光伏晶硅電池新技術(shù)分析研究光伏行業(yè)進(jìn)入下行期，技術(shù)進(jìn)步作用更加凸顯經(jīng)過快速增長期，全球光伏增長降速行業(yè)上行期：2020~2023年，全球光伏迎來了快速發(fā)展，中、美、歐三個(gè)國家地區(qū)貢獻(xiàn)了主要增量。2023年硅料價(jià)格下降，進(jìn)一步釋放國內(nèi)需求，我們預(yù)計(jì)國內(nèi)裝機(jī)大約200GW，同比增長129%，全球需求有望沖擊400GW，同增56%。行業(yè)下行期：根據(jù)BNEF，未來全球光伏增長開始降速，主要因新能源電源側(cè)增長過快，新能源電價(jià)下行帶來新能源需求的抑制；同時(shí)新能源不具備調(diào)節(jié)能力，電網(wǎng)消納也成為制約。下游電價(jià)下行，光伏需求降速歐洲電價(jià)回歸，組件持續(xù)去庫：歐洲分布式光伏占比較高，分布式光伏需求主要受到居民電價(jià)影響。俄烏沖突后，電價(jià)逐步回歸正常水平波動(dòng)，恐慌帶來歐洲市場累庫明顯，目前持續(xù)進(jìn)行庫存去化。歐洲去庫或?qū)⑦M(jìn)入尾聲：從出口數(shù)金額上來看，2023年3月以來出口金額持續(xù)下降，預(yù)計(jì)依然在去庫存。我們預(yù)測2022~2023年我國出口歐洲組件170GW，根據(jù)solarpowereurope，2022~2023年歐洲裝機(jī)數(shù)量估計(jì)為98GW，庫存去化或?qū)⑦M(jìn)入尾聲。我國新能源電力價(jià)格主要由長協(xié)價(jià)和現(xiàn)貨價(jià)決定，比例大概為9:1。電價(jià)的下行會(huì)顯著降低業(yè)主投資的積極性，帶來光伏需求降速。現(xiàn)貨電價(jià)下行：2022~2023年新能源現(xiàn)貨電價(jià)比基準(zhǔn)電價(jià)均有明顯降低，同時(shí)2023年以來我國各省份加快新能源參與現(xiàn)貨市場，新能源現(xiàn)貨電價(jià)較基準(zhǔn)價(jià)降低幅度加大。長協(xié)電價(jià)下行：2023年新能源長協(xié)電價(jià)維持在火電標(biāo)桿價(jià)附近，相對(duì)火電有所折價(jià)。但是在2024年，新能源長協(xié)電價(jià)開始出現(xiàn)明顯松動(dòng)，如甘肅省明確要求新能源企業(yè)峰、谷、平各段交易基準(zhǔn)價(jià)格為燃煤基準(zhǔn)價(jià)格乘以峰谷分時(shí)系數(shù)（峰段系數(shù)=1.5，平段系數(shù)=1，谷段系數(shù)=0.5），各段交易價(jià)格不超過交易基準(zhǔn)價(jià)，帶來甘肅新能源長協(xié)的分時(shí)電價(jià)明顯降低。消納限制新能源接入，國內(nèi)分布式首當(dāng)其沖國內(nèi)分布式并網(wǎng)受限：2023年末，中國多地發(fā)生分布式光伏電網(wǎng)接入壓力問題。國內(nèi)分布式光伏經(jīng)過2021~2023年的高速發(fā)展，低壓配網(wǎng)接入能力受到較明顯的挑戰(zhàn)，預(yù)計(jì)該問題將成為短期內(nèi)國內(nèi)分布式光伏并網(wǎng)的重要制約因素。歐美亦擴(kuò)張電網(wǎng)投資緩解并網(wǎng)壓力：歐洲出臺(tái)2030年5840億歐元的電網(wǎng)改造計(jì)劃，美國能源部宣布將撥款35億美元以提高全國電網(wǎng)可靠性，這些舉措說明海外電網(wǎng)已成為新能源發(fā)展制約，電網(wǎng)配套的缺失可能影響新能源并網(wǎng)需求。中游產(chǎn)能過剩，產(chǎn)業(yè)盈利壓縮制造端產(chǎn)能過剩，盈利承壓：目前主產(chǎn)業(yè)鏈處于過剩狀態(tài)，輔材僅石英砂等少部分環(huán)節(jié)處于相對(duì)緊張狀態(tài)，但預(yù)計(jì)也不會(huì)成為產(chǎn)業(yè)鏈瓶頸，產(chǎn)業(yè)鏈競爭惡化已經(jīng)顯現(xiàn)。根據(jù)BNEF，預(yù)計(jì)2030年全球光伏組件需求約850GW，預(yù)計(jì)中期內(nèi)，主產(chǎn)業(yè)鏈盈利壓力將持續(xù)存在，光伏行業(yè)需要繼續(xù)降本提效打破目前下游不景氣、中游壓力大的狀態(tài)。價(jià)格上，主產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格均下降明顯，盈利有較大壓力。行業(yè)下行期，技術(shù)優(yōu)化帶來的增效會(huì)比規(guī)模擴(kuò)張帶來的成本優(yōu)化效果更明顯。延續(xù)類技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，革新類技術(shù)層出不窮過去光伏電池演進(jìn)過程看似技術(shù)的替代，實(shí)際上也是技術(shù)的延伸。過去BSF電池是鋁背場電池，PERC電池在BSF電池技術(shù)上疊加了鈍化和開槽技術(shù)，減少了背表面復(fù)合率，提升轉(zhuǎn)化效率；TOPCON電池在PERC電池基礎(chǔ)上，改變了電池基底，增加了隧穿氧化硅鈍化技術(shù)，一方面增加少數(shù)載流子壽命，一方面進(jìn)一步減少背表面復(fù)合率?？梢?，絕對(duì)意義的技術(shù)替代在過去光伏發(fā)展中還不存在，實(shí)際替換主要是技術(shù)延伸帶來的產(chǎn)線替代。未來可能迎來真正意義上的技術(shù)迭代。在電池兩邊制備不同PN結(jié)的HJT技術(shù)，或者形成將柵線轉(zhuǎn)移到電池背面的BC電池技術(shù)，甚至薄膜類鈣鈦礦電池以及疊層電池，這些新技術(shù)在結(jié)構(gòu)上與原有電池大相徑庭，成為企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的方向。技術(shù)路線選擇錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致企業(yè)重大戰(zhàn)略失誤，這也使得企業(yè)在2021~2022年電池產(chǎn)能擴(kuò)張非常謹(jǐn)慎，2022~2023H1電池產(chǎn)能也因此緊缺。可見，下一代電池技術(shù)路線方向非常重要，需要對(duì)比新技術(shù)的降本增效進(jìn)展以及舊技術(shù)的生命延伸。電池技術(shù)迭代周期較長，企業(yè)技術(shù)路線選擇慎重電池生命周期分析：持續(xù)降本和增效，達(dá)到臨界值時(shí)進(jìn)行更替降本增效是新技術(shù)實(shí)現(xiàn)老技術(shù)替代的必要條件。2018~2019年是PERC電池快速替代BSF電池的黃金時(shí)期，兩者效率差的擴(kuò)大及其組件價(jià)差的縮小，實(shí)現(xiàn)了PERC電池相對(duì)BSF電池的增效降本。另一方面，行業(yè)需求下行期間如2018年的“531”政策，技術(shù)進(jìn)步帶來的效果會(huì)更加顯著，如PERC加速對(duì)BSF電池的替代以及單晶對(duì)多晶的替代。電池技術(shù)更替的臨界值：1）電池產(chǎn)能有缺口的龍頭企業(yè)引領(lǐng)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化；2）當(dāng)前主流電池技術(shù)的投資是否滿足回報(bào)要求。電池產(chǎn)能缺口是企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)必要條件電池環(huán)節(jié)輕資產(chǎn)以及多變化，廠商留有產(chǎn)能缺口保持靈活性：電池片環(huán)節(jié)輕資產(chǎn)，同時(shí)是產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)迭代較快的環(huán)節(jié)，因此組件廠商一般會(huì)選擇余留電池產(chǎn)能缺口，一方面分散電池技術(shù)更替風(fēng)險(xiǎn)，另一方面保留獨(dú)立電池企業(yè)產(chǎn)品供應(yīng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部產(chǎn)品競爭比對(duì)。電池產(chǎn)能缺口是企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)必要條件：當(dāng)一種電池技術(shù)成為當(dāng)期較為確定性的路線時(shí)，具備產(chǎn)能缺口的電池企業(yè)會(huì)引領(lǐng)該技術(shù)產(chǎn)能的迅速擴(kuò)張，而電池產(chǎn)能基本匹配組件產(chǎn)能的企業(yè)則期待電池技術(shù)革新降速，延長現(xiàn)有電池產(chǎn)能的生命周期。隆基綠能引導(dǎo)PERC電池快速迭代：2017~2020年單晶PERC電池迅速實(shí)現(xiàn)BSF電池的替代，隆基股份因?yàn)檩^低的電池自供率，每年以翻倍以上速度擴(kuò)產(chǎn)電池產(chǎn)能，電池自供率水平也快速上升，快速實(shí)現(xiàn)PERC電池的一體化。晶科能源引導(dǎo)TOPCON電池快速迭代：2021~2024年是TOPCON電池的快速應(yīng)用時(shí)期，晶科能源電池自供率較低，從而快速引導(dǎo)TOPCON產(chǎn)業(yè)化，其2021~2022年電池產(chǎn)能均翻倍以上增長，一體化水平也迅速提高。同時(shí)，晶科能源通過TOPCON技術(shù)，2023年成為全球組件出貨第一名。歷史數(shù)據(jù)來看，電池產(chǎn)能平均投資回收期約5~6年ROIC角度，電池產(chǎn)能投資回收期大概5~6年：我們選取主要電池企業(yè)的ROIC的倒數(shù)作為電池企業(yè)投資回收期，平均電池產(chǎn)能回收年限在5年；同時(shí)根據(jù)PVInfolink測算，電池環(huán)節(jié)單W凈利的均值在0.032元/W，按照主流電池目前1.5~2億元/GW的投資測算，回收期也在5~6年。單瓦凈利角度：電池廠商希望盡可能多的延長電池壽命，從而擴(kuò)大固有資產(chǎn)盈利水平。另一方面，期待通過新技術(shù)彎道超車的企業(yè)會(huì)積極投產(chǎn)新電池產(chǎn)能，從而壓縮原有電池生命周期，導(dǎo)致大部分電池產(chǎn)能生命周期在5~6年。TOPCON電池產(chǎn)能也或?qū)⒀永m(xù)5~6年生命周期未來TOPCON電池生命周期或?qū)⒁廊痪S持5~6年：其他電池技術(shù)在實(shí)現(xiàn)降本增效的必要條件后會(huì)成為下一代主流電池技術(shù)，而引領(lǐng)下一代電池技術(shù)的廠商也會(huì)是屆時(shí)具備電池產(chǎn)能缺口的廠商。由于更替時(shí)間較為久遠(yuǎn)，無法預(yù)測廠商的電池產(chǎn)能以及電池自供率的變化，但是我們可以在一定程度上預(yù)測電池技術(shù)的演進(jìn)。電池技術(shù)路線多樣，廠商選擇較多根據(jù)主要公司產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃，我們預(yù)計(jì)2024年TOPCON產(chǎn)能會(huì)繼續(xù)迅速上升，PERC電池產(chǎn)能因逐步淘汰有所下降，HJT和BC電池產(chǎn)能出現(xiàn)穩(wěn)定增長，待HJT和BC成本出現(xiàn)明顯優(yōu)化時(shí)，再出現(xiàn)下一波技術(shù)更替熱潮。這些技術(shù)路線中，目前轉(zhuǎn)化效率最高的產(chǎn)品是BC產(chǎn)品，主要針對(duì)分布式市場，主打美觀高效，頭部企業(yè)之后也補(bǔ)充了地面電站類產(chǎn)品。其他電池技術(shù)在地面電站和分布式市場都可以應(yīng)用，其中HJT因其較高的轉(zhuǎn)化效率、較短的生產(chǎn)流程以及高雙面率，也備受關(guān)注。晶硅電池路徑多樣，發(fā)展方向逐漸清晰TOPCON是同質(zhì)結(jié)技術(shù)，與PERC路線相似TOPCON是隧穿氧化層鈍化接觸電池技術(shù)，與PERC電池結(jié)構(gòu)具有較大的相似性，在PERC電池基礎(chǔ)上將磷擴(kuò)散替換為硼擴(kuò)散制備PN結(jié)、在背面增加隧穿氧化層以及多晶硅膜層工序。因此，電池廠商可以在PERC電池產(chǎn)線基礎(chǔ)上升級(jí)成為TOPCON產(chǎn)線，但是限于經(jīng)濟(jì)性，目前較少廠商選擇升級(jí)改造，多數(shù)以新建為主，未來改造情況還需觀察。晶科能源和鈞達(dá)股份是目前行業(yè)內(nèi)引領(lǐng)TOPCON技術(shù)發(fā)展的廠商，兩個(gè)廠商技術(shù)路徑相似。其他一體化廠商也有不同程度的TOPCON產(chǎn)能布局。TOPCON快速降本實(shí)現(xiàn)對(duì)PERC電池的替代下游應(yīng)用上TOPCON經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于PERC：下游應(yīng)用上，對(duì)比主流企業(yè)182mm的TOPCON和PERC組件，轉(zhuǎn)化效率為22.7%和21.7%，對(duì)應(yīng)價(jià)格為1.08和1.02元/W，在1100小時(shí)的假設(shè)下，測算LCOE分別為0.3043和0.3050元/kWh，TOPCON效率提升帶來的發(fā)電量提升抵消了其組件的溢價(jià)，具備性價(jià)比。理論上，若TOPCON轉(zhuǎn)化效率高于PERC1.0%，在當(dāng)前價(jià)格體系下，TOPCON組件可以有0.07元左右的單W溢價(jià)，而實(shí)際上目前組件端溢價(jià)也是0.05~0.08元/W。中游制造上TOPCON盈利優(yōu)于PERC：目前TOPCON電池盈利也優(yōu)于PERC約0.05~0.1元/W，而硅片端N型硅片比P型硅片溢價(jià)0.02元/W，可見大部分N型溢價(jià)由電池環(huán)節(jié)吸收。電池盈利波動(dòng)較大，處于行業(yè)弱勢地位電池環(huán)節(jié)N-P盈利波動(dòng)更大。理論上講，N-P組件的盈利差應(yīng)該主要是被電池環(huán)節(jié)獲取，但實(shí)際上電池環(huán)節(jié)N-P溢價(jià)相對(duì)不穩(wěn)定。一體化企業(yè)一般會(huì)預(yù)留電池產(chǎn)能缺口防止排產(chǎn)下滑時(shí)對(duì)自身產(chǎn)能利用率的沖擊，因此行業(yè)需求向上和向下時(shí)，電池環(huán)節(jié)N-P價(jià)差體現(xiàn)較為明顯的波動(dòng)，排產(chǎn)上行，N-P價(jià)差趨于縮??；排產(chǎn)下行，P型加速淘汰，N型需求相對(duì)有剛性帶來N-P價(jià)差拉大。TOPCON雖較為成熟，依然有降本提效空間TOPCON過去主要采用硅片減薄、提高良率來進(jìn)行降本，目前該技術(shù)進(jìn)入快速擴(kuò)產(chǎn)期，依然具備較多的降本空間。提效降本：目前SE已經(jīng)逐漸成為行業(yè)標(biāo)配，將效率提升至25.5%以上。之后的技術(shù)差異可能在雙面poly工藝，將鈍化技術(shù)用于電池前表面減少載流子復(fù)合。我們預(yù)計(jì)該技術(shù)可能在24H1逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，有望將TOPCON電池效率提升到26%+。材料降本：可以在金屬化、硅片薄片化、大尺寸化、0BB等技術(shù)方向降低成本?？赡軐?duì)TOPCON電池形成替代的技術(shù)路線可能形成替代的技術(shù)方案包括HJT和BC電池：由于TOPCON效率超預(yù)期追趕HJT，2022~2023年市場選擇了TOPCON，根據(jù)TaiyangNews的最高組件效率排名，HJT比TOPCON僅高出0.37PCT。之后HJT是否可以后來居上，主要取決于量產(chǎn)成本和量產(chǎn)效率。隆基綠能和愛旭股份選擇BC路線主要考慮差異化競爭策略，防止過快技術(shù)擴(kuò)散。BC是平臺(tái)類技術(shù)，可以與任何電池技術(shù)疊加，主要將正面柵線轉(zhuǎn)移到背面，但是BC技術(shù)在上述路線中工藝最為復(fù)雜，生產(chǎn)良率低，設(shè)備投資高昂。HJT性能優(yōu)勢明顯，廠商擴(kuò)產(chǎn)還不積極HJT是非晶硅薄膜異質(zhì)結(jié)電池，其特點(diǎn)在于較高的雙面率和轉(zhuǎn)化效率。BSF、PERC以及TOPCON均屬于同質(zhì)結(jié)，異質(zhì)結(jié)的PN結(jié)由本征非晶硅層和晶體硅層組成，這會(huì)減少載流子復(fù)合，提升少子壽命，帶來轉(zhuǎn)化效率的提升。但是相應(yīng)缺點(diǎn)就是更高難度的鈍化技術(shù)以及設(shè)備投資。目前主要進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)的廠商包括華盛新能源和東方日升，且大部分廠商還沒有明確的中期擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，主要還是因?yàn)槟壳爸圃斐杀窘档碗y度大，同時(shí)轉(zhuǎn)化效率沒有與TOPCON電池拉開明顯差距。HJT制造端壓力較大，短期降本靠0BB+銀包銅漿料成本居高是目前HJT需要解決的問題：按照目前產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格測算，HJT相比PERC和TOPCON毛利率較高，但是限于規(guī)模，預(yù)計(jì)盈利不可觀，導(dǎo)致其價(jià)格相對(duì)具有剛性。成本端拆分看，HJT的非硅成本高于TOPCON主要因?yàn)榈蜏劂y漿的高價(jià)格帶來的電池非硅過高，主要解決方案包括銀包銅、電鍍銅或者0BB技術(shù)。目前PERC電池非硅在0.15元/W左右，TOPCON略高于該值，HJT非硅成本估計(jì)在0.29元/W，長期非硅成本目標(biāo)為0.15元/W，則有望實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性。測算目前HJT銀漿成本高于TOPCON約4分錢/W，若采用銀包銅+0BB技術(shù)，可以降低銀漿成本至6分錢/W，與TOPCON基本持平，使得整體非硅成本低于0.25元/W。頭部企業(yè)更易引導(dǎo)電池技術(shù)革新哪些企業(yè)可能引領(lǐng)下一代電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化行業(yè)下行期，企業(yè)競爭加劇，現(xiàn)金儲(chǔ)備是過冬的必需也是產(chǎn)生研發(fā)創(chuàng)新的必須；同時(shí)，較低的杠桿可以幫助企業(yè)維持住現(xiàn)金儲(chǔ)備。龍頭企業(yè)資產(chǎn)負(fù)