TOPCon電池行業(yè)情況及相關(guān)建議
發(fā)布時間:
2023-05-24
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一、TOPCon電池片概念
TOPCon電池片是光伏電池片的一種類別,具有光電轉(zhuǎn)化效率高,發(fā)電功率衰減低,長波響應(yīng)好等特點(diǎn)。同時,TOPCon電池片因與市場主流的PERC電池片產(chǎn)線具有較高的兼容性,從生產(chǎn)流程來看,通過新增多晶硅薄膜沉積等設(shè)備即可與現(xiàn)有PERC電池片產(chǎn)線兼容。因此,受到存量頭部光伏企業(yè)的青睞,紛紛對現(xiàn)有產(chǎn)線進(jìn)行升級改造,積極布局TOPCon電池片產(chǎn)能。TOPcon電池片也是目前擴(kuò)產(chǎn)比例最高的電池片類型。
二、不同類型電池片對比分析
(一)N型VS.P型電池片
光伏電池主要分為P型與N型兩種,最大的區(qū)別是原材料硅片,P型硅片中摻雜了硼元素,而N型硅片中摻雜磷元素。
P型電池主要有BSF電池和PERC電池兩種,2015年之前,BSF電池占了總市場的90%,是絕對的主流。2016年之后,PERC電池開始接棒起跑,到2020年,PERC電池在全球市場中的占比已經(jīng)超過85%,BSF電池淘汰出局。目前,雖然光伏行業(yè)主流為P型電池(PERC技術(shù)為主),但當(dāng)前PERC電池平均量產(chǎn)效率為23.2%,理論轉(zhuǎn)換效率極限為24.5%,量產(chǎn)效率已逼近其效率的理論極限,導(dǎo)致PERC電池效率很難再有大幅度提升。相比傳統(tǒng)的P型電池,N型電池具有轉(zhuǎn)換效率高、雙面率高、溫度系數(shù)低、幾乎無光衰、弱光效應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn),受到市場追捧。從2022年開始,N型電池市場占有率逐步擴(kuò)大,并逐漸取代P型電池。
(二)N型電池片對比分析
1、技術(shù)路徑對比
N型電池又主要分為TOPCon、HJT(異質(zhì)結(jié))、IBC三種,其技術(shù)特點(diǎn)如下:
|
PERC |
TOPCon |
HJT |
IBC |
量產(chǎn)性 |
最成熟 |
較容易 |
產(chǎn)能爬坡 |
加速量產(chǎn) |
技術(shù)難度 |
低 |
中 |
中高 |
高 |
工序步驟 |
9-10 |
12-13 |
4 |
14 |
效率極限 |
24.5% |
28.7% |
28.5%,若搭載鈣鈦礦技術(shù),有望超過30% |
29.1% |
量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率 |
23.4% |
24.5% |
25.05% |
24% |
現(xiàn)有產(chǎn)線兼容性 |
最主流 |
容易兼容 |
完全不兼容 |
部分兼容 |
設(shè)備投資(億/GW) |
1.5 |
2.5-3.5 |
4-4.5 |
5 |
主要廠商 |
最主流 |
晶科、隆基、天合、中來 |
通威、愛康、鈞石、晉能 |
隆基、愛旭 |
綜合來看,IBC工藝復(fù)雜,量產(chǎn)轉(zhuǎn)換率低,且投資額高,暫不被主流市場認(rèn)可,目前能得到商業(yè)化普及的其實只有TOPCon和HJT兩種。
2、經(jīng)濟(jì)性對比
根據(jù)中泰證券測算,基于終端運(yùn)營視角,TOPcon相比HJT更具備經(jīng)濟(jì)性,即電池轉(zhuǎn)換效率帶來的溢價高于成本端的增幅,這一結(jié)論與當(dāng)前TOPCon擴(kuò)產(chǎn)超預(yù)期的事實一致。而這種溢價隨著轉(zhuǎn)換效率的進(jìn)一步提升將進(jìn)一步拉開,在此背景下,TOPcon擴(kuò)產(chǎn)仍有望保持高增速。
基于最新的量產(chǎn)線數(shù)據(jù),TOPcon和HJT在轉(zhuǎn)換效率和硅片成本這塊無明顯差異,但在非硅成本上,TOPcon要低于HJT,約為0.1元/W,即單GW產(chǎn)線凈利潤相差約1億元。因此在量產(chǎn)效率不占優(yōu)勢,銀包銅和銅電鍍降本幅度有限的情況下,HJT較TOPcon的溢價中短期內(nèi)(2-3年)無法實現(xiàn),TOPcon仍是擴(kuò)產(chǎn)主流。
(三)綜合判斷
從短期來看,TOPCon因經(jīng)濟(jì)性、性價比優(yōu)勢凸顯,在N型技術(shù)中脫穎而出,大規(guī)模產(chǎn)能率先落地。從長期來看,隨著HJT降本技術(shù)逐一突破,轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步提高,其市場份額將逐步趕上TOPCon。
綜上,未來TOPCon和HJT將長期共存, HJT的市場增速在2、3年內(nèi)有望超過TOPCon。
三、TOPCon電池片行業(yè)現(xiàn)狀及政策分析
(一)國內(nèi)外市場容量和供需風(fēng)險分析
1、TOPCon電池片市場容量和發(fā)展預(yù)期
2022年全球光伏新增裝機(jī)230GW,同比增加35.3%,國內(nèi)光伏新增裝機(jī)87.41GW,同比增加59.3%,中國光伏新增裝機(jī)占全球的37.8%。中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)計,在樂觀情況下2030年全球光伏新增裝機(jī)520GW,中國光伏新增裝機(jī)140GW。
據(jù)行業(yè)專業(yè)測算,2030年全球和中國電池片市場容量分別是624GW、168GW。預(yù)計2030年TOPCon電池片滲透率為40%左右。則至2030年,全球和中國TOPCon電池片市場容量分別是249.6GW、67.2GW,復(fù)合增長率分別是34.5%、29.8%。
2、TOPCon電池片擴(kuò)產(chǎn)現(xiàn)狀和競爭格局
截至2022年Q3,中國已有近40GW TOPCon電池實現(xiàn)投產(chǎn),2022全年TOPCon電池擴(kuò)產(chǎn)超過80GW。我國在2023-2025年將迎來高峰期,年均擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模有望超200GW。
布局TOPCon電池片的廠商分為三個梯隊:
(1)傳統(tǒng)光伏巨頭
該梯隊廠商擁有資金和渠道優(yōu)勢,積極在各地擴(kuò)建TOPCon電池片產(chǎn)能,如晶科能源、天和光能、晶澳科技、通威股份、中來股份等。
(2)上市公司跨界轉(zhuǎn)型
該梯隊廠商傳統(tǒng)業(yè)務(wù)發(fā)展不利,亟需轉(zhuǎn)型開展新興業(yè)務(wù),較為依賴當(dāng)?shù)卣Y源,如皇氏股份、中科云網(wǎng)、沐邦高科等。
公司名稱 |
主營業(yè)務(wù) |
光伏產(chǎn)業(yè)布局情況 |
皇氏集團(tuán) |
乳制品生產(chǎn)銷售 |
在安徽阜陽投資建設(shè)20GW TOPcon電池和2GW組件項目;與黑金光電布局鈣鈦礦技術(shù)研發(fā)。 |
中科云網(wǎng) |
餐飲+互聯(lián)網(wǎng)游戲 |
2022年9月,與深圳普樂新能源簽訂投資協(xié)議,因徐州項目未取得產(chǎn)能批復(fù)而取消合作;同年11月,與高郵同翎新能源成立合資公司,計劃建設(shè)8GW的TOPcon產(chǎn)線。 |
沐邦高科 |
玩具+光伏 |
2022年2月,定增24億元收購豪安能源,獲得1.5GW單晶硅棒產(chǎn)能;2022年7月,與梧州簽訂協(xié)議,建設(shè)10GW的TOPcon產(chǎn)線。目前光伏營收占總營收72%。 |
(3)初創(chuàng)型企業(yè)
該梯隊廠商背后有雄厚的資金支持,他們往往選擇直接布局TOPCon電池片,在較短的時間內(nèi)形成較大的規(guī)模,如一道新能源、新霖飛等。
3、TOPCon電池供需及抗風(fēng)險分析
我國TOPCon電池片2023-2025年年均擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模有望超200GW,則我國最近兩年的擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能已基本滿足全球至2030年的TOPCon電池片249.6GW的需求。若傳統(tǒng)光伏巨頭企業(yè)憑借資金和渠道優(yōu)勢繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn)、全球光伏裝機(jī)市場及TOPCon電池片滲透率增長不及預(yù)期,則擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能面臨無法被市場充分消化,存在產(chǎn)能過剩以及價格競爭的風(fēng)險。
當(dāng)可預(yù)期的市場風(fēng)險來臨時,則充分考驗TOPCon電池片廠商的抗風(fēng)險能力。TOPCon電池片有著較高的市場壁壘,主要是資金和渠道壁壘。傳統(tǒng)光伏巨頭憑借規(guī)模和現(xiàn)金流優(yōu)勢,具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險能力,而跨界轉(zhuǎn)型企業(yè)和初創(chuàng)型企業(yè)在激烈的市場競爭中可能會面臨淘汰的風(fēng)險。
(二)國內(nèi)外政策對TOPCon電池片市場的影響
1、積極層面
中國作為光伏產(chǎn)品的全球最大生產(chǎn)國,在光伏產(chǎn)業(yè)方面具備硅料、硅片、電池片、組件全產(chǎn)業(yè)鏈制造規(guī)模優(yōu)勢。目前歐洲、印度、土耳其、北美等國家相繼制定增加可再生能源占比的政策影響, 2022年我國光伏產(chǎn)品出口大增,硅片、電池片、組件等合計出口額突破500億美元,同比增長72.9%。同時,受益于本土分布式光伏項目利好政策的帶動,光伏產(chǎn)品國內(nèi)需求也迎來較大的增長。
2、消極層面
2022年我國多晶硅產(chǎn)量占全球比例達(dá)86%,硅片占比高達(dá)98%,電池片占比高達(dá)91%,組件占比達(dá)84%。對外出口以組件為主,占比在50%-60%。各國貿(mào)易政策或為最大風(fēng)險,各國正在積極推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈本土化,除反傾銷、反規(guī)避、提高基本關(guān)稅等傳統(tǒng)形式的貿(mào)易摩擦、壁壘、限制之外,“人權(quán)”“低碳認(rèn)證”“能效標(biāo)簽”“可持續(xù)發(fā)展”等都在成為新形式的貿(mào)易壁壘,意味著中國光伏企業(yè)面臨更大競爭壓力。國內(nèi)投資過熱加劇了摩擦和競爭,光伏行業(yè)火爆,吸引眾多產(chǎn)業(yè)資本跨界投資,行業(yè)低水平重復(fù)建設(shè),部分環(huán)節(jié)存在產(chǎn)能階段性供大于求的風(fēng)險。
四、揚(yáng)州TOPCon電池片產(chǎn)業(yè)情況
(一)基本情況
目前,我市的TOPCon電池除揚(yáng)州中環(huán)半導(dǎo)體科技有一條8GW產(chǎn)線外,其他基本處于規(guī)劃階段,6個新上電池片項目中,無一例外的均選擇了TOPCon技術(shù)路徑,擴(kuò)建總產(chǎn)能達(dá)70GW,總投資額超過300億元,也足見,目前TOPCon技術(shù)路線是擴(kuò)產(chǎn)的主力軍。
6個項目基本落戶于高郵和經(jīng)開區(qū),形成較為集中的產(chǎn)能。其中,最大的單體投入項目是晶澳(揚(yáng)州)的年產(chǎn)20GW單晶N型電池項目,計劃總投資額105億元,達(dá)產(chǎn)后預(yù)計產(chǎn)品轉(zhuǎn)化效率達(dá)24.8%,高于行業(yè)平均水平。其次,是揚(yáng)州阿特斯太陽能電池有限公司的14GW項目,揚(yáng)州棒杰新能源科技有限公司和揚(yáng)州新瑞光電科技有限公司的10GW項目位居擴(kuò)建產(chǎn)能的前三位。
從交付時間看,6個項目除中科云網(wǎng)(高郵)項目二期4GW預(yù)計達(dá)產(chǎn)時間要到2024年之外,其余5家企業(yè)均預(yù)計在年內(nèi)形成計劃產(chǎn)能。最快的如晶澳(揚(yáng)州)于去年10月開始布局投入,今年6月即可完成項目建設(shè),達(dá)產(chǎn)后預(yù)計年開票銷售額將達(dá)到160億元。
(二)問題與不足
1、存在產(chǎn)能過剩風(fēng)險。根據(jù)前述研究情況,預(yù)計到2030年TOPCon電池片市場容量為249.6GW,而從公布的產(chǎn)線擴(kuò)建計劃來看,到2023年底揚(yáng)州的計劃產(chǎn)能已有66GW,全國新增產(chǎn)能預(yù)計也將超過200GW。隨著硅料價格的下調(diào),電池相關(guān)企業(yè)的銷售凈利率有望上升,加之TOPCon技術(shù)路徑目前受到大多數(shù)企業(yè)青睞,擴(kuò)建規(guī)劃最為集中,且眾多光伏產(chǎn)業(yè)鏈外企業(yè)紛紛加入布局,所以從長遠(yuǎn)來看,TOPCon產(chǎn)能可能會進(jìn)入過剩狀態(tài)。
2、存在技術(shù)迭代風(fēng)險。目前除TOPCon技術(shù)路徑外,HJT產(chǎn)線也在不斷搶占市場份額,雖從終端產(chǎn)品來看,兩種技術(shù)路徑實現(xiàn)的產(chǎn)品差別不大,但從降本增效路徑來看,HJT可以搭載鈣鈦礦技術(shù),突破現(xiàn)行TOPCon技術(shù)的轉(zhuǎn)換效率極限26.3%;同時,由于其生產(chǎn)工序少,逐步量產(chǎn)后,生產(chǎn)成本可以進(jìn)一步壓縮,有望接棒成為下一代主流技術(shù),因此2-3年內(nèi)TOPCon技術(shù)存在技術(shù)迭代風(fēng)險。
3、存在用工短缺問題。光伏產(chǎn)業(yè)是勞動密集型產(chǎn)業(yè),對一線操作工人需求量大。以8GWTOPCon電池片新上產(chǎn)線計算,通常需要1200個工人,因此每GW約需要工人150名,66GW的新上量產(chǎn)能可能需要近萬名工人。而近年來,勞動力不穩(wěn)定問題一直困擾著我市光伏企業(yè)。隨著TOPCon產(chǎn)線的擴(kuò)增,地方對于用工需求也會逐步擴(kuò)大,“用工荒”問題可能會成為未來困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的持續(xù)性問題。
五、地方TOPCon電池片產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
(一)在建項目搶先達(dá)產(chǎn)
目前,結(jié)合公開數(shù)據(jù),TOPCon產(chǎn)線投資內(nèi)部收益率較高,達(dá)17.8%,未來預(yù)計隨著更多企業(yè)的涌入,競爭加劇,先發(fā)企業(yè)將采取降價以維護(hù)市場份額,使得整體產(chǎn)線收入呈現(xiàn)下降趨勢,因此目前政府和國有投資平臺可大力扶持相關(guān)在擴(kuò)建項目,使其迅速形成產(chǎn)能,搶占市場先機(jī),快速取得投資回報。同時先發(fā)企業(yè)更容易匯聚上下游優(yōu)勢資源,如設(shè)備、輔材等,更新迭代期第一時間完成更新優(yōu)化,可能持續(xù)在效率、成本上維持領(lǐng)先。
(二)擴(kuò)產(chǎn)增效并行推進(jìn)
目前,TOPCon電池產(chǎn)線初始投資金額在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中處于較高水平,平均3億元/GW的擴(kuò)產(chǎn),典型模式為政府代建廠房、提供設(shè)備補(bǔ)貼,政府投入占比高。以中科云網(wǎng)(高郵)8GW的TOPCon電池項目為例,先期擬投資總額為12億元,政府廠房代建加設(shè)備補(bǔ)貼,合計達(dá)3.6億左右。政府應(yīng)當(dāng)綜合考量市場產(chǎn)銷比,及企業(yè)實際終端銷售能力,以企業(yè)實際產(chǎn)生效益作為招商出發(fā)點(diǎn),考慮回報周期,避免盲目投資。
(三)加速儲備前沿技術(shù)
結(jié)合上市公司公布數(shù)據(jù),目前TOPCon產(chǎn)線平均投資回收周期為5年左右。根據(jù)前述分析,目前與TOPCon電池處于競爭賽道的還有其他技術(shù)路徑,地方政府對于招引項目及存量產(chǎn)線升級的考量上,應(yīng)做到“未雨綢繆”,注重多技術(shù)路徑的平衡,提前做好新技術(shù)產(chǎn)線的布局,保證在技術(shù)迭代時能夠做好供給和收益的平穩(wěn)過渡。
(四)不斷完善產(chǎn)業(yè)鏈條
目前,雖然我市對于TOPCon電池生產(chǎn)的整體產(chǎn)業(yè)鏈條均有布局,但是重點(diǎn)主要集中在利潤較低、競爭激烈的電池片和組件環(huán)節(jié),對于硅料和光伏設(shè)備領(lǐng)域,缺乏相應(yīng)的龍頭企業(yè)支撐,需要進(jìn)一步加強(qiáng)。隨著TOPCon電池片高速擴(kuò)產(chǎn),對于光伏設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)來說將持續(xù)利好,建議重點(diǎn)招引此類企業(yè),避免競爭加劇的同時還能充分享受到市場快速擴(kuò)張的紅利。
(五)加快儲備產(chǎn)業(yè)人才
TOPCon電池雖目前處于放量階段,但由規(guī)劃到投產(chǎn),再到形成穩(wěn)定的產(chǎn)出仍有較大的距離,這期間仍需要不斷的技術(shù)攻堅、工藝提升,因此在研發(fā)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)仍需要大量的人才儲備。地方應(yīng)加大人才招引力度,做好政策配套,助力擴(kuò)產(chǎn)企業(yè)建立穩(wěn)定的人才隊伍,同時鼓勵相關(guān)企業(yè)成立研發(fā)中心、研究院等科技成果轉(zhuǎn)化平臺,進(jìn)一步提升企業(yè)競爭力。
項目組成員:許旻 張亞 趙宣 徐力群
附件
全市新建電池片項目匯總表
序號 |
產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié) |
項目名稱 |
區(qū)域 |
建設(shè)單位 |
產(chǎn)能 |
硅片尺寸 |
技術(shù)路線 |
預(yù)計總投資(億元) |
預(yù)計建設(shè)周期 |
|
(mm) |
晶體結(jié)構(gòu) |
電路結(jié)構(gòu) |
||||||||
1 |
電池及組件 |
電池項目 |
開發(fā)區(qū) |
晶澳(揚(yáng)州)太陽能科技有限公司 |
20GW |
182 |
N型單晶 |
TOPCon |
105 |
2022.10-2023.6 |
2 |
新型光伏電池 |
高郵市 |
揚(yáng)州中環(huán)半導(dǎo)體科技有限公司 |
8GW |
182 |
N型單晶 |
TOPCon |
50 |
7個月 |
|
3 |
超高效太陽能電池片項目 |
開發(fā)區(qū) |
揚(yáng)州阿特斯太陽能電池有限公司 |
14GW |
210 |
N型單晶 |
TOPCon |
45 |
7個月 |
|
4 |
電池項目 |
開發(fā)區(qū) |
揚(yáng)州棒杰新能源科技有限公司 |
10GW |
182/210 |
N型單晶 |
TOPCon |
40 |
2023.1-2023.6 |
|
5 |
電池項目 |
高郵市 |
揚(yáng)州新瑞光電科技有限公司 |
10GW |
182 |
N型單晶 |
TOPCon+HJT |
50 |
2023.5-2023年底 |
|
6 |
單晶N型光伏電池 |
高郵市 |
中科云網(wǎng)(高郵) |
8GW |
182 |
N型單晶 |
TOPCon |
50 |
一期4GW 2023.11 |
|
合計 |
70GW |
|
340 |
|
國金集團(tuán)
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