2022光伏专题报告：从颠覆性技术视角看HJT电池商业化
1. 我们认为投资光伏制造及设备行业的底层逻辑是买其“高弹性”我们认为，行业发展属性决定投资属性，光伏制造及设备赛道的高弹性来源于降本增效过程中技术创新带来的价值重塑。对比光伏与风电两种不同发电侧的能源形式，其“降本增效”的形式截然不同。
风机通过大型化增加风资源捕捉能力并摊低单 MW 生产成本，由于机械制造属性较强，其大型化的技术演进趋势更多是“渐进式”创新，技术创新不算极快，各产业环节制造端Know-How的延续性更强，业态相对稳定。
而光伏行业技术创新与迭代层出不穷，单晶硅太阳电池技术取代了多晶硅太阳电池技术、金刚线切割技术取代了砂浆切割技术，背钝化（PERC）太阳电池技术取代了常规铝背场（BSF）太阳电池技术等等。生产力进步的同时往往意味着业态的重塑。从制造端角度看，产能通常具有颠覆性，即上一个技术代际累积的产能越多，下一个技术代际转型的“包袱”越大，每一轮技术变革过程中应对不力的企业往往陷入经营困境，而新上位者弹性极大。
行业稳定性方面，我们以风电主机厂与光伏电池片厂商各自竞争格局进行对比，技术延续性较强的风电主机厂竞争格局相对稳定，尤其前三大主机厂金风科技、远景、明阳在 2016-2021年连续 6 年格局维持稳定。而技术变化较快的电池片厂商格局并不稳定，从 2010-2020 年间龙头企业几经易主，呈现“王无恒王”的格局。
2. N 型电池片时代技术分流带来价值分流，以 HJT 为代表的颠覆性技术与以 TOPCon 为代表的延续性技术渐入实战对垒阶段技术进步的方式通常分为颠覆性创新与延续性创新，在光伏电池片领域，我们认为相较于2021 年的主流 PERC 电池片技术，HJT 是较为典型的颠覆性技术创新，TOPCon 是较为典型的延续性创新。
颠覆性技术（disruptive technology）的内涵是现有技术造成巨大冲击甚至革命最终超越原有技术，既可以是在重大技术范式变革中形成的新技术，也可以是现有技术的颠覆性创新组合或创新应用。延续性技术（sustaining technology）是对现有技术进行“增量式”的改进。颠覆性技术一旦成功上位，可能不仅改变现有的产品性能，还对市场规则、竞争格局、产业形态产生深远影响。
2021 年 PERC 电池的产业化平均光电转换效率达 23.1%逼近其理论极限，更高转换效率的 N 型技术路线替代 PERC 成为主流电池片技术已成为大势所趋。N 型电池片阶段出现技术分流，形成 TOPCon/IBC/HJT 多种技术路线并行的局面。
本文将主要工艺、产线与 PERC 兼容性强的 N-TOPCon 技术界路线定为延续性技术；将工艺与 PERC不兼容，产线需要完全重臵，但初始光电转换效率高，未来与钙钛矿电池融合更为顺畅的HJT 技术界定为颠覆性技术。若未来HJT 电池技术大爆发，会给全行业带来极大的价值重臵，制造端与设备端弹性大。
3. 颠覆性技术 HJT 当前的产业化壁垒，当下时点为何主流电池片厂商暂不大规模下场扩产 HJT？
1）技术角度：电池片制结工艺与钝化工艺发生根本性变化，会产生产能包袱问题，同时电池片厂商研发、专利布局需要时间沉淀，若 HJT 技术上位则上一技术代际研发人员有被边缘化风险。太阳电池的工作原理是基于光电效应，在光照下，产生电子和空穴对，由于局部电场（p-n 结场），空穴和电子会走向相反的方向进行分离（电子向 N 区，空穴向 P 区），接通电路后就形成电流。
自 1954 年贝尔实验室首次制备单晶太阳能电池以来，太阳能电池的基本工作原理没有发生变化，然而电池结构及制备工艺却在不断迭代。光伏电池片的核心结构是 PN 结，早期的 BSF 电池、PERC 电池是一种较为典型的同质 PN 结，基于 P 型衬底，刻蚀挖孔，“热扩散”掺杂磷形成 N 区，结合界面形成 p-n 结，形成耗尽层，电子与空穴相遇，载流子消失，耗尽层 P 型侧带负电，n 型侧带正电，聚集形成内建电场，其核心的制结工艺属于 600℃以上的高温工艺体系，而 HJT 的核心制结工艺采用 200℃以下低温超薄薄膜工艺，且在制备工艺上与钝化（防止载流子复合增加光电转换效率）效果合二为一。以图 5 日本三洋 HJT 电池片结构为例，前表面采用 CVD（化学气相沉积）镀膜的方式形成 p-i-n 结（也有HJT 电池采用反式结构暂不讨论），核心制结工艺与 BSF、PERC、TOPCon 一脉相承的高温工艺体系发生了根本性变化。
因此，电池片厂商研发体系的搭建、专利布局需要一定时间上的沉淀，同时 PERC 时代在位的研发人员不愿被边缘化或是主流电池片厂商短期更为支持延续性技术 TOPCon 路线的重要因素之一。
2）成本角度：通过测算，2022 年达产的 HJT 电池（基于 M6 硅片）单瓦生产成本比主流PERC 电池仍将高出 0.1 元。具体来看多出的单瓦制造成本主要来源于：
①设备折旧，预计2022 年 HJT 设备初始投资价格在 4 亿元/GW，PERC1.5 亿元/GW，HJT 设备折旧成本 0.08元/W，PERC 设备折旧成本 0.03 元/W；
②银浆浆料，预计 2022 年银浆含税价格 6500 元/kg，PERC 使用的高温银浆单片银浆耗量 96mg，HJT 使用低温银浆单片银耗量 170mg，则 PERC银浆含税成本 0.10 元/W，HJT 银浆含税成本 0.16 元/W。（3）靶材成本，HJT 电池结构含 TCO（透明导电膜）因此需要贵金属靶材铟，HJT 靶材含税成本 0.01 元/W。综合来看，2022 年，HJT 电池总成本（含税）0.68 元/W，PERC 电池总成本（含税）0.7 元/W，HJT 单瓦生产升本比主流 PERC 电池仍高出 0.1 元。
👇原创阅读👇
👇延伸阅读👇