电新环保行业：电池技术，引领下一阶段光伏提效、降本-20220511-光大证券-41页_2mb
报告摘要
电池技术：引领下一阶段光伏提效、降本
核心内容
光伏产业在“提效、降本”方面持续发展，电池技术是关键驱动力。当前，p型PERC电池已接近效率极限，而n型TOPCon、HJT、IBC等新型电池技术正逐步替代PERC。这些技术在提升效率的同时，也在不断优化成本结构，推动光伏产业向更高水平发展。
主要观点
- 效率提升：TOPCon、HJT、IBC等新型电池技术在效率方面有显著提升，其中TOPCon和HJT的理论极限效率分别达到28.7%和28.5%。
- 成本控制：虽然TOPCon和HJT的非硅成本高于PERC，但随着工艺优化和规模化生产，成本有望逐步下降。
- 技术路径差异：不同电池技术在生产工艺、设备投资、材料要求等方面存在差异，影响其产业化进程和市场竞争力。
- n型硅片优势：n型硅片具有更高的少子寿命、更低的氧碳含量、更好的温度系数和弱光响应，适合未来高效率、低成本的电池技术路线。
- 应用场景：TOPCon适用于大规模生产，HJT在设备和工艺优化后可能成为未来主流，IBC和HPBC则在分布式市场和高效率需求中具有潜力。
关键信息
电池技术发展趋势
| 技术 | 平均效率（2021） | 平均效率（2022E） | 量产效率（2022E） | 量产难度 | 产业兼容性 | 设备投资（亿元/GW） | 非硅成本（元/W） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PERC | 23.1% | 23.3% | 22.8%-23.2% | 中等 | 主流 | 1.5 | 0.17-0.18 |
| TOPCon | 24.0% | 24.3% | 23.5%-24.5% | 中等 | 可升级 | 2-2.5 | 0.04-0.1 |
| HJT | 24.2% | 24.6% | 23.5%-24.5% | 中高 | 完全不兼容 | 3.5-4 | 0.2 |
| IBC | 24.1% | 24.5% | 23.5%-24.5% | 中高 | 兼容部分 | 3 | 0.2 |
技术难点与挑战
- 隧穿氧化层制备及非晶硅膜沉积：LPCVD技术较为成熟，但沉积速率低，绕镀问题显著；PECVD技术沉积速率快，但存在脱膜和设备成本高的问题。
- 硼扩散：相比磷扩散，硼扩散需要更高的温度和更长的循环时间，且存在副产物腐蚀设备的问题。
- SE选择发射极：采用一次硼扩+激光掺杂或二次硼扩+激光掺杂等方式，以减少高温对绒面的损伤。
- 钝化层烧穿：需要精准控制掺杂和金属化工艺，避免钝化失效和短路问题。
投资与产能情况
- TOPCon：预计2022年底产能将达到40-50GW，晶科能源、钧达股份、天合光能等企业均有较大扩产计划。
- HJT：设备投资较高，非硅成本也较高，但随着薄片化、银浆和靶材技术进步，有望实现降本。
- IBC：具有较高的理论效率，但量产难度大，需进一步优化工艺和设备。
成本与效率对比
| 项目 | TOPCon | PERC | HJT | IBC |
|---|---|---|---|---|
| 实验室效率 | 26.3% | 22.8%-23.2% | 26.3% | 25.2% |
| 量产效率 | 23.5%-24.5% | 22.8%-23.2% | 23.5%-24.5% | 23.5%-24.5% |
| 银浆耗量 | 100-120mg/片 | 80mg/片 | 200-220mg/片 | 低于双面PERC |
| 薄片化 | 150-160μm | 160-180μm | 90-140μm | 130-150μm |
| 产业兼容性 | 可升级 | 主流 | 完全不兼容 | 兼容部分 |
| 设备投资 | 2-2.5亿元/GW | 1.5亿元/GW | 3.5-4亿元/GW | 3亿元/GW |
| 量产成熟度 | 已成熟 | 已成熟 | 即将成熟 | 已成熟 |
投资建议及风险分析
- 投资建议：关注TOPCon和HJT技术的产业化进程，特别是晶科能源、隆基股份、通威股份等在该领域布局的企业。
- 风险分析：技术路线选择存在不确定性，设备投资和非硅成本仍需进一步优化，以及市场竞争加剧可能导致价格压力。
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