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从框架的变革,看光伏电池技术路线的变革.docx

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复盘:“效率+成本”的二元框架 6

本轮:考虑场景差异的多元框架 9

供需成熟,要素丰富 9

BC、HJT,各有千秋 9

展望:效率、成本、场景的多元进步 15

电池效率持续提升 15

降本路径逐渐清晰 16

应用场景走向分化 18

风险提示 20

图表目录

图1:历史上电池技术迭代遵循的“转换效率+制造成本”的二元框架 6

图2:2017-2020年,单晶PERC电池快速替代多晶BSF电池 6

图3:PERC和BSF电池量产转换效率对比 7

图4:2013年开始隆基绿能的单晶硅片非硅成本快速下降(元/片) 7

图5:2017年开始单晶PERC电池非硅成本不断下降(元/W) 7

图6:得益于领跑者计划,2018年单晶PERC电池溢价较好(元/W) 7

图7:TOPCon和PERC电池量产转换效率对比 8

图8:光伏电池技术迭代框架 9

图9:BC电池效率极限位列N型电池之首 10

图10:目前BC电池平均量产效率高于TOPCon和HJT 10

图11:BC电池结构最显著的特点是正面无栅线 10

图12:隆基研发的低反绒面技术应用于BC组件 10

图13:BC组件类旁路二极管结构可避免阴影遮挡带来的隐患 11

图14:BC组件在弱光下发电优势明显 11

图15:HJT电池制造工艺流程短 12

图16:HJT电池人均产出率远高于TOPCon电池 12

图17:迈为股份GW级HJT整线解决方案 12

图18:HJT电池用硅片厚度低于TOPCon电池 13

图19:HJT电池生产电耗低于TOPCon电池 13

图20:HJT和BC电池非硅成本偏高 14

图21:BC和HJT电池渗透率将逐年提高 14

图22:N型电池非硅成本结构对比 17

图23:铜浆与铝浆对电池效率的影响 17

图24:铜浆可使电池银耗量大幅降低 17

图25:隆基绿能面向分布式全场景的Hi-MoX10系列产品 18

图26:光伏垂直安装与倾斜安装对比 19

图27:光伏垂直安装方式满足电网调峰需求 19

表1:2022年不同技术路线的成本、设备相关数据对比 8

表2:HJT在双面率、温度系数等方面优于TOPCon和BC 12

表3:TOPCon和BC技术均面临专利诉讼风险 13

表4:晶科能源TOPCon技术持续升级 15

表5:N型满屏ABC组件与TOPCon组件对比 15

表6:BC电池技术提效措施 16

表7:HJT提效型技术汇总 16

表8:华能集团开启1GWBC组件招标 18

复盘:“效率+成本”的二元框架

近10年以来,光伏晶硅电池经历了从多晶BSF到单晶PERC、再从P型PERC到N型TOPCon两次技术路线的迭代。两次迭代都使得行业的电池片产能用2年左右的时间完成较彻底的置换,新技术对老技术实现了近乎100%的替代。迭代过程中遵循了“转换效率+制造成本”的二元框架,最终实现度电成本的进一步优化。

图1:历史上电池技术迭代遵循的“转换效率+制造成本”的二元框架

资料来源:

其中:

第一次迭代(单晶PERC替代多晶BSF):加速迭代的时间窗口是2017-2020年,电池龙头通威、爱旭等带头扩产,2017-2020年单晶PERC电池的全球市场份额分别为15%、34%、65%、86%。

图2:2017-2020年,单晶PERC电池快速替代多晶BSF电池

100%

90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%

2016 2017 2018 2019 2020

PERC BSF N-PERT/TOPCon 异质结 IBC 其他

资料来源:中国光伏行业协会,

替代背景上看,2017年BSF电池19%左右的量产效率已经接近其20.5%的理论极限

1,效率提升和成本下降空间愈发狭小,企业开始寻求新的技术路线。

1资料来源:PV-Tech

替代条件上看,转换效率方面,单晶PERC的量产效率在2017年达到21.3%,高于同期BSF电池2.6pct,同时理论上限可达到24.5%2,更是显著高于BSF的上限20.3%;制造成本方面,2013-2016年隆基引领金刚线切割技术,大幅降低单晶硅片的非硅成本,进而降低了单晶电池的硅片采购成本。2017年隆基单晶硅片非硅成本达到1.24元/片,较2013年的4.20元/片降低70%以上。叠加PERC电池的非硅成

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