华泰证券研究所报告指出,2015-2017年领跑者计划是PERC技术替代BSF的关键催化剂。领跑者计划的效率门槛让单晶电池更容易入围,单晶企业通过叠加PERC技术实现效率提升1-1.5%,而多晶叠加PERC效率提升不足1%。大同一期基地中单晶PERC组件占比21%,第三期单晶应用占比达86%,PERC成为首选。据CPIA数据,2021年PERC电池全球市占率超91%。PERC技术的发展带动了金刚线、RCZ、多主栅、激光等多项新技术,并催生了一批光伏设备上市公司。
领跑者计划如何成为PERC技术的催化剂
2015年第一批领跑者计划设置的单/多晶平均光电转化效率分别为16.5%和17%。而根据彭博新能源财经数据,2015年底单/多晶硅电池平均转化效率分别为17.1%和16.1%。效率门槛刺激了单晶电池组件产品的生产,单晶企业要实现超越对手的转化效率,需要进一步发展单晶电池技术。彼时单晶电池叠加PERC技术可将效率提升1-1.5%,而多晶叠加PERC技术效率提升不足1%。2017年技术领跑者项目进一步提高准入门槛,单晶PERC电池逐步成为参与领跑者计划的主流厂商选择。
2016-2018年,3年期间单/多晶量产的平均转换效率分别提升了2.5%和0.7%,具备更高转化效率的单晶电池提效速度更快。2010-2016年,7年时间单/多晶电池平均转换效率分别提升2.3%和2%。领跑者计划期间单晶电池提效速度明显加快。
2016-2018年,3年期间单/多晶量产的平均转换效率分别提升了2.5%和0.7%,具备更高转化效率的单晶电池提效速度更快。2010-2016年,7年时间单/多晶电池平均转换效率分别提升2.3%和2%。领跑者计划期间单晶电池提效速度明显加快。
单晶PERC如何成为领跑者项目绝对主流
2015年大同一期领跑者基地中单晶技术使用量超越多晶技术,单晶组件约60%,多晶组件约40%。单晶PERC组件用量占21%,在新型组件中应用占比最高。2016年芮城领跑者基地中单晶组件容量373.394MW,占总容量70.20%;新泰基地中单晶组件容量500.84MW,多晶仅0.44MW,单晶占比接近100%。第三期领跑者组件投标中,单多晶应用比例约5.4:1,单晶PERC总量2600MW成为应用最多技术路线。5GW应用领跑者+1.5GW技术领跑者项目中,P型单晶与N型单晶应用占比高达86%(共4.3GW),PERC组件成为首选。
隆基股份在2015年第一期领跑者计划中供应单晶组件191MW,第三期供应量达637.5MW,增长233%。隆基2017年营收和净利润较2015年增长275.13%和681.19%,成为本轮领跑者计划最大受益者。
隆基股份在2015年第一期领跑者计划中供应单晶组件191MW,第三期供应量达637.5MW,增长233%。隆基2017年营收和净利润较2015年增长275.13%和681.19%,成为本轮领跑者计划最大受益者。
PERC技术产业化如何带动光伏设备国产化
PERC电池相比BSF电池核心区别在于要用PECVD或ALD制备三氧化二铝进行背面钝化,还需增加激光开槽。国内企业早期扩产单晶PERC主要采用梅耶博格或德国Centrotherm的PECVD设备及进口激光设备,价格贵、交付周期长、配套研发慢。随着领跑者计划推进,捷佳伟创在管式PECVD、帝尔激光在PERC激光设备、迈为股份在高速丝网印刷设备领域打破国外垄断,快速降低设备成本。
除了PERC设备国产化,金刚线切割技术大幅降低了单晶硅片生产成本。2018年单晶硅片切片成本可低至0.35元/片,而多晶硅片在2019年理想状态下也只能达到0.55元/片。RCZ技术(多次投料复拉法)、大尺寸坩埚技术、半片技术、MBB多主栅技术、双玻技术等都随着领跑者计划对单晶PERC技术的支持而快速发展。领跑者计划后的几年,捷佳伟创、迈为股份、奥特维、帝尔激光、高测股份等光伏设备企业迎来密集上市期。
除了PERC设备国产化,金刚线切割技术大幅降低了单晶硅片生产成本。2018年单晶硅片切片成本可低至0.35元/片,而多晶硅片在2019年理想状态下也只能达到0.55元/片。RCZ技术(多次投料复拉法)、大尺寸坩埚技术、半片技术、MBB多主栅技术、双玻技术等都随着领跑者计划对单晶PERC技术的支持而快速发展。领跑者计划后的几年,捷佳伟创、迈为股份、奥特维、帝尔激光、高测股份等光伏设备企业迎来密集上市期。
PERC技术替代BSF的历史启示
PERC技术从领跑者计划初步应用到2021年全球市占率超91%,实现了对BSF的全面替代。这一过程的关键成功要素包括:政策引导需求向高效组件配置、技术门槛形成“领跑—追赶—再领跑”的递进机制、设备国产化推动成本下降、新技术产业化与规模化形成良性循环。在当前TOPCon产能过剩的背景下,XBC、HJT、TOPCon3.0等技术有望在类似的政策支持下成为下一代主流。
| 时间 | 项目/基地 | 单晶/PERC应用比例 |
|---|---|---|
| 2015年 | 大同一期基地 | 单晶60%,多晶40%,单晶PERC 21% |
| 2016年 | 芮城基地 | 单晶70.20% |
| 2016年 | 新泰基地 | 单晶接近100% |
| 2017年 | 第三期投标 | 单晶86%(含PERC),PERC 2600MW |
| 2021年 | 全球市场 | PERC全球市占率>91% |
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