1.
研发效率突破2
5
%,量产效率站上
2
4%
H
IT
电池自1
991
年三洋发明以来效率在不断提升,当前研发最高效率是汉能在今年1
1
月公布的2
5.11
%,其他如钧石、晋能、钟渊等企业研发效率也都站上了
2
5
%。
H
IT
电池具有优良的拓展特性。
叠加I
BC
之后做成H
BC
,目前研发最高效率是日本钟渊化学
K
aneka创造的
2
6.6
%。国内钧石
H
BC
电池研发效率也已经达到2
6
%。
叠加钙钛矿后H
IT
可做叠层电池,目前研发最高效率是牛津光伏创造的2
8
%
量产效率普遍站上2
4
%。
当前量产效率最高的是新加坡R
EC
,其采用M
B
整线设备,目前量产效率已经达到2
4.3
%,正在冲击
2
4.5
%。国内钧石和晋能量产效率站上
2
4
%,明年冲击
2
5
%。
效率提升对降本有放大效应。
光伏产业每一轮技术革新都带来组件成本和价格的大规模下降,1976年光伏电池诞生以来组件价格下降了
99.75%
,过去
10
年下降了
90%
,光伏产业存在摩尔定律,其核心在于电池效率提升对降本有放大效应。
硅料价格下降1
0
%,光伏电站系统投资下降
0
.8
%;
硅片价格下降1
0
%,光伏电站系统投资下降
1
.5
%;
电池价格下降1
0
%,光伏电站系统投资下降
2.4
%;
组件价格下降1
0
%,光伏电站系统投资下降
4.5
%;
电池效率提升1
0
%,光伏电站系统投资下降
5.8
%;
2.
设备国产化加速
HIT
设备价格已经下降到7-
8
亿/
GW
。
H
IT
电池每个生产步骤对应一种专用设备,依次是清洗制绒机、P
ECVD
、P
VD
或R
PD
、丝印固化,其中壁垒最高的是P
ECVD
,其价值量占到全部设备的6
0
%。当前投产的
H
IT
产线P
ECVD
以进口为主,G
W
设备投资在
7
-
8
亿元,国产化突破之后将大幅下降。
设备国产化不断取得突破,P
ECVD
仍是难点。
清洗制绒、PVD、丝网印刷国内都已经突破,当前难点主要在
PECVD
。国内钧石、理想已经有
P
ECVD
供货能力,但节拍还需提升。迈为研发进展较快,和通威建有中试线,设备在不断调试和改进,明年可能会有比较大的突破。捷佳伟创正在积极研发,预计明年Q
1
会完成样机交付,金辰股份和常州比太也在积极布局,预计明年也会有样机交付。
大通量P
ECVD
海外已经研制成功。
目前梅耶博格M
B
和美国应材A
M
对外出售的P
ECVD
节拍都只有2
400
片/小时,对应
1
00MW
产能,1
GW
产线需要配置1
0
台P
ECVD
,仅P
ECVD
投资就达到4
.5
亿元。值得注意的是,梅耶博格和应材均已研制成功大通量设备,至少证明大通量设备在工艺上是可行的。
降低P
ECVD
成本仍需国产取得突破。
国内迈为、捷佳、金辰等P
ECVD
研制厂商均以6
000
片为基础目标,若能突破,每G
W
产线的P
ECVD
价格将下降到2
.5
亿元以下,放量之后有望下降到1
.5
亿元以下。P
ECVD
的制造成本中9
0
%是原材料,主要是不锈钢和铝型材制品以及各种仪表,制造费用本身并不高,当前
1
GW
设备投资约7亿元,明年国产设备若能突破,预计单
G
W
投资将下降到
5
亿元,放量之后预计将下降到3
.5
亿元以下,带动设备相关成本可以从0
.09
元/瓦下降到
0
.04
元/瓦。
3.
耗材国产化取得突破
低温银浆国产化基本成功。
H
IT
电池是低温工艺,低温银浆的固化温度要求不超过2
00
℃,技术难度高于高温银浆。海外供应商主要是杜邦、贺利氏、京都电子,国内常州聚和、苏州晶银已经突破。
银浆价格:6
000
-
7000
元/千克,
P
ERC
正银
5000
元/千克,背银约
2
500
元/千克,随白银价格波动。
银浆成本:约4
000
元/千克,高温银浆和低温银浆成本差别很小,
9
0
%成本是银粉。
Ø
银浆单耗:H
IT
多主栅1
50
毫克/片,无主栅
9
0
毫克/片,
P
ERC
使用多主栅技术正银消耗7
0
-
90
毫克/片,背银消耗
4
0
毫克/片。
未来H
IT
电池银浆降本主要通过两个途径实现:
降低银浆消耗量。如导入梅耶博格的智能串焊技术,银浆耗量可以做到1
00
mg以下。此外,当前低温银浆为了保导电性,栅线比
P
ERC
电池宽3
0
%-
50
%,未来可以通过添加剂的改进,进一步做细栅线,将银浆消耗量降低
3
0
%以上。
降低银浆价格。银浆的主要成本是银粉,加工费用仅数百元
/
千克,当前需求量较小,因此报价显著高于高温银浆,如求放量,低温银浆价格继续降低。
靶材国产化也已完成,静待需求放量。
HIT第二大耗材是靶材,国内先导、映日等企业
I
TO
产品已经非常成熟,S
COT
正在积极研发,I
WO
壹纳已经实现国产。三种靶材的核心成分都是氧化铟,质量占比在9
0
%以上。金属铟价格在
1
100
元/千克左右波动,金属铟经过煅烧制成粉末,再和氧化锡或者氧化钨粉末按照一定比例混合,压块高温烧结制成靶材,生产工艺的难点在于高温烧结,加工成本仅
4
00
-
1000
元/千克。
需求放量将带动靶材价格下行,靶材成本预计将下降到3-
4
分/瓦。目前靶材成本约
0
.32
元/片,对应
5
分
/
瓦,未来靶材价格下降和靶材利用率提高,成本有
1-
2
分/瓦的下降空间。此外靶材品质提升对电池效率的增益也在不断进步。
4.
电池薄片工艺不断成熟
硅片的厚度取决于硅片生产工艺和电池加工温度。当前使用金刚线切割工艺的硅片最薄可以做到120微米,再薄成本不降反升。异质结技术产业化后,国内硅片厂完全有能力供应
120+
微米厚度的
N
型硅片。但当前组件工艺还比较粗糙,将来硅片变薄需要组件端的制造工艺更加精细化。
当前P
ERC
电池的生产工艺中最高温度可达
900
℃,硅片厚度普遍在
170
-
190
微米,使用更薄的硅片在高温下容易出现翘曲。异质结电池整个生产过程中温度控制在2
50
℃以内,可以使用更薄的硅片。
当前1
80
微米的M
2
型硅片单片耗硅量在1
5
克左右,如果厚度能够降到1
20
微米,耗硅量可以降到1
1.5
克,按照7
5
元/千克的硅料价格计算,
M
2
硅片硅料成本可以从当前1元
/
片降低到
0
.76
元/片,按照
2
4
%的电池转换效率计算,降低电池环节成本
4
分
/
瓦。
N型硅片在同等厚度下比
P
型硅片成本高大约
5%
,主要是
N
型硅片对硅料品质要求高一些,每千克
N
型硅料比
P
型贵
3-
5
元。但N型硅片变薄后,出片率可以显著提升,单片成本可以做到比
P
型更低。
5.
电池成本不断下降
设备端:海外大通量P
ECVD
已经研制成功,国产大通量P
ECVD
有望突破。
硅片端:切片工艺成熟,N型硅片可以做到
1
20
微米,P型
1
70
微米很难再薄。
靶材端:I
TO
和I
WO
国产化已经完成。
银浆端:国产化已经完成。
效率端:单瓦成本=成本总额
/
功率,前面
4
项是做低分子,效率提升做高分母。明年量产
HIT
效率大概率突破
2
4
%,往后每年预计提升
0
.5
%。
P
ERC
电池降本也在推进。硅片让利、大硅片导入、效率提升继续推动电池成本下降。
注:
1
.
基于M
6
硅片测算;使用智能串焊技术,银浆单耗1
01
毫克。
2.
投资计划并未公告,此处为便于测算,假定资产负债率为7
0
%。
HIT
降本路径如果能实现,综合成本有望大幅下降。
2
019
年HIT电池不含税完全成本为
1
元/瓦,这是理论测算值,由于工艺不稳定,现有中试线产能负荷较低,实际成本更高。
同时
,
2019
年P
ERC
龙头厂商通威、爱旭完全成本已经下降到0
.83
元/瓦。我们估算,如果
HIT
的核心装备如
PECVD
国产化成功,后续降本空间会逐步打开,等装备、辅材产业也成熟后,其绝对成本有潜力做到低位。