电池片技术处于变革期,新技术产品渗透率有望快速提升 PERC电池最高量产效率已突破24%,持续逼近效率极限24.5%,行业降本增效驱动下,第三代电池片技术正快速发展,渗透率有望快速提升。其中TOPCon由于与PERC工艺及产线兼容性较好,在晶科能源大力发展带动下短期发展迅速;HJT具有产品转换效率高、无光衰、温度系数低、弱光响应高等优点,且由于是双面对称加低温工艺,易于薄片化降本。目前HJT设备投资较大,但工序较少、未来降本空间大,后续通过降本增效有望迎来快速发展。 降本增效方式多样,HJT商业模式有望跑通 HJT当前成本较高,通过提效及降本组件成本相比PERC溢价有望低于0.1元/W,叠加新技术产品溢价,商业模式有望跑通。其中,双面微晶可提效约0.5%,带来电池成本降幅约1.6分钱/W;HJT由于全程低温工艺可使用薄硅片,150元/kg硅料价格下每减薄10μm可降低硅成本1.2分钱/W;金属化环节,通过银包铜、0BB等带来银耗量降低约30%-50%,未来可通过电镀铜实现无银化;通过降低铟金属耗量,可带来非硅成本降低约1-2分钱/W;通过转光膜导入,带来组件环节更好的经济性。各种降本增效措施下,我们预计HJT商业模式有望跑通。 HJT规划产能规模较大,有望快速落地带动出货持续增长 2022年国内新增建设和规划中的异质结电池产能达到114.2GW,在HJT经济性持续改善下,规划产能有望加速落地,后续HJT出货量有望快速增长:2023年国内HJT电池出货有望达到15GW,同比增长275%。 HJT有望快速放量,电池及辅材等环节均有望受益 随着HJT商业模式跑通,产销量有望保持快速增长,布局HJT产能的公司有望迎来量利齐升。受益标的:乾景园林(中小盘组覆盖)、三五互联、金刚光伏、国立科技。HJT放量也将带动相关辅材环节销售快速增长,受益标的:赛伍技术、苏州固锝、博迁新材。 风险提示:光伏终端需求不及预期的风险;HJT降本不及预期的风险;HJT产能投产不及预期的风险;下游客户接受度不及预期的风险; 1、电池片处于技术变革期,第三代技术百家争鸣 PERC电池接近效率极限,第三代电池处于快速发展期。随着光伏电池片持续提效,PERC电池最高量产效率已突破24%,持续逼近效率极限24.5%,行业降本增效驱动下,第三代电池片技术正快速发展。第三代电池技术主要包含TOPCon、HJT和xBC,其中TOPCon和HJT具有更高的双面率,主要应用于地面电站项目,xBC由于具备更好的外观通常应用于分布式项目。 图1:第三代电池主要包含TOPCon、HJT、xBC TOPCon与PERC设备兼容性较好,短期发展迅速。与PERC电池相比,TOPCon电池通过增加一层超薄隧穿氧化层,将金属电极与硅金属隔离,利用量子隧穿效应实现电流传输。TOPCon相比PERC主要增加了隧穿氧化层的制备,工艺兼容性较好,在晶科能源大力发展带动下,TOPCon短期发展迅速。 HJT优势明显,降本空间较大,后续有望快速发展。HJT具有产品转换效率高、无光衰、温度系数低、弱光响应高等优点,且由于是双面对称加低温工艺,易于薄片化降本。HJT设备投资较大,但工序较少,未来降本空间大,后续通过降本增效有望迎来快速发展。 表1:TOPCon电池工艺相对较成熟,HJT工序较少降本空间较大 图2:TOPCon与PERC有更好的兼容性,HJT工艺流程相对较少 2、HJT商业模式有望跑通,出货量有望快速增长 2.1、降本增效持续推进,HJT商业模式有望跑通 2023年,HJT通过双面微晶提效、硅片薄片化、金属化改进(0BB、银包铜等)、降低铟含量、转光膜导入等,有望实现电池成本快速下降,商业模式有望跑通。 2.1.1、双面微晶逐步导入,提效可摊薄各环节成本 双面微晶导入可降低硅成本与非硅成本分别1.1分/W、0.5分/W。当前HJT电池片量产效率约25%,对应设备投资额约4亿元/GW。目前部分企业正在逐步导入双面微晶工艺,双面微晶工艺主要通过增加PECVD设备,我们预计在叠加产业链设备降价下、导入双面微晶工艺后单GW投资额维持约4亿元,电池片转换效率则可提升至25.5%,可带来电池片单瓦硅成本和非硅成本分别下降1.1分钱和0.5分钱。 表2:双面微晶导入使HJT电池成本下降约1.6分钱/W(210尺寸为例) 2.1.2、HJT硅片可持续薄片化,不断降低硅成本 HJT较好适配薄硅片,薄片化可持续推进降本。由于HJT采用低温工艺,因此更适用薄硅片,当前PERC主流厚度为150μm,HJT主流厚度为130μm,部分企业正在逐步导入120μm及以下厚度硅片。经我们测算,在当前多晶硅致密料价格约164元/kg下,硅片每减薄10μm,单片不含税硅成本可节约0.149元,25.5%转换效率下对应0.013元/W,若硅料价格回落到100元/kg,对应不含税硅片单片成本下降0.091元,对应0.008元/W。 表3:硅片每减薄10μm对应当前G12电池硅成本下降0.153元/片 2.1.3、金属化环节为非硅成本最大项,可通过多种方式降本 金属化环节为HJT非硅成本第一大项,未来有多种方式降本。截至2022年底,HJT非硅成本约0.25元/W,其中浆料成本占比约40%,为非硅成本第一大项。目前各企业通过多种方式降低金属化成本,主要包含降低银耗和采用替代银两条路径,降低银耗主要包括0BB和激光转印,替代银主要有银包铜浆料、电镀铜等,其中银包铜浆料及0BB预计进展最快。 华晟银包铜正批量导入,预计最多可降低银耗30%-50%。2022年10月,安徽华晟166产线在HJT电池片背面量产导入银包铜浆料,据华晟新能源CTO王文静,银包铜最多可降低银耗30%-50%,随着银包铜批量导入,银包铜浆料价格有望大幅下降,有望带来金属化成本下降约30%-50%。 图3:2022年末HJT电池成本浆料占比第二(元/W) 图4:2022年末浆料为HJT电池非硅成本第一大项 0BB有望降低银耗用量约30%。目前主流HJT电池厂银浆单瓦用量约18mg/W,其中8mg用于主珊,约10mg用于细栅,若采用0BB图形化及金属化方案,有望将银浆单瓦用量节约至12mg/W,将带来金属化成本大幅下降。 激光转印可降低银耗约30%,未来有望逐步导入。激光转印可将栅线印刷得更细,可以做到18微米以下线径,可节省浆料30%,在PERC上已经得到论证,未来有望在HJT逐步导入。 电镀铜为无银化路线,有望于2024年量产。电镀铜作为完全无银化的金属化解决方案,有望成为未来主要发展方向之一。目前电镀铜方案处于确定最优工艺路径、设备定型阶段,我们预计经过一年左右发展,电镀铜工艺有望于2024年开始量产。 2.1.4、铟用量有望持续降低,带动非硅成本逐步下降 无铟技术持续突破,TCO贵金属成本有望持续降低。截至2021年下半年,HJT电池中TCO导电膜铟成本约0.05元/W,随着随着效率提升及技术进步,我们预计当前铟成本约0.03-0.04元/W。据隆基绿能官网,隆基研发的无铟HJT转换效率达到26.09%,我们预计随着技术不断成熟,未来HJT铟耗量有望持续降低,2023年铟金属单瓦耗量有望同比减半,带动非硅成本下降约0.01-0.02元/W。 图5:隆基绿能无铟HJT效率达到26.09% 2.1.5、转光膜可提升异质结组件效率,提升组件环节整体盈利能力 转光膜可提升组件发电效率约1.5%,有望提升组件环节整体盈利能力。HJT电池中的TCO导电膜对紫外线较敏感,若经紫外线照射通常会对组件效率及使用寿命产生较大负面影响,因此此前主流封装方案为UV高截止膜。若采用转光膜方案,单块组件功率可增加1.5%,对于一座100MW的电站,运行30年可累计多发电5700万度,投资回报率增加10%;运行50年累计多发电8500万度,投资回报率增加17%。 转光膜封装的组件可为下游客户带来更高价值,其附加值也有望显著提升。 图6:转光膜原理为将紫外光转换为可见蓝光 图7:转胶膜可提高初始组件功率及可靠性 图8:转光膜封装组件发电量可显著提升 HJT全成本相对PERC溢价有望低于0.1元/W,商业模式有望跑通。随着HJT双面微晶导入带来效率提升,以及金属化进步、去铟化、转光膜导入等,HJT组件成本相对PERC溢价有望低于0.1元/W,考虑到新技术溢价,HJT商业模式有望跑通。 表4:HJT通过提效降本全成本相对PERC溢价有望低于0.1元/W(以210尺寸为例) 2.2、规划产能巨大,HJT产能产量有望快速增长 2022年国内新增建设和规划中的异质结电池产能达到114.2GW,有望快速投产。 截至2022年末,HJT电池已经出片的产能已经累计超过11GW,2022年国内新增建设和规划中的异质结电池产能达到114.2GW,随着HJT成本持续下降,规划产能有望加速落地,将保障后续HJT出货快速增长。 图9:2022年国内新增建设和规划中的异质结电池产能达到114.2GW HJT占比有望持续提升,出货量将快速增长。随着光伏行业降本增效持续推动,N型电池出货占比有望持续提升,其中HJT作为全对称结构电池,有望成为未来几年主流电池之一,出货占比有望持续提升。据Solarzoom预测,2023年国内HJT电池出货有望达到15GW,同比增长275%。 图10:HJT出货占比有望持续提升 图11:2023年HJT出货有望达到15GW 3、HJT产业主要公司:有望持续受益HJT发展 3.1、HJT主产业链 3.1.1、乾景园林(国晟能源) 乾景园林拟向国晟能源定增,若通过国晟能源将成为其控股股东。据乾景园林公告,国晟能源以现金方式全额认购乾景园林向其非公开发行的1.93亿股股票,若非公开发行完成国晟能源将持有乾景园林29.23%股权,成为公司控股股东。本次非公开发行募集资金拟用于1GWHJT电池项目及2GWHJT组件项目扩产。同时,乾景园林拟以1.54亿元现金向国晟能源购买其合计持有的江苏国晟世安新能源有限公司51%股权、安徽国晟新能源科技有限公司51%股权、国晟高瓴(江苏)电力有限公司51%股权、江苏国晟世安新能源销售有限公司51%股权、安徽国晟世安新能源有限公司100%股权、安徽国晟晶硅新能源有限公司100%股权、河北国晟新能源科技有限公司100%股权。 图12:若定增完成国晟能源将成为乾景园林控股股东 国晟能源核心技术人员背景资深,研发实力整体强劲。国晟能源总裁为张忠卫博士,张忠卫博士为知名的太阳电池领域专家(中国新一代空间主电源GaAs电池首要创始人,总装备部GaAs电池首席专家,首届航天奖获得者),曾任国家多项重点研究攻关项目负责人。CTO为张闻斌博士,张闻斌博士参与了国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金杰出青年科学基金等项目。同时,国晟能源和上海交大联合建立异质结光伏技术研究院,沈文忠教授为研究院院长,沈文忠教授为“长江学者奖励计划”特聘教授,2001年主持国家杰出青年科学基金,2007年起担任上海交通大学太阳能研究所所长。 表5:国晟能源技术团队实力强劲 3.1.2、国立科技(山东泉为) 山东泉为专注异质结产品,规划15GWHJT电池组件。山东泉为成立于2022年4月,国立科技持有山东泉为35%股权。山东泉为专注异质结技术的研发创新,向全球客户提供可靠、经济的光伏组件、储能电池产品,以及贯穿光伏电站全生命周期的一站式解决方案服务,涵盖光伏电站开发、EPC、运营与维护等。公司规划在山东枣庄投资122.84亿元,占地约1000亩,建设年产15GW异质结(HJT)电池、15GW异质结(HJT)光伏组件及5GWh储能产品项目。项目计划分两期实施,项目一期投资10亿元,占地150亩,建设2GW异质结组件和1GWh储能产品生产线。 图13:山东泉为HJT产线正逐步搭建 国立科技实际控制人有华晟工作经历。国立科技实际控制人为褚一凡,2021年2月开始