月酝知风之统一电力市场率先落地南方

证券研究报告 行业评级： 新能源强于大市（维持） 月酝知风之 绿色能源与前瞻性产业 统一电力市场率先落地南方 2022年7月报 平安证券研究所 绿色能源与前瞻性产业研究团队陈骁/皮秀/郝博韬 2022年7月26日 本周重点 本月话题：N型光伏电池 •当前光伏电池主流产品P型PERC电池效率迫近理论极限且降本趋缓，N型电池是下一步迭代发展方向。TOPCon电池经济性凸显，引领N型技术产业化元年；HJT电池加速产业化，设备、材料端齐推“降本增效”；IBC电池兼容性优越，技术延伸空间广阔。未来较长时间多种N型技术路线将竞相发展。 绿色经济与金融：全国统一电力市场体系率先在南方区域落地 •事件：7月23日，南方区域电力市场试运行启动会举办，标志着全国统一电力市场体系率先在南方区域落地。 •点评：南方五省区东西部资源互补、电网联系紧密、市场开放程度较高，是我国最适合建设区域电力市场的地区之一。西部电厂需要更广阔的销售渠道，而东部用户则希望有更灵活、更大范围的能源购买选择权，依托南方区域电力市场这一平台，各市场主体可以通过中长期、现货等多种方式参与电力交易，促进电力资源在更大范围内的优化配置，推动能源生产消费方式绿色低碳变革。 新能源：美国宣布2个新海上风能区，在墨西哥湾安装15GW海上风电 •事件：美国宣布2个新的海上风能区，在墨西哥湾安装15GW海上风电。 •点评：得克萨斯州使用的能源主要是石油和天然气，目前，世界油价飞涨影响了得州的经济发展，如果该州能更多地使用电能，那么 这样势必能降低当地对石油和天然气的倚赖程度，从而带动经济更好地发展。 导读 话题：N型光伏电池 •当前光伏电池主流产品P型PERC电池效率迫近理论极限且降 本趋缓，N型电池是下一步迭代发展方向。 绿色经济与金融 •全国统一电力市场体系率先在南方区域落地 •碳排放权交易：均价小幅下跌，交易量大幅上涨 •绿色债券：2022年发行量已接近2021年总发行量 •SEEE碳中和指数走势 •碳中和主题基金：周内普跌 光伏 •多晶硅致密料价格环比上涨1% •光伏行业2022年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会召 开，上半年多晶硅、硅片、电池片、组件产量同增超45.5% 风电 •本周国内中厚板价格下降2%，铸造生铁价格下降3.9% •美国宣布2个新海上风能区，在墨西哥湾安装15GW海上风电 储能 •2022年6月超13.4GWh储能开标，储能系统底价1.41元/Wh •宁德时代与山东省政府签署战略合作框架协议，发展换电及储 能应用等新能源产业 •鹏辉能源拟60亿元扩大储能电池产能 投资建议 •光伏：行业景气度持续提升，2022及2023年全球光伏新增装机均 有望较快增长；看好可能具有α的新型电池、组件、逆变器、金刚线等环节，推荐隆基股份、美畅股份、通威股份等，建议关注禾迈股份、晶澳科技等。 •风电：建议关注海上风电以及陆上风电两条主线；海上风电有望迎来国内外需求共振，推荐大金重工、东方电缆、明阳智能等；陆上风电受益于分散式风电等应用场景的打开，风机及零部件供需格局有望改善，推荐日月股份、金风科技等。 •储能：推动新型储能发展，有助于提升电力系统调节能力和灵活性，促进新能源高水平消纳，保障电力可靠稳定供应。储能电池建议关注宁德时代等；储能变流器方面，建议关注固德威等；储能系统解决方案领域，建议关注派能科技等。 01 话题：N型光伏电池 •当前光伏电池主流产品P型PERC电池效率迫近理论极限且降本趋缓，N型电池是下一步迭代发展方向。TOPCon电池经济性凸显，引领N型技术产业化元年；HJT电池加速产业化，设备、材料端齐推“降本增效”；IBC电池兼容性优越，技术延伸空间广阔。未来较长时间多种N型技术路线将竞相发展。 “降本增效”推进技术迭代，PERC电池仍为行业主流 •光伏发电是利用半导体材料的光生伏特效应，把太阳能转化为电能的过程。太阳能电池是实现光电转换最为核心的环节。 •太阳能电池根据半导体材料的不同分为晶硅和薄膜电池，其中晶硅电池份额占比超95%，产业化水平与可靠性较高。晶硅电池分为单晶硅和多晶硅电池，单晶已成为行业的主流选择。单晶电池根据硅片掺杂元素不同，分为P型和N型电池。传统P型电池硅片基底掺硼，通过扩散磷形成N+/P结构，工艺简单但转换效率上限低；新型N型电池硅片基底掺磷，通过扩散硼形成P+/N结构，工艺难度大但无硼氧复合和硼铁复合，避免形成复合中心的光致衰减损失，是未来的技术迭代方向。 晶硅太阳能电池发电原理2021-2030年国内不同类型硅片市场占比趋势 100% 75% 50% 25% 0% 多晶硅片铸锭单晶硅片P型单晶硅片N型单晶硅片 20212022E2023E2025E2027E2030E “降本增效”推进技术迭代，PERC电池仍为行业主流 •第一代电池技术（2016年之前）为常规Al-BSF铝背场电池，背面沉积一层铝膜，电池效率损失来自于背面全金属的复合； •第二代电池技术（2017至今）为单晶P型PERC及PERC+电池，背面形成氧化铝钝化层降低复合，是最具经济性的主流产品； •第三代电池技术（开启产业化元年）为N型高效电池技术，包括TOPCon、HJT、IBC电池，其钝化接触技术减少金属电极和电池的接触复合。随着国内外需求开始转向高效产品以及“降本增效”提速，N型电池是下一步迭代发展的方向。 太阳能电池分类 光伏电池技术路线演进 •实现高转换效率（η=FF*Voc*Jsc/Pin），需要高的填充因子（FF）、开路电压（VOC）和短路电流密度（JSC）。电池技术演进的逻辑：用更低成本的规模化工艺手段，减少电池载流子的复合，提高转换效率，降低度电成本LCOE，实现降本增效。 •PERC、HJT、TOPCon三种类型电池技术理论极限效率分别为24.5%，28.5%，28.7%（双面）。N型电池少子寿命长、转换效率高、温度系数低、光致衰减低、弱光响应好、双面率高、降本空间大等综合优势，全生命周期内的发电量高于P型电池，是 下一步迭代发展的方向。 2021-2030年各种电池技术平均转换效率趋势2021-2030年国内电池技术市场占比趋势 28% PERCTOPConHJTIBC 100% IBCMWTHJTTOPConPERCBSF 75% 26% 50% 24% 25% 22% 20212022E2023E2025E2027E2030E 0% 20212022E2023E2025E2027E2030E •TOPCon短期量产经济性显著，HJT中长期提效降本空间较大，P型IBC受一体化龙头力推，三类电池处于发展导入期。 •IBC有望与TOPCon和HJT结合成下一代TBC及HBC技术，钙钛矿叠层电池极具远期发展潜力，技术前沿方案不断优化。 •能兼容PERC生产线的TOPCon电池量产领先一步，N型新技术拐点已至。未来较长一段时间，多种N型技术路线将竞相发展。 光伏电池各技术路线对比 内容 PERC TOPCon HJT IBC 名称释义 发射极钝化和背面接触：背面形成钝化层作为背反射器，增加长波光的吸收，同时增大p-n极间的电势差，降低电子复合，提高效率。 隧穿氧化层钝化接触：在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构。 具有本征非晶层的异质结：在电池片里同时存在晶体和非晶体级别的硅，非晶硅的出现能更好地实现钝化效果。 交指式背接触：把正负电极都置于电池背面，减少置于正面的电极反射一部分入射光带来的阴影损失。其中，TBC电池在IBC基础上叠加钝化接触技术；HBC异质结背接触电池将非晶硅钝化技术应用于IBC，结合了IBC电池高的短路电流与HJT电池高的开路电压的优势，能获得更高的电池效率。 核心工艺背钝化等硼扩及LPCVD/PECVD等非晶硅/微晶薄膜沉积TCO制备， 低温浆料 交叉排列p+区和n+区金属电极设计等 平均效率23%以上24%以上24.3%以上25%以上 双面率75%85%95%单面为主 衰减首年2.5%，此后0.5%首年1%，此后0.4%零PID、零LID零PID、零LID代表企业目前主流厂商晶科、中来、天合等华晟、日升等隆基、爱旭等 优势 成本低、技术成熟度高 设备可接轨、成本与效率性价比 高 工序少、效率较高 效率高 2021产能390GW10GW7GW 量产情况 成熟 已量产 经济性待提高 难度较大 设备投资1.5亿元/GW1.5-2亿/GW3.5-4亿/GW约3亿元/GW 发展难点 迫近效率极限，降本空间小 工序较多，良率偏低 成本高、银耗大 成本高，技术难度大 主要光伏厂商N型电池组件产品梳理 主要厂商 重点产品 技术路线 产品特性 晶科能源 TigerNeo系列组件 TOPCon 电池量产效率已达24.75%，良率接近PERC量产水平，兼具高功率、高效率、高可靠性和低衰减等特点。2022年Ｎ型TOPCon组件出货量预计达到10GW。 晶澳科技 DeepBlue4.0X组件 Bycium+TOPCon技术 由182PERC产线技改量产，组件单瓦发电量比p型组件高3.9%左右，最高功率可达625W，量产电池效率可达24.8%以上，组件最高转换效率可达22.4%，BOS成本最大可降低2.1%左右，LCOE成本最大可降低约4.6% 中来股份 J-TOPCon2.0电池JW-HD144N组件 TOPCon 采用M10大尺寸硅片，电池量产效率24.5%，功率可以达到570W，温度系数为-0.32%/℃，首年衰减1%，年度衰减0.4%。TOPCon组件较PERC高出2-3%发电量。 一道新能 DAON组件 TOPCon 电池效率24.6%，实验室电池效率25.5%，采用182尺寸，有54片、72片、78片三种版型，满足户用分布式屋顶、工商业屋顶、集中式电站场景需求，30年功率质保，首年衰减不超过1%，此后每年衰减不超过0.4%。 东方日升 “伏曦”系列组件 HJT 电池效率突破25.5%，组件功率达700W，组件效率达到22.53%。 阿特斯 HiHero屋顶组件 HJT 针对户用电站，采用54片182尺寸HJT电池，组件功率最高达到440W，组件效率最高达到22.5%。 华晟新能源 喜马拉雅G12系列组件 HJT 210大尺寸HJT结合单面微晶技术，双面双玻半片，可实现高达85%的双面率以及更优的LCOE成本。G12组件由公司宣城二期电池、组件产线生产，平均组件功率为680-700W，最高可达710W，高于同版型的PERC组件50W左右。HJT二期项目电池批次平均转换效率24.73%，冠军电池片效率25.1%，组件全面积转化效率超过23%。 爱旭股份 AllBackContact“黑洞”ABC组件 N型IBC 采用了全新的背接触结构，正面无电极栅线遮挡，电池量产平均效率高达25.5%，组件量产效率最高达23.5%，最大功率720瓦。ABC组件全生命周期发电量提高11.6%，系统成本降低超3%，同时采用了非银技术，材料成本大幅降低。 正泰 ASTRON系列组件 TOPCon ASTRON6(700W+)、ASTRON5（570W+）、ASTRON5s，对应地面电站、大型分布式电站、海外户用场景等，其中ASTRON5s系列中，全黑设计的组件功率可达420W，常规设计可达430W。新品涵盖M10和G12两种N型大硅片，目前电池的正面效率24.6%，背面做到20%~21%效率，整体双面率折算为85%。 国电投黄河公司 Andromeda仙女座系 列组件 IBC IBC电池平均量产转换效率24.2%，组件量产转换效率22.1%。 •TOPCon电池结构：利用量子隧穿效应，在电池背表面制备一层超薄隧穿氧化层（1.5-2nm氧化硅SiO2），形成良好的化学钝化性能，允许多数载流子（电子）通过，阻止少数载流子（空穴）通过，降低多少子表面复合。同时，隧穿氧化层