HJT会不会开启光伏新一轮技术革命

异质结电池:“增效+降本”潜力巨大,是光伏电池未来颠覆性技术。

2020年12月13日星期日

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未来技术驱动成本下降,平价时代有望来临

  光伏行业:之前由政策和技术驱动,

其核心为半导体PN结

  太阳能光伏电池是利用光生伏特效应将太阳能转化为电能的装置,。

其中晶体硅电池发展成熟,是目前市场的主流。

  根据基体材料不同,可以分为晶体硅电池和薄膜电池。

  异质结(HIT)是一种特殊的PN结,由非晶硅和晶体硅材料形成,是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,属于N型电池中的一种,它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等优点,技术具有颠覆性。

  异质结(HJT)电池最早由日本的三洋(Sanyo)公司于1990年研发,专利保护于2010年过期。在过去30年间,产业经历了萌芽期、实验室阶段、初步的商业化阶段和逐步的产业化阶段。

目前,PERC电池转换效率已接近天花板,TOPCon提升空间有限,市场的关注热点逐渐向HJT等技术转移。

  从2015年之前的铝背场(BSF)电池主导,到2015年PERC电池开始起量、并成为目前成为市场主流电池,电池片技术已经历2代变革。

对比PERC及TOPCon电池,HJT潜力巨大,将成为第三代电池片技术主流。

1)转换效率更优:

  HJT效率潜力超28%,远高PERC电池。受P型单晶电池自身材料的限制,PERC电池转换效率已接近天花板,而HJT最高转换效率已超26%(日本Kaneka曾创26.63%,国内最高为汉能的25.1%),长期有望超28%,效率优势明显。

2)工艺流程更简化,降本空间更大:

  HJT为低温工艺,在硅片成本(利于薄片化和减少热损伤)和非硅成本(燃料能源节约)上均更优。同时,HJT只需4道工艺,相比PERC(8道工艺)和TOPCon(9-12道工艺)成本更低。

3)光致衰减更低:

  HJT电池10年衰减率小于3%,25年发电量下降仅为8%,衰减速度远低于PERC及TOPCon电池。

4)低温系数、稳定性高:

  在82摄氏度环境下,HJT光电转换效率比传统组件高出13%。

5)双面率更高:

  HJT为双面对称结构,双面率有望提升至93-98%(PERC和TOPCon均在80%附近,但很难再提升),可获得10%以上的年发电量增益。

  目前,异质结(HJT)电池的成本主要来自硅片、设备折旧、浆料和靶材,在成本占比中分别约50%、8%、24%和6%。随着设备厂商的技术进步(如提高转换效率和节拍)、银浆、靶材的国产化、硅片的薄片化(厚度降至120-130μm、N型硅片溢价降低),将同推动HJT技术的真实降本,使得经济性进一步凸显,达到与PERC旗鼓相当的成本区间。

HJT4大工艺步骤:

  制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备,对应的设备分别为清洗制绒设备、PECVD设备、PVD/RPD设备、丝网印刷设备,在设备投资额占比分别约15%、50%、20%和15%。

目前行业总体竞争格局尚未清晰,只有最后能把设备效率+成本做到极致的厂商才能胜出,并占领市场绝大数份额。

重点关注异质结设备相关上市公司:迈为股份(PERC丝网印刷+HJT电池片设备);捷佳伟创(PERC+HJT电池片设备);金辰股份(光伏组件设备+异质结电池片设备);上机数控(异质结N型硅片切片机+异质结薄片化N型硅片)

  。

迈为股份:光伏丝印设备龙头,异质结设备先行者

光伏丝网印刷设备龙头:

  公司主营光伏电池丝网印刷生产线成套设备,用于电池片制造后道工序中。目前公司丝网印刷设备在国内增量市场份额已超过70%,居于首位。

  公司近年业绩高增长受益于大尺寸硅片迭代带来的下游PERC电池大幅扩产,以及丝网印刷产品市占率的提升。

公司HJT技术布局领先。

  公司核心布局PECVD、PVD、和丝网印刷设备,已实现90%以上的异质结设备供应能力,转化效率可达24%以上。

  2020年8月,公司中标安徽宣城500MW异质结项目,合计金额达2.48亿元,目前已经收到了客户的预付款。中标项目包括:一套PECVD设备,产能达8000片/小时;两套PVD设备,合计产能13500片/时,性能表现优异。同时,公司已在通威HJT产线上充分验证,有望收获订单。

  2020年12月4日,公司发布其量产级HJT2.0异质结设备平台,其整线自制率达到95%(实现除清洗制绒以外的全覆盖)。同时,公司推出了三大重要的未来战略,包括研制半片电池整线设备(满足硅片大型化和薄片化的趋势)、开发多主栅低银浆方案和银包铜方案(进一步降低银浆耗量)。

捷佳伟创:光伏电池片设备龙头,异质结设备拓展可期

光伏电池片设备龙头,受益新型高效电池产能扩张:

  公司主营光伏制绒设备、扩散炉、抛光设备、淀积炉、自动化设备、丝印设备等六大系列,产品市占率超50%。2015-2019年营收/净利润复合增速达64%/76%。

公司近年业绩高增长受益于PERC电池扩产。

  公司主营工艺设备价值量占PERC产线的60%-70%。截至2020年Q3公司合同负债33亿元,较上年同期预收账款增长79%。

后PERC时代,TOPCon和HJT工艺路线公司均有布局:

  TOPCon产线方面,公司的LPCVD设备优势明显,有望获得绝大部分市场份额。HJT产线方面,公司与爱康、润阳合作,有望尽快实现突破。

  11月20日,捷佳伟创与润阳集团在江苏盐城签署30GW单晶PERC+和5GWHJT异质结项目战略合作框架协议,在单晶PERC+和高效及超高效HJT技术领域进行广泛合作。计划使PERC+产线平均效率将高于24%、HJT产线平均效率将达到25%。

  我们假设,本次30GWPERC+项目老产线改造(假设改造费5000万/GW)和新产线建设(假设2.3亿/GW)占比各一半,5GWHJT项目设备投资额为4.5亿/GW,则测算未来潜在订单量达65亿元。

  2020年12月3日,继公司推出高效和超高效HJTTCO设备(RPD系列)之后,公司PECVD设备(PECVD5500)实现客户出厂交付,载片板采用M6硅片10×10布局,基础型号通过减配腔体和增配串联腔体,可以实现3000-11000的产能选择。

9月29日,公司25亿定增预案发布,加码光伏HJT设备、半导体清洗设备。

1)光伏设备:

  公司背钝化技术氧化铝镀膜设备研发已形成批量生产销售,PERC+电池工艺技术钝化设备研发已进入工艺验证阶段。2020年H1公司与爱康科技签署2GWHJT框架协议,将在PECVD等设备方面合作研发,增长潜力可期。

2)半导体设备:

  公司于2019年启动湿法工艺设备的研发,目前已经完成Dryer平台的开发、部分槽体的开发和部分模组的开发,供应链体系逐步完善。同时,公司在光伏行业具备真空工艺技术,具有对半导体气相沉积设备工艺进行进一步研发的技术基础。

金辰股份:光伏异质结电池设备新星,组件设备龙头将二次腾飞

公司为全球光伏组件设备龙头,市占率达50%

  ,客户覆盖隆基、晶澳、东方日升等一线龙头。近年来,公司逐步向电池片设备产业链延伸,市场空间几倍于组件设备,且客户大部分趋同,有望在异质结电池片设备“弯道超车”。

异质结(HJT)PECVD设备为公司核心布局

  ,与德国H2GEMINI(核心成员曾就职于应用材料、梅耶博格、施密德等)合资设立金辰双子,技术实力+股权机制行业领先。同时,公司与中科院宁波所、大连理工大学、哈尔滨工业大学等高校和科研机构有广泛合作,采用异于美德日同行的中心化并行流程技术(德国技术是串行流程生产),效率更优。

  截至2020年11月30日,公司HJT用PECVD项目已进入样机装配和测试阶段,TOPCON用PECVD首台工程机目前测试结果基本达到设计要求,第二台设备已经完成制作,将于近期交付测试。

上机数控:异质结N型硅片未来龙头,薄片化切片机龙头!

金刚线切片机龙头,拓展下游单晶硅业务:

  公司为光伏金刚线切片机龙头,国内市占率达45%左右。2019年来,公司拓展下游单晶硅业务,有望打开新成长空间。

公司切片机业务国内市占率45%左右。

  公司在行业内与大连连城(隆基股份关联方企业)、青岛高测(科创板上市)形成三方寡头垄断。光伏单晶硅趋向大尺寸化。主流光伏组件厂商纷纷布局210、182等大尺寸组件,带动210、182等大尺寸单晶硅需求,从而带来光伏切片机迭代需求。

  切片机作为公司传统业务的最强项,市占率最高时超过行业第二和第三名之和。随着异质结行业未来N型硅片薄片化(120-130um)需求的扩张,我们判断,公司有望成为N型硅片切片机未来龙头,强力推动行业薄片化进程!

2019年起,公司从单一设备商向单晶硅独立第三方供应商转型

  抓住单晶硅向“210/182大尺寸”升级机遇“弯道超车”,有望在大尺寸硅片领域迅速形成核心竞争力。公司和行业龙头的比较优势包括:(1)上机数控的设备为全新设备,在整体效率上可能略高些(隆基股份有些老设备),同时新上的部分设备具备兼容210大尺寸硅片的生产能力;(2)上机数控和下游电池片、组件客户不存在竞争关系,有利于形成良好稳定的客户关系,使销售更顺畅。

  2020年11月以来,公司与天合光能、东方日升、阿特斯相继签订光伏单晶硅合计251亿长单。我们判断,公司在210大尺寸硅片环节,产品品质已得到下游客户高度认可,将强力推动210大硅片产业化,未来上机有望成为210大尺寸硅片的龙头

以上所述就是本人分析思路了,希望大家能够喜欢。

操盘计划

牛股点评操作计划看点
1异质结电池光伏颠覆者东方日升:2019年度,公司在全球首发了9BB半片的异质结电池组件,在提升异质结组件功率、发电量和可靠性的同时,大幅度减低异质结电池的制造成本,受到客户广泛关注。公司2.5GW异质结电池组件一期500MW项目已基本完成设备调试、小批量生产。山煤国际:HJT+煤炭+国企+证金+社保被套 与珺华思越,宁波齐贤合资设立公司作为实施主体开展10GW高效异质结太阳能产业化一期3GW项目,预计投资金额31.89亿元,山煤国际此次3GW的异质结电池规划为行业之最,是国内首家准备一次性上GW级以上产能的企业。社保重仓股,跌了60%,煤炭板块不断创新高,叠加光伏 不至于这么难看。
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市场感觉
善待别人,就是善待自己。 这一句话,我铭记在心里。
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