光伏电池技术不断进步,电池设备迎来发展机遇期

太阳能光伏电池技术及工艺不断进步太阳能光伏电池片依据不同的结构和不同的制造技术,分为AL-BSF、PERC、PERT、HJT、IBC及TOPCON等种类。其中AL-BSF电池仍占据当前较大部分市场,PERC电池的产能最为高效,PERT电池在PERC电池的技术上进行了部分技术改造。预计随着技术及工艺的
Admin     2019-5-22 10:49:31
  太阳能光伏电池技术及工艺不断进步
  太阳能光伏电池片依据不同的结构和不同的制造技术,分为AL-BSF、PERC、PERT、HJT、IBC及TOPCON等种类。
  其中AL-BSF电池仍占据当前较大部分市场,PERC电池的产能最为高效,PERT电池在PERC电池的技术上进行了部分技术改造。
  预计随着技术及工艺的不断进步,HJT、IBC及TOPCON等电池将不断扩大应用规模。
  在《光伏制造行业规范条件》和“领跑者计划”的推动下,各种晶硅电池生产技术进步迅速。
  2017年,规模化生产的普通结构铝背场单晶和多晶硅电池的平均转换效率分别达到20.3%和18.7%的水平。

  使用PERC电池技术的单晶和多晶硅电池则进一步使效率提升至21.3%和20.0%。未来双面N型PERT电池和异质结(HJT)电池进入量产,并且会成为发展的主要方向之一。



  BSF电池目前仍占据大部分市场份额,2017年占比达83%,随着新技术的发展,占比将逐年降低。
  PERC电池是当前最高效的电池,2017年市场份额占比达15%,2018年预计将达40%以上。未来随着各厂家产能建设完成及逐渐释放,PERC电池市场占比将逐年增加。

  而双面N型PERT电池、背接触(IBC)电池、异质结(HJT)电池等新兴高效电池也将逐步提高市场份额。



  PERC电池产能高速增长,占比逐步提升
  根据Taiyangnews的统计数据,全球2015年PERC产能为4.52GW,到2017年产能上升至28.9GW,估计2018年PERC电池产能达65.69GW,3年复合增长率约144%。
  产量方面,全球2015年PERC产量为2.89GW,2017年产量上升至17.91GW,估计2018年产量达49.98GW,3年复合增长率约为159%。
  据统计,2018年通威电池片出货量高居第一,爱旭与展宇并列第二,而联合再生能源、茂迪则位列四、五名。
  2018年通威、爱旭、展宇等电池片大厂持续扩大规模化及扩充新产能,出货量均超过4GW,其中通威总出货量超过6.5GW,遥遥领先其他厂商。
  2018年PERC电池片出货量排名依次是爱旭、平煤、通威。

  市场增量主要系下半年应用领跑者带来大量双面高效PERC电池片的需求,其中广东爱旭提早转换产线,双面电池片出货1.4GW,远超其他电池片厂家。



  光伏领跑者项目一直引领着光伏技术的发展潮流,中标项目的技术呈现已然成为光伏行业发展的风向标。
  据悉,在第三批领跑者中标项目中,72%采用了PERC技术方案,成为光伏领跑者应用最广泛的技术方案。
  PERC技术是在常规太阳能电池的基础上,在电池的背面添加一个电介质钝化层来增加反射以提高电池效率。
  PERC电池产线仅需在现有常规电池产线的基础上增加背面钝化镀层与激光开槽两道工序,就能提升P型单晶硅1%的效率,提升多晶硅0.6%的效率。
  N型电池片尚未成熟,TOPCON及HJT有望引领未来
  N型电池片由于产能及技术方面尚未成熟,成本及售价高居不下,效率表现不及预期,目前仍无法与P型电池竞争,不少厂商也相应推迟了N型电池扩产计划。
  2018全球N型产能约9.4GW,其中PERT的量产化难度较低,产能约2.1GW,TOPCon则有约2GW的产能,而HJT及IBC目前分别拥有3.8GW及1.5GW的产能。
  由于技术含量较高、设备及材料成本昂贵、终端市场需求乏力等因素,目前仅少数厂商具备N型电池量产能力。

  预期2019年TOPCon电池将加快导入,有望成为N型技术主要发展路线之一,而HJT电池的扩产计划也会随着整体市场需求增加而启动。



  电池设备高速发展,年均市场空间达百亿
  从工艺上来看,PERC电池片的制作流程主要包括以下环节:清洗制绒、扩散制结、单面刻蚀和边缘隔离、背面沉积氧化铝、双面沉积氮化硅、背面钝化激光开槽、丝网印刷、烧结、分选。
  其大部分工艺与常规铝背场工艺相同,新增背面钝化镀层与激光开槽两道工序。
  目前PERC电池片在生产中大规模应用,主要因为常规铝背场电池生产线进行部分工艺流程改造,即可用于PERC电池片生产。
  当前中国光伏电池制造设备企业已具备了成套工艺流程设备的供应能力,部分产品如清洗/制绒机、扩散炉、等离子刻蚀机等已在国内生产线中占据主导地位,但整体技术水平同国际一流厂商仍有差距,成套线自动化程度较低。
  管式PECVD设备与进口设备实力相近,份额逐步扩大,正在加速进口替代过程。
  但全自动丝网印刷机、自动分拣机、连续式PECVD设备仍然依赖于进口,未来国内设备厂商主要向高效化和智能化发展。
  目前国内光伏电池主流建线同时采购国产和进口设备,其中国产设备已经占近70%的比例,未来仍有提升空间。

  根据PVInfolink的统计数据,2016及2017年全球光伏电池片产能分别为83.33及131.80GW,预计全球2018-2020年光伏电池片产能将分别达到157.9、175.3及187.1GW。



  根据前文《中国光伏产业发展路线2018》的相关分析,假设2018-2020年PERC电池渗透率分别为40%、60%及68%,预计2018-2020年BSF电池渗透率分别为54.8%、35%及20%。
  据测算,2018-2020年光伏电池片设备市场需求分别为148.16、136.74、55.29亿元,年市场空间超百亿,国内设备厂商迎来巨大发展机遇。
  未来随着新型光伏电池片技术的应用,光伏电池片设备厂商有望在已有技术积累的基础上,突破新的技术瓶颈,实现新型电池片设备的进口替代。
  我国光伏产业保持快速发展势头,产业的崛起于成熟将为国内设备供应商带来更多的发展机会。
  补贴退坡及平价上网为国内光伏企业健康发展带来良好契机。
  光伏电池片的转换效率是实现平价上网的关键影响因素,2020年之前,PERC将仍是光伏市场主流路线,PERC电池厂商也将加大扩产力度。
  随着全球光伏行业景气度持续提升,我国光伏行业保持高速发展势头,带动电池生产投资不断加大,产能不断向中国大陆转移。

  光伏电池设备处于光伏产业链的中游,在产业链中起着举足轻重的作用,已经具有国际先进水平的优秀设备商有望加速进口替代进程,迎来黄金发展期。



来源:长城证券




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