2022年中国光伏电池片产业发展趋势及重点公司研究报告（70页）.pdf资源-CSDN文库

燃料电池

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2022 年深度行业分析研究报告

正文目录

1. 引言 ................................................................................................................................................................................... 6

2. 电池片简介及发展趋势 ...................................................................................................................................................6

2.1. 定义：电池片是光伏发电核心部件，其技术路线和工艺水平直接影响光伏系统发电效率和使用寿命 .6

2.2. 原理：光生伏特效应与 PN 结 ........................................................................................................................... 9

2.3. 分类：根据衬底硅片类型，分为 P 型电池片和 N 型电池片 ...................................................................... 10

2.4. 生产流程：主要概括为 6 个流程，不同种类电池生产流程有所差异 ....................................................... 12

2.5. 发展趋势：全国电池片产量高速增长，N 型电池技术效率跃升新高度 ....................................................14

2.5.1. 全国电池片产量高速增长，近十年光伏电池片产量 CAGR 为 33.5% ..........................................14

2.5.2. PERC 电池产能占比 91%，短期仍然占据主流地位 .......................................................................15

2.5.3. N 型电池转换效率优势明显，将成为下一代技术方向 ....................................................................20

3. TOPCon 电池：接轨 PERC 产线，产业化进度最快 ...............................................................................................22

3.1. 简介：采用量子隧穿效应，LPCVD 为当前主流工艺路线 .........................................................................22

3.1.1. N 型硅衬底，采用隧穿氧化层钝化接触技术 ....................................................................................22

3.1.2. TOPCon 技术概念起源于 2013 年，规模化应用或将开启 ............................................................. 23

3.1.3. 多种技术路线并进，LPCVD 工艺为当前主流 ................................................................................. 24

3.2. 转换效率：理论转换效率高达 28.7%，量产效率为 24%~24.5% ..............................................................24

3.3. 成本端：兼容 PERC 产线设备，大硅片+银铝浆进一步推动成本下降 .................................................... 26

3.3.1. 兼容并延长 PERC 产线的生命周期，短期看最具性价比 ...............................................................26

3.3.2. 非硅成本逐渐逼近 PERC，良率仍有提升空间 ................................................................................27

3.4. 产能规划：预计 2022 年 TOPCon 落地产能有望超过 50GW .................................................................... 28

4. HJT 电池：颠覆性技术异军突起，产业化降本路径清晰明确 ...............................................................................30

4.1. 简介：采用异质结替代同质结，异质结电池诞生逾 30 年 ..........................................................................30

4.1.1. 异质结替代同质结，本征富氢非晶硅膜为核心工艺 ........................................................................30

4.1.2. HJT 电池技术起源于 1974 年，国内厂商加快产业化步伐 .............................................................31

4.2. 转换效率：理论转换效率为 28.5%，量产效率为 24%~24.5% ..................................................................32

4.3. 成本端：成本仍处高位，多种降本路线齐头并进 ........................................................................................35

4.3.1. 高成本导致竞争力不足，限制 HJT 电池规模化生产 ......................................................................35

4.3.2. 材料端：银浆、靶材、硅片都是 HJT 电池未来主要的降本路径 ..................................................37

4.3.3. 设备端：国产替代加速，未来 HJT 设备有望降至 3 亿元/GW ......................................................39

4.4. 产能规划：预计 2022 年新增产能 20-30GW .................................................................................................39

5. IBC 电池：平台型长期电池技术路线，国内仍难实现大规模量产 ........................................................................41

5.1. 简介：采用交叉指式背接触结构，XBC 为当前热门发展方向 .................................................................. 41

5.1.1. 正面无金属栅线，优势与挑战并存 .................................................................................................... 41

5.1.2. IBC 电池技术起源于 1975 年，XBC 为当前热门发展方向 ............................................................ 42

5.1.3. 制作工艺：制程步骤复杂，工艺难度大 ............................................................................................43

5.2. 转换效率：经典 IBC 效率溢价难以覆盖成本溢价，TBC+HBC 吸引产业转型 ...................................... 45

5.3. 成本端：精简工艺步骤和降低制造成本是降本核心，XBC 降本路线与融合前的技术具有相关性 ..... 48

5.4. 产能规划：头部厂商布局，预计今年少量产能落地 ....................................................................................48

6. 相关标的 .........................................................................................................................................................................49

6.1. 隆基绿能 .............................................................................................................................................................49

6.1.1. 光伏组件一体化龙头，全面布局零碳赛道 ........................................................................................49

6.1.2. 业绩维持高速增长，盈利能力稳定 .................................................................................................... 50

6.1.3. 增资扩产单晶电池片，光伏电池转换效率屡创新高 ........................................................................51

6.2. 通威股份 .............................................................................................................................................................52

6.2.1. 全球电池片龙头，HJT、TOPCon 新技术加速研发 ........................................................................52

6.2.2. 业绩维持高速增长，现金流大幅增加 ................................................................................................53

6.2.3. 单晶 PERC 电池平均非硅成本持续下降，HJT、TOPCon 新技术加速研发 .............................. 55

6.3. 晶科能源 .............................................................................................................................................................56

6.3.1. 全球组件龙头，专注光伏中游制造环节 ............................................................................................56

6.3.2. 营业收入稳步增长，毛利率保持稳定 ................................................................................................57

6.3.3. TOPCon 电池研发能力领先，N 型电池片开始放量 ........................................................................59

6.4. 晶澳科技 .............................................................................................................................................................59

6.4.1. 光伏组件一体化龙头，垂直一体化率高达 80% ...............................................................................59

6.4.2. 业绩维持高速增长，盈利能力趋向稳定 ............................................................................................60

6.4.3. PERC 电池奠定坚实基础，6.5GW TOPCon 电池放量在即 ...........................................................62

6.5. 天合光能 .............................................................................................................................................................62

6.5.1. 光伏组件国际化领军者，出货量常年全球领先 ................................................................................62

6.5.2. 业绩亮眼增长可期，费用率控制得当持续下降 ................................................................................64

6.5.3. 研发和量产效率行业领先，开启 TOPCon 电池产业化进程 .......................................................... 66

6.6. 爱旭股份 .............................................................................................................................................................66

6.6.1. 光伏电池后起之秀，产品创新引领行业发展 ....................................................................................66

6.6.2. 业绩持续高速增长，费用管控效果显著 ............................................................................................68

6.6.3. 研发技术优势凸显，高效 ABC 电池引领组件技术迭代 ................................................................. 70

图表目录

图表 1. 光伏产业链梳理 ...................................................................................................................................................... 6

图表 2. 传统光伏电池片结构示意图 .................................................................................................................................. 7

图表 3. 单晶单面光伏电池片成本结构 .............................................................................................................................. 8

图表 4. 单晶双面光伏电池片成本结构 .............................................................................................................................. 8

图表 5. 光伏组件成本构成 .................................................................................................................................................. 8

图表 6. 本节术语概览 .......................................................................................................................................................... 9

图表 7. PN 结内部电场 .......................................................................................................................................................10

图表 8. 光生伏特效应 ........................................................................................................................................................ 10

图表 9. 本节术语概览 ........................................................................................................................................................ 10

图表 10. 电池片技术路线图 .............................................................................................................................................. 11

图表 11. 本节术语概览 ...................................................................................................................................................... 12

图表 12. 陷光原理 .............................................................................................................................................................. 12

图表 13. 传统电池片生产工艺流程 ..................................................................................................................................13

图表 14. 各种电池工艺步骤 .............................................................................................................................................. 14

图表 15. 2011-2021 年中国电池片产量 .............................................................................................................................15

图表 16. 本节术语概览 ...................................................................................................................................................... 15

图表 17. PERC 电池与常规 BSF 电池结构对比 ............................................................................................................. 16

图表 18. PERC 电池生产工艺流程 ...................................................................................................................................17

图表 19. PERC 电池发展历程 ........................................................................................................................................... 18

图表 20. PERC 电池量产效率变化趋势 ...........................................................................................................................19

图表 21. PERC 电池最高效率变化趋势 ...........................................................................................................................19

图表 22. 2016-2021 不同技术路线电池渗透率 ................................................................................................................ 19

图表 23. 2021-2030 年电池技术市场占比变化趋势 ........................................................................................................ 20

图表 24. 2012-2030E 年国内电池片量产转换效率发展趋势 ........................................................................................ 21

图表 25. 本节术语概览 ...................................................................................................................................................... 22

图表 26. TOPCon 电池结构图 ...........................................................................................................................................22

图表 27. TOPCon 电池发展历程 .......................................................................................................................................23

图表 28. TOPCon 主要工艺技术路线 ...............................................................................................................................24

图表 29. 不同电子/空穴选择性接触材料组成的电池极限效率（ISFH 测算版本） ................................................. 25

图表 30. 不同电子/空穴选择性接触材料组成的电池极限效（隆基最新测算版本） ................................................25

图表 31. N 型 TOPCon 最高效率记录 ..............................................................................................................................26

图表 32. TOPCon 与 PERC 电池技术工艺及设备改造情况 ........................................................................................ 27

图表 33. TOPCon 电池成本结构 .......................................................................................................................................28

图表 34. 头部电池厂商 TOPCon 扩产计划及进度单位：GW（截至 2022 年 6 月） .............................................29

图表 35. 本节术语概览 ...................................................................................................................................................... 30

图表 36. HJT 异质结电池结构图 ...................................................................................................................................... 31

图表 37. HJT 电池发展历程 .............................................................................................................................................. 32

图表 38. HJT 最高转换效率（国际认证） ......................................................................................................................33

图表 39. HJT 最高转换效率（非国际认证） ..................................................................................................................33

图表 40. 各种类电池温度系数 ..........................................................................................................................................34

图表 41. HJT 电池与 TOPCon 电池工艺步骤比较 .........................................................................................................35

图表 42. 2022 年 PERC 电池与 HJT 电池成本对比 .......................................................................................................36

图表 43. HJT 成本结构 ...................................................................................................................................................... 37

图表 44. HJT 非硅成本结构 .............................................................................................................................................. 37

图表 45. 高低温银浆对比 .................................................................................................................................................. 37

图表 46. 不同技术银浆耗量（mg/片） ........................................................................................................................... 38

图表 47. N 型硅片厚度变化趋势（μm） ......................................................................................................................... 39

图表 48. HJT 电池规划产能统计（截至 2022 年 6 月） ................................................................................................40

图表 49. 本节术语概览 ...................................................................................................................................................... 41

图表 50. IBC 电池结构图 ...................................................................................................................................................41

图表 51. IBC 电池发展历程 ...............................................................................................................................................43

图表 52. IBC 电池工艺流程 ...............................................................................................................................................44

图表 53. FFE 结构的 IBC 空穴电流模拟 ......................................................................................................................... 44

图表 54. FSF 结构的 IBC 空穴电流模拟 ..........................................................................................................................44

图表 55. SunPower 公司 IBC 电池发展历程 ...................................................................................................................45

图表 56. IBC 电池工艺路线 ...............................................................................................................................................46

图表 57. HBC 电池结构 ..................................................................................................................................................... 46

图表 58. SunPower 的 TBC 电池结构 .............................................................................................................................. 47

图表 59. 各电池技术效率对比 ..........................................................................................................................................47

图表 60. 各电池技术路线成本对比 ..................................................................................................................................48

图表 61. XBC 电池产能规划统计（截至 2022 年 6 月） ...............................................................................................49

图表 62. 隆基绿能历史沿革 .............................................................................................................................................. 49

图表 63. 隆基绿能股权结构 .............................................................................................................................................. 50

图表 64. 隆基绿能历年营收变动趋势 ..............................................................................................................................50

图表 65. 隆基绿能历年归母净利润变动趋势 ..................................................................................................................50

图表 66. 隆基绿能毛利率与净利率变动趋势 ..................................................................................................................51

图表 67. 隆基绿能期间费用率变动趋势 ..........................................................................................................................51

图表 69. 通威股份历史沿革 .............................................................................................................................................. 53

图表 70. 通威股份股权结构 .............................................................................................................................................. 53

图表 71. 通威股份历年营收变动趋势 ..............................................................................................................................54

图表 72. 通威股份历年归母净利润变动趋势 ..................................................................................................................54

图表 73. 通威股份毛利率与净利率变动趋势 ..................................................................................................................55

图表 74. 通威股份期间费用率变动趋势 ..........................................................................................................................55

图表 76. 晶科能源历史沿革 .............................................................................................................................................. 56

图表 77. 晶科能源股权结构 .............................................................................................................................................. 57

图表 78. 晶科能源历年营收变动趋势 ..............................................................................................................................57

图表 79. 晶科能源历年归母净利润变动趋势 ..................................................................................................................57

图表 80. 晶科能源毛利率与净利率变动趋势 ..................................................................................................................58

图表 81. 晶科能源期间费用率变动趋势 ..........................................................................................................................58

图表 83. 晶澳科技历史沿革 .............................................................................................................................................. 59

图表 84. 晶澳科技股权结构 .............................................................................................................................................. 60

图表 85. 晶澳科技历年营收变动趋势 ..............................................................................................................................61

图表 86. 晶澳科技历年归母净利润变动趋势 ..................................................................................................................61

图表 87. 晶澳科技毛利率与净利率变动趋势 ..................................................................................................................61

图表 88. 晶澳科技期间费用率变动趋势 ..........................................................................................................................61

图表 90. 天合光能历史沿革 .............................................................................................................................................. 63

图表 91. 天合光能股权结构 .............................................................................................................................................. 64

图表 92. 天合光能历年营收变动趋势 ..............................................................................................................................65

图表 93. 天合光能历年归母净利润变动趋势 ..................................................................................................................65

图表 94. 天合光能毛利率与净利率变动趋势 ..................................................................................................................65

图表 95. 天合光能期间费用率变动趋势 ..........................................................................................................................65

图表 97. 爱旭股份历史沿革 .............................................................................................................................................. 67

图表 98. 爱旭股份股权结构 .............................................................................................................................................. 68