中期看好 N 型电池。
单晶硅电池可以细分为 P 型和 N 型,目前 P 型晶硅电池占据晶硅电池市场的绝对份额,主要是因为前期研究始于适用于航空研究的 P 型电池,即便后期涉及到民用,仍然惯性地采用 P 型晶硅。
而 N 型单晶硅较常规的 P 型单晶硅具有少子寿命高、光致衰减小等优点,具有更大的效率提升空间;同时,N 型单晶组件具有弱光响应好、温度系数低等优点。因此,N 型单晶系统具有发电量高和可靠性高的双重优势。
P 型电池的最大优势是扩散简单,只需要扩散一种杂质。因此,P 型电池成本较低,关键是看其效率能够提高多少。N 型电池的特点是高效率,关键是看其成本能够低到多少。
光伏行业发展最核心的竞争力是度电成本,归根结底就是技术创新。
一般影响光伏发电度电成本的因素主要有四个方面:
初始投资、发电量、系统效率和融资成本,除融资成本外,其他方面和技术发展水平息息相关,尤其是光伏组件的技术水平,因为组件在系统中的初始投资比重最大,并直接影响发电量和系统效率。因此提高效率就意味着拥有更强的竞争力。
由于 P 型电池在提高效率上有瓶颈,N 型电池在薄化的状况下能够维持甚至提高转换效率,且几乎没有 LID 和 CTM loss 的问题,组件端的输出瓦数表现较 P 型更好。N 型技术也可继续延伸出次世代的 IBC、HJT 电池,因此 N 型电池在未来更具发展前景,但是成本仍是 N 型电池现在最大的门槛。
现在有许多厂商将 N 型电池与双面技术结合制造出 N 型双面电池组件,已经有厂商进入了量产阶段。
双面电池主要是基于 N型,至于 P 型也可以做,但是背面需要硼扩散,相对较麻烦。N 型结构主要区分为发射极钝化全背场扩散电池(N-PERT)、发射极钝化背部局部扩散(N-PERL)。
我们中期看好 N 型电池。N 型电池具有薄片化且不影响转换效率的特性,且温度系数佳,又可以发展出次世代高效电池 IBC、HJT 甚至 HBC,在当前的大环境下可以说是晶硅电池的必经之路。
长期看好 IBC、异质结等高效电池
相比常规电池或者 PERC 电池,IBC 结构新颖之处在于,电池正面无电极,PN 结、基底与发射区的接触电极以叉指形状全部做在电池背面。
这样的好处是:正面完全消除了栅线的遮光,因此具有更高的短路电流 Jsc;电池前表面场以及良好钝化作用带来较高的开路电压增益;背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻 Rs 从而提高填充因子 FF,而且全背电极的组件更易于装配。
不过从该结构可以看出,该 IBC 获得高效率的关键因素主要在于正面栅线移除减小了光学损失,局部背接触减小了复合损失,所以正面的发射极复合,背部的光学损失并没有得到很好的改善。
所以 IBC 下一步的提升空间主要集中在背部减发射与更高效的钝化。另外成本几乎为常规电池的两倍,因此如何简化工艺,开发低成本的 IBC 技术并推向产业化应用是业界关注的重点和难点。中来股份 10GW 全球最大的 N 型 IBC 双面电池项目已于 2017 年 4 月落户衢州,意味着 IBC 的发展有望获得突破。
本征薄膜异质结(HIT)属于“非晶硅与晶硅”的结合,中间衬底为 N 型晶体硅,通过 PECVD 方法在 P 型 a-Si 和 c-Si 之间插入一层 10nm 厚的 i-a-Si 本征非晶硅,极大地降低了晶体硅的表面复合,确保了电池很高的开路电压。
整个制备过程的温度低于 200℃,可避免高温工艺对硅片的损伤。并且 N 型 HIT 电池没有光致衰减效应,温度稳定性好,输出特性优良。值得一提的是 HIT 电池还具有对称的结构,相比传统晶体硅电池,对称结构便于缩减工艺设备,同时由于 HIT 电池双面对称,正反面受光照后都能发电,可以做成双面发电组件。
但是虽然 HIT 看似结构简单,但是其制备工艺是一种非常精密的异质结界面控制技术,处理工艺过程复杂,具有较高的制备成本,并且还需要开发合适的低温封装工艺。所以相比 IBC,虽然同样作为高效电池,但是产业化相对比较滞后,随着制备成本的降低,将有望在将来实现规模化的应用。
政策向好,储能助力,分布式市场值得期待
从政策上来看,国家能源局 2016 年底发布了《太阳能发展“十三五”规划》,规划中明确指出到 2020 年光伏发电装机容量达到 105GW 以上,其中分布式光伏 60GW 以上。
截至 2017 年 3 月 31 日,我国分布式累计装机 12.75GW,距离 60GW 的目标近 50GW 的发展空间。另外,2017 年分布式光伏维持 0.42 元/度的补贴不变。这些政策预示着光伏市场重心将向分布式转移。
分布式光伏存在的重要问题在于并网的不稳定性。储能系统除了可以存储电能外,更重要的是可以调节分布式光伏并网时的功率波动,增强光伏发电的稳定性。
目前我国已经出台了多项文件大力支持储能行业发展,我们预计在 2017 年储能将进入落地期。储能的发展将为分布式光伏的提供更好的发展环境。
2017 年第一季度我国光伏发电新增装机容量 721 万千瓦,其中分布式新增装机容量 243 万千瓦,同比增长 151%。从 2017年第一季度光伏装机情况来看,光伏市场结构重心正在向分布式转移。未来随着微电网以及储能技术的不断发展,分布式将拥有更好的发展环境,我们预计 2017 年分布式装机容量将大幅度增长。
总结:壁垒已经形成,关注优势企业
国内最初靠电池和组件起家,由于进入门槛低,造成了大量企业涌入。随着光伏行业的快速发展,行业已经由刚开始的“补贴驱动”转变为技术产品的创新与规模化应用所带来的“降本提效”推动。
补贴的下降倒逼企业加大研发力度,不断推出新的技术、新的产品以满足下游电站的需求。在这个过程中,很多研发实力弱、融资能力差的企业逐渐被淘汰,另一些发展得较好的企业则成为了行业龙头,掌握了大量的核心技术以及客户资源,不断做大做强。
龙头企业不断占据市场份额,使得行业集中度不断提高,新的企业由于技术缺乏,因此想要进入行业非常困难,进入门槛高,行业壁垒已经形成。
综上,行业降本增效已有新突破,有望在 3-5 年内使行业达到发电侧平价上网的水平。在此背景下,行业内相关优势公司将迎来新的发展机会。
与市场对应,在硅片方面,我们建议关注隆基股份;在高效单晶方面,我们建议关注中来股份;在逆变器环节,我们建议关注阳光电源;在设备方面,我们建议关注晶盛机电;在下游分布式电站环节,我们建议关注林洋能源。
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