2020年全球和中国晶硅电池片产业趋势分析,N型电池将成为下一代发展方向「图」

一、晶硅电池片产业概述

1、分类及工艺

BSF、PERC、N-PERT、TOPCON、HJT等流程有所不同,各具特点。具体流程包括:1.化学抛光去损伤;2.BBr3管式扩散;3.干氧生长掩膜;4.丝网印刷、局部BSF开孔;5.POCL3管式扩散;6.制绒;7.双面钝化;8.丝网印刷、局部接触开孔;9.丝网印刷-金属化。其中IBC电池技术目前主要停留在实验室阶段,量产企业非常少,相关设备公司正在积极研发。

各种晶硅电池片工艺对比

各种晶硅电池片工艺对比

资料来源:公开资料整理

2、技术方向

降本提效驱动晶硅电池技术迭代,新技术不断登上舞台。晶硅电池经历了从多晶到单晶、从第一代铝背场BSF电池到第二代RERC电池的演进,在当前RERC电池呈现效率和成本优化疲态下,新技术道路的选择与部署对各大电池厂商及整个光伏市场来说尤为重要。

晶硅电池技术方向简图

晶硅电池技术方向简图

资料来源:公开资料整理

3、制备流程

多晶硅料(沙子)—硅片(单、多晶)—电池片(单、多晶)。硅晶圆的制造产业链主要分为硅料、硅片和电池片三个环节。光伏电池片的成本主要分为硅片成本、非硅成本和其他成本之和。长远来看,技术进步和成本下降是光伏产业链的主旋律,但各个环节的价格变化却并非同步,更多和供需关系决定。

晶硅电池片制备流程简图

晶硅电池片制备流程简图

资料来源:公开资料整理

二、全球晶硅电池片现状

1、整体现状

光伏产业电池种类众多,晶硅电池片牢牢占据市场主导地位,根据数据显示,晶硅电池片2020年全球晶硅太阳电池片总产能达到249.4GW,总产量达到163.4GW。整体开工率约在65.5%左右。大部分头部电池企业产能利用率全年并未受新冠疫情影响,仍保持90%以上开工率。

2020年全球晶硅太阳电池片总产能及产量

2020年全球晶硅太阳电池片总产能及产量

资料来源:CPIA,华经产业研究院整理

2、生产格局

就生产格局而言,近些年来全球晶硅太阳电池片环节产业集中度进一步提升,根据数据显示,2020年全球晶硅太阳电池片CR10占比超6成,达到108.1GW。随着下游全球光伏产业快速发展,晶硅电池片产业相关企业市场集中度有望持续提高。

2020年全球晶硅太阳电池片产能前十企业占比2020年全球晶硅太阳电池片产能前十企业占比

资料来源:CPIA,华经产业研究院整理

三、中国晶硅电池片现状分析

1、产能及产量

我国是全球最大的晶硅电池片生产国,随着下游光伏产业持续发展,全球电池片产业继续向中国集中。就产能而言,2020年全球晶硅太阳电池片产量前十企业中中国企业占据九席。2020年中国大陆电池片总产能已达到201.2GW,同比增加22.8%,占全球总产能的80.7%。就产量而言,2020年中国晶硅电池片产量约为134.8GW,同比增长22.2%。

2019-2020年中国晶硅电池片产能及产量情况

2019-2020年中国晶硅电池片产能及产量情况

资料来源:CPIA,工信部,光伏协会,华经产业研究院整理

早期硅料生产的技术核心主要掌握在发达国家手中,欧美“双反”以来,随着硅料国产化进程的加速,我国已经逐渐摆脱原材料受控的局面。近年来我国多晶硅产量不断增长,到2020年,国内多晶硅名义产能42万吨,产量达到39.6万吨,占世界总产量的73%,我国彻底摆脱了光伏原材料受控制的局面。2021年随着多晶硅企业技改及新建产能的释放,产量预计将持续增长。

2015-2020年中国多晶硅产量及增长率

2015-2020年中国多晶硅产量及增长率

资料来源:中国光伏行业协会,华经产业研究院整理

2、竞争格局

2020年按产量排序,前6大厂商分别为通威股份、隆基股份、爱旭股份、晶澳科技、天合光能、晶科科技,各家差距并不大,CR6集中度超过50%,还有很大的提升空间。前6名中,通威股份、爱旭股份是专业电池厂,效率、成本领先;其余4家为一体化厂商。

2020年电池片产量竞争格局占比分布情况

2020年电池片产量竞争格局占比分布情况

资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国光伏电池片行业市场运行态势与投资战略咨询报告》;

2021年一季度,国内共有5家光伏企业公告了共8项的电池片扩产计划,总扩产规模为67GW,投资金额超225亿元。其中晶澳科技扩产规模最高,2项合计为30GW,其次为隆基股份,2项扩产计划合计扩产规模为20GW。此外,大尺寸电池端投资也在增加,横店东磁宣布扩产4GW大尺寸单晶电池,腾晖光伏拟在泗阳投资建设5GW大尺寸电池片

2021年Q1国内厂商电池片扩产情况

2021年Q1国内厂商电池片扩产情况

资料来源:公开资料整理

四、晶硅电池发展趋势

1、光伏电池整体快速发展

减排目标下我国光伏电池产量有望延续高增长态势,进而加速光伏设备需求增长。随着2020年光伏新政的公布,光伏产量规模较2019年有了明显增长,2020年我国光伏电池产量达到1.57亿千瓦,增长22%,2015-2020年年均复合增长率达到21.8%。光伏电池快速发展,促进我国晶硅电池片产业快速发展。

2015-2021年10月中国太阳能电池(光伏电池)产量

2015-2021年10月中国太阳能电池(光伏电池)产量

资料来源:国家统计局,华经产业研究院整理

2、N型电池片为发展方向

P型电池主要是BSF电池和PERC电池。N型电池目前投入比较多的主流技术为HJT电池和TOPCon电池。P型电池传统单晶和多晶电池主要技术路线为铝背场技术(AI-BSF),目前主流的P型单晶电池技术为PERC电池技术,该技术制造工艺简单、成本低,叠加SE(选择性发射技术)提升电池转换效率。

N型电池,随着P型电池逐渐接近其转换效率极限,N型将成为下一代电池技术的发展方向。N型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低无光衰弱光效应好载流子寿命更长等优点,主要制备技术包括PERT、TOPCon、IBC、HJT等。

华经产业研究院对中国晶硅电池片行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国光伏电池行业发展监测及投资战略规划研究报告》。

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