中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書
(2024年)
高效異質(zhì)結(jié)俱樂部
SOLARZOOM新能源智庫
高效異質(zhì)結(jié)俱樂部創(chuàng)始成員單位
安徽光勢能新能源科技有限公司
安徽華晟新能源科技股份有限公司
東方日升新能源股份有限公司
廣東明陽光伏產(chǎn)業(yè)有限公司
廣東泉為科技股份有限公司
國晟世安科技股份有限公司
金剛光伏股份有限公司
璉升光伏科技有限公司
浙江愛康新能源科技股份有限公司
浙江潤海新能源有限公司
(以上按中文首字母排序)
序 言
2020年以來,光伏平價、全球碳零凈排、歐洲能源危機三大事件推動了光伏制造市場需求從100GW出頭的規(guī)模快速增長到了500GW以上。這也催生了光伏電池技術(shù)的跨越式發(fā)展,光伏制造業(yè)逐步從“由硅片技術(shù)進步主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的十年”進入“由電池技術(shù)進步主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的新十年”。
進入2024年后,全球光儲平價的經(jīng)濟性條件全面成立,全球金融市場即將迎來降息大周期,銀價創(chuàng)十一年以來新高。在此背景下,HJT電池首次登上光伏制造業(yè)的歷史舞臺。HJT電池組件能否實現(xiàn)740W+量產(chǎn)功率,能否實現(xiàn)量產(chǎn)生產(chǎn)成本與TOPCon技術(shù)打平,能否實現(xiàn)國內(nèi)、外各10GW級的量產(chǎn)出貨,決定了2024年能否成為HJT電池技術(shù)真正的元年。
2024年3月11日,由十家HJT電池組件企業(yè)共同發(fā)起的高效異質(zhì)結(jié)俱樂部(簡稱“740W+俱樂部”)在上海成立。俱樂部旨在匯聚產(chǎn)業(yè)精英,共同推動光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和生態(tài)構(gòu)建。同時,十家發(fā)起企業(yè)以俱樂部為平臺,加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游的溝通與合作,實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補、互助共贏,共同提升中國光伏產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。
本《中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》作為高效異質(zhì)結(jié)俱樂部的公開規(guī)范報告,在SOLARZOOM新能源智庫的主筆下,集高效異質(zhì)結(jié)俱樂部全體成員的共識,將立足于HJT這一光伏制造第三代平臺級電池技術(shù),針對HJT的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模、HJT電池組件的技術(shù)標準、技術(shù)進步路線圖、生產(chǎn)成本分解、客戶價值等問題給出行業(yè)性的指引。我們將結(jié)合HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展所受到的國際政治經(jīng)濟形勢、技術(shù)及市場環(huán)境的影響,合理預(yù)測HJT產(chǎn)業(yè)的未來趨勢,真正起到行業(yè)引領(lǐng)的作用,為HJT產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)及其上下游的發(fā)展規(guī)劃提供一個相對客觀的依據(jù)。
我們衷心祝愿:今日之HJT產(chǎn)業(yè),將成為2030年的光伏產(chǎn)業(yè);今日之光儲電力,將成為2050年的能源產(chǎn)業(yè)。
高效異質(zhì)結(jié)俱樂部
SOLARZOOM新能源智庫
2024年6月12日
目 錄
第一章 HJT的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模
一、 HJT電池產(chǎn)能
二、 全球光伏新增裝機量及光伏組件出貨量預(yù)測
三、 全球HJT組件出貨量及HJT組件出貨滲透率預(yù)測
第二章 HJT組件技術(shù)標準建議
一、 HJT組件外觀標準建議
二、 HJT組件EL標準建議
第三章 HJT電池組件的技術(shù)路線圖
一、 HJT電池組件技術(shù)進步的兩大方向
二、 提效型技術(shù)進步
三、 降本型技術(shù)進步
四、 改變HJT電池結(jié)構(gòu)的重大技術(shù)升級
五、 HJT及其疊層電池組件量產(chǎn)技術(shù)路線圖
第四章 HJT電池組件的生產(chǎn)成本分解
一、 不同配置HJT電池組件的物料清單
二、 不同配置HJT電池組件的生產(chǎn)成本分解
第五章 HJT電池組件的客戶價值
一、 不同維度的最大價值:光伏組件應(yīng)用端客戶的永恒追求
二、 國內(nèi)大型集中式電站客戶
三、 海外高電價市場屋頂分布式光伏客戶
第一章HJT的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模
一、HJT電池產(chǎn)能
當前,全球先進HJT電池產(chǎn)能絕大多數(shù)集中于國內(nèi)。截止2024年6月,國內(nèi)現(xiàn)有已投產(chǎn)HJT電池產(chǎn)線數(shù)量約67條,已投產(chǎn)HJT電池產(chǎn)能規(guī)模約為42.3GW。
表 1 2021年以來的國內(nèi)HJT電池產(chǎn)能
資料來源:中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2024版)、SOLARZOOM新能源智庫
從電池設(shè)備廠商角度看,在截止2024年6月的國內(nèi)HJT電池產(chǎn)能中,邁為產(chǎn)線51條(產(chǎn)能30.9GW),其中雙面微晶產(chǎn)線47條(產(chǎn)能28.6GW);鈞石產(chǎn)線10條(產(chǎn)能8.0GW);理想產(chǎn)線5條(產(chǎn)能2.7GW)。
從HJT電池尺寸角度看,在截止2024年6月的國內(nèi)HJT電池產(chǎn)能中,210半片產(chǎn)線52條(產(chǎn)能33.7GW),210R半片產(chǎn)能9條(產(chǎn)能5.4GW)。
二、全球光伏新增裝機量及光伏組件出貨量預(yù)測
基于國際可再生能源機構(gòu)(IRENA)的統(tǒng)計口徑及數(shù)據(jù),2023年,全球光伏新增裝機量達346GW,全球光伏裝機保有量達1412GW。與此同時,2023年全球光伏發(fā)電量超過16000億kWh,其占全球總發(fā)電量的比例首次突破5%。
從2024年開始,伴隨著光伏組件價格跌至0.80-0.90元/W左右的歷史低位,以及鋰電池價格的大幅降低,全球“1W光伏+2Wh儲能”光儲電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性平價條件得以滿足,光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展即將進入全新的歷史時期。
但在2024年下半年至2025年上半年的國內(nèi)及海外光伏市場,仍有以下三大因素制約光伏新增裝機量的增長:(1)光伏裝機保有量的快速提升導(dǎo)致午間光伏出力時段的電力供求關(guān)系快速惡化,全球儲能的配置仍顯不足,電力約束問題的爆發(fā)將在一段時間內(nèi)抑制部分地區(qū)的光伏新增裝機量,直至高光儲配置比的光儲電站市場成熟;(2)海外金融市場利率在過去一段時間處于較高水平,顯著抑制光伏電站的投資意愿,如全球進入降息周期并出現(xiàn)100BP以上的利率水平下降,則有望刺激光伏新增裝機量;(3)雖然國際油價仍維持在中高水平,但海外天然氣價格已經(jīng)回落至遠低于2022年初俄烏沖突爆發(fā)前的水平,若出現(xiàn)經(jīng)濟高增長或地緣政治危機再次沖擊油氣價格,則將激發(fā)光伏需求。由此,2024年全球光伏新增裝機量恐較難出現(xiàn)兩位數(shù)的增長。
在影響2024年光伏組件出貨量的兩大因素中,除2024年全球光伏新增裝機量增速放緩?fù)猓肮夥M件出貨/新增裝機量”系數(shù)也將伴隨著光伏制造企業(yè)資金鏈的從緊從超高水平逐步回落至常態(tài)。2024年全球光伏組件出貨量或?qū)⒊霈F(xiàn)一定程度的負增長,達510GW左右的水平。
表 2 全球光伏新增裝機量及光伏組件出貨量預(yù)測
資料來源:中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2024版)、SOLARZOOM新能源智庫
注:以上全球光伏新增裝機量歷史數(shù)據(jù)采用IRENA統(tǒng)計口徑
從未來20-30年的較長時期來看,全球光伏新增裝機量、光伏組件出貨量仍將維持大約10年時間的高速增長,直至全球光伏發(fā)電量滲透率超過35-40%,光伏制造才將迎來其歷史性的需求頂峰。根據(jù)預(yù)測,十年后,每年的全球光伏新增裝機量或?qū)⒔咏?000GW,每年的全球光伏組件出貨量或?qū)⒊^3000GW。
資料來源:中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2024版)、SOLARZOOM新能源智庫
圖 1 全球光伏新增裝機量及光伏發(fā)電量滲透率預(yù)測
三、全球HJT組件出貨量及HJT組件出貨滲透率預(yù)測
全球HJT組件出貨量受HJT電池產(chǎn)能及產(chǎn)能利用率的約束,而HJT電池擴產(chǎn)規(guī)模則受到HJT電池企業(yè)每W凈利潤、資本市場融資情況、經(jīng)營管理水平及人才數(shù)量、HJT電池設(shè)備供應(yīng)量等因素的影響。
2024年,HJT電池環(huán)節(jié)景氣將呈現(xiàn)“前低后高”態(tài)勢:一至四季度的HJT電池需求、產(chǎn)能利用率或?qū)⒅鸺旧仙琀JT電池組件價格或?qū)⒃谀甑壮霈F(xiàn)上漲;另一方面,伴隨著降本技術(shù)的逐步量產(chǎn)導(dǎo)入對生產(chǎn)成本的降低,以及產(chǎn)能利用率提升對每W制造費用的顯著攤薄,2024年HJT電池生產(chǎn)成本的主要降幅或?qū)⒊霈F(xiàn)在四季度。故而,HJT電池環(huán)節(jié)或?qū)⒃?024年四季度首次出現(xiàn)全行業(yè)盈利。由此,HJT電池企業(yè)或?qū)?025年上半年開始進入加速擴產(chǎn)的狀態(tài)。
表 3 全球HJT組件出貨量預(yù)測(保守版)
資料來源:中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2024版)、SOLARZOOM新能源智庫
注:HJT組件出貨量含電鍍銅子路線,含HBC、HJT+鈣鈦礦疊層等產(chǎn)品(下同)
表 4 全球HJT組件出貨量預(yù)測(樂觀版)
資料來源:中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2024版)、SOLARZOOM新能源智庫
從2024年4月開始,在高效異質(zhì)結(jié)俱樂部成員的共同推動下,HJT組件與TOPCon組件價格的差異開始顯著縮小。此外,HJT電池組件企業(yè)針對不同的終端市場需求,設(shè)計了高功率BOM配置產(chǎn)品、(保證產(chǎn)品可靠性前提下的)經(jīng)濟型BOM配置產(chǎn)品。其中,高功率BOM配置產(chǎn)品針對高功率市場,追求超高效,采用“適當銀含量的銀包銅、高漿料濕重、全開口網(wǎng)版、高少子壽命硅片、高遷移率靶材、無主柵、光轉(zhuǎn)膜、背面白色鍍膜玻璃”等提效型技術(shù),借HJT的功率優(yōu)勢、每W發(fā)電量優(yōu)勢與高功率TOPCon產(chǎn)品形成競爭優(yōu)勢。經(jīng)濟型BOM配置產(chǎn)品采用“超低銀含量的銀包銅、超低漿料濕重、HJT專用硅片、無銦靶材、多主柵、非光轉(zhuǎn)膜、非網(wǎng)格玻璃”等降本型技術(shù),每W生產(chǎn)成本比高功率BOM配置產(chǎn)品顯著更低,該產(chǎn)品通過低成本及每W發(fā)電量優(yōu)勢與PERC產(chǎn)品、TOPCon產(chǎn)品形成競爭優(yōu)勢。因此,在660-740W+的組件功率區(qū)間內(nèi),HJT電池組件全面具備“以最恰當?shù)漠a(chǎn)品與PERC、TOPCon產(chǎn)品競爭”的超強實力。在全球光伏組件出貨中,HJT將在細分市場上優(yōu)先于PERC、TOPCon技術(shù)挑選訂單。
根據(jù)測算,HJT組件在全球光伏組件出貨量中的滲透率將從2023年的1.4%快速增長至2024年的5%,2025-2027年,HJT組件出貨量滲透率將幾乎以每年翻番以上的速度增長。保守估計:2024-2026年,HJT組件出貨量或?qū)⒎謩e達到25GW、70GW、184GW;2027年,將是HJT組件出貨量滲透率首次達到50%的一年;2028年,將是HJT產(chǎn)品出貨量占據(jù)主力市場優(yōu)勢的一年。
表 5 全球HJT組件出貨滲透率(保守版)
資料來源:中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2024版)、SOLARZOOM新能源智庫
注:HJT組件出貨量含電鍍銅子路線,含HBC、HJT+鈣鈦礦疊層等產(chǎn)品(下同)
資料來源:中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2024版)、SOLARZOOM新能源智庫
圖 2 全球HJT組件出貨量及HJT組件出貨滲透率預(yù)測(保守版)
樂觀估計:2024-2028年,HJT組件出貨量或?qū)⒎謩e達到25GW、90GW、338GW、640GW、903GW;2026年,HJT組件出貨量滲透率首次超過50%。
表 6 全球HJT組件出貨滲透率(樂觀版)
資料來源:中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2024版)、SOLARZOOM新能源智庫
圖 3 全球HJT組件出貨量及HJT組件出貨滲透率預(yù)測(樂觀版)
(HJT產(chǎn)業(yè)鏈價格行情請點閱讀原文查閱)
第二章HJT組件技術(shù)標準建議
為了推動HJT技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2024年5月,經(jīng)高效異質(zhì)結(jié)俱樂部第三次會議討論,初步確定HJT組件外觀及EL標準建議,并由本白皮書正式公布,供HJT組件應(yīng)用端客戶、HJT電池組件企業(yè)、HJT各環(huán)節(jié)供應(yīng)鏈企業(yè)參考。HJT電池、原材料及其他各項技術(shù)標準的建議,待高效異質(zhì)結(jié)俱樂部后續(xù)會議討論后另行公布。
一、HJT組件外觀標準建議
HJT組件外觀標準共10項,列示如下:
表 7 HJT組件外觀標準建議
序號
不良名稱
標準建議
1
碎片/穿孔
碎片/穿孔不允許。
2
缺角/崩邊
1)長度≤3mm,深度不超過邊緣細柵;
2)單片電池片≤1處,單塊組件≤2片;
3)距主柵距離大于5mm;
4)“V”形、鋸齒形不允許;
5) “U”型缺口≤深1mm*長4mm;不得觸及柵線;
6)單片電池片崩邊數(shù)量≤1處,同一組件崩邊電池片數(shù)量≤3片。
3
異物
導(dǎo)電異物:
1)空白區(qū)域 A≤0.5mm2,不計;A≤2mm2 ,不超過2 個;A≤4mm2,不超過 1 個;且距組件玻璃邊沿>5mm, 不能引起內(nèi)部導(dǎo)通,最小電氣間隙>1mm,總數(shù)量≤2 個;
2)焊錫絲長度 L≤5mm,允許;錫渣 0.5mm2≤A≤3mm2,允許;A<0.5mm2忽略不計;同一片電池片上只允許有一個錫絲或錫渣,組件上的錫絲與錫渣總數(shù)≤2 個;
3)昆蟲、頭發(fā)、油漬等一律不允許;
4)片與片之間有錫渣或?qū)щ姰愇?,面積(長*寬)≤1 mm2,不能導(dǎo)致片與片之間導(dǎo)通,允許。
非導(dǎo)電異物:
1)電池區(qū)域允許非導(dǎo)電異物 A≤0.5mm2,不計;A≤3mm2或L≤5mm,Q≤2(助焊劑殘留,允許 Q≤2%電池片數(shù))。雙面組件背面:A≤6mm2,Q≤3 或 A≤15*0.5mm2, Q≤5;A≤0.5mm2,不計;
2)空白區(qū)域:非導(dǎo)電異物 A≤0.5mm2,不計,L≤10mm 或A≤3mm2,Q≤2。
黑色膠膜背面導(dǎo)電或非導(dǎo)電異物:
異物面積≤1mm2個數(shù)不計,異物面積≤10mm2或長度≤20mm,數(shù)量≤3個。
4
氣泡
EVA:
1)電池片上氣泡缺陷個數(shù)如下:氣泡直徑<1mm,數(shù)量不計;氣泡直徑1-2mm,數(shù)量≤3個,氣泡直徑>2mm,不允許;
2)在電池區(qū)域以外允許面積≤2mm2的層壓氣泡≤4個,且氣泡不得使組件邊緣與帶電體之間形成連通(去除氣泡面積,帶電體距離組件邊緣需滿足爬電距離要求);
3)非電池片區(qū)域≤0.5mm2忽略不計。
EPE/POE:
1)氣泡不得引起內(nèi)部短路;
2)電池片上氣泡缺陷個數(shù)如下:氣泡直徑<1mm,數(shù)量不計;氣泡直徑1-2mm,數(shù)量≤3個,氣泡直徑>2mm,不允許;
3)非電池片區(qū)域氣泡缺陷個數(shù)如下:氣泡直徑≤1.5mm,數(shù)量不計;氣泡直徑1.5-3mm,數(shù)量≤5個,氣泡直徑>3mm,不允許;
4)異物導(dǎo)致的氣泡不允許。
密集型氣泡(EVA/EPE/POE):
氣泡與氣泡的間距<3mm,且氣泡數(shù)量≥3個視為密集氣泡,密集氣泡群≤2處。
5
片間距/串間距
1)常規(guī)組件≥1.0mm;
2)小間距組件片間距≥0.2mm,且有透光;
3)串間距≥0.5mm。
6
膠膜未溶
不允許。
7
色差
1000Lux光照或以上光強,距離組件0.8M-1M處組件正面:不允許存在明顯跳色;背面:不控制。
8
阻水膠外觀
1)阻水膠不覆蓋匯流條及電池片;
2)阻水膠斷膠缺膠不允許。
9
焊帶與匯流條搭接
1)未剪焊帶超出匯流條≤2mm;
2)搭接有效尺寸≥2/3匯流條寬度;
3)匯流條允許長出 0-6mm。
10
焊帶偏移(非0BB技術(shù))
1)互聯(lián)條整體偏移:正面焊帶不允許超出pad點,發(fā)生整體偏移的數(shù)量≤電池片總數(shù)的10%;
2)頭、尾處焊帶偏移超過電池片頭尾pad點邊緣≤3mm,連續(xù)且完全露出的pad點≤2個;單片數(shù)量≤3根;總數(shù)≤10片;
3)焊帶弧形偏移,偏離主柵不得超過2mm;連續(xù)且完全露出的pad點≤2個;每件≤電池片總數(shù)的5%;
4)背面焊帶標準和正面一致。
資料來源:中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2024版)
注:0BB技術(shù)方案不涉及pad點,焊帶偏移中的有關(guān)標準不適用
二、HJT組件EL標準建議
HJT組件EL標準共12項,列示如下:
表 8 HJT組件EL標準建議
序號
不良名稱
標準建議
1
線狀隱裂
q≤3,Q≤電池片總數(shù)的 6%;橫向貫穿允許,縱向不允許貫穿,主柵區(qū)域外側(cè)不允許貫穿,貫穿:q≤1,Q≤2。
2
隱裂(交叉/網(wǎng)狀)
1)交叉裂或箭頭裂中,較長的隱裂長度≤1/15 電池片長;
2)單片電池片允許隱裂數(shù)量≤1 處,單塊組件最多允許 4%的電池片總片數(shù);
3)網(wǎng)狀裂不允許。
3
失效
1)失效區(qū)域面積≤單片電池片面積的3%;
2)Q≤電池片總數(shù)的3%。
4
斷柵
1)斷柵面積≤單片電池片面積的4%,忽略不計;
2)單片電池片面積的 4%<斷柵面積≤單片電池片面積的 10%,Q≤電池片總數(shù)的 10%;
3)斷柵面積>單片電池片面積的10%,不允許。
5
黑斑/條狀黑斑
1)程度比圖例黑斑輕微或相當,片數(shù)忽略不計;
2)程度比圖例嚴重,Q≤電池片總數(shù)的 15%;
3)沿主柵線規(guī)則條狀黑斑:黑斑面積≤單片電池片面積的 25%,Q≤電池片總數(shù)的 4%,黑斑面積>單片電池片面積的 25%,不允許。
6
吸盤印
1)達到或超過圖例嚴重程度的吸盤印,不允許;
2)未達到圖例嚴重標準的吸盤印,數(shù)量不計。
7
黑心、同心圓