王文静-HJT电池发展现状及成本分析-1-solarbe文库

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HJT 电池技术发展现状及成本分析王文静中科院电工所中国科学院大学太阳电池技术的演变过程背面接触变线接触背面线接触变无接触背面无接触变双面点接触双面点接触变双面无接触第3 页 HJT 电池高效率大尺寸低衰减双面率高工艺简单薄片化无衰减有增效 9095 5 步 160100μm 2425 直接加绒至 210mm 硅片铜栅线钙钛矿叠层电池 HJT 电池的优势截止2021年国际上最高效率记录 4 国际认证非国际认证 25.26 25.26 25.23 25.11 25.05 24.61 24.05 24.68 25.18 25.36 24.68 24.73 24.73 24.20 25.10 24.70 23.00 23.50 24.00 24.50 25.00 25.50 26.005 最新的HJT 电池效率隆基公司2021年6 月1日发布最新的HJT 电池效率 Isc39.48mA/cm 2 Isc39.80mA/cm 2 华晟/ 迈为2021年7 月6日发布最新的HJT 电池效率汉能公司HJT 电池新的世界记录和历史进程徐希祥，Micro-crystalline Silicon Oxide Front ContactLayers for Silicon Heterojunction Solar Cells ，2ndInternational Workshop on SHJ Solar Cells, 2019 ，成都 6 Isc39.61mA/cm 2 迈为2021.5结果汉能2019结果 Isc39.55mA/cm 2迈为公司苏州实验室最高效率认证 7中威公司2020年最新认证结果 8HJT 电池产线的效率更新单位2019 效率 VocmV Jsc mA/cm 2 FF 双面率尺寸cm 2 产线平均效率时间华晟迈为 25.26* 746.2 40.00 84.64 274.50 2021.7.9 隆基 25.26* 748.5 39.48 85.46 244.55 2021.6.1 华晟迈为 25.23* 745.6 39.80 85.03 274.3 24.17 2021.7.2 汉能 25.11* 747.0 39.55 84.98 244.45/Cz 23.5 2019.12 迈为 25.05* 745.5 39.61 84.82 274.3/Cz 2021.5 迈为 24.61* 746.0 39.12 84.33 244.39/Cz 2021 中威 24.05* 744.6 38.60 83.67 244.43 24.1 2020 上海微系统所 23.18* 739.2 38.57 9.36A, M2 81.3 87 242.7/Cz 2019 均石 24.68** 742.8 9.6445 84.21 24.1 2020 华晟/迈为 25.36 741.0 39.90 85.77 90 274.12/Cz 24.17 2021.5 华晟 24.73 745.2 39.28 84.50 90 274.12/Cz 24.17 2021.4 东方日升 24.20 747.6 38.3 84.4 251.99/Cz 23.6 2020 Kaneka 25.10 738.0 40.8 83.5 单面透光 151.9/Cz 2019 * 为ISFH标定 * * 为福建质量检测中心标定 9HJT 电池工艺流程清洗制绒丝印前后电极与烧结测试 PVD制备双面TCO PECVD制备双面非晶硅掺杂层 Cat-CVD制备双面非晶硅掺杂层 RPD制备双面TCO 光注入退火增效24.5效率结构异质结电池的改进方向效率24 → 26 的结构 25.5效率结构 P nc-SiOxH P nc-SiH 11 25.0效率结构24.9 28.7 28.7 24.5 24.9 27.1 24.5 理论效率实验效率 24.05 理论效率27.1 实验效率25.26 25.8 理论效率28.7 实验效率22.5 P-Topcon 背结前表面局域Topcon晶体硅钝化技术之后的技术进步方向HJT 电池成本降低相关因素 HJT成本设备 Ag浆料工艺成本高效率 N型单晶硅 ITO 国产化15亿→9亿→4.5 → 4亿/1GW 接近P型单晶硅价格高8 22.5 →23 →23.5 →24.0 →24.5 350mg/pcs 200mg/pcs 100mg/pcs 双面ITO→单面ITO →SiNx/ITO复合膜银包铜（30）银包铜（50）电镀铜 5BB 9BB 12BB SMBB 0BB 2021年HJT 成本问题之一高性能溢价溢价效率多晶BSF电池 0.528 18.7 单晶PERC电池 0.780 47.5 21.9 多晶组件 1.4 单晶组件 1.59 13.57 2020年8月22日 HJT 电池效率24 ，PERC 电池22.5 ，相差1.5 ，估计应该有电池端溢价25 。 15PERC 与HJT 电池的成本对比测算成本溢价25 16HJT 成本问题之二规模效应组件价格W/元产量/产能 PERC 1.581.65 100GW/200GW Topcon 1.8 /4GW HJT 2.0 /4GW  PERC电池产能达到200MW，导致价格大幅下跌。  但是并没有拉开与HJT电池的价格差距。  HJT电池产能只有4GW 17 HJT 电池目前制造成本0.930.98 元/瓦，对比PERC 技术，HJT 除人力成本外，其他所有成本支出目前均高于PERC ；  同PERC 成本构成一致，80 成本支出来自于硅片和BOM成本；  人力配置上，但由于HJT 核心工序仅4 步，工序流程短，人力成本相比PERC 可减少；  设备成本，HJT 设备价格虽然已大幅下降，但GW 级总价目前仍然是PERC 的2 倍以上；  设备价格高，相应机物料及备品备件的制造成本也增加。 49 32 7 2 4 6 58 22 9 4 2 5 HJT 成本分布 PERC 成本分布名称硅片 BOM 动力人力设备制造 HJT ↑7 ↑84 ↑2 ↓47 ↑109 ↑72 成本问题之三降本潜力 18化学品 10 气体 10 靶材 14 银浆 59 网版 7 HJT PERC 银浆 5BB 350mg/ 片 90mg/ 片正 50mg/ 片背 9BB 200mg/ 片 Super12BB 130mg/ 片 0MM 100mg/ 片银包铜MBB 100mg/ 片（银含量）铜栅线 0mg/ 片非硅材料成本占比 190.95 0.74 0.75 0.03 0.05 0.01 0.006 0.005 0.11 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 2020E 硅片 BOM 动力设备机物料 2021E PERC 元/ 瓦 - - 20 HJT 15 价差 HJT 运营费用预测华晟如上分析 HJT 当前的制造成本通过对硅片、BOM 、动力、设备等方面的解析，依据已明确的降本路线方案，保守预测2021 年底实现制造成本低于0.85 元/瓦，考虑HJT 高效率所带来的组件成本摊薄以及增益发电优势带来的下游电站BOS 成本的节省，假设HJT 电池段15 的价差，将15 计算到成本，2021 年底HJT 电池制造成本将同主流PERC 打平甚至低于PERC 成本。一旦HJT 的规模效应进一步放大，设备、尤其材料的降本效应还会有进一步不同程度的体现，伴随着转换效率的进一步提升，HJT 将正式进入第二阶段“稳步提升 ”，不考虑溢价部分可与PERC 在电池段直接PK ；第三阶段的 “爆发式”增长有望提前到来国内HJT 电池新进企业企业 HJT产能效率地点已建待建批次平均最高金石能源 600MW 1GW 24.1 24.68 福建泉州爱康中智 160MW 1.5GW 24.0 24.3 江苏泰兴山西晋能 220MW 2GW 23.8 24.04 山西太原中威 200MW 0.8GW 23.73 24.6 四川双流国家电投 100MW 1GW 汉能 120MW 23.7 25.11 四川双流上彭 70MW 22.3 浙江嘉兴合肥通威 250MW 1GW 24.4 25.18 安徽合肥华晟新能源 500MW 2GW 24.3 25.26 安徽宣城阿特斯 200MW 24 浙江嘉兴爱康科技捷佳伟创 500MW 1.5GW 浙江长兴东方日升 60MW 1GW 23.6 江苏常州隆基股份 60MW 25.26 陕西咸阳联合再生 100MW企业 HJT产能效率地点已建待建批次平均最高航天机电 0.4GW 上海山煤集团 10GW 山西太原比太科技 6GW 安徽颍上晋锐能源 5GW 中利股份 1GW 江苏常熟爱旭股份 0.25GW 浙江义乌嘉寓股份 2GW 朝阳市龙城区水发集团山东高登赛 1GW 辽宁阜新市国投电力花园电力金石能源 1.5GW 张家口金刚玻璃 5G 苏州中建材 5GW 江阴（2021.6 ）中苏湖广实业 5GW 上饶/ 衢州（2021.7.10 ）合计 2950MW 51.95GW 国内HJT 电池新进企业预计2021年底之前将再有5GW产线的建设华晟2GW、金刚玻璃1.2GW，爱康2GW。结论 1. HJT电池的产线平均效率已经达到24左右，产线良率在96左右。 2. 截至2021年底产能将达到3GW左右，并可能另外签约5GW的产能。2022年HJT电池的产能或将达到10GW左右。 3. 现有HJT产线平台的效率有望提升到24.525。 4. 产线效率在25以上的技术路线已经非常明确，即在前后表面使用掺杂纳米晶硅、掺杂微晶硅、掺杂微晶氧化硅、掺杂微晶碳化硅取代现有的掺杂非晶硅，可以进一步提升效率。 5. 但是目前面临的挑战是产业链与HJT电池特性的适配性问题，这需要一定的时间。谢谢