TOPCon電池行業(yè)情況及相關建議
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,具有光電轉化效率高,發(fā)電功率衰減低,長波響應好等特點。同時,TOPCon電池片因與市場主流的PERC電池片產線具有較高的兼容性,從生產流程來看,通過新增多晶硅薄膜沉積等設備即可與現(xiàn)有PERC電池片產線兼容。因此,受到存量頭部光伏企業(yè)的青睞,紛紛對現(xiàn)有產線進行升級改造,積極布局TOPCon電池片產能。TOPcon電池片也是目前擴產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技術為主),但當前PERC電池平均量產效率為23.2%,理論轉換效率極限為24.5%,量產效率已逼近其效率的理論極限,導致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型電池具有轉換效率高、雙面率高、溫度系數(shù)低、幾乎無光衰、弱光效應好等優(yōu)點,受到市場追捧。從2022年開始,N型電池市場占有率逐步擴大,并逐漸取代P型電池。

(二)N型電池片對比分析
1、技術路徑對比
N型電池又主要分為TOPCon、HJT(異質結)、IBC三種,其技術特點如下:
|
|
PERC |
TOPCon |
HJT |
IBC |
| 量產性 |
最成熟 |
較容易 |
產能爬坡 |
加速量產 |
| 技術難度 |
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,有望超過30% |
29.1% |
| 量產轉換效率 |
23.4% |
24.5% |
25.05% |
24% |
| 現(xiàn)有產線兼容性 |
最主流 |
容易兼容 |
完全不兼容 |
部分兼容 |
| 設備投資(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工藝復雜,量產轉換率低,且投資額高,暫不被主流市場認可,目前能得到商業(yè)化普及的其實只有TOPCon和HJT兩種。
2、經濟性對比
根據(jù)中泰證券測算,基于終端運營視角,TOPcon相比HJT更具備經濟性,即電池轉換效率帶來的溢價高于成本端的增幅,這一結論與當前TOPCon擴產超預期的事實一致。而這種溢價隨著轉換效率的進一步提升將進一步拉開,在此背景下,TOPcon擴產仍有望保持高增速。
基于最新的量產線數(shù)據(jù),TOPcon和HJT在轉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產線凈利潤相差約1億元。因此在量產效率不占優(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(2-3年)無法實現(xiàn),TOPcon仍是擴產主流。
(三)綜合判斷
從短期來看,TOPCon因經濟性、性價比優(yōu)勢凸顯,在N型技術中脫穎而出,大規(guī)模產能率先落地。從長期來看,隨著HJT降本技術逐一突破,轉換效率進一步提高,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年內有望超過TOPCon。

三、TOPCon電池片行業(yè)現(xiàn)狀及政策分析
(一)國內外市場容量和供需風險分析
1、TOPCon電池片市場容量和發(fā)展預期
2022年全球光伏新增裝機230GW,同比增加35.3%,國內光伏新增裝機87.41GW,同比增加59.3%,中國光伏新增裝機占全球的37.8%。中國光伏行業(yè)協(xié)會預計,在樂觀情況下2030年全球光伏新增裝機520GW,中國光伏新增裝機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,復合增長率分別是34.5%、29.8%。
2、TOPCon電池片擴產現(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,2022全年TOPCon電池擴產超過80GW。我國在2023-2025年將迎來高峰期,年均擴產規(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,積極在各地擴建TOPCon電池片產能,如晶科能源、天和光能、晶澳科技、通威股份、中來股份等。
(2)上市公司跨界轉型
該梯隊廠商傳統(tǒng)業(yè)務發(fā)展不利,亟需轉型開展新興業(yè)務,較為依賴當?shù)卣Y源,如皇氏股份、中科云網、沐邦高科等。
| 公司名稱 |
主營業(yè)務 |
光伏產業(yè)布局情況 |
| 皇氏集團 |
乳制品生產銷售 |
在安徽阜陽投資建設20GW TOPcon電池和2GW組件項目;與黑金光電布局鈣鈦礦技術研發(fā)。 |
| 中科云網 |
餐飲+互聯(lián)網游戲 |
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能批復而取消合作;同年11月,與高郵同翎新能源成立合資公司,計劃建設8GW的TOPcon產線。 |
| 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單晶硅棒產能;2022年7月,與梧州簽訂協(xié)議,建設10GW的TOPcon產線。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電池供需及抗風險分析
我國TOPCon電池片2023-2025年年均擴產規(guī)模有望超200GW,則我國最近兩年的擴產產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)擴產、全球光伏裝機市場及TOPCon電池片滲透率增長不及預期,則擴產產能面臨無法被市場充分消化,存在產能過剩以及價格競爭的風險。
當可預期的市場風險來臨時,則充分考驗TOPCon電池片廠商的抗風險能力。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,具有較強的抗風險能力,而跨界轉型企業(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險。
(二)國內外政策對TOPCon電池片市場的影響
1、積極層面
中國作為光伏產品的全球最大生產國,在光伏產業(yè)方面具備硅料、硅片、電池片、組件全產業(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,光伏產品國內需求也迎來較大的增長。
2、消極層面
2022年我國多晶硅產量占全球比例達86%,硅片占比高達98%,電池片占比高達91%,組件占比達84%。對外出口以組件為主,占比在50%-60%。各國貿易政策或為最大風險,各國正在積極推進新能源產業(yè)鏈供應鏈本土化,除反傾銷、反規(guī)避、提高基本關稅等傳統(tǒng)形式的貿易摩擦、壁壘、限制之外,“人權”“低碳認證”“能效標簽”“可持續(xù)發(fā)展”等都在成為新形式的貿易壁壘,意味著中國光伏企業(yè)面臨更大競爭壓力。國內投資過熱加劇了摩擦和競爭,光伏行業(yè)火爆,吸引眾多產業(yè)資本跨界投資,行業(yè)低水平重復建設,部分環(huán)節(jié)存在產能階段性供大于求的風險。
四、揚州TOPCon電池片產業(yè)情況
(一)基本情況
目前,我市的TOPCon電池除揚州中環(huán)半導體科技有一條8GW產線外,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技術路徑,擴建總產能達70GW,總投資額超過300億元,也足見,目前TOPCon技術路線是擴產的主力軍。
6個項目基本落戶于高郵和經開區(qū),形成較為集中的產能。其中,最大的單體投入項目是晶澳(揚州)的年產20GW單晶N型電池項目,計劃總投資額105億元,達產后預計產品轉化效率達24.8%,高于行業(yè)平均水平。其次,是揚州阿特斯太陽能電池有限公司的14GW項目,揚州棒杰新能源科技有限公司和揚州新瑞光電科技有限公司的10GW項目位居擴建產能的前三位。
從交付時間看,6個項目除中科云網(高郵)項目二期4GW預計達產時間要到2024年之外,其余5家企業(yè)均預計在年內形成計劃產能。最快的如晶澳(揚州)于去年10月開始布局投入,今年6月即可完成項目建設,達產后預計年開票銷售額將達到160億元。
(二)問題與不足
1、存在產能過剩風險。根據(jù)前述研究情況,預計到2030年TOPCon電池片市場容量為249.6GW,而從公布的產線擴建計劃來看,到2023年底揚州的計劃產能已有66GW,全國新增產能預計也將超過200GW。隨著硅料價格的下調,電池相關企業(yè)的銷售凈利率有望上升,加之TOPCon技術路徑目前受到大多數(shù)企業(yè)青睞,擴建規(guī)劃最為集中,且眾多光伏產業(yè)鏈外企業(yè)紛紛加入布局,所以從長遠來看,TOPCon產能可能會進入過剩狀態(tài)。
2、存在技術迭代風險。目前除TOPCon技術路徑外,HJT產線也在不斷搶占市場份額,雖從終端產品來看,兩種技術路徑實現(xiàn)的產品差別不大,但從降本增效路徑來看,HJT可以搭載鈣鈦礦技術,突破現(xiàn)行TOPCon技術的轉換效率極限26.3%;同時,由于其生產工序少,逐步量產后,生產成本可以進一步壓縮,有望接棒成為下一代主流技術,因此2-3年內TOPCon技術存在技術迭代風險。
3、存在用工短缺問題。光伏產業(yè)是勞動密集型產業(yè),對一線操作工人需求量大。以8GWTOPCon電池片新上產線計算,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產線的擴增,地方對于用工需求也會逐步擴大,“用工荒”問題可能會成為未來困擾產業(yè)發(fā)展的持續(xù)性問題。
五、地方TOPCon電池片產業(yè)發(fā)展建議
(一)在建項目搶先達產
目前,結合公開數(shù)據(jù),TOPCon產線投資內部收益率較高,達17.8%,未來預計隨著更多企業(yè)的涌入,競爭加劇,先發(fā)企業(yè)將采取降價以維護市場份額,使得整體產線收入呈現(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在擴建項目,使其迅速形成產能,搶占市場先機,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、成本上維持領先。
(二)擴產增效并行推進
目前,TOPCon電池產線初始投資金額在光伏產業(yè)鏈中處于較高水平,平均3億元/GW的擴產,典型模式為政府代建廠房、提供設備補貼,政府投入占比高。以中科云網(高郵)8GW的TOPCon電池項目為例,先期擬投資總額為12億元,政府廠房代建加設備補貼,合計達3.6億左右。政府應當綜合考量市場產銷比,及企業(yè)實際終端銷售能力,以企業(yè)實際產生效益作為招商出發(fā)點,考慮回報周期,避免盲目投資。
(三)加速儲備前沿技術
結合上市公司公布數(shù)據(jù),目前TOPCon產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路徑,地方政府對于招引項目及存量產線升級的考量上,應做到“未雨綢繆”,注重多技術路徑的平衡,提前做好新技術產線的布局,保證在技術迭代時能夠做好供給和收益的平穩(wěn)過渡。
(四)不斷完善產業(yè)鏈條
目前,雖然我市對于TOPCon電池生產的整體產業(yè)鏈條均有布局,但是重點主要集中在利潤較低、競爭激烈的電池片和組件環(huán)節(jié),對于硅料和光伏設備領域,缺乏相應的龍頭企業(yè)支撐,需要進一步加強。隨著TOPCon電池片高速擴產,對于光伏設備的生產企業(yè)來說將持續(xù)利好,建議重點招引此類企業(yè),避免競爭加劇的同時還能充分享受到市場快速擴張的紅利。
(五)加快儲備產業(yè)人才
TOPCon電池雖目前處于放量階段,但由規(guī)劃到投產,再到形成穩(wěn)定的產出仍有較大的距離,這期間仍需要不斷的技術攻堅、工藝提升,因此在研發(fā)、生產環(huán)節(jié)仍需要大量的人才儲備。地方應加大人才招引力度,做好政策配套,助力擴產企業(yè)建立穩(wěn)定的人才隊伍,同時鼓勵相關企業(yè)成立研發(fā)中心、研究院等科技成果轉化平臺,進一步提升企業(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 |
產業(yè)鏈環(huán)節(jié) |
項目名稱 |
區(qū)域 |
建設單位 |
產能 |
硅片尺寸 |
技術路線 |
預計總投資(億元) |
預計建設周期 |
|
| (mm) |
晶體結構 |
電路結構 |
||||||||
| 1 |
電池及組件 |
電池項目 |
開發(fā)區(qū) |
晶澳(揚州)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 |
揚州中環(huán)半導體科技有限公司 |
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(高郵) |
8GW |
182 |
N型單晶 |
TOPCon |
50 |
一期4GW 2023.11 |
|
| 合計 |
70GW |
|
340 |
|
||||||
國金集團
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