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三个方面讲述异质结电池升级空间

   日期:2020-04-30     来源:电新产业研究    浏览:1426    评论:0    
HIT升级空间大。晶硅电池的效率极限在30%左右,无论PERC还是HIT都达不到这个效率水平,PERC潜力预计在23%,HIT预计在26%,因此PERC和HIT都是光伏产业技术进步历程中的过渡形态。

HIT +钙钛矿叠层市场可期

就近几十年的技术探索结果而言,未来10年行业比较认可的技术方向是HIT+钙钛矿做叠层电池(Tandem)。HIT到叠层只需要增加3道设备,4层膜,成本增加约0.2元/瓦。HIT可以升级到叠层,HIT产线和下一代叠层产线可以完全兼容,大幅度降低了HIT产线被颠覆的风险。


市场:高端到低端,分布式到电站

HIT电池存在溢价。HIT具备高效率、低衰减、低温度系数、高双面率的优势,目前23%效率的HIT电池售价1.6元/瓦,较21.9%效率的同尺寸PERC溢价0.65元/瓦。


HIT电池优异的特性对不同业主价值不一样。在BOS越高、温度越高,利用小时越高,电价越高的地区,HIT可以有更高溢价,因此HIT目前主要应用于欧美日等高BOS成本和中东等热带地区。

高效率:高效率可以摊低组件BOM成本和电站BOS成本,不同地区存在较大差别,国内1%效率优势对应约8分/瓦的溢价,在欧美日等高BOS地区,高效率带来的溢价会更高,这也是HIT目前主要市场在欧美日的原因。

低衰减:按8%折现率计算,低衰减溢价=0.37*利用小时/1000*不含税电价*(1-所得税率)。

低温度系数:溢价=10.67*(组件温度-25)*发电小时/1000*温度系数差*不含税电价 *(1-所得税率),在中东等热带地区,温度和发电小时都很高,特别适合HIT。

高双面率:等效功率多10W,溢价1-2分,双面得到客户认可,但定价还有待规范。

高端到低端,分布式到电站。HIT的特性决定了其市场将由高端逐步渗透到低端,从分布式渗透到电站。光伏电池由于是ToB的产品,无法对客户进行差异化定价,因此市场渗透过程中,HIT电池的价格会逐步降低,当前价格1.6元/瓦,预计规模化生产后价格将下降到1.2-1.3元/瓦。


硅片:P型转N型,HIT+大硅片

硅片进入N型时代。N型硅片少子是空穴,寿命比P型高两个数量级,且对金属杂质不敏感,衰减低,因此更适合用来制作HIT电池。目前国内N型硅片供应商主要是隆基、中环、晶科,其工艺已经成熟,硅片环节的切换难度相对较低。


硅片尺寸分歧较大,大硅片主要是新产线在兼容。传统电池产线使用M2硅片,明年主流预计是同尺寸但不带倒角的G1。隆基主推的M6需要对现有产线进行改造,改造费用约2500万元/GW,目前PERC电池厂盈利较弱,改造的积极性较低,因此主要是新建产线在配套M6。中环主推的M12则完全无法通过现有产线升级,只有新建产线才能兼容M12,但M12由于产业链各个环节改动较多,产业链配套尚未成熟,因此产业里观望较多,仅头部企业新建产能兼容了M12。从半导体产业发展经验来看,硅片尺寸做大有利于降低成本。


HIT是板式工艺,更容易兼容大硅片。HIT生产工艺仅4步,清洗制绒机和丝网印刷机尺寸调节较为容易。PECVD和PVD都是板式设备,其加工能力取决于载板面积,比如梅耶博格的PECVD载板一次可以放置56片(7*8)硅片,美国应材的6代PECVD一次可以放置99片(9*11)硅片,硅片尺寸变大之后,可以通过做大载板面积或者减少硅片放置数量来解决,因此HIT工艺比较容易兼容大硅片。PERC电池有部分管式生产设备,硅片尺寸超过炉管直径后只能更换设备。

PERC产线无法改造为HIT,新建HIT产线必然会考虑兼容大硅片。其实不管是新建PERC还是HIT抑或TOPCon产线,电池厂都会考虑对大硅片的兼容。但当前PERC技术完全扩散,壁垒较低,格局较散,盈利较弱,靠PERC推广大硅片大概率会比较缓慢。如果HIT技术成熟,新建HIT产线必然会直接过渡到大硅片,这会加快大硅片的推广。从目前产业调研情况来看,HIT设备厂普遍已经兼容M6硅片,或者直接就是按照M6硅片在设计,个别设备厂已经在往M12升级。 
 

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