光伏行业深度研究之异质结电池专题报告:效率提升推动平价上网,HIT引领高效电池迭代-20200616-申万宏源-57页_2mb
报告摘要
光伏行业深度研究之异质结电池(HIT)专题报告总结
核心内容
HIT(异质结)电池作为一种高效光伏技术,因其高转换效率、高双面率、无光衰、低温度系数、高弱光响应、工艺步骤少、结构对称等优势,被视为下一代主流电池技术。随着平价上网趋势的到来,高效化成为光伏行业发展的主线,HIT电池在技术迭代和成本下降方面展现出显著潜力。
主要观点
- 高效性:HIT电池在2019年平均量产效率已达23%,实验室最高效率超过26.63%,预计至2025年可提升至25.5%,高于P-PERC和N-PERT/TOPCon电池。
- 成本下降:HIT电池通过硅片薄片化、低温银浆、靶材国产化、设备国产化等途径,预计2022年LCOE将与PERC持平,经济性显著提升。
- 商业化提速:2020年有望成为HIT产业化元年,多家国内外企业已布局HIT产能,包括钧石能源、晋能科技、东方日升等。
- 技术融合:HIT电池可与IBC、钙钛矿等高效技术结合,进一步提升转换效率,例如HBC和钙钛矿-HIT叠层电池。
关键信息
电池性能优势
| 项目 | HIT | 常规单晶 | 常规多晶 | P-PERC | N-PERT+TOPCon | IBC |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 量产效率 | 23-24% | 20.50% | 18.70% | 22-23% | 23-24% | 23.60% |
| 双面率 | >95% | 0% | 0% | >60% | >80% | 0% |
| 温度系数 | -0.25% / ℃ | -0.42% / ℃ | -0.45% / ℃ | -0.37% / ℃ | -0.35% / ℃ | -0.35% / ℃ |
| 工艺步骤 | 4 | 6 | 6 | 8-10 | 11-12 | 20 |
| 弱光响应 | 高 | 低 | 低 | 低 | 高 | 高 |
技术路线效率趋势
| 技术路线 | 2019 | 2020E | 2021E | 2022E | 2023E | 2025E |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 多晶 BSF | 19.3% | 19.4% | 19.5% | - | - | - |
| P-PERC | 22.3% | 22.7% | 23.0% | 23.2% | 23.4% | 24.0% |
| N-PERT+TOPCon | 22.7% | 23.3% | 23.5% | 23.8% | 24.0% | 24.5% |
| HIT | 23.0% | 23.5% | 24.0% | 24.5% | 25.0% | 25.5% |
电池成本下降路径
- 硅片薄片化:预计2025年可降至100μm,成本从0.47元/W降至0.25元/W。
- 低温银浆:单耗预计降至150mg/片,成本从0.17元/W降至0.06元/W。
- 靶材国产化:成本可从0.08元/W降至0.03元/W。
- 设备成本下降:预计2022年单GW设备投资成本降至4.07亿元,较2019年8亿元/GW大幅下降。
投资建议
- 推荐公司:山煤国际、捷佳伟创、迈为股份、金辰股份、东方日升、通威股份。
- 建议关注:隆基股份、中来股份、爱康科技、晶澳科技、天合光能。
风险提示
- 全球光伏装机不达预期。
- HIT电池路线降本提效进度不达预期。
工艺流程与设备
HIT电池制备流程包括清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO薄膜沉积、电极金属化,共4个步骤,相较于P-PERC和TOPCon工艺大幅简化。其中,非晶硅和TCO薄膜沉积设备技术壁垒高,主要依赖进口,但国产化进展明显,如捷佳伟创已实现清洗制绒设备国产化,迈为股份等在电极金属化环节实现国产设备量产。
浆料与材料成本
- 低温银浆:成本高,需通过工艺进步和国产化降低成本。
- 靶材:目前以ITO和IWO为主,国产IWO靶材成本可降低至0.2~0.3元/片。
- 成本结构:电池成本占组件成本的67.5%,组件价格占地面光伏系统投资的40.70%。
行业趋势与政策
- 政策推动:2020年《光伏制造行业规范条件》提出更高的转换效率要求,推动高效电池技术发展。
- 补贴退出:补贴政策的退出促使行业向高效化发展,LCOE成为衡量经济性的关键指标。
未来展望
- 技术融合:HIT电池可与IBC、钙钛矿等技术结合,进一步提升转换效率。
- 商业化落地:预计2020年HIT产能将新增4-7GW,多家公司进入量产阶段,2020年或成为HIT产业化元年。
投资标的推荐
| 公司 | 投资(亿元) | 项目所在地 | 量产效率 | 规划产能(MW) |
|---|---|---|---|---|
| 晋能科技 | 14 | 山西晋中 | 23.85% | 100MW |
| 通威股份 | 13 | - | - | 1GW |
| 中智电力 | 20 | 江苏泰兴 | 23% | 160MW |
| 钧石能源 | 50 | 福建 | 22.5% | 600MW |
| 东方日升 | 33 | 浙江宁波 | 24% | 2.5GW |
| 汉能 | 39.15 | 四川成都 | 24.85% | 120MW |
| 爱康科技 | 106 | 浙江湖州 | - | 5GW |
| 山煤国际 | - | - | - | 10GW |
| 彩虹集团 | 35 | 浙江嘉兴 | - | 2GW |
| 晋锐能源 | 125 | 福建 | - | 5GW |
图表与数据
- 图表:包括HIT电池结构示意图、HIT电池发展历程、各电池技术路线的效率提升趋势、设备投资比例等。
- 数据来源:CPIA、NREL、SOLARZOOM、索比光伏、光伏前沿等。
总结
HIT电池凭借其高转换效率、低成本优势和良好的技术前景,有望成为下一代主流技术。随着工艺简化、设备国产化和材料成本下降,HIT电池的经济性将快速提升,推动其大规模产业化。行业政策和市场需求共同促进HIT技术的推广,多家公司已布局HIT产能,预计2020年将成为HIT产业化的重要节点。
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