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思瀚研究院发布《高效光伏异质结电池及组件项目可行性研究报告》
思瀚产业研究院    2024-10-19

(一)项目背景

1、全球能源转型大势所趋

自巴黎协定以来,尽早实现“碳中和”、控制温升已成为全球共识性议题。推动能源转型,用清洁能源替代化石能源是实现碳中和目标的必要途径。主要的碳排放国家均提出了减排承诺,多个国家给出了清洁能源替代的明确目标,并制定了相应的推进政策。

2、世界各地共同吹响碳中和号角

2020年欧盟委员会公布《欧洲气候法》草案,目标到2030年较1990年碳减排55%、到2050年实现碳中和目标(即相较1990年碳减排80—95%)。美国经历过特朗普政府时期的拨乱反正后,2020年拜登政府宣布2万亿美元的投 资计划支持新能源发展,2021年美国重返《巴黎协定》,同时宣布2050年前实现碳中和。

2020年12月12日,中国国家主席习近平在气候雄心峰会上宣布中国将力争在2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。目前全球已有140多个国家提出了碳中和目标,大多承诺在2050年前实现。

3、光伏成长空间巨大

根据国际能源署IEA的统计数据显示,如果各国完整实现了减排的承诺,全球光伏的装机量在2030年将达到3063GW,在2050年将达到9095GW;如果全球要在2050年实现CO2零排放,则2030年的光伏装机量将达到4956GW,2050年的光伏装机量将超过14000GW。

4、度电成本快速下降,经济性优势逐渐凸显

2014年—2021年,全球光伏发电的度电成本大幅下降,全球平均度电成本由1.4元人民币/kWh左右下降至0.38元人民币/kWh左右,许多国家和地区已经实现了平价上网,在经济性上已经明显优于化石能源。随着光伏降本增效的不断进展,光伏发电的经济性进一步凸显。

5、异质结电池优势

异质结电池是一种高效晶硅太阳能电池结构,利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池,即在P型氢化非晶硅和N型氢化非晶硅与N型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜。按照两种材料的导电类型不同,异质结可分为同型异质结(P-p结或N-n结)和异型异质(P-n或p-N)结,多层异质结称为异质结构。

效率上限决定未来主流晶硅电池路线选择:通过复盘PERC电池替代BSF电池,以及TOPCon电池开始替代PERC电池,可以看到晶硅电池的发展一直在朝着更高转换效率的方向去演进,高效率晶硅电池的高量产成本有望随着相关技术和工艺进步而得到解决,未来更有可能成为主流电池路线选择的还是具备更高转换效率上限的晶硅电池。

理论效率方面,HJT电池大于单面POLY的TOPCon电池:晶硅电池的转换效率可分为理论效率、实验室效率和量产效率,从理论效率来看,PERC的理论效率上限仅为24.5%,TOPCon电池在可实现双面POLY的情况下则可达到28.7%的理论效率,若是单面POLY则为27.1%,HJT的理论效率上限为28.5%,与双面POLY的TOPCon电池理论效率接近,但考虑到TOPCon电池实现双面POLY的难度较大,HJT与单面POLY的TOPCon电池相比在理论效率上具有比较优势。

实验室效率方面,HJT电池大于TOPCon电池:2022年9月迈为和sundrive联合开发的M6尺寸无种子层电镀HJT电池转换效率达到26.41%,2022年11月隆基自主研发的HJT电池转换效率达到26.81%,同时,2022年12月晶科能源自主研发的182TOPCon电池转换效率达到26.4%,实验室效率来看HJT电池相较TOPCon电池更高。

HJT电池产品转换效率高,温度系数低,无LID和PID效应,组件功率相对更高,更有可能成为未来主流:

Ø 开路电压高,转换效率高;

Ø 温度系数低,光照升温下功率输出优于常规电池;

Ø 无 LID(光衰)和 PID(电位诱发衰减,常规电池组件的玻璃中的电子迁移到电池片表面发生相互作用)效应;

Ø 结构对称,易于实现薄片化;

Ø 低温工艺,能耗低。

6、项目提出

随着光伏电站建设的加速和规模不断扩大,市场需求将继续增长。根据国家能源局数据,2022年,我国光伏新增装机87.41GW,同比增长约60%。根据中国光伏行业协会预测,新增装机容量未来也将保持快速增长的趋势,2025年预计将达到270GW至330GW。

光伏行业的产业政策从政策性补贴驱动逐渐转向由技术创新和降本增效驱动。光伏电池技术是太阳能发电的核心技术,在技术创新和降本增效的驱动下,光伏电池对于转换率提出了更高要求。N型电池的平均转换效率逐渐超越P型电池,将成为电池技术的重要发展方向。

其中,HJT电池是N型电池主要电池技术之一,具有更好的光电转化效率和双面率、较优的温度系数、更易实现硅片薄片化、生产工序少、稳定性高等优势。国内多家企业相继公布了HJT产线的投产计划,其中包括华晟新能源、东方日升、金刚光伏、爱康科技等,HJT不仅受传统光伏企业的青睐,也不乏其他企业跨领域布局,HJT扩产趋势明确。

基于以上国家政策的大力支持及市场发展的广阔前景,项目运营单位欲以1455.71亩土地为龙头和核心区域,借力公司的强大实力与技术水准,通过资源整合、政策引导和政府扶持,建立一个真正可行的、具备现代化规模效益的高效光伏异质结电池及组件研发生产项目,助推当地光伏产业集群建设步伐。

(二)项目建设内容

本项目用地面积约 340 亩,总建筑面积为 125710 ㎡,总计容建筑面积 227710 ㎡,容积率 1.00,绿地率 12%。主要建设内容为新建生产厂房、仓库、办公楼、 综合楼、硅烷站、甲类库、化学品集中供液站、氮氧储罐区、氢气站、氨气笑气 站、危废库、一般固废暂存间及其他生产配套设施。

项目两期全部建成达产后,可年产5GW高效光伏异质结电池及组件。预计项目十年期总收入将达到66.74亿元,可实现年销售收入667,440.00万元规模(十年平均),项目年上缴税金约47,337.18万元(十年平均,含所得税),年均净利润约40,705.74万元(十年平均)。

(三)项目建设工期及产品方案

本项目实施计划所采取的措施及原则是:整个项目一步建设到位,各项工作实行平行交叉作业,严格管理和科学实施,确保整体进度按时完成。项目建设工期为28个月,其中项目一期建设工期为16个月;项目二期建设工期为12个月。项目建设起止时间预计为2023年9月至2025年12月。

本项目设计产能为:年产5GW高效光伏异质结电池及组件。拟投入8条高效光伏异质结电池生产线(以主要设备PECVD划分,单线产能630+MW)、7条高效光伏异质结组件生产线(单线产能750+MW)。

其中,项目一期投入电池生产线2条、组件生产线3条,形成1.26GW高效光伏异质结电池产能、2.25GW组件产能(电池全部用于组件生产,缺口部分外购)。

项目二期投入电池生产线6条、组件生产线4条,形成3.78GW高效光伏异质结电池产能、3.0GW组件产能(电池全部用于组件生产)。

(四)项目投资估算及资金筹措

项目总投资估算为500,000.00万元(项目一期投资225,991.42万元,项目二期投资274,008.58万元)。其中,固定资产投资459,684.89万元(含建安工程费、设备购置费、预备费等);铺底流动资金40,315.11万元。

由电池生产企业申请政府产业基金(省引导基金及央企基金),携手合作企业在当地成立合资公司进行项目的建设、运营。 项目资金投入由企业自筹100,000.00万元(占总投资的20.00%,含政府产业基金、电池生产企业及合作企业投资),申请银行贷款400,000.00万元(占总投资的80.00%)。

(五)项目建设的必要性

1、顺应我国光伏产业进一步提升和发展的需要

近年来我国围绕“稳中求进,创新驱动”的主题推出了一系列光伏行业政策,引领行业步入高质量快速发展的轨道。2022年12月,光伏行业发展被国务院写入稳增长、扩内需方案,国家能源局提出2023年新增120GW光伏装机量的目标;

2023年1月,工信部等六部委发布《工业和信息化部等六部门关于推动能源电子产业发展的指导意见》,提出大力发展先进高效的光伏产品和技术;2023年3月15日,国家能源局将光伏列入2023年能源行业标准计划立项重点方向。政策端不断释放的利好,为我国光伏行业的高质量快速发展奠定了坚实的基础。

本项目符合国家产业政策,顺应我国光伏产业进一步提升和发展的需要,项目的建设有利于推动公司光伏电池及组件业务的发展。

2、把握光伏行业升级转型契机,提升公司市场竞争力

当前全球光伏产业发展迅速,在行业“降本增效”主题驱动下光伏电池历经技术迭代,当前主流产品P型PERC电池效率迫近理论极限且降本趋缓,具备转换效率高、温度系数低、光致衰减低等优势的N型电池未来随着生产成本的降低及良率的提升,将会是电池技术的主要发展方向之一。CPIA预测,2030年光伏电池技术市场会进一步被高效电池产能所替代,N型电池,包括TOPCon电池、HJT电池和xBC电池,会在未来十年内陆续释放产能,随着技术进步和成本降低,有望最终取代目前PERC电池的垄断地位。

本项目是公司巩固在光伏行业积累的技术、管理及市场优势,把握光伏行业升级转型契机,提升公司市场竞争力的重要举措。

3、升级生产设备,提升我国高效光伏异质结电池及组件产品质量

随着科学技术的快速发展,先进的生产工艺和自动化设备在工业中得到越来越广泛的应用。在工业生产中引入自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,还能降低出错率以及误差率,极大程度上地提高劳动生产率。另外,高效光伏异质结电池及组件的生产核心在于控制工艺,包括材料配比、温度控制以及成品检测等,更具智能化的系统设备使产品控制监督流程更加便捷的同时有效保障产品质量。

公司将在生产经营过程中不断引进新的设备,通过自主研发或定制设备来提升生产效率及产品品质。公司持续关注相关设备更新情况,并已根据项目的建设规划做好设备引进方案。项目实施后,公司将对国内高效光伏异质结电池及组件生产线进行工艺流程优化,合理规划生产线布局,在核心工序引进大型自动化、节能化生产设备及检测试验设备,有效提高产品的品质一致性和可靠性,实现生产效率和经营效益的提升。

4、促进当地地方经济发展

本项目除少数管理人员和关键岗位技术人员由企业解决外,新增员工均由当地招工解决,项目建成后,将为当地提供大量就业机会,可促进当地经济和谐发展;此外,项目的实施可带动相关行业上下游产业的发展,为提高我国综合国力产生巨大而深远影响,对于搞活国民经济、增加国民收入、提高国民生活水平有着非常重要的意义。

项目投产后,将成为一个产品一流、规模领先、效益优良的高效光伏异质结电池及组件智能制造项目。随着厂区规模化运营以及效益的不断增长,项目在GDP、税收、解决社会就业等方面的贡献也将不断加大,项目可提供直接就业岗位1700个,通过产业辐射影响间接带动近万个就业岗位。同时,本项目可带动太阳能光伏、清洁能源等多个产业共同发展,其辐射效应、集群效应及规模效应,对地方经济整体的繁荣与增长都将起到广泛和深远的推动作用。

(六)项目建设的可行性

1、政策可行性

自“十四五”规划以来,国家将新能源发展、精密制造、碳达峰、碳中和作为国家发展重心和未来发展规划。光伏行业属于国民经济中重要的战略性新兴产业。《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》将光伏产业列入鼓励发展、扩大投资的新兴战略产业行列。

目前光伏行业的产业政策从之前的政策性补贴驱动逐渐转向由技术创新和降本增效驱动。例如《光伏制造行业规范公告管理暂行办法(2021年本)》要求加强光伏制造行业管理,引导产业加快转型升级、实现高质量发展;《智能光伏产业创新发展行动计划(2021—2025年)》要求新型高效太阳能电池量产化转换效率显著提升,形成完善的硅料、硅片、装备、材料、器件等配套能力等。

本项目属于《产业结构调整指导目录(2019年本)》中的“鼓励类”范畴,符合国家产业政策。项目产品属于新型高效的异质结电池(HJT)及组件,电池生产转换效率预计大于24.9%,符合《光伏制造行业规范条件(2021年本)》中对于光伏电池新建或扩产的转换率要求,顺应当前行业技术创新进步的发展趋势。

同时,本项目不属于《市场准入负面清单》(2022年版)的禁止准入项目,亦不属于《产业结构调整指导目录(2019年本)》(2021年修改)规定的“限制类”和“淘汰类”中所列各条款。

因此,本项目符合国家产业政策要求,在产业政策上具备可行性。

2、技术可行性

异质结组件降本提效方案主要包括“三减一增”,也即减银、减栅、减硅、增光。2022年以来,异质结降本增效取得较为明显的进展。

减硅

光伏电池中,硅片的成本占比极高,而在各种技术路线中,异质结的薄片化进程最快。当P型硅片还在使用155μm、150μm厚度时,异质结已经实现120μm硅片规模化量产,更薄硅片方案也已进入研发阶段。超细金刚线的成功应用也推动了硅片的薄片化进程,目前行业头部企业已实现38μm、36μm线型切割120μm片厚薄片、半片的批量应用,同时也在推进测试35μm及以下线型的出片测试,未来100μm以下片厚的硅片量产指日可待,异质结的硅片成本有望做到与PERC打平。

在硅料价格为300元/kg时,如果电池企业外采硅片,则155μm规格PERC电池单瓦成本约为0.979元,而异质结电池只需将硅片厚度降低至130μm即可与PERC电池成本打平;如果电池企业自产硅片,则125μm规格异质结的电池成本比155μm规格的PERC电池成本降低0.159元/W。即使硅料价格降低至100元/kg,自产N型硅片的厚度降低至130μm时,成本即可与PERC打平。

而且硅片减薄后,对异质结电池的转换效率影响有限,实验表明,当硅片厚度由130μm减薄至120μm时,电池转换效率仅下降0.18%,而当硅片厚度由120μm减薄至100μm时,异质结电池的转换效率甚至略有回升。

减栅

银浆属于光伏电池中成本占比较高的辅材,在异质结电池中占比更高。异质结电池使用低温银浆,与高温正银相比,异质结低温银浆起步较晚,技术不够成熟,还存在耗量大、印刷速度低、线性宽等痛点。以M6尺寸为例,异质结银浆产线耗重140-150mg/片,是同尺寸PERC电池的两倍左右。

此外,由于光伏对白银的需求持续快速增长,但白银储量有限,2021年白银价格上涨了22%,持续上行压力较大,甚至已成为制约异质结电池发展的关键因素之一。针对上述问题,行业目前主攻方向为印刷细线化、银包铜替换全银浆。

根据迈为股份数据,目前主流厂商HJT组件单瓦银浆用量约为18mg,其中约8mg都用在主栅线上。如果能去掉主栅线,银浆用量自然会大幅缩减。通过使用0BB方案可以显著减少主栅线银耗,未来在0BB的技术路线下,异质结组件的每瓦银耗有望降低至12mg。

减银

银包铜是解决异质结银浆耗用量较大的另一重要手段。现代工艺多采用络合剂来络合游离的银离子,提高银离子的络合常数,搭配银包铜粉工艺,可以保证镀层的均一性、稳定性以及包覆率。据晶银新材介绍,目前50%银含的银包铜细栅已进入批量量产,在多家客户的实证电站中运行,目前无异常;43%银含的银包铜细栅正背面替换纯银细栅,已经在客户端通过4倍IEC可靠性测试,正在进行5倍测试。未来通过银包铜浆料的使用,有望让HJT电池低温浆料成本降低40%以上。

此外,电镀铜也是降低异质结银耗的一个重要技术方向。电镀铜工艺制备的纯铜电极电阻显著小于含有机杂质的低温银浆,高宽比更大,遮光更少,线宽有望降至20μm以下,“去银化”的同时也可实现更高的转换效率。目前镀铜的工艺难点在于油墨成本高,双面镀铜的质量以及油墨残留等。

总的来看,2023年异质结电池银浆耗用量有较为明确且实现度较高的路线图,一方面通过钢网以及0BB的量产来降低主细栅用量,提升效率;另一方面通过银包铜浆料的批量使用全面降低银浆耗用量。

增效

电池转换效率的提升有望带来单瓦成本的下降,目前异质结的提效手段有常规技术与突破性技术。针对异质结提效的突破性技术主要是微晶技术。

微晶技术为异质结提效的重要手段,目前已经取得显著成果。微晶硅是指在非晶硅网格中存在大小10nm的晶粒。微晶硅与非晶硅相比具有更好的光电性能,能够进一步提升电池效率,原因是:1)光学带隙宽,微晶硅具有连续可调的光学带隙,其带隙变换范围为1.12ev-2.4ev。吸收的光谱范围可扩展到红外部分;2)电导率高,因为微晶里有着大量的结晶硅晶粒,能较大提升微晶的电导率。

据迈为股份介绍,目前VHF微晶n层工艺已经成熟,具备量产能力,在下游客户中调试发现,转换效率均以极短的时间达到电池和组件的相关目标,电池平均效率较非晶已提升0.5%~0.6%,效率标准偏差约0.1%,目前看尚有空间。微晶p层由于掺杂元素的原因,难度相对更高,若微晶p层工艺成功量产,效率有望突破25.5%。

本项目生产工艺拟采用双面微晶+0BB技术,为公司自有技术,该技术目前为国际领先水准。应用双面微晶后可带来HJT电池绝对效率约1%的提升;0BB对于HJT是至关重要的工艺,0BB量产导入后可同时将硅片做到更薄,纯银使用量也将大幅降低,同时带来电池效率提升,使项目产品更具市场竞争力。

3、运营可行性

项目运营单位具备成熟的技术工艺、生产经验和完善的运营制度,为项目的顺利实施提供良好的基础。在生产经验方面,公司依托电池生产企业现有的生产工艺流程与生产、技术、检验部门密切配合,并制定严格的生产考核制度和质量控制程序保障生产的顺利实施;在技术工艺方面,公司积极引进自动化设备,不断提升生产效率和产品合格率,并对生产过程的人、机、料等因素严格控制;在管理运营方面,公司将建立健全由股东大会、董事会和管理层组成的公司治理结构及完善的运营管理制度,持续优化内部经营体系建设,保障各部门之间协调配合,加强协同效应推动公司可持续发展。

(七) 行业概况

1、技术概况

PERC电池接近效率极限,第三代电池处于快速发展期。随着光伏电池片持续提效,PERC电池最高量产效率已突破24%,持续逼近效率极限24.5%,行业降本增效驱动下,第三代电池片技术正快速发展。第三代电池技术主要包含TOPCon、HJT和xBC,其中TOPCon和HJT具有更高的双面率,主要应用于地面电站项目,xBC由于具备更好的外观通常应用于分布式项目。

TOPCon与PERC设备兼容性较好,短期发展迅速。与PERC电池相比,TOPCon电池通过增加一层超薄隧穿氧化层,将金属电极与硅金属隔离,利用量子隧穿效应实现电流传输。TOPCon相比PERC主要增加了隧穿氧化层的制备,工艺兼容性较好,短期发展迅速。

HJT优势明显,降本空间较大,后续有望快速发展。HJT具有产品转换效率高、无光衰、温度系数低、弱光响应高等优点,且由于是双面对称加低温工艺,易于薄片化降本。HJT设备投资较大,但工序较少,未来降本空间大,后续通过降本增效有望迎来快速发展。

HJT电池的工艺环节仅4步,相比PERC电池通常的9~10步,HJT的生产步骤大大减少,具有量产优势。

从设备的角度看,各环节均处于国产设备逐渐导入的过程中。制绒清洗:采用与PERC相似的湿法化学清洗设备,但要求更高的刻蚀损伤层厚度以及在低温环境下处理;PECVD(非晶硅薄膜沉积):该步骤取代了传统PERC工艺中的扩散工艺,是构造异质结结构的关键,难度、壁垒最高,价值占到全部设备的50%,为异质结设备的核心;TCO(透明导电薄膜)设备-PVD/RPD:技术壁垒低于PECVD,主要包括RPD和PVD两种的技术路径设备,目前主流技术路线是用PVD方式制备前后表面的TCO膜;丝网印刷机:在硅片的两面制造精细的电路,将电极金属化,包括丝网印刷(包括丝网印刷机,烧结炉,分选机)和电镀铜电极两种技术路线,目前以丝网印刷为主流。

2、性能优势

HJT钝化机制优异,理论电池效率高

HJT太阳电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳电池,其理论极限效率较高。据ISFH和隆基测算数据,PERC、TOPCon与HJT电池的理论极限转换效率分别为24.5%、28.7%和28.5%。HJT在极限效率方面大幅领先PERC,略落后于双面TOPCon。但TOPCon电池实现双面多晶硅钝化的难度较大,尚未有厂商克服这道技术难关,而目前生产的背表面单面钝化的TOPCon电池极限效率仅有27.1%,低于HJT。

除效率高外,HJT还具备良率高、双面率高、温度系数低等多重优势

相较PERC和TOPCon,HJT电池具备七大明显的优势,使其有望率先从现有的电池片技术中脱颖而出,成为未来市场的主流。

生产工艺流程短→更高良率和更低人工、运维成本:HJT的核心工艺流程仅有4步,即清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO膜沉积、金属电极化,相较PERC和TOPCon电池大幅简化。较短的工艺流程有助于提升生产良品率,同时可降低人工、运维等成本。

采用低温工艺→更小热损伤:HJT全程在200℃以下的环境中制成,对比之下PERC扩磷环节温度需高于850℃,TOPCon扩硼环节温度则在1100℃以上。低温工艺有助于减少硅片制备过程中的热损伤并节约燃料。

双面率高→更高发电量:HJT电池为双面对称结构,电池双面率最高可达90%;而PERC和TOPCon在制备过程中均需要对硅片进行背面抛光,双面率最高仅可达到75%和85%。更高的双面率可以提升HJT背面发电量。

温度系数低→更高发电量:HJT的温度系数为-0.24%/℃,比PERC(-0.35%/℃)和(TOPCon-0.30%/℃)更低,因此,HJT在高温环境下的能耗损失更少,发电量更高。

衰减率低→更高发电量:HJT的首次衰减为1%、线性衰减为0.25%,低于PERC和TOPCon,这主要是由于HJT无PID和LID效应,在25年的长生命周期内,HJT发电更高。

更适合钙钛矿叠层→提效潜力更大:HJT电池主要吸收红外光,而钙钛矿电池对短波到可见光波长的光波利用率较高,两者叠层完成了吸收光谱的“兼收并蓄”,能够打开理论转换效率的天花板。

更易实现薄片化→降本空间更大:HJT的双面对称结构,降低了硅片的机械应力,提高了制备过程的整片率;低温工艺亦减少了硅片受热发生翘曲的可能,更有利于薄片化的进行。

3、国内市场现状

多家新进入者近期宣布扩产项目,多借助地方政府支持确保项目落地

2022年东方日升、华润电力、中建材、华晟新能源等逾20家企业先后披露了异质结扩张产能计划,已超过110GW。据CPIA预计到2030年,异质结电池将成为主流,市占率至40%以上。

HJT扩产项目所需投资额较高,新进入者单独进行扩产投资金额较大,故多寻求与地方政府合作,可在基础设施、厂房租金、税收优惠等方面提供支持,以确保项目顺利推进。

HJT设备降本进行中,核心零部件国产化加速助力缩短回本周期

核心零部件国产化加速,利好HJT设备降本。HJT设备的核心零部件包括泵、阀、腔体、电源、流量控制器等,目前设备价值量单GW约4亿元,后续随着零部件国产化替代、国产零部件扩产加速的规模效应显现,HJT设备的单GW投资额有望降低至3-3.5亿元。

电池片厂商回本周期缩短,预计当2024年设备回本期为2年时,传统电池大厂转型HJT技术意向强烈,行业迎来爆发。当单GW设备投资额3亿元、电池片单W利润为0.14元时,电池厂回本期约为2年,预计2024年设备单GW投资额有望降低至约3亿元,则此时回本期约为2年,传统厂商布局、HJT行业迎来爆发。

N型电池迉来规模化量产,多家企业引领HJT量产落地

行业产能落地加速,2023年底异质结产能有望超70GW。根据SOLARZOOM,2022年HJT电池累积已出片产能仅为11GW,据不完全统计,截至2023年上半年,行业已投产HJT电池产能近25GW,已开工的产能约54GW,已规划产能约250GW。假设当前已开工产能大部分能在年底前落地,则2023年底HJT投产产能将达70-80GW,同比增长6-7倍。

4、技术路径

HJT降本增效方式主要包含“三减一增”+提效。HJT降本增效方式主要包括减少银浆消耗量、减少主栅线银耗、减少硅料用量、增加光吸收量以及提升电池片效率。其中减少银浆消耗和减少主栅线银耗主要是降低金属化成本,减少硅料用量主要为减少硅成本,增加光吸收量为减少光学损失,提效可摊薄各环节通量成本。

短期:双面微晶+0BB

双面微晶带来电池效率绝对值约1%的提升

双面微晶可带来约1%的电池效率绝对值提升,主要难点在于增加氢稀释率。HJT非晶产线升级到微晶产线需要在射频系统、温度系统、工艺配方等方面进行改进,目前微晶N层工艺已经成熟,金刚光伏2022年5月已量产,N面微晶电池平均效率较非晶已提升0.4%—0.5%,组件功率已提升15—25W(针对M6-72片双玻版型),效率标准偏差约0.1%,微晶P层预计2023年内可导入量产,效率有望突破25.5%。

制备微晶硅技术的难点在于增加氢稀释率,解决办法包括提高功率,提高频率,增加设备。目前单面微晶的HJT电池量产平均效率约25%,金刚光伏酒泉4.8GW双面微晶设备已进入调试阶段。

0BB对于HJT可同时带来降本+提效

0BB可同时完成提效降本:0BB只网印细栅,利用内嵌铜线的聚合物薄膜代替主栅,并优化了细栅的宽度和间距,减少了电池遮光面积和电阻损失,带来电池效率的提升和浆料耗量的节省。

TOPCon也可以应用0BB,但由于HJT电池的浆料耗量更多,且HJT可以使用银包铜,整体来看0BB给HJT带来的成本节约更多。2022年HJT纯银低温银浆耗量约23mg/W,TOPCon电池约14mg/W,加之HJT可使用银包铜浆料,HJT应用0BB后相比TOPCon预计可节省更多浆料用量。

远期:钙钛矿叠层

异质结与钙钛矿具有良好的叠层电池匹配度,国内企业已开始陆续布局。

钙钛矿太阳电池和传统晶硅太阳电池叠加形成的叠层太阳电池,宽带隙钙钛矿材料吸收短/中波段入射光,窄带系单晶硅材料吸收中/长波段入射光,可最大限度利用太阳光。

HJT/钙钛矿叠层电池可实现更高的光电转换效率:在转化效率贡献上,异质结可以贡献25%—26%的转化效率,而钙钛矿叠层则是增加其3%—5%增量效益。

已有中试线:华晟新能源(完成实现钙钛矿-HJT叠层电池M6大面积叠层均匀制备,目标2025年实现G12异质结钙钛矿晶硅叠层电池效率30%,G12-132组件功率840W+)、牛津光伏(金风科技入股,已有钙钛矿叠层电池产线);

中试线规划建设中:宝馨科技(布局2GW异质结电池项目,与张春福、朱卫东教授团队建立HJT-钙钛矿叠层电池合作关系,2024年启动100MW钙钛矿叠层线的建设,实验室效率大于32%,加速老化等效外推达到25年;2026年钙钛矿/异质结叠层GW级产线升级,实现量产210半片钙钛矿/异质结叠层电池,电池效率在基底异质结的基础上提升率大于15%,首年衰减不超过3%,以后每年衰减不超过0.5%);

已有实验线:晶科能源(实验室中研发,Topcon/钙钛矿叠层太阳能电池效率达27.6%)、通威股份(钙钛矿实验室已经建立完成,首块钙钛矿电池原定2022年内下线)。

5、市场进入壁垒

技术门槛

光伏组件中的光伏玻璃、电池片等是技术密集型产品,具有较高的技术壁垒。

以太阳能电池片为例,其生产对工艺、技术有较高的要求。提高太阳能电池片光电转换效率、降低电池片破碎率和提高电池片生产效率等方面直接关乎企业的盈利能力,特别是光电转换效率,是衡量一个晶体硅太阳能电池片制造企业的技术水平的核心标准。光电转化率高于同行业水平的电池片是保持企业核心竞争力的坚固堡垒,也是提高企业毛利、净利率的关键,更是提高客户和市场认可的重要指标。

本项目的高效异质结太阳能光伏电池利用晶体硅和非晶体硅薄膜制成,结合了晶硅太阳能电池片和薄膜技术的双重优势,具有较高的光电转化效率,但也需要生产企业具备的一定的技术和研发实力,这对新进入者形成了一定的技术壁垒。

质量保证体系和资质门槛

光伏组件产品需符合各国民用和商用建筑标准和规范、特种行业建筑标准和规范及光伏发电建设标准和规范。同时,部分光伏组件产品还需通过IEC、欧盟CE、TÜV南德、美国UL认证等各种认证,具有一定的资质门槛。

规模和资金壁垒

光伏组件行业是资金和技术密集型的产业,规模以上的光伏电池生产装置需要数亿元的建设资金,关键生产设备主要依靠进口,建设完毕还将面临生产线的不断调试;同时近些年由于晶体硅价格波动较大,光伏电池企业在采购、生产等环节均需要有大量的流动资金支持。因此,对准备进入光伏组件行业的投资者来说,必须拥有强大的资本规模和资金筹措能力。

6、市场趋势及前景

2020年12月12日,在气候雄心峰会上宣布,到2030年,中国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。为达到此目标,在2030年碳达峰,2060年前实现碳中和,我国光伏装机容量仍需进一步提升,光伏行业将成为长期处于高速发展的新能源行业之一,光伏组件行业也将继续保持高速发展的态势。据思瀚产业研究院预测,2022—2030年,光伏组件行业市场规模年均增长率或达12%,到2030年,光伏组件行业市场规模或超过6000亿元。

本项目光伏组件产品采用的电池主要为高效异质结太阳能光伏电池,据《中国光伏产业发展路线图》(2021年版)预测,未来异质结电池将会是太阳能电池技术的主要发展方向之一,其转换效率也在

一众电池中遥遥领先。据《中国光伏产业发展路线图》(2021年版)预测,到2030年,异质结电池在光伏电池市场的占比将从2021年的不足3%增长到30%左右。

7、项目产能消化分析

本项目的高效异质结光伏组件达产后年产值将达到75.60亿元。据《中国光伏产业发展路线图》(2021年版)预测,到2030年异质结电池在光伏电池市场的占比将在30%左右,结合思瀚产业研究院对光伏组件市场规模的预测,2030年,高效异质结光伏组件的市场规模将超过2000亿元,足以消化本项目产能。

目录

第一章 总论

1.1 项目概况

1.1.1 项目名称

1.1.2 项目建设单位

1.1.3 项目建设性质

1.1.4 项目拟建地址

1.1.5 项目建设内容

1.1.6 项目建设工期

1.1.7 项目投资估算及资金筹措

1.1.8 项目生产规模

1.2 可行性研究报告编制依据

1.3 可行性研究报告研究范围

1.4 可行性研究报告编制原则

1.5 结论

第二章 项目建设的背景及必要性、可行性

2.1 项目背景

2.2 项目建设的必要性

2.2.1 顺应我国光伏产业进一步提升和发展的需要

2.2.2 把握光伏行业升级转型契机,提升公司市场竞争力

2.2.3 升级生产设备,提升我国高效光伏异质结电池及组件产品质量

2.2.4 促进地方经济发展

2.3 项目建设的可行性

2.3.1 政策可行性

2.3.2 技术可行性

2.3.3 运营可行性

2.3.4 经济效益可行性

第三章 行业市场分析

3.1 行业概况

3.1.1 技术概况

3.1.2 性能优势

3.2 国内市场现状

3.3 技术路径

3.3.1 短期:双面微晶+0BB

3.3.2 远期:钙钛矿叠层

3.4 市场进入壁垒

3.5 市场趋势及前景

3.6 项目产能消化分析

第四章 工艺技术设计及设备选型方案

4.1 工艺技术设计确定的原则

4.1.1 原料路线确定原则

4.1.2 生产工艺技术路线确定原则

4.1.3 项目产品方案

4.1.4 产品工艺流程

4.1.5 物料消耗

4.2 生产技术方案分析

4.2.1 工业化生产可靠性分析

4.2.2 技术管理及特点

4.3 设备选型

第五章 建设条件与选址分析

5.1 项目建设条件分析

5.1.1 地理环境

5.1.2 交通运输

5.2 项目选址方案

5.2.1 项目选址的原则

5.2.2 选址方案的确定

第六章 项目建设方案

6.1设计依据和原则

6.1.1编制依据

6.1.2设计原则

6.2 项目建筑方案

6.2.1 设计指导思想

6.2.2 总平面布置

6.2.3 建筑智能化

6.3 结构设计方案

6.3.1 设计依据

6.3.2 结构设计

6.4 抗震设计方案

6.4.1 建筑物的形状设计

6.4.2 建筑物的结构体系

6.4.3 结构分析

6.4.4 非结构构件

6.4.5 结构材料与施工

6.5 公用及辅助工程

6.5.1 给排水工程

6.5.2 变配电工程

6.5.3 消防工程

6.5.4 火灾报警及消防控制系统

6.5.5 室外管网等配套工程

6.5.6 储运工程

6.5.7 其他辅助工程

第七章 环境影响评价

7.1 环境评价依据及执行标准

7.1.1 环境质量标准

7.1.2 污染物排放标准

7.2 污染控制目标

7.3 施工期环境影响分析

7.3.1 施工期污染排放情况

7.3.2 施工期大气污染防治

7.3.3 施工期水污染防治

7.3.4 施工期噪声污染防治

7.3.5 固废环境保护措施分析

7.3.6 表土保护

7.4 营运期环境影响分析

7.4.1 废气

7.4.2 废水

7.4.3 噪声

7.4.4 固废

7.5 环境保护的建议

7.6 环境影响评价结论

第八章 劳动安全卫生与消防

8.1 设计依据与标准规范

8.2 危险有害因素

8.3 职业危害防护措施

8.4 消防设施

8.4.1 消防用水

8.4.2 消防设备

8.4.3 消防用电

第九章 循环经济与节能节水措施

9.1 用能标准和节能规范

9.1.1 依据的相关法律、法规和文件

9.1.2 相关标准和规范

9.2 项目能耗情况

9.3节能措施及效果分析

9.3.1节能措施

9.3.2节能效果分析

9.4 本章结论

第十章 组织机构与人力资源配置

10.1 项目建设期管理

10.2 项目运营期组织机构

10.3 项目运营模式

10.3 人力资源配置

10.4 人员培训

第十一章 项目招标及实施进度安排

11.1 项目招标

11.1.1 招标范围

11.1.2 招标工作机构人员组成

11.1.3 招标程序

11.2 项目实施进度计划

第十二章 投资估算与资金筹措

12.1 投资估算范围依据

12.1.1 投资估算范围

12.1.2 投资估算参考范围

12.2 项目投资估算

12.2.1 固定资产投资

12.2.2 铺底流动资金

12.2.3 总投资估算

12.3资金使用和管理

第十三章 财务分析

13.1 基础数据与参数选取

13.2 编制依据

13.3 收入测算

13.3.1 预估说明

13.3.2 项目营业规模估算

13.4 成本核算

13.5 利润核算

13.6 财务评价分析

13.6.1 盈利能力分析

13.6.2 不确定性分析

13.7 偿债能力分析

13.8评价结论

第十四章 项目风险预测和防范

14.1 政策性风险分析及控制措施

14.2 市场风险分析及控制措施

14.3 管理风险分析及控制措施

14.4 技术及生产风险及控制措施

14.5 价格风险及控制措施

14.6 人力资源风险及控制措施

第十五章 结论和建议

15.1 结论

15.2 建议

附件:财务分析过程

完整版可行性研究报告依据国家部门及地方政府相关法律、法规、标准,本着客观、求实、科学、公正的原则,在现有能够掌握的资料和数据的基础上,主要就项目建设背景、需求分析及必要性、可行性、建设规模及内容、建设条件及方案、项目投资及资金来源、社会效益、经济效益以及项目建设的环境保护等方面逐一进行研究论证,以确定项目经济上的合理性、技术上的可行性,为项目投资主体和主管部门提供决策参考。

此报告为摘录公开部分。定制化编制政府立项审批备案、国资委备案、银行贷款、产业基金融资、内部董事会投资决策等用途可研报告可咨询思瀚产业研究院。

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