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新一代光伏電池將量產(chǎn)，會(huì)改變產(chǎn)業(yè)格局嗎？

發(fā)布時(shí)間：2020-10-28 來(lái)源：元祿光電

十年間，光伏企業(yè)龍頭榜已更迭三輪，HJT電池會(huì)重塑光伏產(chǎn)業(yè)格局嗎？業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，兩年左右可見(jiàn)分曉。

新一代光伏技術(shù)——HJT電池已到商業(yè)化量產(chǎn)前夕。

光伏技術(shù)革新往往帶來(lái)產(chǎn)業(yè)格局變遷。在多次技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，光伏龍頭企業(yè)榜單在近十年已更迭三輪。量產(chǎn)后的HJT電池，會(huì)再次重塑光伏產(chǎn)業(yè)格局嗎？

多位接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪的業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，HJT電池的成本將在兩年左右低于目前市場(chǎng)占有率最高的PERC電池，屆時(shí)未布局HJT電池的今日之龍頭企業(yè)，將會(huì)面臨更強(qiáng)大的挑戰(zhàn)者，地位將開(kāi)始動(dòng)搖。

HJT（Heterojunction with Intrinsic Thin-Layer) 是利用晶體硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太陽(yáng)能電池，是結(jié)合了薄膜太陽(yáng)能技術(shù)的單晶硅電池。

HJT電池結(jié)構(gòu)示意圖，其特征是以光照射側(cè)的p-i型a-Si：H膜（膜厚5-l0nm）和背面?zhèn)鹊?/span>i-n型a-Si：H膜（膜厚5-l0nm）夾住晶體硅片，在兩側(cè)的頂層形成透明的電極和集電極，構(gòu)成具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的HIT太陽(yáng)能電池。

PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)是指發(fā)射極及背面鈍化電池，是目前量產(chǎn)效率最高的單晶硅電池。

HJT電池的光電轉(zhuǎn)換率高于PERC電池，且衰減率更低，其劣勢(shì)在于成本偏高。今年以來(lái)，HJT電池的各項(xiàng)成本已大幅下降，尤其是在設(shè)備投資方面。

據(jù)SOLARZOOM 新能源智庫(kù)統(tǒng)計(jì)，HJT相關(guān)設(shè)備在近一年里已完成國(guó)產(chǎn)化，總成本從去年11月的17億元/GW，下降至4億元/GW。

業(yè)界對(duì)HJT電池的投資熱情高漲。據(jù)光伏資訊機(jī)構(gòu)智匯光伏統(tǒng)計(jì)，2020年以來(lái)宣布規(guī)劃的HJT項(xiàng)目產(chǎn)能高達(dá)27.75GW，其積累總規(guī)劃產(chǎn)能超過(guò)52GW。這一數(shù)字接近2019年中國(guó)光伏電池片總產(chǎn)量108.6GW的一半。

不過(guò)，HJT電池并未受到龍頭企業(yè)的重視，還有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為HJT電池成本下降的速度并不會(huì)很快。除了光伏電池市場(chǎng)份額最大的通威股份（600438.SH）已開(kāi)建1GW量產(chǎn)的HJT電池產(chǎn)線，其他布局HJT電池的企業(yè)多為二三線企業(yè)，以及新進(jìn)入者。

光伏硅片和組件市場(chǎng)份額最大的隆基股份（601012.SH）仍然堅(jiān)持全產(chǎn)線生產(chǎn)PERC電池相關(guān)產(chǎn)品。隆基股份總裁李振國(guó)對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，隆基有關(guān)注HJT的實(shí)驗(yàn)室，但我們不會(huì)去建設(shè)不具有經(jīng)濟(jì)性的產(chǎn)線。如果HJT電池成本能夠大幅降低，我們也能很快做好布局。不過(guò)，我們對(duì)PERC電池轉(zhuǎn)換率提高和成本下降的前景更有信心。

看好HJT電池人士認(rèn)為，其成為下一代主流電池的趨勢(shì)是肯定的，取代PERC電池只是時(shí)間問(wèn)題。“光伏電池技術(shù)的變革往往由中小企業(yè)發(fā)起，這也是中小企業(yè)的機(jī)遇。歷史已證明技術(shù)能夠改革產(chǎn)業(yè)格局。” 中科院電工所太陽(yáng)電池研究部主任王文靜對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者說(shuō)。

十年前，尚德、英利是光伏行業(yè)的龍頭；五年前，協(xié)鑫以新型硅料技術(shù)成為規(guī)模最大、最具影響力的光伏企業(yè)；近兩年，隆基以單晶硅取勝，成為當(dāng)前市值最大、市場(chǎng)占有率最高的光伏企業(yè)。隨著技術(shù)變遷，前兩輪的行業(yè)龍頭已淪為二三線企業(yè)，甚至被淘汰；下一輪電池技術(shù)變遷會(huì)帶來(lái)什么，尚未可知。

HJT電池已達(dá)量產(chǎn)邊界

2020年被業(yè)內(nèi)稱為HJT產(chǎn)業(yè)化元年，新建或計(jì)劃新建的HJT項(xiàng)目蜂擁而至。

據(jù)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2020年上半年有6家企業(yè)宣布計(jì)劃投建超過(guò)10GW的HJT電池項(xiàng)目。智匯光伏的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更龐大：截至今年9月，今年宣布新建的HJT電池產(chǎn)能規(guī)劃為27.75GW。加上之前已有產(chǎn)能及之前宣布的產(chǎn)能規(guī)劃，HJT電池的總規(guī)劃產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)52GW。

在規(guī)劃產(chǎn)能極速膨脹之前，HJT電池產(chǎn)量占光伏電池總產(chǎn)量的比重剛超過(guò)1%。此前HJT電池的產(chǎn)線均為1GW以下的中試產(chǎn)線，達(dá)到或超過(guò)1GW的產(chǎn)線被認(rèn)為是大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)的標(biāo)志。多位業(yè)內(nèi)人士告訴《財(cái)經(jīng)》記者，中國(guó)企業(yè)的首條1GW以上級(jí)別的HJT電池產(chǎn)線有望在明年建成投產(chǎn)。

一般而言，新產(chǎn)品上市要經(jīng)歷試驗(yàn)樣品、中試產(chǎn)線、大規(guī)模量產(chǎn)三個(gè)階段。

國(guó)際咨詢公司IHS Markit的數(shù)據(jù)顯示，目前全球HJT電池已建成產(chǎn)能2.3GW，其中中國(guó)約2.2GW，開(kāi)工率為60%-65%。該公司高級(jí)分析師胡丹對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，HJT電池在2020年到2022年之間的年產(chǎn)量增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到40%-50%。

目前HJT電池產(chǎn)量最大的中國(guó)企業(yè)是東方日升（300118.SZ)。2020年以來(lái)，東方日升銷售的HJT組件為0.07GW。該公司全球市場(chǎng)總監(jiān)莊英宏告訴《財(cái)經(jīng)》記者，公司2020年的HJT電池組件出貨量可以達(dá)到0.1GW。

東方日升年產(chǎn)2.5GW的HJT電池與組件項(xiàng)目已于2019年8月在浙江省寧波市開(kāi)工，總投資33億元。目前，該項(xiàng)目一期500MW產(chǎn)線已完成設(shè)備調(diào)試，開(kāi)始生產(chǎn)。莊英宏表示，明年項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，產(chǎn)能可達(dá)1GW。

除了東方日升，中利集團(tuán)、天合光能（688599.SH）、愛(ài)康科技（002610.SZ）、比太科技、鈞石能源、山煤國(guó)際、通威股份等多家企業(yè)均已宣布投資新建GW級(jí)的HJT相關(guān)項(xiàng)目。目前，全國(guó)有接近10GW的HJT電池產(chǎn)能在建。

某光伏電池企業(yè)智能化生產(chǎn)車間

作為光伏電池市場(chǎng)份額最大的企業(yè)，通威股份對(duì)HJT電池的布局受到業(yè)內(nèi)關(guān)注。該公司于2018年11月在成都開(kāi)建1GWHJT電池項(xiàng)目，其中一期產(chǎn)能0.2GW。2019年6月20日，通威股份宣布首片HJT電池下線。此外，該公司在合肥的工廠也于今年5月份開(kāi)建0.2GW的HJT電池相關(guān)產(chǎn)線。

多位業(yè)內(nèi)人士透露，通威股份在成都的1GWHJT電池產(chǎn)線目前已完成設(shè)備招標(biāo)，進(jìn)入建設(shè)階段。對(duì)此，通威股份拒絕了《財(cái)經(jīng)》記者的采訪請(qǐng)求。

新能源智庫(kù)SOLARZOOM光儲(chǔ)億家創(chuàng)始人劉昶對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，通威股份還準(zhǔn)備了10GWHJT電池規(guī)模擴(kuò)張的產(chǎn)業(yè)鏈配套。一旦此次啟動(dòng)的1GW產(chǎn)線獲得較好運(yùn)營(yíng)，其產(chǎn)線規(guī)模必將擴(kuò)大。這代表了PERC電池企業(yè)向HJT轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)。

HJT電池的實(shí)驗(yàn)室最高效率紀(jì)錄由漢能集團(tuán)在2019年創(chuàng)造。由于漢能集團(tuán)經(jīng)營(yíng)不善，其HJT電池已陷入停滯。不過(guò)，漢能集團(tuán)技術(shù)人員去年11月公布了HJT電池的某些核心技術(shù)，助推了HJT電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，漢能集團(tuán)的相關(guān)技術(shù)人員也加入了一些新興HJT電池企業(yè)。

HJT概念受到了資本市場(chǎng)的熱捧。近期，山煤國(guó)際（600546.SH）、東方日升、邁為股份（300751.SZ）等多家HJT電池相關(guān)上市公司漲停。新能源智庫(kù)SOLARZOOM 編制的HJT相關(guān)公司指數(shù)今年年初以來(lái)漲幅103%，遠(yuǎn)超滬深兩市的漲幅均值。

成為新一代主流電池的兩大挑戰(zhàn)

量產(chǎn)后的HJT電池能否成為新一代主流光伏電池，取決于兩大因素：一是成本能否低于目前主流的PERC電池；二是轉(zhuǎn)換效率能否繼續(xù)保持對(duì)PERC的明顯優(yōu)勢(shì)。

據(jù)IHS Markit測(cè)算，目前產(chǎn)線產(chǎn)出的HJT電池轉(zhuǎn)換效率在24%左右，比PERC電池高兩到三個(gè)百分點(diǎn)；單位制造成本比PERC電池高兩成。胡丹表示，HJT電池的性價(jià)比目前低于PERC電池，異質(zhì)結(jié)的性價(jià)比需要等產(chǎn)業(yè)鏈配套，規(guī)模擴(kuò)大實(shí)現(xiàn)成本競(jìng)爭(zhēng)力。難以判斷HJT的性價(jià)比何時(shí)才能達(dá)到甚至反超PERC。

HJT電池成本主要包括自硅料、漿料、折舊和靶材，分別占總成本的47%、24%、6%和5%。中信建投證券發(fā)布的研報(bào)稱，HJT電池的硅料成本可通過(guò)減薄硅片的方式下降，未來(lái)減薄空間約為45%；漿料成本的降低空間主要來(lái)自減量和降價(jià)，未來(lái)減量空間為40%、降價(jià)空間為30%；折舊成本主要來(lái)自設(shè)備投資，目前進(jìn)口設(shè)備整線投資水平超過(guò) 8 億元/GW，全部國(guó)產(chǎn)化后成本預(yù)計(jì)將降至 5 億元/GW。

相關(guān)企業(yè)對(duì)HJT電池成本下降潛力持樂(lè)觀態(tài)度。晉能科技是最早布局HJT電池的企業(yè)之一，該公司于2017年開(kāi)建0.2GW的中試產(chǎn)線。目前，晉能科技HJT電池成本是PERC電池的138%，該公司計(jì)劃近期將成本下降至PERC電池的108%。

晉能科技總經(jīng)理?xiàng)盍⒂褜?duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，漿料、設(shè)備等多個(gè)因素都有較大的成本下降潛力。例如，主要依靠進(jìn)口的制絨添加劑即將實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，這部分成本降幅可達(dá)80%以上。另外，HJT電池的銀漿耗量大約是傳統(tǒng)電池的五倍，通過(guò)升級(jí)技術(shù)水平即可降低銀漿耗量，降幅大概在50%-70%之間。

HJT電池和PERC電池均屬單晶硅太陽(yáng)能電池，兩者的理論轉(zhuǎn)換效率上限均為29%。中國(guó)實(shí)驗(yàn)室效率最高的單晶硅太陽(yáng)電池紀(jì)錄由漢能集團(tuán)保持——25.1%，這也是6英寸HJT太陽(yáng)電池的世界最高效率。

多位業(yè)界人士認(rèn)為，量產(chǎn)PERC電池的效率已逼近天花板，進(jìn)一步提升的空間有限。PERC電池目前平均量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率為22.4%-22.5%，最高效率接近23%。王文靜說(shuō)，23%或許是PERC電池的瓶頸，繼續(xù)提高效率的難度明顯增加。目前HJT電池量產(chǎn)效率基本都在24%左右，保持1.5個(gè)百分點(diǎn)以上的效率優(yōu)勢(shì)，HJT電池才有望全面替代PERC電池。

目前晉能科技的HJT中試產(chǎn)線平均轉(zhuǎn)換效率為23.85%，預(yù)計(jì)今年年底達(dá)到24.2%。東方日升目前量產(chǎn)的HJT電池最高效率為24.2%。通威股份的HJT電池產(chǎn)線在今年4月前達(dá)到的最高轉(zhuǎn)換效率為24.6%。

資料來(lái)源：中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)

新能源智庫(kù)SOLARZOOM發(fā)布的報(bào)告稱，當(dāng)前HJT相比PERC電池的生產(chǎn)成本高0.18元/W，但在轉(zhuǎn)換效率上高1.5個(gè)百分點(diǎn)，因此，從全生命周期里看，HJT電池成本已比PERC電池低0.08元/W左右。到2021-2022年，HJT的生產(chǎn)成本將與PERC持平或更低，總成本將低于PERC電池0.2元/W。

樂(lè)觀者認(rèn)為，HJT電池大規(guī)模量產(chǎn)后，將加快對(duì)PERC電池的替代進(jìn)程，兩年左右的時(shí)間就有望超越PERC的性價(jià)比。王文靜則認(rèn)為，HJT電池性價(jià)比超越PERC電池還需要三年左右的時(shí)間。HJT電池與PERC電池將會(huì)在未來(lái)幾年里互相競(jìng)爭(zhēng)，成為并存的兩大主流產(chǎn)品。

光伏產(chǎn)業(yè)格局會(huì)重塑嗎？

在光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展十余年里，兩次技術(shù)躍遷已推動(dòng)產(chǎn)業(yè)格局兩輪洗牌。

光伏產(chǎn)業(yè)第一次大洗牌始于2010年前后。2009年之前，硅料成本高昂，光伏晶硅產(chǎn)品成本因此居高不下，非晶硅的薄膜太陽(yáng)能技術(shù)被看好。2009年，保利協(xié)鑫發(fā)明冷氫化工藝量產(chǎn)硅料，成本大幅下降。隨后，歐美削減太陽(yáng)能電價(jià)補(bǔ)貼，并對(duì)中國(guó)光伏企業(yè)征收懲罰性關(guān)稅，中國(guó)光伏企業(yè)銷量驟降。于是，高價(jià)硅料采購(gòu)較多、押寶薄膜太陽(yáng)能技術(shù)的光伏企業(yè)紛紛倒下，當(dāng)時(shí)最大光伏企業(yè)的無(wú)錫尚德破產(chǎn)，英利陷入債務(wù)危機(jī)被迫重組。而享受低價(jià)硅料優(yōu)勢(shì)的保利協(xié)鑫逐漸成為行業(yè)龍頭，并大力發(fā)展多晶硅片。

2013年，以隆基股份為代表的新興勢(shì)力大力發(fā)展成本高但轉(zhuǎn)換效率更高的單晶硅片。當(dāng)年多晶硅片的市場(chǎng)占有率超過(guò)80%，單晶硅片不到20%。隨著成本降低，單晶硅性價(jià)比逐漸超過(guò)多晶硅。從2016年開(kāi)始，堅(jiān)持多晶硅的保利協(xié)鑫逐漸失去市場(chǎng)，單晶硅PERC電池成為主流產(chǎn)品。是為光伏產(chǎn)業(yè)格局的第二次大洗牌。

這兩次技術(shù)躍遷分別發(fā)生在硅料和硅片環(huán)節(jié)，當(dāng)下業(yè)內(nèi)共識(shí)是：下一次技術(shù)躍遷將發(fā)生在電池環(huán)節(jié)。

不過(guò)，除了HJT電池，其他幾款新一代電池也有競(jìng)爭(zhēng)力。晶硅電池按照硅片型號(hào)可分為N型電池和P型電池。P型電池的極致即為PERC電池，N型電池是提高轉(zhuǎn)換效率的方向。與HJT同屬N型電池的PERT（鈍化發(fā)射極背表面全擴(kuò)散電池，一種典型的雙面電池）、TOPCon（隧穿氧化鈍化接觸技術(shù)電池）、IBC（全背電極接觸晶硅太陽(yáng)電池）都有不同規(guī)模的擴(kuò)產(chǎn) ，尤其是TOPCon電池，實(shí)際新增產(chǎn)能可能超越HJT。

顛覆以上太陽(yáng)能電池材料的非晶硅電池——鈣鈦礦電池也受到業(yè)界高度關(guān)注。鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率上限更高，理論極限值為33%，鈣鈦礦電池和晶體硅組成的的疊層電池理論轉(zhuǎn)換率極限更是高達(dá)43%。

堅(jiān)定看好HJT電池的業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，HJT和鈣鈦礦的疊層電池是十年內(nèi)的終極太陽(yáng)能電池產(chǎn)品，它可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)28%的轉(zhuǎn)換效率。因此，HJT電池產(chǎn)線的技術(shù)壽命可以長(zhǎng)達(dá)十年。

鈣鈦礦太陽(yáng)能組件效率世界紀(jì)錄保持者杭州纖納光電科技有限公司創(chuàng)始人姚冀眾對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，不管是PERC還是HJT，鈣鈦礦與其疊層的電池都可以大幅提高光電轉(zhuǎn)換效率，而鈣鈦礦材料的雙層電池轉(zhuǎn)化效率也可達(dá)到40%以上。假以時(shí)日，鈣鈦礦電池會(huì)更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

從光伏產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，電池市場(chǎng)是更可能被重塑的環(huán)節(jié)，電池產(chǎn)業(yè)集中度目前是光伏產(chǎn)業(yè)鏈里最低的，前十名企業(yè)總的市場(chǎng)占有率只在50%上下。

王文靜認(rèn)為，電池技術(shù)革新一旦成功，光伏產(chǎn)業(yè)格局必將再次洗牌。新技術(shù)所帶來(lái)的不確定性，使得中小企業(yè)有了逆襲的機(jī)遇。前兩次技術(shù)躍遷過(guò)程中倒下的龍頭企業(yè)，多是源于其舊有技術(shù)產(chǎn)能過(guò)大，難以掉頭。如今，電池片已進(jìn)入技術(shù)躍遷的新時(shí)期，龍頭企業(yè)應(yīng)該吸取歷史教訓(xùn)，避免重蹈覆撤。

但企業(yè)人士態(tài)度更謹(jǐn)慎一些。“HJT和PERC的競(jìng)爭(zhēng)還沒(méi)分勝負(fù)。我們想等超越PERC之后再唱高調(diào)。”某大力投資HJT電池的上市公司相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。

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