光伏大轉(zhuǎn)折：N型電池的野望

2021年，光伏產(chǎn)業(yè)最大的變化不是上游漲價，也不是供應(yīng)鏈角力，而是電池技術(shù)走到了時代的拐角。

三條路線，兩大陣營

降本增效是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的唯一主線，而其中必然伴隨著技術(shù)的升級和迭代，光伏電池尤其如此。

光伏電池主要分為P型與N型兩種，最大的區(qū)別是原材料硅片，P型硅片中摻雜了硼元素，而N型硅片中摻雜磷元素。

P型電池主要有BSF電池和PERC電池兩種，2015年之前，BSF電池占了總市場的90%，是絕對的主流。2016年之后，PERC電池接棒起跑，到2020年，PERC電池在全球市場中的占比已經(jīng)超過85%，BSF電池淘汰出局。在此期間，電池轉(zhuǎn)換效率從不足20%提升到超過23%。

之前是P型電池內(nèi)部的自我更新，現(xiàn)在則是N型對P型的迭代。技術(shù)上發(fā)生了更大幅度的躍遷，但本質(zhì)未變，就是追求更高的轉(zhuǎn)換效率。

N型電池主要分為TOPCon、HJT(異質(zhì)結(jié))、IBC三種，根據(jù)ISFH的數(shù)據(jù)，PERC、HJT、TOPCon電池的理論極限效率分別為24.5%、27.5%、28.7%。到2030年，N型電池的轉(zhuǎn)換效率將超25.5%，比P型電池高出1個百分點以上。CPIA對此做出預(yù)測，屆時N型電池的市占率或?qū)⑦_(dá)到56%左右。

盡管N型電池有三種，但理論層面，目前能得到商業(yè)化普及的其實只有TOPCon和HJT兩種，而TOPCon跑的更快?，F(xiàn)實也是如此，根據(jù)EnergyTrend的數(shù)據(jù)，2020年新增的N型產(chǎn)能中，TOPCon和HJT分別占了50%和30%。

為什么會出現(xiàn)這種情況，對比一下就知道了。

生產(chǎn)工藝層面，TOPCon需要10道工藝，HJT核心工藝只有四道，相比之下，IBC的工藝則極度復(fù)雜。

轉(zhuǎn)換效率層面，目前HJT的量產(chǎn)最高效率為25.05%，TOPCon為24.5%，IBC最低，只有24%。

投資成本層面，TOPCon單GW設(shè)備投資額約2.5億元，HJT在4-4.5億元左右，IBC的設(shè)備投資額則接近5億元，投資額在三種路線中是最高的。

綜合來看，IBC工藝復(fù)雜，量產(chǎn)轉(zhuǎn)換率低，且投資額高，不被主流市場認(rèn)可也就合情合理了。

那為何TOPCon比HJT更受產(chǎn)業(yè)圈歡迎?

其實背后代表了兩大陣營，以隆基、晶科、天合為代表的傳統(tǒng)頭部企業(yè)目前在TOPCon上更為積極，華晟新能源、鈞石能源、晉能等新勢力則選擇押注HJT。

至于傳統(tǒng)勢力為何傾向于TOPCon，最根本的原因在于產(chǎn)線的投資成本。

雖然上文說過TOPCon的生產(chǎn)工藝比HJT更復(fù)雜，但另一方面，TOPCon和PERC的產(chǎn)線重合度很高。在PERC產(chǎn)線上新增非晶硅沉積的LPCVD/PECVD設(shè)備和鍍膜設(shè)備就可升級為TOPCon產(chǎn)線，而改造成本不超過0.8億元/GW。由此帶來的直接結(jié)果就是TOPCon更具成本優(yōu)勢，目前TOPCon電池成本比HJT低約0.13元/W。

極大降低了新設(shè)備的投資成本，同時也避免了舊產(chǎn)線淪為沉沒成本，所以晶科、隆基、天合這些在PERC領(lǐng)域已有大量布局的企業(yè)切入TOPCon就很自然了。

而新勢力之所以選擇HJT，也是希望換道超車。

上文提到TOPCon的理論極限轉(zhuǎn)換效率為28.7%，高于HJT的27.5%，但前提是實現(xiàn)雙面多晶硅鈍化，而這一步很難跨過去，目前實驗室層面的效率也僅22.5%，更別提量產(chǎn)效率了。而背表面鈍化技術(shù)TOPCon電池的理論效率極限只有27.1%，還不如HJT。

更重要的一點是，HJT可搭載IBC和鈣鈦礦等其他工藝進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)換效率，理論上可將轉(zhuǎn)換效率提升至30%以上。

根據(jù)業(yè)內(nèi)的測算數(shù)據(jù)，保持光伏電站LCOE(平準(zhǔn)化度電成本)、IRR(內(nèi)部收益率)不變的情況下，同一轉(zhuǎn)換效率下的TOPCon電池可以比PERC電池的價格高16.5%，而目前TOPCon電池的成本比PERC電池只提升了16.27%。換句話說，TOPCon相對于PERC已經(jīng)具備了性價比優(yōu)勢。

每一代電池技術(shù)的生命周期都可以分為萌芽、擴(kuò)產(chǎn)、爆發(fā)、迭代四個階段，可以確定的是，N型電池已經(jīng)從萌芽期進(jìn)入擴(kuò)產(chǎn)期。

11月2日，晶科能源發(fā)布N型TOPCon組件“Tiger Neo”，預(yù)計2022年一季度開始量產(chǎn)，2022年全年產(chǎn)能規(guī)劃10GW。與此同時，通威的1GW TOPCon中試線也將在年底前投產(chǎn)，晶澳和隆基之前也表態(tài)會率先量產(chǎn)TOPCon。

HJT的量產(chǎn)速度明顯慢了半拍，那是否意味著沒戲了呢?

恰恰相反!

最后的贏家

盡管頭部企業(yè)大多選擇率先量產(chǎn)TOPCon，但這并不意味著方向已經(jīng)被確定下來，從目前的情況來看，TOPCon和HJT并無絕對優(yōu)劣，而且技術(shù)成熟度都不高，可以說都有機會。

而回到光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的本質(zhì)，最終還是要回歸降本增效這個核心命題，誰能率先實現(xiàn)最低的成本和最高的效率，誰就能夠勝出。

本著這個原則，我們更看好HJT路線。

先需要明確兩點。

首先，目前HJT量產(chǎn)速度落后的根本原因是成本偏高(目前TOPCon電池成本低于HJT約0.13元/W)。

其次，長周期上，HJT的轉(zhuǎn)換效率更高。

根據(jù)《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖2020版》的數(shù)據(jù)，未來HJT的轉(zhuǎn)換效率將始終領(lǐng)先TOPCon，如果搭載IBC和鈣鈦礦，優(yōu)勢將更加明顯。

基于以上兩個前提，一個基本的結(jié)論是，如果HJT的成本能夠降下來，那么其將具備更強的競爭力。

成本能降下來嗎?

答案是非?？隙ǖ?。

HJT的成本劣勢主要是光伏銀漿占比太高和設(shè)備投資大所導(dǎo)致的，而這兩大問題正在加快得到解決。

先看銀漿，光伏銀漿分高溫銀漿和低溫銀漿兩種，P型電池和N型TOPCon使用高溫銀漿，而HJT只能使用低溫銀漿。需要說明的是，由于低溫銀漿的壁壘高，格局壟斷(日本KE占90%的市場)，導(dǎo)致低溫銀漿的價格遠(yuǎn)高于高溫銀漿。

與此同時，HJT的銀漿使用量也高于TOPCon，截止到2020年，HJT的銀耗約240mg，而TOPCon的銀耗只有約150mg。

由此帶來的一個結(jié)果是，銀漿直接拉開了HJT和TOPCon的成本差。根據(jù)業(yè)內(nèi)最新的測算數(shù)據(jù)，TOPCon電池的銀漿成本占比為16%，而HJT達(dá)到了25%。

而現(xiàn)在的情況表明，HJT正在擺脫銀漿的牽制，包括單價和使用量。

解決價格問題主要靠國產(chǎn)替代。進(jìn)口低溫銀漿的價格在6500元/kg以上，而國產(chǎn)價格在5000-5500元/kg左右，目前常州聚和、蘇州晶銀已經(jīng)實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，隨著規(guī)模的提升，價格很可能被打到5000元/kg之下，與高溫銀漿平價。

在使用量上，通過多主柵技術(shù)，可將HJT銀耗降至160mg，基本與TOPCon拉平了。除此之外，還可以用更便宜的銅代替部分銀，達(dá)到降低成本的作用，這便是前一段時間比較熱的銀包銅技術(shù)。通過這一技術(shù)，HJT的銀耗可以進(jìn)一步降至106mg。

值得注意的是，銀包銅是低溫工藝，無法應(yīng)用在TOPCon電池上，目前適合TOPCon電池的是電鍍銅工藝，但該工藝還停留在實驗室階段，相比之下，銀包銅技術(shù)已經(jīng)導(dǎo)入產(chǎn)業(yè)了。

根據(jù)CPIA的數(shù)據(jù)，2020年HJT電池雙面低溫銀漿消耗量已經(jīng)同比下滑了超25%，今年及未來估計會以更快的速度下降。

再來看設(shè)備端的降成本情況。

HJT設(shè)備之所以高昂，一個重要的原因就是因為依賴進(jìn)口，如果全部國產(chǎn)化，成本可能會腰斬式下滑。

舉個例子，PECVD是HJT產(chǎn)線中價值量最高的設(shè)備(價值量占比達(dá)到50%)，一臺進(jìn)口PECVD設(shè)備的價格約4.8億/GW，而國產(chǎn)價格不到進(jìn)口的一半，僅2億/GW。

2018年以前，HJT設(shè)備被梅耶博格、YAC、AMAT、日本住友等海外企業(yè)把持著，當(dāng)時整個產(chǎn)線的設(shè)備成本約10-20億/GW。

2019年以后，以邁為股份為代表的中國企業(yè)開始進(jìn)入供應(yīng)鏈，產(chǎn)線成本直接降到了10億/GW以下。就在前幾天，邁為股份和REC集團(tuán)簽訂了400MW HJT電池整線設(shè)備訂單。

REC是歐洲最大電池組件制造公司，擁有全球首個500MW以上的HJT量產(chǎn)項目。邁為股份能夠為REC供貨，說明中國光伏設(shè)備企業(yè)已經(jīng)比肩甚至超過了國外水平。

目前HJT設(shè)備成本已經(jīng)降至5億/GW左右，隨著后期規(guī)模的提升，HJT設(shè)備成本還有望進(jìn)一步下滑。

綜合以上所有信息，HJT降成本路徑清晰且推進(jìn)的很快，這也就意味著HJT的成本劣勢可能超預(yù)期填平。根據(jù)華晟新能源的測算，到2022年，HJT電池的單位成本有望降至0.65元/W，屆時將完全有能力和PERC電池正面競爭。

春江水暖鴨先知。

一代光伏技術(shù)有一代設(shè)備，設(shè)備訂單的起量是產(chǎn)業(yè)化加速最直接、最有效的信號。REC的訂單就是一個重要標(biāo)志，根據(jù)浙商證券的預(yù)測，未來五年，HJT設(shè)備行業(yè)的復(fù)合增速將超80%。

與之并行的是，原有產(chǎn)業(yè)格局可能會發(fā)生震蕩，華晟新能源、鈞石能源、愛康科技等在HJT電池積極布局的新銳有望給隆基、通威、晶科等老炮帶來壓力。