全球光伏电池片行业蓝皮书--CIC灼识咨询VIP专享VIP免费

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一.全球光伏行业概览
二.全球光伏电池片市场分析
三.全球TOPCon池片产能及设备市场分
四.全球HJT电池片产能及设备市场分析
五.热点分析 - 全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析
六.热点分析 - 全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析
CIC灼识咨询全球光伏电池片行业蓝皮书©2023ChinaInsightsConsultancy.Allrightsreserved.Thisdocumentcontainshighlyconfidentialinformationandissolelyfortheuseofourclient.Nopartofitmaybecirculated,quoted,copiedorotherwisereproducedwithoutthewrittenconsentofChinaInsightsConsultancy.1灼识咨询是一家知名咨询公司。其服务包括IPO行业咨询、商业尽职调查、战略咨询、专家网络服务等。其咨询团队长期追踪物流、互联网、消费品、大数据、高科技、能源电力、供应链、人工智能、金融服务、医疗、教育、文娱、环境和楼宇科技、化工、工业、制造业、农业等方面最新的市场趋势,并拥有上述行业最相关且有见地的市场信息。灼识咨询通过运用各种资源进行一手研究和二手研究。一手研究包括访谈行业专家和业内人士。二手研究包括分析各种公开发布的数据资源,数据来源包括中华人民共和国国家统计局、上市公司公告等。灼识咨询使用内部数据分析模型对所收集的信息和数据进行分析,通过对使用各类研究方法收集的数据进行参考比对,以确保分析的准确性。所有统计数据真实可靠,并是基于截至本报告发布日的可用信息。若您希望获取CIC灼识咨询的详细资料、与灼识建立媒体/市场合作,或加入灼识行业交流群,欢迎扫码、致电021-23560288或致函marketing@cninsights.com。2一.全球光伏行业概览二.全球光伏电池片市场分析三.全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四.全球HJT电池片产能及设备市场分析五.热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六.热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析全球人口规模及经济的增长叠加大量依赖化石燃料,使得全球碳排放量连年急剧上升。同时,如俄乌冲突等地缘政治不稳定因素进一步加剧了全球能源危机的紧张局势,全球能源转型迫在眉睫。全球二氧化碳排放量,1900-2022十亿吨CO2化石燃料非化石燃料4036.336.836.83034.22032.424.333.921.4(92.1%)17.813.7108.71.93.03.53.94.75.61960197019801990200020102020202120222.919101920193019401950(7.9%)019002022关键分析•随着全球人口规模和经济的增长以及大量依赖化石能源,全球碳排放量持续增加。在全球能源相关碳排放中,化石燃料是主要排放来源,2022年占比达92.1%。2022年,由于俄乌冲突等不稳定因素影响,全球能源市场危机逐渐加剧。全球尤其是欧洲的天然气供应严重短缺,天然气价格创下历史新高,进而导致欧洲等地区电力供应出现短缺、电价大幅上涨。此外,天然气的短缺也会促使部分国家恢复或扩大煤炭发电的使用,由于煤炭发电比天然气发电的碳排放量要高,这也或将导致全球碳排放量的进一步增加。注:二氧化碳排放量特指能源燃烧和工业加工的二氧化碳排放量。资料来源:IEA、灼识咨询4近年可再生能源逐渐成为全球低碳能源转型的主导力量,且有望在本世纪中叶前成为全球最主要的能源供给来源。随着社会经济的发展、人民生活水平的提升以及工业技术的革新,全球电力消耗量呈持续且快速的增长趋势。全球能源供应结构,2010-2050E全球电力消耗,2010-2050E可再生能源不可再生能源万TWh8.2%87.54.911.8%30.7%658.6%70.1%91.8%88.2%43.369.3%2.521.941.4%29.9%201020212030E2040E2050E020212030E2040E2050E2010注:可再生能源的预估份额基于净零排放情景。可再生能源包括太阳能、风能、水能、现代固体生物能注:预估的全球电力消耗量基于2050年净零排放情景。源、现代液体生物能源、现代气体生物能源和其他可再生能源。关键分析•可再生能源以太阳能和风能为代表,凭借其清洁、安全、独立和可控的特点,逐渐成为推动全球低碳能源转型的主导力量。根据国际能源署(IEA)发布的《WorldEnergyOutlook2022》数据,可再生能源在全球能源供应结构中的比例从2010年的8.2%增长到2021年的11.8%。在2050年全球净零排放的情景下,2030年可再生能源的比例预计将达到30%以上,2050年将超70%。此外,随着社会经济的发展、人民生活水平的提升以及工业技术的革新,全球电力消耗不断增加,而持续扩张的电气化也将不断推动可再生能源的增长。资料来源:IEA、灼识咨询5在技术进步、成本优化和环保意识提高等因素的共同推动下,可再生能源在全球电力结构中的比重在不断增加。太阳能发电的度电成本不断下降,推动太阳能发电渗透率持续提升。全球发电结构,按能源划分,2010-2050E累计装机量占比各能源类型发电占比太阳能风能其他可再生能源不可再生能源3%1%11%33%2%0.1%4%10%22%19%18%7%20%46%18%37%21%20%20%32%15%23%80%72%74%60%19%12%32%39%19%12%201020212030E2050E201020212030E2050E关键分析•随着太阳能发电的度电成本不断降低,太阳能发电的渗透率在过去几年中持续提升,预计未来将继续保持增长趋势。根据国际能源署发布的《WorldEnergyOutlook2022》数据,太阳光伏装机累计容量在全球总装机容量中的占比从2010年的0.8%增长到2021年的10.9%,预计到2030年将继续快速增加至30%以上,到2050年将超45%。太阳能发电将持续引领全球以清洁能源为主导的能源转型。•与此同时,太阳能发电在全球总发电量中的占比从2010年的0.1%增长到2021年的3.5%,预计到2030年占比将超20%,到2050年将超35%。资料来源:IEA、灼识咨询6光伏发电已步入平价甚至是低价上网时代,市场需求强劲,全球光伏新增装机量快速大幅增长。中国新增装机量持续领先全球,欧美地区增速亮眼,印度等亚太地区和中东非地区潜力均较大。全球光伏新增装机量,按地区划分,2018-2027E关键分析GW中国美国欧洲印度中东非其他•光伏发电已步入平价上网时代,在部分国家/地900区甚至实现了低价上网,显著提升了全球对光800伏市场的需求。2018年至2022年间,全球光伏700新增装机容量大幅上升。未来,随着全球碳中600和进程的推进及全球主要国家对以光伏为代表500的清洁能源转型的持续推进,全球光伏新增装400机量的需求有望持续高涨。300200•中国在产业政策端持续支持及推动光伏等可再100生能源的发展,中国的光伏产业链完善、供应链充足、制造工艺成熟,在供应端具有显著的优势,叠加中国国内市场对光伏装机有着巨大的需求,使得中国作为全球最大的光伏市场在过去几年中仍实现了爆发式的增长。•亚太地区其他国家的光伏新增装机量近年增速相对较低,中东非地区的新增装机量也较少,但随着各国政策对能源转型、能源安全的重视叠加光伏发电成本竞争力持续增强,印度等亚太地区其他国家和中东非地区的光伏新增装机具有较大增长潜力。•美国在政策端加大对可再生能源相关领域投资,能够有效刺激美国光伏的长期需求。随着欧洲受电价飙涨及乌俄战争等因素的影响,欧洲对以光伏为代表的可再生能源的需求蒸蒸日上。020192020202120222023E2024E2025E2026E2027E2018注:基于2023年前三季度市场情况而做出的装机量预测。资料来源:灼识咨询71驱动因素:大力开发可再生能源、实现碳中和成为全球普遍共识,助推以光伏等可再生能源为代表的全球能源转型加速。加入《巴黎协定》的国家及其减排计划关键分析未提及预计达成碳预计于2050年以后预计于2050年及之•在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的中和时间达成碳中和前达成碳中和背景下,可再生能源的开发利用日益受到国际社会的重视。•全球共有超过190个国家加入了《巴黎协定》。大力发展可再生能源、实现碳中和已成为全球普遍共识。•此外,2022年爆发的俄乌冲突导致能源供应紧张和触发能源价格飙升,引发了全球性能源危机。•全球多国在此背景下愈发重视能源安全及自主可控,能源转型的迫切性不断提升。•大力开发可再生能源、实现碳中和成为全球普遍共识,助推全球能源转型加速。•在各类可再生能源中,光伏具有资源充足、清洁安全、应用广泛灵活、经济潜力大等优势。在双碳成为全球普遍共识的大背景下,全球光伏行业有望延续快速增长的态势。资料来源:CLIMATEWATCHNet-ZeroTracker、灼识咨询82驱动因素:随着光伏技术进步和规模化生产,光伏发电成本快速下降,其在各类清洁能源中的成本竞争优势不断凸显且未来仍有较大的降本空间。全球不同发电模式LCOE对比USD/kWh生物能源地热能氢能陆上风能海上风能光伏0.4170.1880.1020.0780.0670.0680.0750.0500.0390.0480.0330.048仍有较大下降空间2010202120102021201020212010202120102021201020212050关键分析•在各类清洁能源中,光伏具有资源充足、清洁安全、应用广泛灵活、经济潜力大等优势。•根据IRENA数据,光伏平准化度电成本(LCOE)从2010年的USD0.417/kWh下降至2021年的USD0.048/kWh,降幅达88.5%,目前在部分地区已经低于传统的燃煤发电,成本竞争优势不断凸显。随光伏产业的制造成本持续下降叠加产业技术的持续迭代,预计到2050年光伏LCOE仍有较大的下降空间。注:LCOE(平准化度电成本),是指在项目生命周期内,通过对成本和发电量的加权计算得出的发电成本,即是生命周期内成本与生命周期内发电量的比率。资料来源:IRNEA、IEA、灼识咨询9一.全球光伏行业概览二.全球光伏电池片市场分析三.全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四.全球HJT电池片产能及设备市场分析五.热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六.热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析10从光伏电池片环节看,其产业链上游主要为硅片和电池制造设备供应,下游与光伏玻璃、边框、焊带、胶膜等共同构成光伏组件。光伏电池片产业链分析上游中游下游硅片和设备光伏电池片生产光伏组件硅单晶硅棒单晶硅片清洗制绒扩散制结光伏玻璃片多晶硅锭多晶硅片光伏边框光伏焊带硅料光伏胶膜金属化钝化镀膜……设电池片备清洗制绒设备扩散制结设备钝化镀膜设备金属化设备等注:不同电池片的生产环节不一,但基于晶硅电池的基本原理,核心工序通常包括清洗制绒、扩散制结、钝化镀膜、注:不同电池片的制造环节不一,所需设备不尽相同,此处为金属化四大步骤。通常所需设备。光伏组件注:此处产业链分析仅从电池厂商角度出发,对于一体化光伏制造商角度而言,其下游主要为各类企业及终端用户。资料来源:灼识咨询11光伏电池片的光电转换效率是光伏发电系统最关键的影响因素,也是当前光伏产业唯一存在巨大技术变革的核心环节。光伏电池片分为晶硅和非晶硅两大类,晶硅是市场上的绝对主流路线,而在晶硅电池片中又以单晶为主。•太阳能电池片也称为光伏电池片,是一个薄的半导体片,也是光伏发电系统中的基本单元,用于将太阳光转换成电能。•将光转化为电力的过程被称为光电效应。光伏电池片作为光电转换效率的决定性影响因素,是目前光伏主产业链各环节中唯一存在巨大技术变革的核心环节。•光伏电池片分为晶硅和非晶硅(主要为薄膜),晶硅电池片是目前市场上的主流技术选择,在晶硅电池片中又以单晶电池为主。晶硅电池片根据掺杂元素不同可分为P/N型,如在硅中掺入三价元素硼则为P型,在硅中掺入五价元素如磷则为N型。N型电池片根据技术路线不同又分为TOPCon、HJT、IBC等。BSF类型技术路线具体介绍多晶硅电池片多晶P型多晶黑硅PERC,发射极•利用特殊材料在电池片背面形成钝化层作为背反常规多晶P型钝化和背面接触射器,增加长波光的吸收,同时增大p-n极间的PERCTOPCon电池电势差,降低电子复合,提高效率。P型HJTTOPCon,隧穿在电池背面制备一层超薄氧化硅,然后再沉积一晶硅氧化层钝化接触•层掺杂硅薄层,二者共同形成了钝化接触结构。电池片电池单晶硅电池片•是一种结合了晶体硅和非晶硅的太阳能电池。核N型N型HJT,异质结电心结构是在晶体硅表面沉积非晶硅层。这种结构利用了非晶硅的优异表面钝化特性和晶体硅的高池光电转换效率。IBCIBC,交指状背•把正负电极都置于电池背面,减少置于正面的电极反射一部分入射光带来的阴影损失。接触电池12…注:晶硅电池的P/N型主要区别之一在于掺加元素不同,多晶硅电池也可分为P/N型。BC(BackContact)技术为平台技术,XBC(XBackContact)为各类背接触光伏电池的统称,其基型为IBC。BC技术可结合其他技术路线,如BC技术与TOPCon结合为TBC,与HJT结合则为HBC,与PERC结合则为PBC。资料来源:灼识咨询不同电池片结构与特点各不相同。简单来看,PERC电池背面钝化提高反射率,增强光捕获;TOPCon优化表面传导,提高载流子分离效率;HJT结合异质结构,实现高转换效率;IBC通过背接触设计,提升电池整体效率。aPERC结构图及其特点bTOPCon结构图及其特点减反射层背面钝化减反射层温度稳定性Ag钝化膜Ag•PERC电池采用发射极及背面钝化电池技术,即用钝化膜来钝化Ag钝化膜Ag•TOPCon电池在高温环境下表现出优异的稳定性,可承受高达N+发射极背面,取代了传统的全铝背场,增强光线在硅基的内背反射,降P+发射极500摄氏度的温度。低了背面的复合速率,从而使电池的效率提升0.5%-1%。P型硅衬底N型硅衬底界面钝化性能结构简单•由于TOPCon的SiNX富含氢原子,可以在热处理过程中对表面和钝化膜•PERC电池只是在常规电池的基础上对背面进行钝化并形成背面超薄隧穿氧化层Al铝背场AlN型多晶硅薄膜体内的缺陷进行化学钝化。局部接触,根据电池工艺流程,只需在原有常规工艺的基础上增加背面钝化工艺以及背面开窗工艺即可。镀金属全面及收集载流子•TOPCon钝化接触电池的Poly-Si与Si基底界面间的氧化硅通过化学钝化降低界面态密度,降低电子空穴复合几率,也增加了电阻率形成多数载流子的选择性接触,提高极限效率。结构简单•超薄氧化层可允许多子电子隧穿,实现电子和空穴分离,在其上沉积一层金属作为电极就实现了无需开孔的钝化接触结构。cHJT结构图及其特点dIBC结构图及其特点AgAg光照稳定性美观的无栅线遮挡结构•非晶硅薄膜有光致衰减效应(S-W效应),随着光照时间延长,TCO透明导电膜减反射层•正负极的金属接触均在电池片的背面,使得电池表面完全看不效率下降,但是HJT太阳能电池的S-W效应很弱甚至不存在。钝化层到传统光伏电池在正面的金属栅线,没有栅线的电池正面在外P型氢化非晶硅层观上也更加美观,商业化前景较好温度稳定性N+前表面场本征非晶硅薄膜•HJT电池在温度系数等方面较优,其温度系数仅为-0.25%/℃,高转换效率N型硅衬底在高温与低温环境下都有较好的温度特性。N型硅衬底•IBC电池采用正面无遮挡结构,最大化利用入射光子,短路电流可显著提高。正负电极位于电池背面,无需考虑栅线遮挡问本征非晶硅薄膜结构对称N+P+发射极N+题,可优化栅线设计,降低串联电阻,提高FF(填充因子)。•HJT电池结构对称,双面率高达93%-98%,且上下表面受力均匀,正面无遮挡设计允许针对表面进行最优化,降低前表面复合速BSFBSF率和表面反射,从而提高Voc(开路电压)和Jsc(短路电流密可实现薄片化。度)。这些提高短路电流、FF、Voc的优势,让IBC电池实现N型氢化非晶硅层了高效转换。本征非晶硅薄层TCO透明导电膜•非晶硅薄膜的引入使得HJT电池的晶硅衬底前后表面实现了良好钝化层AgAg的钝化,且非晶硅薄膜隔绝了金属电极与硅材料的直接接触,其AgAg载流子复合损失进一步降低,转换效率得以提升。注:“Ag”和“Al”分别代表银(Silver)和铝(Aluminum),通常用于指示电池中使用的不同金属材料。IBC结构图参考席珍珍等:IBC太阳电池技术的研究进展。资料来源:灼识咨询13从制备工艺看,TOPCon相比PERC增加了薄膜沉积环节,HJT的制备流程较为简洁,IBC的制备相较传统的工艺路线则更为多变,其改变主要体现在背电极的构型。aPERC(10步)bTOPCon(11-14步)cHJT(6步)dIBC清洗制绒扩散(磷)清洗制绒清洗制绒清洗制绒激光SE扩散(硼)扩散(硼)PSG去除和背面刻蚀湿化学法激光SEPECVD制备双HWCVD制备背面沉积掩膜背面AlOx面非晶硅双面非晶硅背面掩膜开槽背面+正面SiNx二次硼(退火)湿化学法激光开槽磷掺杂丝网印刷BSG去除和背面刻蚀刻蚀烧结LPCVD:隧穿氧LPCVD:隧穿氧PECVD/PEALD/PSiNx钝化电注入/光注入化层和i-Poly-Si化层和n-Poly-SiVD隧穿氧化层和丝网印刷n-Poly-Si烧结磷扩离子注入电注入/光注入退火退火退火去PSG+绕镀清洗清洗正面AlOxPVD制备双面RPD制备双面TCOTCO正面+背面SiNx丝网印刷丝网印刷烧结固化电注入/光注入电注入/光注入资料来源:灼识咨询14随着新型高效电池技术的成熟及大规模应用,各类型光伏电池片的转换效率在不断提升。N型高效电池在目前转换效率和未来增长空间上全面优于PERC,已成为电池技术的主要发展方向。各类电池技术正面平均转换效率变化趋势,2022-2030E%XBC电池HJT电池TOPCon电池PERC电池27262524232023E2024E2025E2027E2030E2022关键分析•截至2021年底,PERC电池技术仍是市场主流。然而其转换效率已逼近实验室效率极限。由于转换效率的瓶颈,各电池厂商都在努力追求技术上的改进和效率上的突破。•目前N型电池已成为未来高转换效率的方向。TOPCon电池通过在背面覆盖一层沉积在超薄隧穿氧化硅层上的掺杂多晶硅薄层,形成了较好的钝化接触结构,促进电子在多晶硅层横向传输时被金属收集,从而有效地降低了表面复合和金属接触复合,提升了光电转换效率。HJT电池兼具晶硅与薄膜太阳能优势,表面钝化效果更好,其晶硅衬底的前后表面均实现了良好的钝化,并且隔绝了金属电极和硅材料的直接接触,进一步降低了载流子复合损失,提升了电池转化效率。•XBC,即背接触光伏电池,其电池结构特点为正面沉积钝化和反射膜、无金属栅线,消除了栅线电极的遮光损失,目前转换效率较高且未来仍有较高提升空间。今后随着技术发展,TBC、HBC等BC类组合电池技术有望不断取得进步。•未来随着生产成本的降低及良率的提升,N型电池将会成为电池技术的主要发展方向。注:XBC为各类BC电池(背接触光伏电池)的统称,其基型为IBC(叉指状背接触电池)。资料来源:CPIA、灼识咨询15N型高效电池不仅在转换效率方面大幅优于PERC,在制备工艺、双面率、衰减率等方面也各有优势,例如HJT核心制备工艺更简单,又如TOPCon和HJT双面率全面优于PERC,N型高效电池的衰减率均低于PERC。光伏电池技术路径对比对比维度PERCTOPConHJTXBC理论极限转换效率24.5%28.7%128.5%29.1%26.81%3实验室效率~24.5%26.7%2N/A25.3-26.0%26.5%4平均量产转换效率23.2%-23.6%25.2%-25.7%4道不同路线数量不一核心工艺数量7道8道<200℃N/A>90(%)双面率相对较低制备温度>850℃>1,100℃-0.24%/℃首年衰减1%-0.29%/℃双面率70±5(%)80±5(%)次年衰减0.25%首年衰减1%~120μm次年衰减0.35%5温度系数-0.35%/℃-0.30%/℃衰减率~130μm薄片化首年衰减2%首年衰减1%次年衰减0.45%次年衰减0.4%~150μm~130μm注:各类电池片的转换效率仅供参考,组件的转换效率对比更为直接。薄片化数据截至2023年上半年。注1:双面TOPCon,单面POLYTOPCon约为27.1%。注2:参考中来股份在自主研发的J-TOPCon3.0POPAID技术和M10尺寸N型电池片的基础上实现的实验室转换效率。注3:参考隆基绿能自主研发的硅异质结电池转换效率。注4:参考爱旭ABC量产平均转换效率。注5:参考爱旭ABC组件衰减率。资料来源:灼识咨询16全球光伏电池产能近年大幅增加,中国持续占据全球最大份额。亚太地区产能由于部分政策原因近年增速加快,但目前整体产能仍十分有限。未来,包括中国在内的全球主要光伏生产地区产能都将延续快速增长的势头。全球光伏电池产能,按地区划分,2018-2027E关键分析GW中国亚太(不含中国)欧洲美洲其他地区•近年来,随着中国光伏产业的快2,500速发展,中国光伏电池片产能增长迅猛。在头部企业持续扩张的2,000背景下,中国光伏电池片产能高速增长,全球光伏产业供应持续1,500以中国为核心。1,000•部分国家如美国愈发重视建立本土光伏产业链以维护能源安全、500获得绿色低碳经济话语权,美国近年对针对中国光伏产品进口出020192020202120222023E2024E2025E2026E2027E台了一系列政策进行阻碍,以期2018重振其本土光伏制造业。相关政策包括对光伏产业各环节的补贴注:基于2023年上半年市场情况而做出的预测。和税收优惠,在此空前补贴力度的刺激下,大量新建光伏电池产资料来源:灼识咨询能计划推出,未来有望刺激美国本土光伏电池产能持续增长。但目前仍然以亚太(不含中国)地区进口光伏产品为主。•随着欧洲扩大建设新光伏电池厂,且亚洲重要电池厂商扩大该地区业务,欧洲光伏电池产能将进一步提升。•当前全球各地区光伏电池平均产能利用率大多都低于70%,不少厂商的产能尚未完全释放。17光伏产业技术革新加快,N型高效电池产能显著增加。TOPCon为当前部分头部产商首选;随着HJT电池工艺的逐渐成熟及成本持续下降,市占也有望不断增加;BC为平台技术,在未来经济性凸显后,市占有望大幅提升。全球光伏电池产能,按技术路径划分,2018-2027E关键分析GWN型P型•过去几年,PERC电池基于其强4.9%大的性价比优势,在光伏电池产5.8%5.7%6.2%业中占据主导地位,其产能一度领跑全行业。但随着新型高效太95.1%94.2%94.3%93.8%13.1%36.3%53.4%71.2%79.4%82.6%阳能电池技术的涌现与发展,以86.9%63.7%及对电池更高转换效率的需求,201820192020202120222023E46.6%28.8%20.6%17.4%各大厂商逐渐转向其他类电池布2024E2025E2026E2027E局,PERC电池产能占比下降。注:产能为名义产能。N型包括TOPCon、HJT、XBC。•TOPCon方面,当前部分头部光伏厂商大力布局TOPCon电池,资料来源:灼识咨询产能快速增加。•HJT方面,由于HJT生产线与目前主流的PERC电池工艺与产线互不兼容,部分光伏厂商对HJT投资仍较为谨慎。然而HJT较TOPCon的优势是其效率提升空间相对较大,虽然前期投资大,但从中长期角度上来看具有一定的发展潜力。随着HJT电池工艺的逐渐成熟与良率的提升,多家光伏电池制造商已经率先部署HJT电池的产业化线路,预计未来产能将不断增加。•BC方面,随着头部企业押注BC电池后市场热度高涨。BC作为平台技术,在未来经济性凸显和技术成熟后,产能有望大幅提升。18一.全球光伏行业概览二.全球光伏电池片市场分析三.全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四.全球HJT电池片产能及设备市场分析五.热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六.热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析19TOPCon技术路线成为了业内部分玩家的首选,TOPCon名义产能近年大幅增加。晶科、晶澳、捷泰、正泰、一道等玩家目前的TOPCon名义产能占总名义产能之比均大于50%。主要玩家的TOPCon电池片产能,2023EGW规划产能名义产能TOPCon名义产能占总名义产能之比120100%100%100%100%12082%88%11071%75%60%63%63%10052%50%54%905640%31%28%8024%22%19%24%7068667%60503041440403663330303030640175203844201730300121211101010102525302855161711610465050522220111095962301晶科晶澳通威捷泰正泰天合一道隆基阿特斯中润东磁中来Waaree润阳亿晶协鑫阿达尼腾晖赛拉弗Renew尚德英利关键分析•光伏行业经历着技术发展和市场需求的动态变化。2022年下半年,部分光伏企业已实现了N型TOPCon电池大规模量产,TOPCon产业化进展迅速,光伏行业由P型向N型技术升级的序幕加速拉开。初步估算,23年底TOPCon行业名义产能超过350GW,在规划中的产能超250GW。未来几年,TOPCon产能将超过PERC产能。新一轮行业竞争中,拥有电池片环节核心技术能力、优于同业的成本控制能力、稳健的财务情况的玩家,将获得更为有利的市场竞争地位。注:名义产能指预计的2023年底名义产能。规划产能是基于2023年前三季度的统计数据。产能数据均为预计值,或与各企业实际名义产能和披露的名义产能有所偏差。资料来源:灼识咨询201TOPCon设备市场分析:TOPCon的薄膜沉积设备按照工艺原理的不同,可以分为CVD(化学气相沉积)与PVD(物理气相沉积)两大类。CVD可以提供更高的膜层质量和更好的接触特性,是目前市场主流。TOPCon镀膜设备参考LPCVD路线PECVD路线PVD工作原理将一种或数种气态物质,在较低压力下,用热能激活,使其发生借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体,在局部形成等离子体,在真空条件下,用物理的方法(真空溅射镀膜)使材料热分解或化学反应,沉积在衬底表面形成所需的薄膜。而等离子体化学活性很强,很容易发生反应,在基片上沉积出所期望沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。图示的薄膜。优点SiH4热场SiH4等离子体正极缺点反应气体H2场基底成膜速度分子自由程长PH3掺杂方式多晶硅薄膜掺杂非晶硅目标原子薄膜绕镀硅片衬底反应气体薄硅膜片衬底氩离子工艺时间产品良率载載版载版电子设备需求磁场常见问题厂商列举工艺成熟,控制简单容易原位掺杂,绕镀轻微,冷壁靶材厚度均匀性好,致密度高成膜速率快负极成膜速率慢,有绕镀,需要高温厚度均匀性偏差原位掺杂,无绕镀,冷壁石英器件沉积严重气泡问题,膜层致密度不高成膜速率快5-8nm/min(intrinsic);1-3nm/min(in-situdoping)设备成本高,靶材用量大二次掺杂磷扩散/>10nm/min(in-situdoping)>10nm/min(in-situdoping)离子注入结合退火原位掺杂原位掺杂绕镀,需增加额外刻蚀,且刻蚀控制较为复杂轻微绕镀易清洗无绕镀本征多晶硅沉积(>120min)磷扩散or离子注入结合退火掺杂非晶硅沉积(20-40min)晶化退火(30min)未知90%-98%预期或较LPCVD高~97%晶化处理需退火炉,取决于技术方案的配套设备隧穿氧化层需PECVD制备,晶化处理需退火炉取决于技术扩散炉/离子注入机/退火炉,刻蚀机气泡,掉粉方案的配套设备绕镀,石英器件沉积严重捷佳伟创,赛瑞达,金辰,CT、微导等Uptime(正常运行和可用的时间比例)低拉普拉斯,SEMCO,Tempress,普乐,捷佳伟创,北方华创,赛杰太瑞达等资料来源:Infolink、灼识咨询212LPCVD技术成膜质量高,设备产能较大,同时易于维护。LPCVD设备分为单双插,双插可同时处理多个硅片,在生产效率和成本效益方面或更优,部分电池片厂商正寻求采用LPCVD双插技术替代单插技术以提高生产效率。LPCVD单双插介绍流程分析去正•不能双插的原因清二BSGSiO2去面✓磷扩环节绕扩到前面的磷会使BSG变成BPSGLPCVD单插洗扩激次++磷PSG正+金✓去PSG环节HF对BPSG腐蚀速度较BSG制散光硼背i-扩+面背属快,正面较薄的BPSG区域在RCA环节易被抛光绒(硼)SE(火退)面Poly-RCAAIOx面化刻SiSiNx蚀去正•厂商列举:时创清二正BSGSiO2去面•作用:保护正面BSG,避免RCA环节局部区域抛光LPCVD双插洗扩散激光次硼面++磷PSG正+金(掩膜法)•优势:正面BSG保护性强制绒(硼)SE(退掩背i-扩+面背属•劣势:需要引入正面涂覆和退货成膜设备,厂膜面Poly-RCAAIOx面化商多停留在试验极端,仍未导入量产火)刻SiSiNx蚀去去正•厂商列举:时创,拓邦•作用:保护正面BSG和边缘BPSG清二BSGSiO2PSG面•优势:无需引入新的工序,核心是各环节工艺LPCVD双插洗扩激次++磷+正+金与添加剂的配合,更易被接受(添加剂法)制(硼散)S光E(硼退背i-扩RCA面背属•劣势:各环节工艺参数与添加剂的配合要求高绒面Poly-(添AIOx面化火)刻Si加剂)SiNx蚀资料来源:Infolink、灼识咨询223TOPCon设备市场分析:目前业内TOPCon镀膜设备厂商数量不少,各厂商设备略有差异,工艺路线选择也不尽相同。TOPCon镀膜设备参考TempressSEMCO拉普拉斯普乐北方华创松煜红太阳赛瑞达Centrotherm赛瑞达红太阳捷佳伟创金辰微导杰太2合12合12合12合12合12合12合12合13合13合13合13合13合13合13合1隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2(热氧)(工艺路线(热氧)(热氧)(热氧)(热氧)(热氧)(热氧)(热氧)(PECVD)(PECVD)(PECVD)(PECVD)(热氧(PECVD)+/PECVD)PEALD/PECV模式+ex-situPoly++++++++++D)+原位掺杂ex-situPoly(LPCVD)ex-situPolyex-situPolyex-situPolyex-situPolyex-situPolyex-situPolyin-situPolyin-situPolyin-situPolyin-situPoly++in-situPoly硅片尺寸(LPCVD)(LPCVD)(LPCVD)(LPCVD)(LPCVD)(LPCVD)(LPCVD)(PECVD)(PECVD)(PECVD)(PECVD)in-situPoly(PVD)硅片定位管式(PECVD)in-situPoly设备组成管式可选管式管式管式管式管式管式管式管式管式管式(PECVD)板式可选可选可选可选可选可选可选是是是是管式是绕镀-156-220156-210156-230是管式-水平-垂直156-210垂直166-230垂直5/7管水平-5/6管垂直5管垂直是较小5/6管5管是5/6管是5/6管-是是是1400片/管是-166-230166-230156-210156-210156-210-是1400片/管2400片/管1600片/管@M10@M101200片/管1430片/管1200片/管1320片/管垂直垂直垂直垂直垂直垂直水平40002000片/管-@M10@G12@M10(原位)@G124300@M1010管5/6管6管4/5/6管4/5/6/10管--本征60003750@G12-1150片/管-1100片/管-原位2800-@G12@G12轻微轻微轻微轻微轻微轻微无--批次间3%400-700℃每个腔室装载硅1200片/管-400-800℃硅片间3%4100@M10批次间3%4300@M10768片/管@M10640片/管@M10580片/管@16X580片/管@18X60片/框@M6片数量硅片间3.7%400-1100℃批次间3%单片内3%3300@G12硅片间4%3600@G12350片/管580片/管@G12486片/管@G12-504片/管@18X486片/管@G1254片/框@M10批次间3%硅片间5%天合,一道单片内5%正泰,隆基硅片间5%单片内5%>=96%>=96%432片/管@21040片/框@G12单片内5%600-1150℃顺风,晶澳500-700℃产量(WPH)3000中来批次间4%批次间3%56005800@M105100@M10--4800@M1010000@M6良率(原位)晶科,捷泰硅片间4%硅片间3%>=97%4600@G123880@G12>=97%4000@G128000@M10单片内5%单片内4%6000@G12温度控制范围->=98%>=98%薄膜均匀性-亿晶,日升天合->=98%>=96%批次间3%客户列举硅片间5%upto600℃350-600℃400-500℃200-550℃350-500℃100-600℃300-350℃单片内5%<=5%批次间3%批次间3%批次间5%批次间3%批次间3%硅片间4%硅片间5%硅片间5%SiO2:4%硅片间3%硅片间3%天合,晶科单片内4%单片内5%单片内4%Poly:5%单片内3%单片内3%爱旭天合晶澳晶澳通,威天合,晶澳,日升尚德通,威BYD中来,日升资料来源:Infolink、灼识咨询234从下游光伏电池片生产商的选择来看,不同环节选择的设备厂商不同。在镀膜环节,捷伟佳创、拉普拉斯、北方华创等厂商的设备已被晶澳、润阳、捷泰等主要TOPCon电池片生产商采纳。TOPCon设备选型参考捷泰晶澳润阳一道阿特斯鸿禧英发产线产能(MW)44,00020,00010,00014,00014,0006,00013,0003,00010,000区域滁州+淮安扬州曲靖盐城忻州漳州扬州嘉兴宜宾尺寸M10M10M10M10M10LP/PEM10PEM10M10M10PEPEPoly技术路线LPPELPLP捷伟佳创清洗制绒捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创晶州晶州PE捷伟佳创罗博特科硼扩拉普拉斯红太阳红太阳捷伟佳创北方华创/松煜北方华创/松煜晶州/捷伟佳创帝尔拉普拉斯激光SE海目星/帝尔帝尔帝尔帝尔帝尔北方华创/松煜捷伟佳创-红太阳红太阳帝尔捷伟佳创帝尔二次硼(退火)捷伟佳创捷伟佳创---帝尔-去BSG&背面刻蚀捷伟佳创晶州晶州北方华创/松煜-拉普拉斯至纯晶州/捷伟佳创罗博特科SiO2热氧捷伟佳创--1i-Poly-SiLPCVD-北方华创-松煜北方华创-SiO2n-Poly-Si磷扩捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创--捷伟佳创/微导捷伟佳创捷伟佳创+SiO2PECVDPECVDn-Poly-Si4n-Poly-Si退火工艺SiO2PECVD5n-Poly-SiPVD退火---------清洗捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创晶州晶州晶州/捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创微导微导微导捷伟佳创松煜松煜捷伟佳创理想正面Al2O3捷伟佳创北方华创北方华创微导/松煜捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创/红太阳捷伟佳创捷伟佳创北方华创北方华创捷伟佳创/北方华捷伟佳创捷伟佳创正面SiNx捷伟佳创捷伟佳创/红太阳捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创迈为/科隆威迈为--创背面SiNx迈为迈为/科隆威捷伟佳创/北方华奥特维丝网印刷创-资料来源:Infolink、灼识咨询24一.全球光伏行业概览二.全球光伏电池片市场分析三.全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四.全球HJT电池片产能及设备市场分析五.热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六.热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析25HJT电池片产能近期增长迅速,各大企业纷纷加大投资力度,新建产能不断释放。随着技术成熟、设备国产化的推进和规模经济的实现,预计未来HJT电池片产能将进一步增长。主要玩家的HJT电池片产能,2023EGW规划产能名义产能HJT名义产能占总名义产能之比100%100%100%100%100%100%100%100%3060%50%79%252582023%1712%161%2%151581010991815665515870953555111111111210101010100华晟东方日升信实海源梅耶博格金刚玻璃爱康润阳晋能通威阿特斯3SunGoldiSolarRECGroupEnCore关键分析•2022年HJT名义产能约12GW左右,2023年HJT新增名义产能或超40GW。各光伏厂商截至2023年底累计的规划产能预估达近80GW。•HJT电池片产能近期增长迅速,各大企业纷纷加大投资力度,新建产能不断释放。随着HJT技术的不断成熟、设备国产化的推进及规模经济的实现,预计HJT产能扩张的步伐有望加快。但不可否认的是,HJT目前也将面临一些挑战,如投资成本高等问题。注:名义产能指预计的2023年底名义产能。规划产能是基于2023年前三季度的统计数据。产能数据均为预计值,或与各企业实际名义产能和披露的名义产能有所偏差。资料来源:灼识咨询26HJT电池生产核心流程主要分为清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO膜沉积与金属电极化。从设备投资成本来看,非晶硅薄膜沉积设备成本占比达近一半,TCO膜沉积设备成本占比超四分之一。HJT电池生产流程概览生产流程工艺描述主要技术主要应用设备设备投资成本占比,中国设备商列举海外设备商列举•清洗制绒设备20221•清洗硅片表面的杂质并在硅片表面•双氧水+氨氮清洗制绒形成凹凸面进而提升光的吸收效率•双氧水+臭氧~8%•纯臭氧2•在硅片完成清洗制绒后,需要在硅•等离子体增强化•PECVD设备~50%非晶硅薄膜沉积片的正背面镀本征非晶硅层作为钝学的气相沉积法化膜,形成电池的P-N结,是决定(PECVD)HJT性能的关键3•在HJT工艺中沉积的后半部分涉及•物理气相沉积•PVD设备~27%透明导电氧化物制备透明导电氧化层TCO薄膜,用(PVD)•RPD设备(TCO)膜沉积作减反层以及横向输运载流子至电极的导电层•反应等离子体沉积(RPD)4•通过导电浆料印刷和烧结,在硅片•丝网印刷•丝网印刷机~15%金属化的正背面制备金属化电极,使电极•激光转印•激光设备与电池间形成紧密高效的欧姆接触,将光生载流子导出电池资料来源:灼识咨询271HJT清洗制绒工艺依据不同化学物质的加入分为三条路线,分别为双氧水+氨氮工艺、双氧水+臭氧工艺和纯臭氧工艺,各方案代表厂商不尽相同。HJT清洗制绒工艺方案概览工艺方案前清洗结构化后清洗调节厂商列举DHF双氧水+SC-1抛光制绒SC-1CPSC-2氨氮NH4OH/H2O2KOHKOH/添加剂NH4OH/H2O2HF/HNO3HCl/H2O2(RCA)双氧水+KOH/H2O2抛光制绒KOH/H2O2HF/O3HCl/H2O2DHF臭氧(DIO3)KOHKOH/添加剂纯臭氧DIO3抛光制绒HF/DIO3DIO3DHFKOHKOH/添加剂•RCA清洗优点是清洗后获得的界面金属杂质较低,清洗效果较好,但是由于RCA清洗化学品耗量较大且氨氮废液处理成本较高,导致RCA清洗逐渐被市场淘汰。•目前行业使用较多的工艺路线为双氧水+臭氧工艺,可有效降低氨氮的排放降低成本,臭氧的引进以及添加剂的国产化,目前HJT清洗环节的成本已经基本与PERC环节持平。•纯臭氧清洗工艺因为臭氧对有机物的清洗能力问题,导致目前仍未完全普及。•清洗制绒环节除了原有的捷佳伟创等供应商,新的设备商晟成(钧石合作)和港麟(理想合作)也开始积极推进产品的商业化。资料来源:Infolink、灼识咨询282HJTCVD设备用于非晶硅膜沉积,通过在高温下使气体中的化学反应产生沉积物,将固态材料沉积到基材表面上,形成薄膜或涂层,通过将不同材料层沉积在一起能确保并提高电池的高效性和可靠性。HJTCVD设备参考迈为理想万里晖钧石捷佳伟创MeyerBurgerULVACApplied汉可INDEOtec红太阳Material型号MaxwellMV-LH06OAK-QL-PD-1022/UDHELIAPECVDCCV-1400C-6AKT-APXLGen6HAC201-8000OCTPUSIIRCS-12000RF-CVDRF-CVDRF-CVDCat-CVDCat-CVDRF-CVD模式RF-CVDRF-CVDRF-CVD(I-N)13.56MHzRF-CVD13.56MHzVHF-CVD(I-P)团簇并联VHF-CVD(可选)VHF-CVD(可选)线列式串联13.56MHz40.68MHz(可电源频率13.56MHz13.56MHz静态13.56MHz13.56MHzDC13.56MHz(I-N)DCI-IN-P选)40.68MHz(可选)40.68MHz(可选)>=90%40.68MHz(I-P)线列式串联排布方式线列式串联线列式串联(U型)M6-G12线列式串联线列式并联线列式串联团簇并联线列式串联500静态静态动/静态准动态静态-IN-I-P静态静态静态静态-镀膜方式I-IN-PI-IN-P大腔室设计->=90%I-N/I-PI-N/I-PI-N/I-PI-N/I-P-<0.05%@150µmUptime>=90%>=90%M2-G12M2-M6-->=90%->=90%碎片率<0.25%@150µm0.05%@120μm>110----<=0.8%硅片尺寸M2-G12M2-G12M2M2-M4M2-G12-M2-G12最大产能MW/年600600125100500--热丝CVD团簇并联叠层式双真空系统镜像反应-避免了4层反应腔体设备特点准动态连续-双真空系统热丝CVD硅片沉积顶部和底-部之间的翻转注:产能截至2023年上半年。资料来源:Infolink、灼识咨询293HJT电池生产环节中需要电池的正反面形成透明导电氧化物TCO,该薄膜主要用作减反射层和横向运输载流子至电极的导电层。由于PVD设备产能高、镀膜工艺可控,目前为TCO环节主流设备。HJTTCO设备参考迈为捷佳伟创钧石MeyerBurgerVONARDENNESINGULUS红太阳宏大型号MaxwellP6RPD5500A-HELiAPVDXEAnovaL10GENERISPVDRSP-8000HD-ILS模式PVDRPDPVDPVDPVD10000PVDPVD6000wph@G12PVD产能14400wph@G12半片5500wph8000WPh@M103000wph10000wph@M612000-14400wph8000wph18000wph@M10半片9750wph@M66100wph@G12>=90%>=92%>94%>93%7300wph@M10>90%>=90%Uptime>=90%>=80%>=80%>=80%>=80%10000wph@M6->=80%靶材利用率>=80%G1/M6M2-G12M2,M4M6/M10/G12G1-G12硅片尺寸M2-G12500>140>90%G1-G12500-600最大产能MW/年-500>=83%-载子迁移率600>80cm2/Vs------<=0.05%---M2-G12-碎片率--<=±5%<=0.05%<=±2.5%膜厚均匀性-<=5%<=±4%500-注:产能截至2023年上半年。-资料来源:Infolink、灼识咨询-≤±5%304电池金属化是光伏电池片制作工艺过程中的重要环节之一,通过导电浆料印刷和和烧结,在硅片的正背面制备金属化电极,使电极与电池片间形成紧密高效的欧姆接触,将光生载流子导出电池。HJT先进金属化工艺概览丝网印刷激光转印钢板网印刷复合钢板网印刷(合金钢片)(钢丝网+金属膜)图示厂商列举•仓和,良品,硕克等传统网版厂优势•为当前最成熟且最普遍的工艺•可实现印刷宽度10μm+,浆料节省明显•细栅区域无任何遮挡,开口率•保留现有电池片正电极设计的所有特征,•非接触式印刷,适合薄片100%全开口设计b侧壁平滑,侧壁接近无锥度,下墨好•印刷高度一致性好,高宽比可调•印刷高度均匀•副栅线更细、更平直浆料节省•-•15%-30%•适应高速印刷和超窄开口开口•线宽较宽•10%-15%•~20μm(线宽≥22μm)•15%-20%目前问题•印刷后银栅线线宽较宽、栅线高低起•承载膜未能二次利用,成本优势未发挥出•~15μm(线宽≥26μm)•~15-20μm(线宽≥28μm)伏,影响电性能•浆料长期使用中填覆性不好•栅线直线度较差•网版图形,测试均需改动•相比全开口网版,印刷性有牺牲•网版寿命低•金属膜翘起和脱落问题•阿特斯、天合-Demo•寿命待批量验证202进3上度半年•为当前主流技术,市场占比超过99%•测试阶段,未量产•测试阶段,未量产资料来源:Infolink、灼识咨询31一.全球光伏行业概览二.全球光伏电池片市场分析三.全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四.全球HJT电池片产能及设备市场分析五.热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六.热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析32从成本角度看,相较于PERC与TOPCon,HJT电池片目前由于银浆耗量高、产线设备昂贵等原因导致整体成本仍较高。光伏电池片成本价格分析技对比维度单晶PERC单晶PERCTOPConHJT关键分析术硅片面积/cm²M10(150μm)G12(150μm)M10(130μm)G12(130μm)指电池效率/%•由于HJT电池银浆耗量大、制造标电池输出功率W/pc330.15440.96330.15440.96设备投资投入大,导致其在当CTM损失/%23.123.124.224.3前阶段电池成本较高。硅72片单晶组件输出功率/W7.6310.197.9910.72片硅料价格¥/Kg0.00.02.02.0•HJT电池在成本端也有以下优势:电硅片成本¥/pc5455505706901)HJT电池天然适合硅片薄片池硅片价格¥/pc71717676化,因为HJT电池的对称结构可组电池成本¥/W2.563.542.583.41以降低电池制作中的机械应力,件电池价格¥/W2.953.923.054.03硅片的碎片率更低。2)HJT采组件成本¥/W0.560.560.620.76用200°C以下低温工艺,使得成本高0.750.730.800.90硅片在低温下也不易变形,良1.111.111.191.38率更高。因此在硅料价格高于PERC电池的情况下,HJT硅料需求更少,成本更低。而且由于HJT电池双面率更高,所需硅片面积小,硅料进一步减少。•未来,随着HJT电池技术的不断发展,其效率也有望进一步提升。高效率将使HJT电池在同等条件下产生更多的电力输出,即提升了电池功率,从而降低单瓦成本。组件价格¥/W1.261.271.371.58成本低注:组件成本未考虑外采电池产生的额外成本。数据截至2023年8月份,产业链价格尤其是硅片价格不断变化,此处成本对比仅代表这一时期的情况。M10、G12指182mm和210mm尺寸。单晶PERCG12数据以66片组件尺寸为例,HJTG12数据以半切(HC)为例。CTM为电池片到组件的过程中的封装损失。资料来源:Infolink、灼识咨询33银单耗高是HJT技术路线的突出问题,原因在于该电池具备双面结构,因此背面必须使用银胶,导致其银浆耗量高,浆料成本显著高于PERC电池与TOPCon电池。降银单耗是HJT电池降本路径的重中之重。银浆单耗对比Mg/片主栅耗量副栅耗量单W耗量Mg/W150PERCTOPConHJT12024232118901413131314136066677785300M10M10M10M10G12G12G12M10M10M10M10M10G12RM6G12HCG12HCG10HCM10L11BB10BB10BB10BB12BB12BB12BB16BB16BB16BB11BB16BB16BB12BB15BB20BB10BB9BB晶澳晶科爱旭通威天合通威爱旭晶科通威中来正泰捷泰天合华晟华晟通威明阳隆基注:PERC只计入正面银浆。耗量截至2023年上半年。资料来源:Infolink、灼识咨询341HJT降本路径–银单耗下降:受惠于低温银浆国产化,并引入银包铜、激光转印、钢板网印刷、0BB等技术,未来HJT电池银浆耗量具有较大下行空间,从而不断降低浆料成本。HJT银浆单耗降本方案概览优势HJT电池环节降本目前待优化内容低温银浆•由前于以尚进未口掌为握主生;产21技年术后,,中受国益光于伏产低业温政银策浆扶此持,•技明术显水,平国接产近化日替进代口实,现成后本,优降势本•浆料成本节省约2000/kg•N型电池背面低温银浆技术门槛高,国产化率较国产化低,仍需继续发展光伏低温银浆生产、供应逐步国产化幅度或可超过20%银包铜•银包铜的本质在于通过调节浆料中的银、铜掺•浆料价格(约50%Ag含)降低约•浆料成本节省约0.03-0.04元•在HJT组件环节需配合丁基胶封装(丁基胶成本杂比例,用低价金属替代高价金属,从而降低1500-2000元/kg/W增加约0.02元/W,后续考虑EVA替代POE降本)整体的浆料成本•配合高阻水密封胶,需调整工艺•需进一步验证可靠性•通过在柔性透光材料的凹槽内进行浆料涂抹,•细线化可提效•承载膜未能二次利用,成本优势或无法完全发挥•浆料长期使用中填覆性不好激光转印再使用激光热效应进行图形扫描,将浆料转移•节省细栅银浆,银浆单耗19-•浆料成本节省约0.02元/W•栅线直线度较差到硅片表面进而形成栅线,使电池表面金属化25mg/W有望下降至16-20mg/W•在印刷过程中实现电池表面栅线结构,全开口•细线化可提效•浆料成本节省约0.01-0.02元•网版图形,测试均需改动钢板网钢板的细栅部分是100%的无遮挡结构,网版•全开口设计,适应高速印刷/W•网版寿命低印刷透浆料更顺畅,栅线更平整、均匀•节省细栅银浆约15%•保留正面传统的丝网印刷,制作底层细栅线,•浆料成本节省约0.03-0.04元•在时H,J由T组于件需环要节在采原用有皮胶肤膜膜基、础一上体增膜加或新覆膜膜,方成案本0BB然后通过不同方法将多条垂直于细栅的栅线•硅片厚度减薄/W有一定上浮(无主栅覆盖在细栅之上,形成交叉的网格结构,以•节省主栅银浆,银浆单耗19-技术)金属线代替传统焊带,汇集电流的同时实现25mg/W有望下降至13-16mg/W•技术成熟度仍需提升电池互联注:降本空间基于2023年上半年数据估算。资料来源:灼识咨询352HJT降本路径–设备成本下降:早期HJT产线多采用海外设备,初始设备投资投入大。随着国产厂商推进技术研发、国产设备不断成熟,HJT产线国产设备的份额降不断上升,推动设备投资额进一步大幅下降。HJT产线建设招标情况,2022不同电池类型产线投资成本变化趋势,2022-2030E公司产线产能(MW)清洗制绒设备PECVDPVD/RPD丝网印刷机万元/MWPERC电池TOPCon电池HJT电池40钧石能源600YAC钧石能源钧石能源冯阿登纳1,000/钧石能源钧石能源35泰兴中智160冯阿登纳/singulus爱发科Microtech30山西晋能60YAC应用材料爱发科60YAC精曜迈为25中威100YAC精曜四十八所迈为100应用材料捷佳伟创应用材料20合肥通威200捷佳伟创理想万里晖捷佳伟创金堂通威250YAC应用材料singulus应用材料15国家电投1,000启威星冯阿登纳迈为100迈为迈为/理想/佰立恒迈为/捷佳伟创102023E2024E2025E2027E2030E汉能120启威星/捷佳伟创迈为/理想/钧石能源冯阿登纳2022上彭30singulus/东方日升150YAC应用材料北儒应用材料关键分析250捷佳伟创理想万里晖爱发科应用材料爱康科技250YAC应用材料过去几年中,中国新投电池线生产设仍以PERC产线为主,HJT产线160YACJUSUNG/应用材料多采用海外设备,初始投资投入高于其它两类电池。然而,从当前产爱康中智200捷佳伟创理想能源捷佳伟创捷佳伟创线建设招标情况来看,迈为股份、捷佳伟创、钧石能源及理想万里晖爱旭股份200捷佳伟创应用材料捷佳伟创等多家厂商HJT生产设备已布局基本完善,预计未来国产HJT设备凭400YAC捷佳伟创冯阿登纳Microtech借价格优势将进一步抢占市场,HJT产线初始投资额逐步下降。安徽华晟60迈为冯阿登纳应用材料200迈为爱发科隆基1,200启威星应用材料迈为迈为阿特斯30捷佳伟创理想万里晖迈为迈为/中辰昊金刚玻璃1,000启威星捷佳伟创台湾新日光600YAC迈为冯阿登纳亚希/迈为松下YAC理想万里晖迈为迈为RECExataq精曜迈为迈为住友迈为梅耶博格应用材料精曜爱发科Microtech梅耶博格迈为资料来源:CPIA、灼识咨询36HJT产能建设持续加快,部分厂商的产能显著增加。尤其是华晟新能源,2023年HJT产能增加超10GW,东方日升2023年HJT产能增加超5GW,爱康科技2023年HJT产能也实现了翻番。部分HJT厂商概览,2023产能(GW)设备供应商示例企业名称硅片规格示例2022年名义2023年名义规划产能清洗/制绒CVDPVD丝印光注入产能产能华晟新能源~3188GM1621H3C0μ1m30,μ计m;划G导1入0H1C101μ1m0中μm;YAC,启威星迈为,理想V迈o为n,Ar华de远nne,迈为,中辰迈为,中辰东方日升298120μm为主,110μm厚度也有小批YAC,晟成,理想,钧石,钧石,迈为,AMAT,创一,华伯,创一,量生产启威星迈为宏大迈为迈为爱康科技256主量要导厚入度为130μm,120μm正在批YAC,启威星AMAT,迈为捷为伟佳创.,迈AMAT,迈为华伯,迈为金刚光伏/15主要厚度为130μm,120μm导入中启威星迈为迈为迈为迈为注:2023年名义产能为预计值。规划产能是基于2023年前三季度的统计数据。产能数据均为预计值,或与各企业实际名义产能和披露的名义产能有所偏差。37资料来源:灼识咨询案例一:2020年进入HJT电池赛道,加速投产落地,华晟抢占先机实现业内HJT产能领先。华晟典型HJT电池产品—喜马拉雅G12-132组件•2023年华晟研发预算2.5亿元✓210mmHJT电池✓最高输出功率达723.97W•国内专利180+项✓转换效率达23.31%✓丁基胶封装整合光转胶膜技术•PCT国际专利申请6项华晟发展历史2023华晟新能源产能快速落地拓展华晟新能源产能分布列举G10系列高效HJT组件上市20222022.05•在大理投资建设5GW高效云南大理HJT光伏电池和组件项目总规划产能:5000MW2021HJT电池有效产能达安徽合肥到2.7GW总规划产能:5000MW安徽宣城2022.01•5GWHJT电池及组件项目总规划产能:7100MW落地无锡江苏无锡总规划产能:5000MW完成A轮8亿元融资2021.11•启动了2GW的HJT电池、2020组件扩产38华晟新能源成立2021.03•500MWHJT电池和组件项目投产并开始调试资料来源:公司官网,灼识咨询案例二:东方日升多线布局,HJT电池功率与成本优势显著,行业产能落地加速。HJT产品简介最大转换效率:22.7%无主栅电池技术降本路径:无主栅技术30年功率保持率:90.3%东方日升新能源股份有限公司成立于•降低遮光面积并减少细栅传输损失,1986年,主要从事太阳能电池片、太阳超高双面率,超高发电量组件总功率的提升;能电池组件以及太阳能灯具等太阳能光伏产品的研发、生产和销售,是我国重要的输出功率范围:680-705Wp•细栅接触点增多,降低薄硅片隐裂,太阳能光伏应用产品专业供应商。提升良率与可靠性;伏羲705Wp+2020HJT组件年度出货量第一210高效HJT双面组件•采用铜线替代银主栅,银材料用量减少超50%。2019开始布局启动HJT项目东方日升财务表现,2018-2022连续三年研发投入超8亿元2010东方日升在深交所创业板上市亿元YoY营业收入160.6188.3293.830011.5%17.2%56.0%自主研发病授权拥有583项专2006国内第一条全国产化太阳能电池25097.5144.020202021利技术200201847.7%2022片整体生产线投产150国家级光伏实验室3个10020192002开始进行太阳能光伏应用产品的50研发与制造01986东方日升成立资料来源:公司官网,公司年报,灼识咨询39案例三:光伏配件供应商转型运营商,2020年HJT电池试样成功,爱康科技目前拥有湖州、舟山两大HJT电池生产基地。爱康科技典型产品HJT210HJT电池良率降本路线98.5%爱康科技发展历程100%•薄片化:进行了100微米以下硅20222023E2024E2025E2026E片的量产布局,首期投产就采用•2022年,爱康湖州基地国产单线600MW微晶98%120微米及以下厚度产品;HJT210半片电池全面投产;发布700+高功率HJT组件96%•少银化:试验新的材料和配方,2021应用高可靠、低成本银浆,银包•2021年,iCell面世,湖州基地HJT电池批量下线铜浆料等金属材料26%HJT电池效率•2020年,HJT电池成功试样生产202124.7%•2011年,爱康科技上市,开发持有光伏电站约25%H220222023E2024E2025E2026E1.5GW,产业布局涉及能源互联网领域,完成了24%从配件供应商到光伏发电运营商的转型•2006年,爱康边框业务正式投产,在光伏配件业23%务之外积极拓展光伏材料加工、光伏支架、光伏2021电池组件、光伏新材料等光伏制造核心业务H1资料来源:公司官网,公司年报,灼识咨询爱康科技财务表现,2018-2022爱康科技HJT电池产能分布列举亿元YoY营业收入7048.46051.330.225.366.9•湖州基地:占地680亩,5020185.9%-16.1%164.3%规划产能10GW,首期402019-41.2%2021产能2GW302020202220•舟山基地:占地860亩,10规划产能12GW,首期产能3GW040案例四:金刚光伏作为玻璃深加工龙头,从2021年起积极布局光伏业务,深度研究HJT电池,目前已经投产了1.2GW的吴江基地HJT产能。典型产品—JGDN80单晶HJT双面组件•计划产能吴江基地1.2GW+在建产能酒泉基地4.8GWMBB半片电池技术•背面组件发电功率达到减少隐裂及切面损伤25%•直销为主、经销为辅的销售模式,以国内市场和国际市场相结合金刚光伏隶属于金刚玻璃旗下的一个事业正面发电功率比传统组•组件功率425W部。金刚玻璃成立于1994年,是一家专注件提升30%•向国内集中式或分布式电站客户,于各类高科技特种玻璃及系统研发、设计、主要有控股股东电站、央企在西•210mm,12栅线双北五省电站等,海外客户主要为生产于一体的国家重点高新技术企业。面N型HJT半片电池新加坡、印度和东南亚市场等电2021年金刚玻璃开始进军光伏产业,引进站客户大尺寸高效HJT电池与组件产线,开启了公司的新能源制造业之路。•采用“硅片薄片化”“银浆单耗优化”“叠层TC0技术”“精金刚光伏财务表现,2018-2022度焊接技术”“电池技术效率25%以上工艺”“贱金属浆料应用”等十余项降本增效实施路线金刚光伏HJT电池产能分布列举公司在深交所上市亿元YoY营业收入6.1201010-16.9%•2023年名义产能:20191200MW202187.462.8%5.2•规划产能:4800MW更名“金刚光伏”,开6江苏吴江始布局光伏行业并将其2022甘肃酒泉作为主营业务发展43.33.2-46.3%-2.6%1994220202021公司成立,主营业务0玻璃深加工2018资料来源:公司官网,公司年报,灼识咨询41一.全球光伏行业概览二.全球光伏电池片市场分析三.全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四.全球HJT电池片产能及设备市场分析五.热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六.热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析42相较于TOPCon和HJT路线,在XBC路线布局的厂商较少,随着隆基绿能表示押注BC市场后,XBC的关注度直线上升。除隆基绿能外,目前市场仅有爱旭、Maxeon(TCL中环参股公司)有XBC产能落地。XBC电池厂商概览名义产能,2023E产能(GW)规划产能XBC名义产能XBC布局路线占现有总名义产能之比(预计值)隆基33.0~30%HPBC已量产,未来新增产能也将以BC为主爱旭8.519%ABC已量产Maxeon1.30.543%xBCSilfab0.01.2-xBCSolitek0.10.7-xBCCarbon0.01.0-xBC注:2023年名义产能为预计值。规划产能是基于2023年前三季度的统计数据。产能数据均为预计值,或与各企业实际名义产能和披露的名义产能有所偏差。43资料来源:IHSM,灼识咨询案例一:光伏行业龙头隆基绿能押注BC电池,成为业内重要的新风向。隆基绿能表示其BC电池技术路线已经具备明显的竞争力,充分明确了其对BC技术路线选择的合理性。隆基绿能发展历程2000年,西安新盟电子科技2015年,乐叶光伏注册2023年,隆基HPBC项目进入量BC电池将会是未来5-6年晶硅电有限公司成立,以半导体材成立,公司开始全力拓产阶段,月产能在1.5GW以上。池的绝对主流。料、半导体设备的开发、制展分布式光伏业务。同时推出Hi-MO7产品,采用自主造、销售为主要业务。研发的HPDC技术。——隆基绿能董事长钟宝申隆基绿能科技股份有限公司成立于2000年,致力于成为全球最具价值的太阳能科技公司。隆基绿能以“善2012年,公司在上交所主板2022年,隆基绿能面向全用太阳光芒,创造绿能世界”为使命,秉承“稳健可正式挂牌上市。同年10月,球发布全新一代光伏组件靠、科技引领”的品牌定位,聚焦科技创新,构建单西安隆基完成扩产,硅片产产品—Hi-MO6。晶硅片、电池组件、分布式光伏解决方案、地面光伏能突破1GW。解决方案、氢能装备五大业务板块。形成支撑全球零碳发展的“绿电”+“绿氢”产品和解决方案。隆基绿能研发投入,2018-2022亿元YoY研发费用升级可靠,领先质保:典型产品Hi-MOX7BOS成本节省:相比主流产品,HI-80基于高品质硅片、电池MO7功率提升约4.5%,可提升相应的6012.336.2%以及组件封装上的设计%安装容量,带来单Wp支架、逆变器、402018优化,Hi-MO7提供了电缆、土地及交流侧设备的全面节省2016.854.6%69.5%62.5%年衰减不高于0.4%的201971.4线性功率质保运维成本节省:Hi-025.943.92022MO组件效率的提升设20202021发电性能显著提升:源备、组件清洗、土地于更高的双面率、更优租金、维护等成本有秀的功率温度系数,相效降低对于市场主流双面组件发电增益可达3%资料来源:公司官网,公司年报,灼识咨询44案例二:爱旭股份领先布局BC电池路线,ABC产品光电转换效率行业领先。N型ABC组件产品简介正面无栅线核心优势:高效率+美观性上海爱旭新能源股份有限公司成立于可交付效率:22.5%-23.6%•前表面避免金属栅线电极的遮挡,1986年,是全球光伏电池片的主要供应能够最大限度地利用入射光,减少商之一。公司基于在高效太阳能电池的研低温升:-0.29%/℃,更高发电量光学损失;发、生产和销售方面的优势,推出了以ABC电池技术为核心,融合能源技术和数低衰减:长质保:15年产品质保,•正面增加的n+FSF能进一步降低少字技术的“源网荷储”光伏能源整体解决首年≤1%,次年≤0.35%/年30年功率质保子复合速率提升开路电压,使得BC方案。电池在转换效率上有明显优势;2023ABC组件量产效率24%+,电池N型ABC组件系列•PN结、栅线均位于背面,正面较为54版型-全黑美观量产效率26.5%+爱旭股份财务表现,2019-20222022全球首家推出ABC组件亿元YoY营业收入重构光电效率和品质美学2021创新发明ABC电池400126.7%2017全球首发量产管式PERC电池30059.2%60.1%350.7为客户价值构建伙伴关系2016发明管式PERC技术154.72022始终追求极限技术20096.620212009爱旭股份成立2020100资料来源:公司官网,公司年报,灼识咨询60.70201945案例三:背靠SunPower和TCL中环,Maxeon拥有强大的产品技术优势和全球化渠道布局优势。2012三大优势TCL中环与SunPower公司合作的N型IBC电池转换效率达到24%-26%,•产品优势:Maxeon采用IBC技术研发的系列产品,一直是全球商业化生产的同行处于世界领先水平。业产品中光电转换效率最高的产品2019•技术优势:Maxeon在世界各个国家和地区拥有1483项专利和412项待颁发的专利申请,转换效率多次打破世界纪录2019年11月11日,为了方便TCL中环投资,Sunpower宣布分拆成立Maxeon,后者负责•渠道优势:Maxeon在100+个国家进行布局,拥有1700+销售和安装合作伙伴,拥海外的光伏电池制造和分销业务。Sunpower有完善的海外产业布局和全球供应链体系、成熟的海外客户服务经验和系统化的产会和Maxeon在发展下一代太阳能板技术上继品体系续合作,SunPower负责早期研发,Maxeon负责以应用为目的的创新和量产。Maxeon价值链模型2020组件系统化解决方案销售赋能销售安装服务Maxeon以“WePushtheMaxeon以“MAXN”为简称在美国纳斯达克挂牌上市.Boundaries、WeHold2023OurselvestoaHigherStandard、WeThrive截至2023年5月22日,TCL中环以22.73%的股份Together”为价值观,构建成为Maxeon第一大股东。组件、系统化解决方案、销售赋能和服务四大务板块。Maxeon安装商Maxeon&合作伙伴资料来源:公司官网,灼识咨询46CIC灼识咨询扫码关注公众号「灼识CIC」电话:+862123560288扫码添加CIC灼识小助手地址:上海市静安区普济路88号静安国际中心B座10楼如需更多信息,请访问:www.cninsights.com敬请致函:marketing@cninsights.com©2023ChinaInsightsConsultancy.Allrightsreserved.Thisdocumentcontainshighlyconfidentialinformationandissolelyfortheuseofourclient.Nopartofitmaybecirculated,quoted,copiedorotherwisereproducedwithoutthewrittenconsentofChinaInsightsConsultancy.47

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