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以下文章来源于中建投租赁 ，作者张竹海 雷童
在全球变暖及化石能源日益枯竭的大背景下，光伏行业是全球能源结构转型的重要方向。在“十四五”规划中，我国提出要大力发展新能源，光伏发电是重点领域之一，在“双碳”目标引领下，预计到2030年，我国光伏发电装机容量将达到5亿千瓦，市场规模将达到数万亿元。在政策、技术、经济效益三者驱动下，未来光伏制造领域或将迎来新一轮的设备投资机遇和市场格局变化。 得电池片者得天下，光伏业发展的着力点在电池片 除了政策环境的支持，中国光伏产业正以领先的技术、规模化的产能等特点，成为我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业之一，这两大特点尤其体现在电池生产和研发技术带来的先进生产力和成本领先优势上。 电池片位于光伏产业链中游，是光伏发电的核心部件，也是行业内最内卷、市场格局变动最剧烈的“战场”，诸侯纷争数十年，难有常胜的将军。可谓“得电池片领先之技术者，得光伏未来之天下”，技术路线和工艺水平直接影响光伏组件的发电效率和使用寿命，电池片转换效率每提高1%，在下游晶硅电池的产业化方面，成本将降低8%，行业发展的本质，永远离不开技术迭代推动的“降本”和“增效”两者的交互促进。 电池片悄然步入第三代技术产品浪潮 通俗来看，电池片是通过将单晶硅片和多晶硅片加工处理得到的可以将太阳的光能转化为电能的半导体薄片，根据衬底材料，又可分为P型电池片和N型电池片。业内通常认为，P型产品为第一代和第二代技术产品，N型产品为目前的第三代产品。 电池片的分类与迭代 从第二代电池片对第一代的颠覆来看，第二代PERC电池实现了成本大幅下降和效率提升，迅速产业化，到2020年已完全替代了第一代BSF，然而第二代PERC技术发展至今，其产品效率已逼近理论极限24.5%。对效率的追求，进而催生出光伏的第三次技术变革，第三代N型电池的量产效率已普遍可达24.5%以上，预计2024年将超过25.5%，第三代N型电池的浪潮已蓬勃向前。 第三代的市场抉择 市场的选择终究是效能和成本两者的博弈，第三代电池在市场上想要绞杀前辈，也逃不过下游对投资成本和发电效率的权衡利弊： 就目前第三代N型电池市场占比情况，TOPCon处于领先优势，2022年市场占比达8.3%，HJT占0.6%，而IBC电池仅占0.2%，考虑到投资建设周期、量产化时间、前代技术生产投资未完全达到回收期尾声还将继续死守市场份额等因素，预计在未来3-5年，TOPCon仍是技术主流，但TOPCon作为一个过渡型的技术，其缺点是主要集中在： TOPCon工序太过繁杂，相较于第二代电池并没有显著提升；而HJT则在生产效率和成本上的优势尤为突出。 HJT产品性能优越明显，相较TOPCon，HJT在抗光衰能力[1]、双面透光能力[2]、温度适应能力[3]等产品品质方面均更优秀的表现。 *注： [1] HJT可实现25年功率衰减不超过8%，明显优于PERC的20%和TOPCon的13%。单晶PERC组件暴晒一年后正面功率平均衰减0.55%，HJT组件仅衰减0.25%，为PERC电池衰减率的一半。 [2] HJT双面率最高可达98%，而PERC电池的双面率最高75%，TOPCon电池的双面率最高85%。 [3] HJT温度系数低发电量高。其功率温度系数通常为-0.25%至0.2%/℃，低于常规PERC和TOPCon电池的-0.45%/°C至-0.30%/°C，意味着在高温运行环境中，HJT电池具有相对较高的发电性能。 升级下一代的兼容性较差，TOPCon电池很难与钙钛矿电池形成匹配的导电结构，升级发展需要较大的重新投资；而HJT并不排斥BC电池技术和钙钛矿叠层技术，可在现有生产线上进行升级，未来转化效率的提升空间更大。 HJT电池优势明显，但投资落后的主要原因是，2020年前投资与生产成本过高，1GW的HJT产能投资要10亿元，1GW的单晶PERC投资在3亿元左右；TOPCon无需新建产线，可在原有PERC产线上每GW追加投资五至七千万完成改造，因此基于财务考虑电池片行业原有的头部厂商大都采用该模式进行升级。 目前PERC的设备投资成本已经降到了每GW1亿元，TOPCon为每GW1.5-2亿元，HJT也已经降到每GW3-3.5亿元左右，未来伴随工艺水平和技术进步，其投资成本的差距有望进一步缩小。 电池片投资机遇 2015年三洋公司的HJT专利保护期结束，技术壁垒彻底消除。HJT在专利解禁之后，在光伏行业迅速掀起一轮“HJT热”。 在生产成本上，随着国产银浆替代，以及减栅、银包铜、少铟、铟回收、电镀铜等技术的逐步成熟和应用，加之硅片薄化带来的硅片成本下降，其在成本端[4]已迅速向PERC和TOPCon逼近。 *注： [4]根据Infolink、TCL中环最新价格数据测算，假设HJT实现25.7%效率，110μm硅片全面导入、银耗实现10mg/W、铟耗实现12mg/W，设备成本达到3亿元/GW，HJT电池生产成本将降至0.588元/W，与TOPCon成本（0.582元/W）仅差距0.006元/W。考虑到HJT电池优异的性能，目前HJT组件较TOPCon溢价达到0.15元/W，HJT经济性凸显，有望实现大规模放量，HJT的龙头厂商安徽华晟23年9月份已实现盈利，其董事长称，三到四季度将实现HJT和TOPCon成本的打平，甚至超过并接近PERC成本线。 从增效方面看，HJT的最高效率已经领先TOPCon近1%，未来p面微晶化、铜电极、光转膜的应用将进一步实现更大幅度的提效，持续领跑电池技术，待HJT+钙钛矿叠层电池技术的成熟，转换效率有望突破30%。 从下游应用来看，2023年3月中国核电的控股子公司中核汇能年度光伏组件设备集中采购开标，是国内央企首次将“HJT组件”作为一个单独的产品分类进行招标。[5]也预示着，HJT组件或将是未来光伏产品的趋势。 *注： [5] 招标共6GW，由东方日升、通威太阳能和爱康光电中标。 从设备投资到生产成本到下游应用，HJT电池都已具备了产业化条件。根据公开信息目前原来的行业巨头通威、隆基、阿特斯也开始在HTJ领域布局，无论是新进入者，还是存量电池片生产企业的新增产能，选择都趋同于HJT电池技术路线。 根据已披露的投资和产能规划显示，国内32家相关企业的HJT电池及组件产能规划已达252GW，目前已投产的只有13GW左右，按照目前3-3.5亿/GW的设备投资，对应设备投资需求约756-882亿元。若HJT在降本增效方面继续快步前进，以及钙钛矿叠加技术逐步走向应用端，头部厂商会加大投资，HJT电池领域预计将迎来千亿以上的设备投资规模。
