薛定諤的電池片：HJT的資本悖論

“擁硅為王”的2021年，電池片成為整個產(chǎn)業(yè)鏈中最“內(nèi)卷”的環(huán)節(jié)，其不僅利潤被上游硅料企業(yè)榨干，且在行業(yè)內(nèi)也面臨著新一輪的產(chǎn)業(yè)迭代。

目前，PERC是光伏電池片的主流技術(shù)，經(jīng)歷硅片大尺寸迭代后，僅2021年P(guān)ERC 電池片廠商規(guī)劃的新增產(chǎn)能就達143GW，整體產(chǎn)能達到驚人的316GW，PERC的產(chǎn)能擴張已經(jīng)進入尾聲。

尤其PERC電池的效率逐漸接近24％的理論上限，再加上存在PID、LID、LeTID 等衰減現(xiàn)象，讓行業(yè)內(nèi)開始尋找下一代替代技術(shù)。

晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池（HJT）由于在轉(zhuǎn)換效率（目前已超 24％）、工藝步驟和溫度、雙面率、抗衰減性等方面優(yōu)勢明顯，似乎已經(jīng)成為業(yè)界公認為的第三代主流電池片技術(shù)。

然而，盡管HJT電池片參數(shù)極佳，但卻因生產(chǎn)設(shè)備與PERC生產(chǎn)線不共享，需要大量的前期固定投資成本，再加上生產(chǎn)中用到低溫銀漿全部需要進口，這就導(dǎo)致現(xiàn)階段HJT的成本投入明顯更高。

光伏技術(shù)迭代，從根本來看是為了提升效率，進而降低成本，這歸根到底是一個性價比的問題。但現(xiàn)階段HJT路線帶來的效率提升真的能夠填補前期的大量的設(shè)備投入，并取得比其他技術(shù)路線更高的性價比嗎？

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理論上的“完美”革命

復(fù)盤光伏電池片迭代史，目前主流的PERC電池屬于第二代技術(shù)，在2017年之前，光伏行業(yè)所采用的普遍為鋁背場BSF電池。

隨著技術(shù)的進步，業(yè)界逐漸發(fā)現(xiàn)鋁背場BSF電池的轉(zhuǎn)換效率達到20％后，很難再進一步提升，受制于背面全金屬結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致一定量的效率損失，因此業(yè)界才逐漸開始研發(fā)新的電池類型。

與BSF電池相比，PERC電池背面增加了鈍化層，促使電池的表面復(fù)合速率大大降低，由于背面鈍化層可以增加光學(xué)內(nèi)反射作用，因此電池的電流ISC也會有顯著的提升。

光伏行業(yè)的核心是“降本＋升效”、降低度電成本。PERC電池誕生伊始，其轉(zhuǎn)化效率就明顯高于BSF電池，并且效率提升的速率更快， 因此PERC電池迅速替代BSF電池成為光伏行業(yè)的主流技術(shù)。

從2017年的15％到2020年的86％，PERC電池僅用三年時間就完成市場滲透率的逆襲。然而，當(dāng)PERC電池成為業(yè)界公認的技術(shù)路線，這就意味著這項技術(shù)可供挖掘的點也就不多了。

與前期如出一轍，當(dāng)下的PERC電池也達到了轉(zhuǎn)化效率的天花板，而被視為下一代技術(shù)的HJT電池同樣能夠輕易的突破PERC電池的理論效率上限，除此之外HJT電池還可以彌補PERC電池的多項不足，堪稱PERC電池的“完美”升級方案。

首先，轉(zhuǎn)換效率更優(yōu)。如果HJT成為主流技術(shù)路線，那么其潛力轉(zhuǎn)換效率有望突破28％，遠高于目前PERC電池24％的理論極限。從理論角度看，HJT電池能夠幫助光伏產(chǎn)業(yè)進一步提升轉(zhuǎn)化效率。

其次，工藝流程更簡單。不同于PERC電池繁瑣的加工流程，HJT電池工藝僅有4個步驟，大幅降低運營成本，同時采用低溫工藝，在燃料成本的節(jié)約上有明顯的提升。

第三，光致衰減更低。HJT電池的10年衰減率小于3％，25年發(fā)電量下降僅為8％，每年衰減速度約為0．25％，明顯低于HJT電池0．45％的衰減速度，這導(dǎo)致HJT電池可能更加的耐用。

此外，在運營穩(wěn)定度和雙面率上，HJT電池都較PERC電池有所提升，能夠彌補PERC電池運營中的缺陷。

如果僅考慮理論數(shù)據(jù)，那么HJT電池對于PERC電池來說，無疑是一次全面的升級。按照PERC電池替代BSF電池的速度，可能短則三年，長則五年，HJT電池就會成為光伏電池片的主流技術(shù)。

但一切真的會如此順利嗎？

／ 02 ／

HJT的資本悖論

HJT電池取代PERC電池是為了提升效率，但同時也需要付出更多的資本投入，這就給最終HJT電池效率提升程度畫上了一個問號。

更多的資本投入主要集中在兩方面其一是前期設(shè)備投入，其二是更高的耗材成本。

由于HJT電池的生產(chǎn)步驟僅為4步，與傳統(tǒng)PERC電池大相徑庭，這就意味著想要生產(chǎn)HJT電池就需要另外投建完整的生產(chǎn)線。

在HJT電池4大工藝步驟中，非晶硅薄膜沉積（PECVD）是最為關(guān)鍵的步驟，設(shè)備投資占比達總設(shè)備投入的50％，制絨清洗、TCO 制備、電極制備分別占總成本的10％、25％和15％。

雖然HJT電池全部的生產(chǎn)設(shè)備均實現(xiàn)國產(chǎn)化，但目前約5億元／GW的設(shè)備投資額度依然是一筆不菲的開支。當(dāng)然這一設(shè)備投資額存在很大的降本空間，但這卻基于規(guī)?；幕A(chǔ)上，但如果不投入又不會產(chǎn)生規(guī)模，這就變成了“先有雞還是先有蛋”的問題，HJT電池設(shè)備成本降低并不容易。

另一方面，HJT電池在耗材銀漿上也存在較高的成本支出。

在電池片的制備中，絲網(wǎng)印刷是其中的關(guān)鍵一步，通過在電池薄片上形成銀電極柵線結(jié)構(gòu)，用于收集和傳導(dǎo)電池片表面的電流，是決定電池片導(dǎo)電性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

銀漿作為最重要的耗材之一，其約占電池片非硅成本的三分之一，而銀漿中主要的材料又是由金屬銀構(gòu)成，很難降低成本，因此越少的銀漿用料就越有成本優(yōu)勢。

現(xiàn)階段，量產(chǎn)雙面PERC電池片的銀漿耗量約為100mg／片，而雙面HJT電池的銀漿消耗量則超過220mg／片，銀漿用量翻倍提升。

此外，由于非晶硅層對溫度敏感，HJT電池片制造溫度需要低于200℃，這意味著需要特制的低溫銀漿，該銀漿需－40℃儲存，開封后須一次用完，目前主要依賴進口。

對于低溫銀漿的依賴進一步抬升了HJT電池耗材的成本，盡管可以通過“無主柵、多主柵技術(shù)”、“銀包銅技術(shù)”來降低銀漿的用量，并能通過低溫銀漿國產(chǎn)化降低成本，但這些依然需要經(jīng)過長時間的迭代，甚至需要HJT電池普及后才能有進一步伴隨提升。

除HJT電池較高的投入外，光伏電池其實還存在另一條技術(shù)路線TOPCon電池。

不同于HJT電池必須重新購買生產(chǎn)線，TOPCon電池可以在如今PERC電池生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上進行增強，只需要添加薄膜沉積設(shè)備（LPCVD），就可以完成產(chǎn)線升級。

PERC電池升級并非只有HJT電池這一條路，這是本次迭代不同于第一次迭代的地方。

與TOPCon電池相比，HJT電池的核心優(yōu)勢就沒有那么強了。TOPCon電池不僅突破了PERC電池的轉(zhuǎn)化效率上限，而且并不需要大量的設(shè)備投入，只需簡單的產(chǎn)線升級。

盡管TOPCon電池當(dāng)下的效率要低于HJT電池，但如果計算極限理論效率，TOPCon電池甚至可能更優(yōu)，那么全面建設(shè)HJT電池產(chǎn)線的意義真的有那么大嗎？

因此，TOPCon電池極有可能是阻礙HJT電池發(fā)展的最大變數(shù)，甚至在未來可能迎來一場關(guān)于電池片的技術(shù)路線之爭。

／ 03 ／

誰在急于推進HJT

PERC電池成為主流技術(shù)，不過短短兩年時間，在主流廠商大規(guī)模擴產(chǎn)PERC電池產(chǎn)能的情況下，對于電池片的全面技術(shù)顛覆真的有這么緊迫嗎？

答案顯然是否定的。實際上，目前的主流PERC電池片技術(shù)已經(jīng)能夠滿足光伏“平價時代”的需求，對于HJT電池的研究更多是布局未來，而非聚焦現(xiàn)在。

市場有觀點認為，2021年是HJT電池的投資元年，行業(yè)的擴產(chǎn)規(guī)模有望達到10－15GW，至2022年有望提升至30GW。

且不說這樣的預(yù)期是否過熱，即使能夠達到這樣的增速，與目前PERC電池片約316GW的規(guī)模相比，HJT電池的滲透率至2022年也不足10％。也就是說，即使是樂觀估計，HJT電池的全面替代也不會那么快，當(dāng)然這里存在超預(yù)期的情況。

那么為何目前HJT會成為資本市場的關(guān)注熱點呢？其實更多的是一種預(yù)期的炒作。HJT確實有可能成為未來光伏產(chǎn)業(yè)的核心路線，但絕非是現(xiàn)在。

從目前HJT電池的產(chǎn)能規(guī)劃看，宣稱進行數(shù)GW產(chǎn)能規(guī)劃的都是行業(yè)中的新晉公司，或者說是“電池新勢力”，他們本身并沒有PERC電池的現(xiàn)有產(chǎn)能壓力，因此大規(guī)模投建HJT電池產(chǎn)線，借希望于HJT來實現(xiàn)彎道超車。

具體來看，除通威公布1GW的HJT產(chǎn)能規(guī)劃外，PERC現(xiàn)有產(chǎn)能較為充足的隆基股份、晶澳科技、阿特斯太陽能對于HJT電池的規(guī)劃產(chǎn)能均不足1GW，這表明對于傳統(tǒng)電池片廠商依然將HJT電池當(dāng)做一種儲備技術(shù)，畢竟現(xiàn)有PERC產(chǎn)線具備升級TOPCon電池的能力，沒有必要急于投身到HJT路線布局，實現(xiàn)自我革命。

除新晉電池片廠商外，HJT電池普及受益最多的則是相關(guān)的設(shè)備廠商，由于HJT產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)實現(xiàn)全面的國產(chǎn)替代，因此無論HJT電池最終能否順利替代PERC電池，捷佳偉創(chuàng)、邁為股份、金辰股份等設(shè)備制造商都能通過部分企業(yè)對于HJT產(chǎn)線的設(shè)備布局而獲得新的訂單。

盡管HJT電池具備代替PERC電池的潛力，但傳統(tǒng)電池片廠現(xiàn)有PERC產(chǎn)量充足，并不會迅速集中精力投身HJT電池研發(fā)。就算最終HJT電池獲得了巨大的優(yōu)勢，傳統(tǒng)廠商也可以通過升級PERC產(chǎn)線為TOPCon來暫時應(yīng)對，并逐漸開始布局新的技術(shù)。

基于此，我們認為HJT帶來的迭代，可能更多是“電池新勢力”與設(shè)備廠的“心理攻勢”，產(chǎn)業(yè)并沒有迅速從“PERC時代”過渡到“HJT時代”的需求。

投資者并不應(yīng)該將精力全部集中到HJT電池的產(chǎn)能擴建的消息上，而是應(yīng)該更多的關(guān)注這條路線的市場占有率，只有當(dāng)HJT電池的滲透率達到一定的數(shù)量級，它才會引起趨勢性的改變，并引發(fā)趨勢性的機會，而這絕非短期內(nèi)能夠做到的事情。

這就好像薛定諤的貓在打開前沒有人知道它的生死一樣，在HJT電池片沒有量產(chǎn)前，沒有人知道這條路線最終能否帶來成本的降低，這實則是現(xiàn)階段HJT身上存在的資本悖論。