HJT如何破局成本痛点
上面论述了HJT目前的光电转换效率优势,但其效率提升带来的发电量提升所降低的成本,仍不能抹平其目前较高的生产成本,其更贵的成本制约了目前量产的速度。因此后续HJT成本下降的路径和节奏(生产成本对PERC的绝对经济性),决定了HJT替代PERC产线的进度。
目前HJT电池相比PERC电池的成本劣势主要集中在银浆、设备投资和靶材成本上,而未来HJT成本下降的主要方向为银浆、硅片和靶材。
截止2022年6月,HJT已经在银浆成本、硅片成本和靶材成本下降方面取得进展,总体相较2021年电池成本下降0.21元/W,预计2022年底和PERC持平,进度符合预期。
2022年HJT各环节成本下降测算和工艺进度总结如下:
和PERC替代BSF电池一样,和现有技术成本打平并不是HJT的终点,事实上,顺着上述降本路径,HJT在可见的2年仍有非常大的降本空间,各环节顺利的实现将助力HJT在未来快速提升渗透率提升,完成对PERC的替代。
在不考虑硅料成本下降的情境下,预计HJT电池2024年成本还能在2022年测算基础上下降0.3元/W,考虑其更高的转换效率,这带来远超PERC的经济性和竞争力。
具体测算如下:
下面将具体论证HJT电池清晰的降本路径,以及它将如何实现在今年底和PERC电池成本打平(下文均以166电池片产品进行测算)。
1、银浆成本
1)多主栅
多主栅技术是在增加主栅数目的同时减小主栅和细栅宽度(减少遮挡面积),并通过提高横截面的高宽比,减少组件发热,实现尽量在不牺牲电池转换效率、增加组件可靠性的同时,降低银浆用量。
2022年H,华晟在导入SMBB(使用高精度串焊技术的多主栅技术)后,用银量已经从最开始的220mg/片下降至150m/片以下,金刚玻璃则做到了130mg/片附近。
2)钢板印刷
全开口钢板印刷从以下两方面降低银浆成本:
(1)从栅线高度上来看,传统丝网印刷技术的常规网版有网节,导致栅线高度不均匀(带来木桶效应,导电性能看最低的栅线高度,丝印的栅线高度不匀(10-16μm),导致浆料浪费);全开口钢板技术印刷高度均匀,为13-14μm。
(2)从栅线宽度上来看,传统丝网印刷的宽度为45-50μm,全开口钢板技术印刷宽度仅26μm(未来可以控制到20μm),节约浆料用量,且栅线高宽比达50%以上,导电性能优化。
钢板印刷导入,银耗量可以降低到120-130mg/片。这也是纯银路线的最低基准数值。
此外梅耶博格无主栅Smartwire技术专利将于2023年到期,届时会进一步促进SMBB发展降本。
3)银包铜
银包铜替代纯银分2步走。
(1)银铜比例的极限探索
现在导入的是含银量45%的银包铜浆料,未来极限比例为含银量30%(对应银36mg)。
在测算2022年底HJT银浆成本的时候,保守估计,未考虑银包铜技术在量产线的导入,并以120mg含银量为准。
(2)低温银浆国产化
国产低温银浆企业,譬如聚和股份、晶银新材、帝科股份正在积极研发和扩产。预计2022年年底国产企业能够实现价格为6500元/kg的低温银浆。以此价格计算,2022年底,HJT银浆成本将降至0.10元/W。
4)电镀铜
电镀铜直接取代银浆,并将格栅的线路做的更细,线宽线距做到10μm以内。
电镀铜因为工艺难度、环保问题、成本等因素尚未取得有效突破,仍处于研发阶段,但目前被市场认为是HJT印刷环节的终局解决方案。
2、靶材成本
HJT电池的TCO透明导电膜目前主要采用97%氧化铟+3%氧化锡或90%氧化铟+10%氧化锡合成的ITO靶材。
尽管增加ITO中氧化锡的含量会导致电池效率在小范围内下降,但是能够减少相对价格更高的铟用量,进而在靶材上实现降本。
迈为股份一方面通过PVD工艺的不断改进,实现将靶材使用量从130mg/片降低至90mg片;另一方面迈为股份在今年Q2采用AZO(铝掺杂的氧化锌(ZnO)透明导电玻璃)+ITO的工艺,将背面的ITO导电膜替换成更便宜、更易得的AZO,靶材变更为45mg/片ITO+45mg/片AZO,靶材成本也从0.04元/W降低为0.02元/W。
3、硅片成本
1)硅片薄片化
硅片薄片化是低温工艺特殊的降本项,契合采用低温全流程的HJT技术。
虽然TOPCon也可以采用薄片工艺,但因其高温工艺的特性,硅片仅能从160μm减薄至140-150μm,而HJT则可从目前的150μm减薄至100μm,减薄的效益明显大于TOPCon(6.3%-12.5% VS 33.3%).
HJT主要通过半棒半片全流程工艺实现硅片减薄。
随着硅片目前尺寸的变大,厚度的变薄,可以减少碎片的半棒半片全流程工艺符合行业发展规律。
采用半棒半片全流程,不仅在厚度上减少硅料使用,降低电池片单片硅耗,还可以在硅片环节便节约切割损耗,节约硅料消耗,增加硅片产出。此外,半棒半片全流程还能减少在组件环节才切片带来的效率损耗,进一步提升电池效率(减少0.3%的效率损耗)。
2)退火吸杂工艺
退火吸杂工艺降低了N型硅片对硅料纯度的要求,降低了拉棒环节成本,有助于降低N、P溢价,并加快实现N、P同价。
目前N型硅片相较P型仍有8%-10%的溢价。
4、设备投资成本
目前HJT电池的设备投资成本为4亿元/GW,远超过perc的1.3亿元/GW和TOPCon的2.1亿元/GW.
但考虑设备全生命周期(5年折旧计算),HJT0.08元/W的设备折旧相比PERC和TOPCon仅高出0.05元/W和0.04元/W,相比硅片和银浆0.1元/W以上的降本空间,设备降本并不是目前最迫切的环节,目前其他环节成本下降的巨大空间,给了零部件国产化缓冲的时间(需要产业链配套完成)。
此外,HJT较高的设备投资额仅在企业初始投资时,在总投资金额一定的约束下,限制企业的初始投产规模。而企业的投资决策并不会因为单一组成部分成本较高而扭曲,影响量产进度的还是看全盘考虑之后的生产成本。
HJT后续设备投资的降本主要来自做大单线产能(这个受到腔体极限大小限制以及微晶工艺的限制,目前产能为20万片/天,后续将提升至25万片/天左右)和零部件国产化(主要为真空泵、电源、真空阀、气体控制器,流体控制器、传感器等,零部件国产化需要产业链配套合作完成,预计将在3-5年内实现)。
预计到2025年左右,设备投资额将下降至3亿元/GW。
HJT系列相关阅读:
我会在 公众号:海涵财经 每天更新最新的工业母机,一体化压铸, 汽车智能化,自动驾驶,激光雷达,HUD,车规芯片,空气悬挂、激光雷达、PET铜箔,纳电池,800V高压,光伏HJT、TOPCON、钙钛矿、光伏XBC、IGBT芯片、碳化硅、CTP/CTC/CTB电池、4680电池、海风柔直高压、高压快充、高镍三元、碳纤维、电池铝箔、空气源热泵、新材料等最新题材热点挖掘,未来属于高预期差的结构性市场,把握核心赛道以及个股的内在价值逻辑预期差才是根本所在。
— END —
先赞后看,养成习惯
免责声明:图片、数据来源于网络,转载仅用做交流学习,如有版权问题请联系作者删除