 238GW,未來(lái)新增裝機(jī)量有望維持增速,2025 年可達(dá)到近 400GW,5 年 復(fù)合增速超 20%。
預(yù)計(jì)全球光伏需求擴(kuò)張的動(dòng)力來(lái)源于中國(guó)、印度、美國(guó)、歐洲等重要市場(chǎng)。2020 年四大經(jīng)濟(jì)體的碳排放量占全球的 63%左右,碳中和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下對(duì)光伏支持力度較強(qiáng),全球光伏新增裝機(jī)中四大市場(chǎng)占比約 70%,預(yù)計(jì)未來(lái)隨著各國(guó)繼續(xù)加碼光伏,重要市場(chǎng)仍然是光伏需求擴(kuò)張的主要力量。
1.2、國(guó)內(nèi):整縣推進(jìn)和大基地政策提供需求保障
大基地項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn),一期大基地為 2022 年地面電站裝機(jī)提供有效保障。“十四五”期間預(yù)計(jì)風(fēng)光大基地項(xiàng)目總量 200GW 以上, 其中第一批大基地項(xiàng)目涉及19省份,規(guī)模總計(jì) 97.05GW,其中 2022 年投產(chǎn)容量合計(jì) 45.71GW,按照 50% 光伏裝機(jī)計(jì)算,規(guī)??蛇_(dá) 23GW。
保障性并網(wǎng)項(xiàng)目同樣為 2022 年地面電站項(xiàng)目提供支撐。2021 年各省公布的保障性并網(wǎng)光伏項(xiàng)目達(dá)到 65.37GW, 假設(shè)按照 22 年 1/3 并網(wǎng)率,則平價(jià)項(xiàng)目裝機(jī)可達(dá) 21GW。
2021 年 6 月 20 日,國(guó)家能源局正式下發(fā)《關(guān)于報(bào)送整縣(市、區(qū))屋頂分布 式光伏開(kāi)始試點(diǎn)方案的通知》,要求各省能源主管部門(mén)匯總編制本省試點(diǎn)方案并上 報(bào)。文件中提出三條保障措施,要求當(dāng)?shù)卣?、電網(wǎng)企業(yè)做到分布式光伏“宜建 盡建”與“應(yīng)接盡接”。
整縣推進(jìn)政策下,分布式需求有望快速增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù),2021 年全國(guó)整縣推進(jìn)屋頂分布式光伏試點(diǎn)縣累計(jì)備案容量 4623 萬(wàn)千瓦,主要分布在山東、河南和浙江;累計(jì)并網(wǎng)容量 1778 萬(wàn)千瓦,主要分布在山東、浙江和廣東。整縣分布式光伏開(kāi)發(fā)模式較為靈活,其中央企、地方國(guó)企、民企成立公司的合作投資開(kāi)發(fā)模式占比超過(guò) 60%。預(yù)計(jì) 2021 年已備案未建設(shè)的項(xiàng)目將在 2022 年陸續(xù)建 成并網(wǎng),疊加 2022 年新增備案項(xiàng)目,光伏分布式需求有望快速增長(zhǎng)。
央企提前大規(guī)模集采反映行業(yè)景氣度,行業(yè)長(zhǎng)期受益于電價(jià)改革。央企集采 規(guī)模大,時(shí)間提前。截止 2022 年 1 月底,已公布央企集采項(xiàng)目達(dá)到 35GW+。其 中華電 15GW, 國(guó)電投 4.5GW(分布式項(xiàng)目為主),中電建 7.5GW、中石油 4.5GW、 華潤(rùn) 3GW、中核 1GW,國(guó)網(wǎng) 1GW。預(yù)計(jì)三峽集團(tuán)、中電建、中節(jié)能等也將陸續(xù) 進(jìn)行集采招標(biāo),華能,華潤(rùn),國(guó)家能源集團(tuán),國(guó)電投還將會(huì)有第二輪的項(xiàng)目招標(biāo), 2022 年行業(yè)景氣度向好。
電改后電價(jià)浮動(dòng)范圍增大,工商業(yè)用戶進(jìn)入電力交易市場(chǎng),為電價(jià)提供上漲 空間。根據(jù)發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革的通知》, 市場(chǎng)交易電價(jià)上下浮動(dòng)范圍由原來(lái)的上浮不超過(guò) 10%、下浮原則上不超過(guò)15%, 擴(kuò)大為上下浮動(dòng)原則上均不超過(guò) 20%,高耗能企業(yè)市場(chǎng)交易電價(jià)不受上浮20%限 制。為電價(jià)提供上漲空間。此外工商業(yè)用戶進(jìn)入電力交易市場(chǎng),也增加的電價(jià)調(diào) 節(jié)的靈活性,激勵(lì)高耗能企業(yè)和工商業(yè)用戶安裝分布式光伏電站,降低用電成本。
1.3、海外:全球碳中和背景下能源轉(zhuǎn)型加速,光伏性價(jià)比凸顯
從度電成本角度來(lái)看,光伏度電成本持續(xù)下降,競(jìng)爭(zhēng)力顯著。碳中和目標(biāo)下, 可再生能源將成為能源消費(fèi)的增量主體, 2021 年光伏無(wú)補(bǔ)貼度電成本相較 2009 年下降近 90%,達(dá)到 36 美元/MWh,約合 0.23 元人民幣/千瓦時(shí),光伏已成為可再生能源中成本低且靈活性高的電源,未來(lái)技術(shù)進(jìn)步將帶動(dòng)光伏發(fā)電成本進(jìn)一步下降,光伏競(jìng)爭(zhēng)力顯著。
從 PPA 價(jià)格水平來(lái)看,北美及歐洲兩個(gè)主要海外光伏裝機(jī)市場(chǎng) PPA 報(bào)價(jià)長(zhǎng) 期上行,預(yù)計(jì)需求旺盛且對(duì)組件價(jià)格接受度高。其中,北美風(fēng)、光等新能源 PPA 價(jià)格在 2020 年起穩(wěn)定上行,2021 年光伏 PPA 累計(jì)上漲已超 10%,而歐洲平均 PPA 價(jià)格在 2021 年呈顯著增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)且勢(shì)頭不減,因此我們判斷北美歐洲市場(chǎng)對(duì)于光伏 裝機(jī)的需求旺盛,且由于 PPA 價(jià)格水平較高,因此對(duì)高價(jià)組件接受程度更高。
印度關(guān)稅空窗期將過(guò),但預(yù)計(jì) 2022 光伏裝機(jī)目標(biāo)壓力下,進(jìn)口仍是最優(yōu)選擇。2021 年 7 月 30 日至 2022 年 3 月 31 日為印度關(guān)稅空窗期,預(yù)計(jì)2022 年4月1日起,印度對(duì)進(jìn)口太陽(yáng)能產(chǎn)品征收基本關(guān)稅(BCD),電池稅率為 25%,組件稅率為 40%。考慮印度可再生能源目標(biāo)以光伏為主,計(jì)劃于 2022 年光伏/可再生能源裝機(jī)達(dá)到 100/175GW,2030 達(dá)到 280/450GW。2021 年,印度新增光伏裝機(jī) 11.88GW,年末光伏累計(jì)裝機(jī)達(dá)到 50.3GW,距離 2022 年光伏 100GW 裝目 有相當(dāng)距離,進(jìn)口仍是印度光伏裝機(jī)增長(zhǎng)的最優(yōu)選擇。
美國(guó) 201 關(guān)稅政策放松,利于中國(guó)組件出口。近日,美國(guó)白宮宣布將 201 關(guān) 稅延長(zhǎng) 4 年,但稅率從 18%下降至 14-14.75%,雙玻組件仍具備關(guān)稅豁免資格, 原 2.5GW 電池片配額提升至 5GW 配額,本次關(guān)稅下調(diào)有利于促進(jìn)我國(guó)光伏組件產(chǎn)品出口。
美國(guó)本土產(chǎn)能有限,裝機(jī)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)依然需要倚重中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)。碳中和目標(biāo) 下,美國(guó)光伏裝機(jī)需求處于持續(xù)旺盛狀態(tài)。美國(guó)太陽(yáng)能發(fā)展路線圖中 2025 年太陽(yáng)能裝機(jī)目標(biāo)設(shè)為 225GW,而 2021 年末光伏裝機(jī)量為 92.5GW,預(yù)計(jì)未來(lái)四年年均 新增裝機(jī)需求超 30GW,加上美國(guó)本土光伏產(chǎn)能有限,我們預(yù)計(jì)美國(guó)光伏裝機(jī)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)依然倚重中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)。
德國(guó)提出草案,將 100%可再生能源目標(biāo)提前 5 年,預(yù)計(jì)光伏裝機(jī)目標(biāo)隨之上移。近日,德國(guó)提出了新的立法草案,將“完成 100%可再生能源供給,放棄化石燃料”的目標(biāo)日期從原定的 2040 年提前至 2035 年。根據(jù)該文件,德國(guó)可再生能源法(EEG)的相應(yīng)修正案已準(zhǔn)備就緒,到 2030 年風(fēng)電或光伏占比應(yīng)達(dá)到 80%,到 2035 年達(dá)到 100%。根據(jù)該草案,預(yù)計(jì)太陽(yáng)能裝機(jī)到 2030 年將超過(guò) 200GW。
2、供給:硅料環(huán)節(jié)仍是短板,供給量決定全球裝機(jī)上限
2.1、硅料:新增產(chǎn)能逐漸投產(chǎn),放量節(jié)奏決定 2022 年裝機(jī)上限
基于當(dāng)前需求判斷,2022 年硅料仍是最緊缺環(huán)節(jié)。假設(shè)硅料規(guī)劃產(chǎn)能均能落 地投產(chǎn),根據(jù)通威、大全、新特、亞硅、協(xié)鑫等頭部硅料企業(yè)的投產(chǎn)計(jì)劃測(cè)算, 到 2022 年底硅料名義產(chǎn)能在 100 萬(wàn)噸以上,但由于硅料投產(chǎn)后需要 4-6 個(gè)月爬坡 期,因此全年實(shí)際新增產(chǎn)量有限,預(yù)計(jì) 22 年實(shí)際新增硅料產(chǎn)量 24 萬(wàn)噸,累計(jì)有 效產(chǎn)量 84 萬(wàn)噸,折合組件產(chǎn)能約 290GW, 基于當(dāng)前對(duì) 2022 年光伏需求的預(yù)測(cè), 硅料供給仍然處于緊平衡狀態(tài)。
新增產(chǎn)能將逐漸投產(chǎn),放量節(jié)奏決定 2022 年裝機(jī)上限。2022 年上半年,通威、大全共計(jì)13.5萬(wàn)噸(名義產(chǎn)能)將滿產(chǎn)釋放,其他新特技改及新建包頭項(xiàng)目, 青海麗景,亞洲硅業(yè),東方希望,協(xié)鑫顆粒硅產(chǎn)能預(yù)計(jì)將在下半年陸續(xù)投產(chǎn),考慮 4-6 個(gè)月爬坡期,對(duì) 22 年新增產(chǎn)能貢獻(xiàn)量有限。具體投產(chǎn)時(shí)間及產(chǎn)能爬坡期決定硅料 2022 年產(chǎn)量上限,從而影響供需平衡關(guān)系。
2.2、EVA 粒子:高景氣裝機(jī)需求下供需矛盾存在加劇可能
預(yù)計(jì) 2022 年光伏 EVA 粒子需求 99.1 萬(wàn)噸,高景氣裝機(jī)需求下存在供需矛盾 加劇可能。2022 年將成為光伏需求大年,預(yù)計(jì)光伏裝機(jī)量將達(dá)到 238GW,按照 EVA/POE/EPE 占比分別為 72%/11%/17%,組件單平功率 200W,膠膜單平克重 0.5g,EPE 中 EVA/POE 粒子 2:1 計(jì)算,2022 年 EVA 粒子需求達(dá)到 99.1 萬(wàn)噸,同 比增長(zhǎng) 50%。
光伏級(jí) EVA 技術(shù)壁壘高,爬坡周期不確定性較強(qiáng)。生產(chǎn) EVA 光伏料擁有“三座大山”:高VA 含量、高溶指、高操作難度,從裝置落成到連續(xù)穩(wěn)定滿負(fù)荷生產(chǎn) 光伏料需要 2 年爬坡時(shí)間,且爬坡過(guò)程受裝置穩(wěn)定性、核心人員的技術(shù)水平差異、光伏料產(chǎn)品性能參數(shù)驗(yàn)證周期影響,不確定較強(qiáng),成為光伏 EVA 粒子供給的最大不穩(wěn)定因素。
3、供應(yīng)鏈:供需緊平衡下產(chǎn)業(yè)鏈博弈持續(xù),一體化優(yōu)勢(shì)突出
3.1、價(jià)格:需求支撐硅料價(jià)格高位維穩(wěn),中下游制造博弈激烈
硅料:2022 年 Q1 光伏裝機(jī)超預(yù)期,強(qiáng)勁需求支撐硅料價(jià)格高位維穩(wěn)。硅料價(jià)格在 2021 年 10 月底達(dá)到 270 元/kg 的最高點(diǎn)后,在 12 月初價(jià)格小幅回調(diào);2022 年 1 月以來(lái),終端裝機(jī)需求強(qiáng)勁,硅料價(jià)格仍然保持 245 元/kg 的高水位。預(yù)計(jì)隨著上半年通威,大全,新特技改等新項(xiàng)目投產(chǎn),預(yù)計(jì)價(jià)格有望回調(diào)至 220 元/kg。
硅片:硅片價(jià)格探底回升,繼續(xù)大幅上探可能性較低。2021 年 10 月底,硅片開(kāi)啟一小輪價(jià)格戰(zhàn),182 硅片價(jià)格從最高 6.88 元/片跌至 5.4 元/片,降幅達(dá)到17%,電池廠家迅速開(kāi)始囤貨,推動(dòng)硅片價(jià)格已探底回升,目前價(jià)格已回到 6.45元/片,預(yù)期隨著硅料大規(guī)模投產(chǎn)后價(jià)格的下降,硅片價(jià)格將震蕩下行。
電池:落后產(chǎn)能加速出清,價(jià)格傳導(dǎo)能力增強(qiáng)。電池環(huán)節(jié)由于格局較為分散, 對(duì)上下游議價(jià)能力較弱,價(jià)格增速較慢,盈利能力弱,落后產(chǎn)能逐步停產(chǎn)淘汰。2022 年,電池環(huán)節(jié)議價(jià)能力顯著提升,價(jià)格傳導(dǎo)能力增強(qiáng)。當(dāng)前價(jià)格 166/182/210 電池片的價(jià)格分別達(dá)到 1.1/1.142/1.13 元/W 的高點(diǎn)。
組件:價(jià)格維穩(wěn)為主。多樣化需求支撐組件價(jià)格超過(guò) 1.85-1.92 元/W,組件均價(jià)已連續(xù)兩月維持穩(wěn)定。近期由于硅料價(jià)格處于高位,組件廠家仍有漲價(jià)傳導(dǎo)成本的意愿,預(yù)計(jì)隨著硅料產(chǎn)能釋放降價(jià)后,組件價(jià)格有望回調(diào)至 1.8-1.85 元/W。
3.2、盈利能力:硅料盈利持續(xù)保持高位,中下游環(huán)節(jié)博弈激烈
硅料盈利能力持續(xù)保持高位。2021 年 9 月受工業(yè)硅價(jià)格上漲影響,硅料成本大幅提升,盈利能力有所降低,隨著能耗雙控的放松,工業(yè)硅價(jià)格的回調(diào),硅料盈利能力迅速反彈,并維持在75%以上的高位,2022 年硅料供需緊平衡持續(xù),盡管市場(chǎng)對(duì)硅料降價(jià)認(rèn)知趨同,但由于下游高需求支撐,預(yù)期硅料降價(jià)幅度有限,硅料廠家仍能保持高水平盈利能力。
中下游環(huán)節(jié)博弈激烈,競(jìng)爭(zhēng)持續(xù)。硅片環(huán)節(jié)由于格局集中,龍頭企業(yè)控價(jià)能力強(qiáng),上半年盈利能力僅次于硅料,下半年隨著硅片新增產(chǎn)能大量投放,價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。而電池組件環(huán)節(jié)處于長(zhǎng)期的價(jià)格拉鋸戰(zhàn)中,專業(yè)化環(huán)節(jié)企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱。隨著下游需求多樣化分層,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)博弈愈發(fā)激烈,一體化企業(yè)供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)逐步凸顯。
3.3、開(kāi)工率:硅料持續(xù)高負(fù)荷,中下游分化嚴(yán)重
硅料全行業(yè)持續(xù)滿產(chǎn),供給緊張延續(xù)。全行業(yè)保持滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),2022Q1海外部分多晶硅企業(yè)停產(chǎn)檢修,對(duì)硅料供給產(chǎn)生一定影響。預(yù)期 2022 年硅料有效新增產(chǎn)量在 24 萬(wàn)噸,全年供給緊張延續(xù),開(kāi)工率有望維持高水位。
硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)能釋放,格局逐步分散化,開(kāi)工率下行。2021 年下半年,硅片新老玩家新增產(chǎn)能逐步釋放,硅片環(huán)節(jié)格局逐步分散化,行業(yè)整體開(kāi)工率下行。
電池環(huán)節(jié)拉開(kāi)差距,分化嚴(yán)重,頭部一體化企業(yè)優(yōu)勢(shì)突出。電池片環(huán)節(jié)格局分散,頭部一體化企業(yè)有下游訂單需求托底,硅片開(kāi)工率相對(duì)保持高位穩(wěn)定,2022 年以來(lái)持續(xù)保持在 70%以上,與二三線廠商拉開(kāi)差距
組件是光伏制造的最末環(huán)節(jié),22Q1 在需求刺激下開(kāi)工率開(kāi)始修復(fù)。過(guò)去光伏下游集中式電站運(yùn)營(yíng)商較為強(qiáng)勢(shì),組件環(huán)節(jié)議價(jià)能力較弱,隨著光伏需求多樣化,終端分布式和海外客戶對(duì)組件價(jià)格的接受能力顯著增強(qiáng),22Q1 在需求刺激下組件開(kāi)工率有明顯回升,預(yù)計(jì) Q2 光伏裝機(jī)旺季需求強(qiáng)勁有望延續(xù),支撐組件環(huán)節(jié)高開(kāi)工率。
3.4、逆變器:光儲(chǔ)雙賽道疊加空間廣闊
光伏裝機(jī)順周期帶動(dòng)光伏逆變器需求增加。預(yù)計(jì)未來(lái)5年復(fù)合增速 20%,帶動(dòng)逆變器市場(chǎng)需求快速增加。光伏逆變器替換市場(chǎng)開(kāi)啟,市場(chǎng)需求進(jìn)一步提升。光伏組件的壽命一般是在 25 年,而逆變器使用壽命只有 10-15 年。這意味著早期的光伏項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入了逆變器技改時(shí)期,為光伏逆變器市場(chǎng)貢獻(xiàn)增量。根據(jù) IHS Markit 預(yù)測(cè),2022 年全球逆變器替換需求增長(zhǎng)約 15GW,替換市場(chǎng)增長(zhǎng)率 50%。
儲(chǔ)能新市場(chǎng)即將爆發(fā),儲(chǔ)能逆變器發(fā)展空間廣闊。根據(jù)CNESA 數(shù)據(jù), 2020 年全球已投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)4.7GW,同比增長(zhǎng)190%,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為 14.2GW,其中中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)為 3269.2MW,同比增長(zhǎng) 91.22%,2021-2025 年中國(guó) 儲(chǔ)能裝機(jī)年均 CAGR 為 55%,呈十倍增長(zhǎng)。儲(chǔ)能新市場(chǎng)即將爆發(fā),儲(chǔ)能逆變器發(fā)展空間廣闊。
成本優(yōu)勢(shì)+品質(zhì)提升,國(guó)產(chǎn)逆變器出海加速。近年來(lái),國(guó)產(chǎn)逆變器技術(shù)成熟度不斷提升,在低成本優(yōu)勢(shì)助力下,國(guó)產(chǎn)逆變器在海外市場(chǎng)的滲透率不斷加速。2019、 2020 年國(guó)產(chǎn)逆變器市場(chǎng)份額分別在 55%、60%右。目前全球前十逆變器廠家中, 六家為國(guó)產(chǎn)廠商,未來(lái)國(guó)產(chǎn)逆變器市場(chǎng)份額有望進(jìn)一步提升,到 2025 年有望超 70%。
IGBT、芯片可能成為限制逆變器出貨量的因素。IGBT 是逆變器主要功率器件,其中,戶用逆變器由于 IGBT 單位用量更多,因此相比地面電站使用的大型逆變器而言受到的影響可能更大。預(yù)計(jì)芯片短缺現(xiàn)象將在2022年Q4得到緩解。
3.5、光伏玻璃:競(jìng)爭(zhēng)格局不確定性蘊(yùn)含機(jī)會(huì)
競(jìng)爭(zhēng)格局不確定性蘊(yùn)含機(jī)會(huì),CR2 優(yōu)勢(shì)仍在。光伏玻璃新進(jìn)入者擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度仍有不確定性,CR2 優(yōu)勢(shì)依然穩(wěn)固:(1)產(chǎn)能擴(kuò)張優(yōu)勢(shì),CR2 名義產(chǎn)能合計(jì)已超 50%, 并且尚有余力進(jìn)行進(jìn)一步擴(kuò)張;(2)供應(yīng)壁壘顯著,白砂礦具有稀缺性,白砂礦 在國(guó)內(nèi)分布較少,具備稀缺性。國(guó)內(nèi)品質(zhì)好、規(guī)模大的礦主要集中在安徽鳳陽(yáng)、 北海,海外優(yōu)質(zhì)礦主要分布在澳洲、越南;(3)大窯爐帶來(lái)成本優(yōu)勢(shì),信義光能 與福萊特單線平均日熔量名列前茅,一方面大窯爐可節(jié)約能耗,另一方面,切除 的廢邊占比、生產(chǎn)線有效面積覆蓋率等指標(biāo)也將因?yàn)榇蟾G爐得到顯著優(yōu)化。
4、新技術(shù):規(guī)模化量產(chǎn)啟動(dòng),N 型技術(shù)推動(dòng)行業(yè)降本增效
4.1、當(dāng)前正處在技術(shù)變革的節(jié)點(diǎn)上,新型電池呼之欲出
技術(shù)變革是光伏成本下降的最大驅(qū)動(dòng)力,是決定電池光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵因 素。光伏產(chǎn)業(yè)鏈包含硅料、拉棒、硅片、電池及組件環(huán)節(jié),過(guò)去十年間光伏效率 提升顯著,這與光伏全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)的共同進(jìn)步是分不開(kāi)的,其中包括硅料 環(huán)節(jié)改良西門(mén)子法,單晶拉棒環(huán)節(jié)的 RCZ 法,硅片環(huán)節(jié)的金剛線切割法,電池環(huán) 節(jié)的 PERC 電池技術(shù)以及組件環(huán)節(jié)的多主柵技術(shù)等,而當(dāng)前技術(shù)進(jìn)步的腳步仍未 停歇,顆粒硅、CCZ、N 型電池等技術(shù)有望進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)降本增效。
在光伏產(chǎn)業(yè)鏈眾多環(huán)節(jié)中,電池環(huán)節(jié)是技術(shù)進(jìn)步的核心。電池技術(shù)路線決定了光伏產(chǎn)品的效率極限。單晶 PERC 電池是光伏技術(shù)發(fā)展歷史上的重要轉(zhuǎn)折,為實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。隨著 PERC 電池量產(chǎn)效率的不斷提升,其當(dāng)前效率已經(jīng)接近理論效率極限,行業(yè)亟需發(fā)展新一代電池技術(shù),N 型電池有望引領(lǐng)下一代技術(shù)變革。
4.2、單晶取代多晶是前車之鑒,N 型電池終將迭代 P 型電池
N 型電池理論效率極限更高,PERC 電池量產(chǎn)效率已接近 24.5%理論極限。由于 P 型 PERC 電池結(jié)構(gòu)本身的特性,其理論極限效率約 24.5%,當(dāng)前領(lǐng)先的電池廠家量產(chǎn)化平均效率已達(dá) 23.4%左右,未來(lái) PERC 電池進(jìn)一步提效空間有限。
根據(jù)德國(guó) ISFH 研究,N 型單面 TOPcon 電池理論效率極限為 27.1%,雙面多晶硅鈍化 TOPcon 為 28.7%,異質(zhì)結(jié)電池理論效率極限為 27.5%。因此相較于P型電池,N 型電池在未來(lái)?yè)碛懈叩男侍嵘臻g。從 2021 年情況來(lái)看,TOPCon、HJT 等技術(shù)路線產(chǎn)品多次刷新轉(zhuǎn)化效率紀(jì)錄,預(yù)計(jì) 2022 年N 型電池將進(jìn)入大規(guī) 模量產(chǎn)時(shí)代。
N 型硅片市占率有望持續(xù)提升。成本、良率以及轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定性是 N 型新技術(shù)量產(chǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)。N 型硅片相較于 P 型硅片具有諸多優(yōu)勢(shì),過(guò)去由于 N 型硅片中的磷原子與硅相溶性較差,分凝系數(shù)低,電阻率均一性差,工藝技術(shù)不成熟,成本較高,限制了 N 型硅片的發(fā)展。隨著 N 型硅片工藝水平的逐步提高、吸雜工藝的普及化以及 TOPcon 和 HJT 電池逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?,未來(lái) N 型硅片的市場(chǎng)份額有望持續(xù)提升,逐步實(shí)現(xiàn)對(duì) P 型硅片的替代。
4.3、下一代電池技術(shù):N 型 TOPcon 與 HJT 技術(shù)
TOPCon 技術(shù):2013 年德國(guó) Fraunhofer 研究所在 N 型 PERT 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,首次提出TOPCon 結(jié)構(gòu),TOPCon電池(隧穿氧化層鈍化接觸,Tunnel Oxide Passivating Contacts),是一種使用超薄隧穿氧化層和摻雜多晶硅層作為鈍化層結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)電 池,同時(shí)兼具良好的接觸性能,可以極大地提升太陽(yáng)能電池的效率,效率較 PERC 高 0.6%-0.8%。
HJT 技術(shù):1990 年日本的三洋公司最先提出 HJT 的基本結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)晶體硅太 陽(yáng)電池的 p-n 結(jié)都是由導(dǎo)電類型相反的同一種材料——晶體硅組成的,屬于同質(zhì) 結(jié)電池。而異質(zhì)結(jié)(heterojunction,HJT)就是指由兩種不同的半導(dǎo)體材料組成的結(jié)。HJT 為“N 型硅片基底+6 層膜”的對(duì)稱結(jié)構(gòu)。正表面依次鍍本征 a-Si:H 和 P 型 aSi:H 薄膜,背面依次鍍本征 a-Si:H 和 N 型 a-Si:H 薄膜,最后在兩層分別鍍 TCO 膜。
TOPcon 電池當(dāng)前已具備較高的性價(jià)比。按照 PERC 電池效率 23.3%,TOPcon電池效率 24.3%測(cè)算,TOPcon 非硅成本比 PERC 電池高約5分錢(qián)/W, 疊加組件端材料成本攤薄,當(dāng)前 TOPcon 電池已具備擴(kuò)產(chǎn)條件。TOPcon 組件享受高效溢價(jià)。根據(jù)一道新能源 2021 年 1 月組件報(bào)價(jià),N 型組件價(jià)格比 P 型組件高 0.1 元/W, 具備一定的高效溢價(jià)。
HJT 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,降本路徑明確。HJT 的成本高企是阻礙其產(chǎn)業(yè)化的核心因素, 目前 HJT 成本比 PERC 高出約 20-25%,產(chǎn)品主要面向海外高端小眾市場(chǎng),暫時(shí)還不具備經(jīng)濟(jì)型。HJT 的降本路徑明確:(1)設(shè)備降本,提升設(shè)備單位時(shí)間的產(chǎn)能,降低單瓦設(shè)備投資。(2)降低耗材單位使用量,加速銀漿和靶材的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。(3)硅片減薄降低硅料耗量。(4)提升鈍化膜,TCO(ITO)膜性能,通過(guò)效率提升來(lái)降低單瓦成本。
2022 年將以 TOPcon 放量為主。新建產(chǎn)能會(huì)優(yōu)先考慮 N 型新電池技術(shù)。TOPcon 性價(jià)比已接近 PERC,2022 年會(huì)率先大規(guī)模上量。
原標(biāo)題:光伏產(chǎn)業(yè)鏈分析:電池新技術(shù)行業(yè)迎來(lái)機(jī)遇!