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2024光伏行業(yè)展望:
1)硅料有望率先出清,N型硅料壁壘高供需緊。相比于偏制造業(yè)的硅片/電池/組件三個(gè)環(huán)節(jié),偏化工業(yè)的多晶硅料產(chǎn)能利用率必須打滿導(dǎo)致產(chǎn)能清退可能率先發(fā)生。
2)N型TOPCon滲透率提升帶動(dòng)輔材新技術(shù)加速推進(jìn),龍頭成本和技術(shù)優(yōu)勢(shì)有望穿越周期。明年N型TOPCon有望加快市占率提升節(jié)奏,因此帶來(lái)的1.6mm薄玻璃、EPE膠膜新技術(shù)存在上量空間。輕薄玻璃工藝難度大,企業(yè)軟實(shí)力差距預(yù)將凸顯。
3)新技術(shù)日新月異,鈣鈦礦量產(chǎn)前夜,HJT和BC電池穩(wěn)步推進(jìn)。 鈣鈦礦行業(yè)疊層工藝路線的定型和鈣鈦礦設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化降本仍是兩大最值得關(guān)注的鈣鈦礦催化點(diǎn)。
目前,單結(jié)鈣鈦礦普遍選用溶液涂布法,疊層鈣鈦礦制備中氣相沉積蒸鍍法更有優(yōu)勢(shì),濕法與干法設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代同步進(jìn)行中。HJT持續(xù)降本。BC電池或成為行業(yè)未來(lái)新選擇,技術(shù)加速滲透有望拉動(dòng)激光設(shè)備采購(gòu)需求。
4)龍頭馬太效應(yīng)體現(xiàn),一體化組件盈利有望見底回升。目前產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格進(jìn)入成本考驗(yàn)階段,龍頭廠商產(chǎn)品憑借成本與技術(shù)優(yōu)勢(shì)仍具有較高競(jìng)爭(zhēng)力。
1、N型時(shí)代來(lái)臨,市占率有望突破70%
2024年N型時(shí)代正式提升市占率的一年。如果說(shuō) 2023 年是 N 型量產(chǎn)元年,那么 2024 年在N型電池片產(chǎn)能逐步落地的情況下,有望成為主流電池路線。根據(jù) CPIA 最新統(tǒng)計(jì),N型電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率目前已實(shí)現(xiàn)了 24%-25%,形成了對(duì) Perc 電池 1.3pct 左右的效率優(yōu)勢(shì),并將在近兩年實(shí)現(xiàn)超 2pct 的效率領(lǐng)先。
因此,預(yù)計(jì)以TOPCon及HJT 為主的N型電池路線將逐步提升其市場(chǎng)滲透率,成為未來(lái)主流的光伏電池技術(shù)路線。
目前,P型產(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)進(jìn)入成本考驗(yàn)階段,Perc產(chǎn)線改造及替換將成為明年各家電池廠商的主旋律,2024年N型電池市占率有望實(shí)現(xiàn)超預(yù)期突破。
2、硅料有望率先出清,N型硅料壁壘高供需緊
2.1 如何解決/緩和光伏行業(yè)目前主要矛盾?觀察各環(huán)節(jié)產(chǎn)能出清情況是重點(diǎn)
硅片/電池/組件由于產(chǎn)能柔性,投資小,開工率靈活等特點(diǎn),產(chǎn)能出清難度大。而多晶硅料作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈最上游環(huán)節(jié),具備技術(shù)壁壘高,資金密集,周期性強(qiáng)等特性,是目前光伏產(chǎn)業(yè)鏈資金、技術(shù)壁壘最高環(huán)節(jié)。壁壘主要體現(xiàn)在:
1)精細(xì)化管理難度高,熟練操作工短缺。多晶硅料的生產(chǎn)屬于精細(xì)化工行業(yè),對(duì)品質(zhì)要求極為苛刻。每一批次的多晶硅料的品質(zhì)對(duì)各個(gè)生產(chǎn)單元均提出了非常高的要求,因此熟練的生產(chǎn)操作工及值長(zhǎng)班長(zhǎng)作業(yè)水平對(duì)產(chǎn)能整體運(yùn)行起至關(guān)重要的作用。
2022年硅料產(chǎn)出85.7萬(wàn)噸,2023年1-10月產(chǎn)出114萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)2024年硅料實(shí)際產(chǎn)出有望達(dá)到180萬(wàn)噸,產(chǎn)量翻倍的情況下熟練一線員工大概率出現(xiàn)人員短缺問題,考驗(yàn)各生產(chǎn)基地的成本及品控水平。
2)小型硅料產(chǎn)能已無(wú)法形成成本優(yōu)勢(shì),行業(yè)在探索更大規(guī)模的產(chǎn)能基地以實(shí)現(xiàn)降本。硅料具備較強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng),理論上單體規(guī)模越大成本分?jǐn)傇礁。因此行業(yè)目前正在經(jīng)歷小型硅料產(chǎn)能向更大規(guī)模產(chǎn)能基地探索的過程,單條產(chǎn)線擴(kuò)大的情況下前端氫化、精餾及后端還原爐控制均要做出改變。
3)投產(chǎn)后成本控制、品質(zhì)控制、安全生產(chǎn)難度極高。硅料生產(chǎn)過程是化學(xué)反應(yīng),最終實(shí)現(xiàn)提純。投產(chǎn)建設(shè)階段已經(jīng)成為“交鑰匙”工程,具備充足的資金便能切入。
但是相應(yīng)的投產(chǎn)后品質(zhì)、成本和安全的控制則需要長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)磨合達(dá)到,在硅料產(chǎn)能“翻倍式”增長(zhǎng)的現(xiàn)狀下,安全事故可能成為影響2024年產(chǎn)出的重要“黑天鵝”因素,硅料廠一旦發(fā)生安全事故,較大的啟停成本及較長(zhǎng)的維護(hù)檢查時(shí)間將嚴(yán)重影響硅料基地的正常運(yùn)行。
綜上,相比于偏制造業(yè)的硅片/電池/組件三個(gè)環(huán)節(jié),偏化工業(yè)的多晶硅料生產(chǎn)具備下列特性:1)產(chǎn)能利用率必須打滿(否則無(wú)法保障硅料的品質(zhì)和成本具備競(jìng)爭(zhēng)力)導(dǎo)致產(chǎn)能清退可能率先發(fā)生;2)最高的啟停時(shí)間和成本(產(chǎn)能清退后復(fù)產(chǎn)概率低);3)相對(duì)最高的運(yùn)行壁壘(新進(jìn)廠商可能無(wú)法在硅料品質(zhì)、生產(chǎn)成本及安全運(yùn)行三個(gè)維度上和一線龍頭企業(yè)靠齊)。
2.2 N型硅料的產(chǎn)出比例直接影響各硅料廠的生存空間
2024年大概率是N型TOPCon電池成為主流光伏電池技術(shù)路線的第一年,假設(shè)500GW的全球光伏裝機(jī)需求,按1:1.25的容配比,2.17g/W的硅耗及10%的產(chǎn)業(yè)鏈周轉(zhuǎn)庫(kù)存系數(shù)計(jì)算,所需的硅料接近150萬(wàn)噸。假設(shè)N型電池占比達(dá)到65%,則所需N型硅料近95萬(wàn)噸,P型硅料需求則只有55萬(wàn)噸。
N型硅料產(chǎn)出難度大,需同時(shí)具備致密+低雜質(zhì)特性。N型和P型硅料可根據(jù)摻雜及導(dǎo)電類型不同、技術(shù)指標(biāo)差別、可否直接投爐使用、表面質(zhì)量不同、外形差異等進(jìn)行分類。
➢根據(jù)技術(shù)指標(biāo)差別,可以將太陽(yáng)能多晶硅分為特級(jí)品、1 級(jí)品、2 級(jí)品、3 級(jí)品;
➢根據(jù)是否能直接投爐使用,可分為免洗料和非免洗料,非免洗料需要經(jīng)過分揀、打磨、清洗等工序才可投爐使用;
➢根據(jù)表觀質(zhì)量不同,可分為致密料、菜花料、珊瑚料等。
如何精確定義N型硅料,市場(chǎng)還沒有明確的考核指標(biāo),匯總拉晶環(huán)節(jié)的反饋,N型硅料的三個(gè)最基本的必要條件:
1)硅料內(nèi)在質(zhì)量好,純度高,金屬雜質(zhì)含量低,是由多晶硅生產(chǎn)大系統(tǒng)決定的,這是第一道分水嶺;
2)是硅肉夾帶的硅粉含量低,是由還原工藝的霧化控制水平?jīng)Q定的
3)目前行業(yè)更接受致密料做N型拉晶應(yīng)用
目前,N型硅料的生產(chǎn)技術(shù)主要掌握在龍頭棒狀硅企業(yè)手中,協(xié)鑫顆粒硅品質(zhì)提升進(jìn)步很大,因此判斷未來(lái)顆粒硅也在N型硅料討論范圍內(nèi)。N型硅料的產(chǎn)出,也是龍頭企業(yè)重要的壁壘點(diǎn)。
2.3 硅料行業(yè)品質(zhì)是基礎(chǔ),成本是核心
品質(zhì)直接影響產(chǎn)品售價(jià),決定了下行周期中產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。成本直接影響產(chǎn)能是否屬于先進(jìn)產(chǎn)能,決定了硅料企業(yè)在產(chǎn)能過剩的 2024 年能否保障其生產(chǎn)基地盈利。如果硅料價(jià)格跌至其全成本線,則該硅料企業(yè)凈利潤(rùn)為負(fù),硅料生產(chǎn)僅能保障其對(duì)沖折舊、費(fèi)用成本。
如果硅料價(jià)格跌至其生產(chǎn)成本(部分企業(yè)計(jì)算單位成本)線,則該硅料企業(yè)毛利潤(rùn)為負(fù),未投產(chǎn)產(chǎn)能會(huì)考慮是否無(wú)限期延后啟動(dòng)產(chǎn)能。如果硅料價(jià)格跌至其現(xiàn)金成本線,此時(shí)該硅料企業(yè)將承受非常大的損失,將被動(dòng)關(guān)停產(chǎn)能,甚至于被動(dòng)出現(xiàn)產(chǎn)能清退現(xiàn)象。
2.4 顆粒硅品質(zhì)進(jìn)展迅速,2024年值得重點(diǎn)關(guān)注顆粒硅盈利表現(xiàn)
從2021年量產(chǎn)至今,顆粒硅從產(chǎn)量、成本、品質(zhì)三個(gè)重要維度均取得出色成績(jī)。2024年硅料行業(yè)仍處于底部周期面臨成本考驗(yàn),而顆粒硅憑借其優(yōu)秀的成本及品質(zhì)控制水平,具備實(shí)現(xiàn)底部周期逆勢(shì)盈利的可能性。
1)產(chǎn)量:根據(jù)協(xié)鑫科技2023年11月自愿性公告,在顆粒硅量產(chǎn)后的2年半時(shí)間內(nèi),顆粒硅產(chǎn)能由1萬(wàn)噸跨越至目前的40萬(wàn)噸,并在出貨上實(shí)現(xiàn)了行業(yè)頭部客戶100%全覆蓋。
對(duì)于一個(gè)行業(yè)新技術(shù)來(lái)說(shuō),2年半時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)出貨已實(shí)屬不易,從1到40的突破并完成頭部客戶覆蓋驗(yàn)證了技術(shù)的市場(chǎng)接受度。
2023年1月至2023年9月,協(xié)鑫顆粒硅前五大客戶出貨量分別約為:4.2萬(wàn)噸、3.0萬(wàn)噸、1.3萬(wàn)噸、1.2萬(wàn)噸和0.9萬(wàn)噸,合計(jì)占公司顆粒硅對(duì)外出貨比例近82%。
2)成本:根據(jù)協(xié)鑫科技2023年半年報(bào)推介材料,樂山顆粒硅基地7月生產(chǎn)成本達(dá)35.68元/kg,我們判斷7月該基地顆粒硅現(xiàn)金成本有望達(dá)到30元/kg以下。
3)品質(zhì):協(xié)鑫科技顆粒硅總金屬雜質(zhì)含量≤0.5ppbw的產(chǎn)品比例已近90%,在生產(chǎn)端已不存在品質(zhì)障礙,氫跳等顆粒硅應(yīng)用問題也已解決,后續(xù)需更多加強(qiáng)客戶應(yīng)用端磨合。
3、TOPCon推進(jìn)輔材新技術(shù)加速落地
3.1 雙玻是 TOPCon 封裝大趨勢(shì),1.6mm 薄玻璃滲透率有望大幅提升
雙玻組件正合N型特性需求,后續(xù)有望隨N型時(shí)代到來(lái)而持續(xù)加速滲透。相比單面組件,雙面組件的生命周期更長(zhǎng),耐候性和耐腐蝕性更強(qiáng),衰減低于單面組件;發(fā)電效率更高,正面背面均有發(fā)電能力,背面可接受周圍環(huán)境的反射光、散射光轉(zhuǎn)換為電能,在不同地表材質(zhì)下,雙面組件能夠提高 10%-30%的發(fā)電量;
除發(fā)電效率更高外,雙面組件還具有生命周期長(zhǎng)、耐候性和耐腐蝕性更強(qiáng)、衰減更慢的優(yōu)點(diǎn),普通組件與雙玻組件質(zhì)保期分別為 25/30 年,發(fā)電量衰減率分別約 0.7%/0.5%。2022 年,隨著下游應(yīng)用端對(duì)于雙面發(fā)電組件發(fā)電增益認(rèn)可,雙面組件市場(chǎng)占比達(dá)到 40.4%。據(jù) CPIA 預(yù)計(jì),2024 年雙面組件將超過單面組件成為市場(chǎng)主流。
雙玻滲透下,軟硬性要求共促1.6mm、2.0mm輕薄玻璃成為行業(yè)發(fā)展必然。
經(jīng)濟(jì)維度要求:組件輕量化驅(qū)動(dòng)光伏玻璃薄型化,1.6mm 薄玻璃需求份額提升。據(jù) CPIA 數(shù)據(jù),雙玻組件在試用1.6mm 光伏玻璃,2022 年其市場(chǎng)占有率約 0.5%。
從經(jīng)濟(jì)性角度看,在膠膜選用 POE 膠膜、背板選用透明 CPC 背板下,對(duì)比 3.2mm 單玻光伏組件封裝成本、2.0mm+2.0mm 雙玻光伏組件封裝成本、1.6mm+1.6mm雙玻光伏組件封裝成本,1.6mm 雙玻封裝成本下降,較 3.2mm 單玻封裝成本、2.0mm雙玻封裝成本下降 9%/5%。光伏組件輕量化+低成本驅(qū)動(dòng)光伏玻璃薄型化,1.6mm光伏玻璃市場(chǎng)份額將逐步提升。
政策維度要求:戶用組件有重量要求,驅(qū)動(dòng) 1.6mm 薄玻璃滲透率大幅提升。光伏板一般重約 20kg/m2。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)規(guī)定,上人屋面的活荷載的設(shè) 計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值為 2.0KN/m2(200kg/m2),不上人屋面的活荷載的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值為 0.5KN/m2 (50kg/m2)。
一般鋼結(jié)構(gòu)建筑屋面均為不上人屋面,屋面活荷載設(shè)計(jì)值比較小,南方無(wú)雪地區(qū)一般為 0.5kN/㎡,北方地區(qū)還要考慮到雪荷載,一般為 0.7kN/㎡,一般鋼結(jié)構(gòu)建筑屋面若是加上光伏板重量,很有可能會(huì)導(dǎo)致承載力不足,產(chǎn)生安全事故,因此對(duì)光伏板重量要求較高。
混凝土屋頂為上人屋面,在安裝光伏組件時(shí),通常會(huì)使用配重塊穩(wěn)定光伏,使其自然傾置于屋頂上而不改變房屋遠(yuǎn)有結(jié)構(gòu),這對(duì)屋頂?shù)某兄匾蟊容^高,因此對(duì)光伏板重量也有相應(yīng)要求。
1.6mm 雙玻重量輕的優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn),在小尺寸屋頂戶用組件的選擇上 1.6mm 成為主流。根據(jù)我們計(jì)算,1.6mm 光伏玻璃單平米重量為 4 公斤/m2,2.0mm 為5公斤/m2,3.2mm 為 8 公斤/m2,1.6mm 光伏玻璃重量較 3.2mm、 2.0mm 分別下降 50%、20%。
從經(jīng)濟(jì)性及政策面兩大維度看,薄玻璃有望成雙玻組件持續(xù)滲透發(fā)展下的必然產(chǎn)物,未來(lái)有望隨雙玻組件滲透率的提高而進(jìn)一步受到市場(chǎng)青睞。
3.2 EVA膠膜卡性能,POE膠膜限成本,EPE共擠膠膜應(yīng)運(yùn)而生
從結(jié)構(gòu)上看,EPE共擠膠膜主要是由上下兩層EVA夾中間一層POE復(fù)合共擠制作而成;從構(gòu)成材料上看,EPE共擠膠膜主要是由EVA樹脂與POE樹脂共同制成。
EPE共擠膠膜折中了EVA膠膜與POE膠膜二者的優(yōu)缺點(diǎn),提供了更多的組合性選擇,讓組件廠商可以選擇性避免只對(duì)高成本的純POE膠膜或高水透、低體阻、質(zhì)保壓力大的純EVA膠膜進(jìn)行采購(gòu),達(dá)成更具備綜合經(jīng)濟(jì)性的封裝效果。
N型時(shí)代的到來(lái)有望加快EPE共擠膠膜的滲透節(jié)奏。N型組件產(chǎn)品對(duì)膠膜降本提性的要求相對(duì)P型較高,除了要有更為良好的阻水率、體阻率等,還要有能維持N型組件在價(jià)格上與P型組件抗衡的低成本,進(jìn)而性能與成本更具備綜合優(yōu)勢(shì)且封裝組合選擇性更多的EPE膠膜將成時(shí)代新寵兒。
以N型TOPCon組件為例,單玻N型TOPCon組件廠商可采用正面EPE、背面EVA或正面POE、背面EPE的組合方式來(lái)替代傳統(tǒng)N型TOPCon組件正面完全依賴POE或雙面完全采用POE的高成本封裝組合;
雙玻N型TOPCon組件廠商則可選擇采取POE+EPE/EPE+EPE/EPE+EVA等多種更為優(yōu)化的組合方式,進(jìn)一步開拓N型TOPCon組件封裝降本提性的優(yōu)化之路。
經(jīng)SMM統(tǒng)計(jì),2023年1-7月,頭部膠膜公司EPE膠膜產(chǎn)品出貨比例均大于35%,2023年EPE膠膜出貨市占率增長(zhǎng)大超預(yù)期,充分彰顯N型組件廠商對(duì)EPE膠膜的青睞偏好。
3.3 頭部輔材龍頭成本優(yōu)勢(shì)有望穿越周期
光伏輔材是產(chǎn)業(yè)鏈中需求彈性較高的板塊。在2024年利率周期拐點(diǎn)出現(xiàn)刺激光伏終端經(jīng)濟(jì)性上升,需求預(yù)期仍保持增長(zhǎng)的判斷下,輔材龍頭企業(yè)亦有望憑借成本及市占率有穿越整體光伏周期。
➢膠膜:對(duì)膠膜賽道而言,產(chǎn)業(yè)的上下游供應(yīng)鏈管理亦是主要壁壘,主要包括上游粒子企業(yè)采購(gòu)、下游組件銷售兩方面。頭部膠膜企業(yè)憑借品牌優(yōu)勢(shì)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)可根據(jù)客戶訂單進(jìn)行銷售,減少經(jīng)銷商環(huán)節(jié)的折扣費(fèi)用。
因此長(zhǎng)期來(lái)看,膠膜景氣度隨著光伏裝機(jī)、組件排產(chǎn)的波動(dòng)而呈現(xiàn)周期波動(dòng),但龍頭企業(yè)的優(yōu)勢(shì)較為顯著,目前福斯特、海優(yōu)新材及賽伍技術(shù)處于盈利探底階段,開始出清落后產(chǎn)能,產(chǎn)能出清信號(hào)出現(xiàn)后盈利情況有望回升。
➢玻璃:光伏玻璃在生產(chǎn)端與硅料具備相似之處,生產(chǎn)廠商進(jìn)入壁全相對(duì)較高,與下游往往具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系,客戶忠誠(chéng)度較高,新進(jìn)企業(yè)難以短時(shí)間內(nèi)達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及拓展客戶,因此龍頭廠商優(yōu)勢(shì)較為明顯。
目前,光伏玻璃行業(yè)依然處于盈利探底階段,落后產(chǎn)能的出清雖然此前不及預(yù)期,但產(chǎn)能出清更為剛性,周期屬性相比光伏主產(chǎn)業(yè)鏈更強(qiáng)。
4光伏新技術(shù)加速驅(qū)動(dòng)行業(yè)周期前行
4.1 鈣鈦礦終于進(jìn)入量產(chǎn)準(zhǔn)備階段,GW級(jí)產(chǎn)線推動(dòng)下關(guān)注國(guó)產(chǎn)設(shè)備機(jī)會(huì)
2013年,鈣鈦礦電池入選《科學(xué)》雜志評(píng)選出的“十大突破”,被稱為最有前景的下一代光伏技術(shù)。自此,鈣鈦礦電池技術(shù)逐漸走出實(shí)驗(yàn)室,其效率提升快、制備工藝簡(jiǎn)單、發(fā)展?jié)摿^大的特性逐漸被產(chǎn)業(yè)界熟知。
隨著技術(shù)研發(fā)不斷深入,鈣鈦礦電池的效率和穩(wěn)定性逐步突破,使其從實(shí)驗(yàn)室逐步邁向?qū)嶋H應(yīng)用。十年后的今天,鈣鈦礦光伏技術(shù)迎來(lái)了商業(yè)化元年,部分廠商百兆瓦級(jí)產(chǎn)線或逐步落地,或?qū)崿F(xiàn)出貨,且GW級(jí)產(chǎn)線正在建設(shè)中,最快有望于2024年落地。
11月23日至12月14日,昆山協(xié)鑫光電連續(xù)發(fā)布三大鈣鈦礦組件進(jìn)展。根據(jù)協(xié)鑫光電11月23日發(fā)布信息,其推出的1000毫米x2000毫米鈣鈦礦單結(jié)組件光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到18.04%,標(biāo)志著協(xié)鑫光電成功跨過18%的轉(zhuǎn)換效率門檻。
1)短期看,18%效率門檻的突破有望成為鈣鈦礦組件GW級(jí)量產(chǎn)信號(hào),后續(xù)量產(chǎn)線的布局將在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工藝確認(rèn)、尺寸擴(kuò)大、設(shè)備降本、效率突破;
2)長(zhǎng)期看,鈣鈦礦電池具有極限轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低、制備工藝簡(jiǎn)單、高柔性等優(yōu)勢(shì),未來(lái)潛力巨大。
晶硅-鈣鈦礦疊層電池作為鈣鈦礦電池技術(shù)路線之一,吸引眾多光伏企業(yè)加碼布局。根據(jù)中國(guó)電子報(bào)報(bào)道,晶科能源以N型TOPCon為底電池與鈣鈦礦實(shí)現(xiàn)高效疊層電池,轉(zhuǎn)化效率達(dá)到32.33%;
通威于2022年建成鈣鈦礦疊層電池實(shí)驗(yàn)室,鈣鈦礦—硅疊層電池效率達(dá)到31.13%;華晟新能源預(yù)計(jì)其異質(zhì)結(jié)—鈣鈦礦疊層電池中試線于2025年投入使用,中試線電池片平均效率將達(dá)到28%-30%。晶硅-鈣鈦礦疊層電池發(fā)展仍需克服材料兼容性、設(shè)備和工藝技術(shù)以及成本和可擴(kuò)展性等方面的挑戰(zhàn):
1)在材料兼容性方面,晶硅-鈣鈦礦疊層電池需要尋找合適的材料組合和界面工程來(lái)實(shí)現(xiàn)材料之間的良好匹配和接觸,以減少能帶不匹配和電荷傳輸阻礙等問題;
2)在設(shè)備和工藝方面,晶硅-鈣鈦礦疊層電池的制備過程相對(duì)復(fù)雜,需要精確控制材料的沉積、擴(kuò)散和形貌等參數(shù),相關(guān)設(shè)備和工藝技術(shù)的發(fā)展仍然需要進(jìn)一步推進(jìn),以提高生產(chǎn)效率和制造一致性。與此同時(shí),還需要尋找經(jīng)濟(jì)有效的大規(guī)模生產(chǎn)方案。
因此,疊層工藝尚未定型,蒸鍍機(jī)設(shè)備參與的氣相沉積法有望在疊層電池中具備優(yōu)勢(shì)。目前鈣鈦礦光伏電池中的研發(fā)中多采用溶液旋涂法,該方法適用于小面積電池片的制備,無(wú)法滿足量產(chǎn)的需求。
而采用線性蒸發(fā)源的蒸鍍機(jī)能較好滿足鈣鈦礦光伏電池的量產(chǎn)制備,可以提高鈣鈦礦光伏電池大面積制備的均勻性、批次穩(wěn)定性、連續(xù)重復(fù)生產(chǎn)等能力。未來(lái),在鈣鈦礦電池走向“量產(chǎn)化商業(yè)化、大尺寸化”的趨勢(shì)下,蒸鍍機(jī)設(shè)備參與的氣相沉積法具備非常大的市場(chǎng)空間和研發(fā)潛力。
4.2 HJT加快滲透促行業(yè)降銀迫切,看好銅電鍍從0-1超預(yù)期落地
HJT電池?fù)接蟹蔷Ч璞∧さ慕Y(jié)構(gòu)屬性導(dǎo)致HJT電池的電極制造需使用低溫銀漿,而低溫銀漿主要由有機(jī)樹脂材料以及金屬銀粉制作而成,導(dǎo)電性低于傳統(tǒng)的高溫銀漿,故為保證具備良好的導(dǎo)電效應(yīng),HJT電池的電極印刷往往需增大單位銀漿使用量來(lái)彌補(bǔ)低溫銀漿導(dǎo)電性弱的缺陷;
其次,低溫銀漿中所需的原材料主要由國(guó)外廠商壟斷供應(yīng),進(jìn)而低溫銀漿的單位成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)國(guó)產(chǎn)率較高的高溫銀漿。
綜合來(lái)看,隨著HJT電池在未來(lái)滲透率的不斷提高,低溫銀漿使用的邊際成本上升毋庸置疑,進(jìn)而HJT電池的降銀需求也會(huì)隨之持續(xù)擴(kuò)大,促使可以完全避免低溫銀漿運(yùn)用的銅電鍍技術(shù)有望加快0-1的爬坡進(jìn)程,提前變現(xiàn)于HJT電池市場(chǎng)當(dāng)中。
根據(jù)CPIA統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè):銅電極市場(chǎng)占比有望提升至2030年的接近25%,成為異質(zhì)結(jié)電池行業(yè)中的主流電極技術(shù)之一。
投影式掩膜光刻技術(shù)有望在銅電鍍圖形化工藝中占據(jù)一定份額。銅電鍍制作主要由PVD電鍍種子層、掩膜、圖形化、金屬化,后處理等工藝構(gòu)成,其中在圖形化工藝中市場(chǎng)分歧相對(duì)較大,分歧點(diǎn)主要在于是選擇投影式掩膜光刻技術(shù)路線還是激光直寫(LDI)技術(shù)路線。
二者的差異主要在于投影式掩膜光刻技術(shù)是通過掩膜板,激光發(fā)射器發(fā)射一束光至鏡面,再反射至掩膜板上,掩膜板將初始設(shè)計(jì)的圖形轉(zhuǎn)移至感光材料上,形成聚相式刻蝕,工藝相對(duì)較難,成本相對(duì)較高,但圖形化效果極好,終端產(chǎn)品性能優(yōu)異;
而激光直寫(LDI)則是通過計(jì)算機(jī)控制的高精度光束將所涉及的圖形投影至光刻膠基片表面,直接進(jìn)行掃描曝光,工藝難度相對(duì)較低,無(wú)需掩膜,成本相對(duì)較低,產(chǎn)業(yè)化容易。兩種路線各有優(yōu)缺,均有可能成為未來(lái)圖形化工藝主流技術(shù)。
綜合來(lái)看,行業(yè)在降銀技術(shù)路線上的發(fā)展會(huì)與光伏電池類似,高效、高性能終是長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展方向。在未來(lái),隨著投影式掩膜光刻路線逐步落地,其在銅電鍍路線中潛力更大。故建議重點(diǎn)關(guān)注在HJT降銀方向上穩(wěn)步推進(jìn)的東方日升、邁為股份,以及激光直寫(LDI)和投影式掩膜光刻技術(shù)路線有提前布局的芯碁微裝、蘇大維格。
5、BC電池產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,激光設(shè)備有望受益
在TOPCon與HJT發(fā)展落地的同時(shí),光伏行業(yè)企業(yè)并沒有暫停除技術(shù)路線以外的其他探索,而BC電池便是其中之一,BC(Back contact)電池以N型為襯底,是一種能夠提高光伏電池效率和性能的太陽(yáng)能電池的平臺(tái)型技術(shù)(并非同HJT、TOPCon一樣的新技術(shù)路線),即可與多種技術(shù)路線疊加形成HBC、PBC、HPBC、TBC、ABC電池。
BC電池是將PN結(jié)和金屬接觸都設(shè)于太陽(yáng)電池背面,電池片正面采用SiNx/SiOx雙層減反鈍化薄膜,沒有金屬電極遮擋,最大限度地利用入射光,減少光學(xué)損失,帶來(lái)更多有效發(fā)電面積,擁有高轉(zhuǎn)換效率,且外觀上更加美觀。
BC電池加速滲透有望拉動(dòng)激光設(shè)備采購(gòu)需求。BC電池柵線分布成3維立體形態(tài),電池整體結(jié)構(gòu)相對(duì)其余主流電池更為復(fù)雜。
為保證電池終端產(chǎn)品的使用效率,BC電池往往需依賴精度更高的激光設(shè)備來(lái)完成相關(guān)工藝制作(如:傳統(tǒng)SunPower旗下子公司Maxeon的IBC電池使用的是激光開槽、激光刻蝕相關(guān)工藝技術(shù)激光設(shè)備,隆基HPBC電池及愛旭ABC電池則使用的是激光圖形化相關(guān)工藝技術(shù)激光設(shè)備)。
任何BC技術(shù)路線電池制作均需使用大量激光設(shè)備,BC電池的增長(zhǎng)滲透勢(shì)必會(huì)拉動(dòng)相關(guān)激光設(shè)備的訂單需求,進(jìn)而推動(dòng)激光行業(yè)的持續(xù)向陽(yáng)發(fā)展。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星耀)
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