HJT行业报告：风物长宜放眼量，降本增效尤可期

行业报告|行业深度研究 证券研究报告 2023年03月07日 电力设备 HJT行业报告：风物长宜放眼量，降本增效尤可期 分析师孙潇雅SAC执业证书编号：S1110520080009 作者： 联系人朱光硕 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 行业评级：强于大市（维持评级）上次评级：强于大市 摘要 1、HJT电池效率和组件功率相对更高，更有可能成为未来主流 HJT相比单面POLY的TOPCon理论转化效率更高。HJT得益于结构和材料（异质结、采用N型硅片）优势，理论上极限转化效率为 28.5%，大幅高于PERC的24.5%，同时也高于单面POLYTOPCon的27.1%，接近于双面TOPCon的28.7%。 HJT相比TOPCon实验室和潜在量产效率也相对更高。HJT电池实验室最高转化效率已达26.81%，超过TOPCon的26.4%；同时，HJT 由于双面率高、衰减率低、温度系数低以及弱光效应较好等因素，HJT组件端功率比TOPCon更高，有望享受较高的组件销售溢价 2、HJT短期破局之道看双面微晶+0BB，中期破局之道看铜电镀+无铟化，远期破局之道看钙钛矿叠层。 短期破局之道：双面微晶+0BB。应用双面微晶后可带来HJT电池绝对效率约1%的提升，对产能的影响可通过增大频率或功率来解决；0BB对于HJT是至关重要的工艺，0BB量产导入后可同时将硅片做到更薄，纯银使用量也将大幅降低，同时带来电池效率提升，预计23年下半年0BB有望导入量产，验证顺利后行业有望在24年进一步提高HJT扩产规模。 中期破局之道：铜电镀+无铟化。铜电镀对于HJT最主要的意义在于提效（0.2%-0.3%）而非降本，远期成本来看铜电镀与0BB+银包 铜的金属化成本几乎相同；目前铜电镀需要继续提升想设备产能，降低设备初始投资；无铟化降本将是异质结电池24年的重点。 远期破局之道：钙钛矿叠层。HJT/钙钛矿叠层可放大异质结电池开压大和FF高的优点，目前在设备、材料和可靠性上均存在难点，华晟新能源预计2025年HJT/钙钛矿叠层电池效率可达到30%。 3、HJT大规模商业化的前置条件：相比TOPCon效率高约1%、成本即将打平、相关供应链成熟稳定；23年硅料价 格下降后重点看浆料成本，23年底HJT单W电池片成本预计比TOPCon贵0.03元，24年底预计贵0.02元或打平，主要看靶材成本；23年HJT行业扩产规模预计50-60GW，24年HJT行业扩产规模有望达90-100GW。 4、投资机会：设备建议关注迈为股份（机械团队覆盖）、捷佳伟创、帝尔激光（机械团队覆盖）、罗博特科、芯碁微装、奥特维；主材：建议关注东方日升、三五互联；辅材重点推荐赛伍技术（化工联合覆盖）、聚和材料。5、风险提示：新技术进展不及预期的风险；技术路径颠覆的风险；竞争格局恶化的风险；部分测算具有主观性。 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明2 1 HJT电池效率和组件功率相对更高，更有可能成为未来主流 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明3 HJT电池为双面对称式结构，主要生产流程仅包括4步 2015年三洋HJT专利保护结束，技术壁垒消除：1992年日本三洋公司第一次成功制备了HIT电池，2009年日本Panasonic公司收购三洋公司后继续开发HIT电池，2015年三洋HIT电池转换效率已达到25.6%。HIT已被日本三洋公司申请为注册商标，所以又被称为HJT。2015年三洋HJT专利保护结束，技术壁垒消除； HJT电池为双面对称式结构：从结构来看，HJT电池在硅片正面依次沉积本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H）和p型 非晶硅薄膜（p-a-Si:H），再沉积透明氧化物导电薄膜TCO，硅片背面依次沉积本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H）和n型非晶硅薄膜（n-a-Si:H）形成背表面场，再沉积透明氧化物导电薄膜TCO，最后再完成金属化； HJT电池的主要生产环节包括制绒清洗、硅基薄膜沉积（PECVD）、透明导电薄膜沉积（PVD）、丝网印刷 四步：HJT电池全部生产流程包括预清洗/吸杂、硅片制绒清洗、PECVD沉积正反面本征非晶硅膜层和掺杂微晶硅膜层、PVD沉积正反面TCO薄膜、丝网印刷正反面栅线电极、低温固化。 图：HJT电池的基本结构 图：HJT电池的基本结构 资料来源：三五互联公司公告，迈为股份官网，天风证券研究所 4 资料来源：中国光伏行业协会CPIA公众号，隆基绿能公众号，天合光能公众号，晶科能源公众号，迈为股份公众号，中能传媒能源制造公众号，天风证券研究所 5 HJT的电池效率相对更高，更有可能成为未来主流 效率上限决定未来主流晶硅电池路线选择：通过复盘PERC电池替代BSF电池，以及TOPCon电池开始替代 PERC电池，可以看到晶硅电池的发展一直在朝着更高转换效率的方向去演进，我们认为高效率晶硅电池的高量产成本有望随着相关技术和工艺进步而得到解决，未来更有可能成为主流电池路线选择的还是具备更高转换效率上限的晶硅电池； 理论效率方面，HJT电池大于单面POLY的TOPCon电池：晶硅电池的转换效率可分为理论效率、实验室效率 和量产效率，从理论效率来看，PERC的理论效率上限仅为24.5%，TOPCon电池在可实现双面POLY的情况下则可达到28.7%的理论效率，若是单面POLY则为27.1%，HJT的理论效率上限为28.5%，与双面POLY的TOPCon电池理论效率接近，但考虑到TOPCon电池实现双面POLY的难度较大，HJT与单面POLY的TOPCon电池相比在理论效率上具有比较优势； 实验室效率方面，HJT电池大于TOPCon电池：2022年9月迈为和sundrive联合开发的M6尺寸无种子层电镀 HJT电池转换效率达到26.41%，2022年11月隆基自主研发的HJT电池转换效率达到26.81%，同时，2022年12月晶科能源自主研发的182TOPCon电池转换效率达到26.4%，实验室效率来看HJT电池相较TOPCon电池更高。 表：三种类型电池效率对比 平均量产效率（2022）实验室效率理论效率上限 PERC23.2%24.5%（天合）24.5% TOPCon24.5%26.4%（晶科）28.7%（双面POLY）/27.1%（单面POLY） HJT24.6%26.81%（隆基，微晶HJT）；26.41%（迈为&sundrive）28.5% 资料来源：三五互联公司公告，天风证券研究所 6 HJT的组件输出功率相对更高，更有可能成为未来主流 HJT电池产品转换效率高，温度系数低，无LID和PID效应，组件功率相对更高，更有可能成为未来主流： 开路电压高，转换效率高； 温度系数低，光照升温下功率输出优于常规电池； 无LID（光衰）和PID（电位诱发衰减，常规电池组件的玻璃中的电子迁移到电池片表面发生相互作用）效应； 结构对称，易于实现薄片化； 低温工艺，能耗低。 表：各类型电池参数指标对比 HJT 常规单晶 常规多晶 单晶PERC TOPCon N-PERT IBC 双面率 >95% 0 0 >70% >80% >80% 0 LID 0% 1% 1% 1% 0% 0% 0% LeTID 无 有 有 有 有 有 有 温度系数 -0.25% -0.42% -0.45% -0.37% -0.33% -0.35% -0.35% 工艺步骤 4 6 6 8 12 12 20 弱光响应 高 低 低 低 高 高 高 2 HJT短期破局之道：双面微晶+0BB 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明7 资料来源：中国光伏行业协会CPIA公众号，华晟新能源公众号，金刚光伏公司公告，天风证券研究所 8 双面微晶带来电池效率绝对值约1%的提升，设备已开始调试 双面微晶可带来约1%的电池效率绝对值提升，主要难点在于增加氢稀释率。HJT非晶产线升级到微晶产线需要在射频系统、温度系统、工艺配方等方面进行改进，目前微晶N层工艺已经成熟，金刚光伏2022年5月已量产，N面微晶电池平均效率较非晶已提升0.4%-0.5%，组件功率已提升15-25W（针对M6-72片双玻版型），效率标准偏差约0.1%，微晶P层预计23年导入量产，效率有望突破25.5%。 制备微晶硅技术的难点在于增加氢稀释率，解决办法包括提高功率，提高频率，增加设备。 目前单面微晶的HJT电池量产平均效率约25%，金刚光伏酒泉4.8GW双面微晶设备已进入调试阶段。 图：异质结电池的改进方向：效率24%-26%的结构图：微晶硅工艺的难点 表：HJT单面微晶电池量产平均效率已达到25% 时间企业名称硅片尺寸单面/双面进展量产平均电池效率组件功率 2023.01华晟新能源210单面已量产25%G12-132量产异质结组件功率 最高达715W 2023.01华晟新能源182双面设备进场25.5%（目标） 2022.09金刚光伏210单面已量产25% 2023.01金刚光伏210双面设备进场25.5%（预计） 0BB对于HJT可同时带来降本+提效，东方日升0BB专利布局较多 0BB可同时完成提效降本，专利方面东方日升布局较多：0BB只网印细栅，利用内嵌铜线的聚合物薄膜代替主栅，并优化了细栅的宽度和间距，减少了电池遮光面积和电阻损失，带来电池效率的提升和浆料耗量的节省。0BB专利方面，国内东方日升申请了较多与无主栅太阳能电池串连接方法、组件制备方法相关的专利。 TOPCon也可以应用0BB，但由于HJT电池的浆料耗量更多，且HJT可以使用银包铜，整体来看0BB给HJT带来 的成本节约更多。2022年HJT纯银低温银浆耗量约23mg/W，TOPCon电池约14mg/W，加之HJT可使用银包铜浆料，HJT应用0BB后相比TOPCon预计可节省更多浆料用量。 图：东方日升在无主栅技术上有较多专利布局 公开号申请日发明名称申请人 CN115295673A 2022.08.11太阳能电池串的连接方法及光伏组件东方日升新能源股份有 限公司 CN217883369U 2022.07.12一种太阳能电池测试装置东方日升（常州）新能源有限公司 CN114023841A 2021.11.03太阳能电池串的连接方法、太阳能电池组东方日升新能源股份有 件及其制备工艺限公司 CN114023842A 2021.11.03太阳能电池串的连接方法、太阳能电池组东方日升新能源股份有 件及其制备方法限公司 CN114023840A 2021.11.03太阳能电池串的连接方法、太阳能电池组东方日升新能源股份有件的制作方法限公司 CN214848646U 2021.07.08光伏组件东方日升（常州）新能源有限公司 CN215988800U 2021.06.18光伏组件以及光伏串焊设备东方日升（常州）新能 源有限公司 CN114765229A 2020.12.30一种太阳能电池组件的封装方法及太阳能东方日升（常州）新能电池组件源有限公司 资料来源：国家知识产权局，爱康科技公众号，天风证券研究所 图：一种无主栅电池和焊带的连接方法（浙江制能科技） 9 资料来源：帝尔激光公司公告，苏州固锝公司公告，中国光伏行业协会CPIA公众号，《低成本银包覆铜导电浆料的可控制备及其在太阳能电池中的应用》， 刘徐迟，爱康科技公众号等，天风证券研究所 10 50%银含量的银包铜浆料已经出货，激光转印可进一步降低浆料耗量 银包铜：银包铜技术通过化学镀的方式，在超细铜粉表面形成不同厚度的银镀层，调节浆料的银、铜比例提高抗氧化能力，来实现低价金属代替高价金属的降本目标。目前，苏州晶银已经出货50%银含量的浆料产品应用于背面细栅，整体可靠性还需验证； 激光转印：激光转印技术是通过在柔性透光材料的凹槽上填充浆料，再用激光高速图形化扫描，将浆料从柔性透光材料上转移至硅片表面形成栅线。由于采用非接触印刷模式，激光转印可降低隐裂、碎片、污染、划伤等风险，适用于