中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2024年版）

中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書金剛光伏股份有限公司璉升光伏科技有限公司浙江潤海新能源有限公司2020年以來，光伏平價、全球碳零凈排、歐洲能源危機(jī)三大事件推動了光伏制造的跨越式發(fā)展，光伏制造業(yè)逐步從“由硅片技術(shù)進(jìn)步主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的十年”進(jìn)入“由進(jìn)入2024年后，全球光儲平價的經(jīng)濟(jì)性條件游的溝通與合作，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)、互助共贏，共同提升中國光伏產(chǎn)業(yè)的國際本《中國光伏HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》作為高效異質(zhì)結(jié)俱樂部的公開規(guī)范報告，在SOLARZOOM新能源智庫的主筆下，集高效異質(zhì)結(jié)俱樂部全體成員的共識，將立足于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)進(jìn)步路線圖、生產(chǎn)成本分解、客戶價值等問題給出行業(yè)性的指引。我們將結(jié)合HJT產(chǎn)業(yè)發(fā)展所受到的國際政治經(jīng)濟(jì)形勢、技術(shù)及市場環(huán)境的影響，合理預(yù)測 6 6二、全球光伏新增裝機(jī)量及光伏組件出貨量預(yù)測 7 8 12 12 14 15 15二、提效型技術(shù)進(jìn)步 15 21 26五、HJT及其疊層電池組件量產(chǎn)技術(shù) 29 31 31 33 37一、不同維度的最大價值：光伏組件應(yīng)用端客戶的永恒追求 37二、國內(nèi)大型集中式電站客戶 37三、海外高電價市場屋頂分布式光伏客戶 39表12021年以來的國內(nèi)HJT電池產(chǎn)能單位：GW二、全球光伏新增裝機(jī)量及光伏組件出貨量預(yù)測基于國際可再生能源機(jī)構(gòu)（IRENA）的統(tǒng)計口徑及數(shù)據(jù)，2023年，全球光伏新增鋰電池價格的大幅降低，全球“1W光伏+2Wh儲能”光儲電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性平價條件得以滿足，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展即將進(jìn)入全新的歷史制約光伏新增裝機(jī)量的增長1）光伏裝機(jī)保有量的快速提升導(dǎo)致午間光伏出力時段的電力供求關(guān)系快速惡化，全球儲能的配置仍顯不足，電力約束問題的爆發(fā)將在一段時間內(nèi)抑制部分地區(qū)的光伏新增裝機(jī)量，直至高光儲配置比的光儲電站市場成熟2）海外金融市場利率在過去一段時間處于較高水平，顯著抑制光伏電站的投資意愿，如全球進(jìn)入降息周期并出現(xiàn)100BP以上的利率水平下降，則有望刺激光伏新增然國際油價仍維持在中高水平，但海外天然氣價格已經(jīng)回突爆發(fā)前的水平，若出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高增長或地緣政治危機(jī)再次沖擊油氣價格，則將激發(fā)光伏 表2全球光伏新增裝機(jī)量及光伏組件出貨量預(yù)測單位：GW迎來其歷史性的需求頂峰。根據(jù)預(yù)測，十年后，每年的全球光伏新增裝機(jī)量或?qū)⒔咏?000GW，每年的全球光伏組件出貨量或?qū)⒊?0202021202220202021202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2031E2032E2033E2034E2035E2036E2037E2038E2039E2040E2041E2042E2043E2044E2045E2046E2047E2048E2049E2050E全球光伏新增裝機(jī)量預(yù)測單位：GW640028223200160080034644.5%4005.4%100全球新增裝機(jī)量（GW）全球光伏發(fā)電量滲透率（右軸）80%70%60%50%40%30%20%10%0%200圖1全球光伏新增裝機(jī)量及光伏發(fā)電量滲透率預(yù)測隨著降本技術(shù)的逐步量產(chǎn)導(dǎo)入對生產(chǎn)成本的降低，以及產(chǎn)能利用率提升對每W制造費電池環(huán)節(jié)或?qū)⒃?024年四季度首次出現(xiàn)全行業(yè)盈利。由此，HJT電池企業(yè)或?qū)谋?全球HJT組件出貨量預(yù)測（保守版）單位：GW6792698表4全球HJT組件出貨量預(yù)測（樂觀版）單位：GW6792698從2024年4月開始，在高效異質(zhì)結(jié)俱樂部成員的共同推動下，HJT組件與銀包銅、高漿料濕重、全開口網(wǎng)版、高少子壽命硅片背面白色鍍膜玻璃”等提效型技術(shù)，借HJT的功率優(yōu)勢、每W發(fā)電量優(yōu)勢與高功率TOPCon產(chǎn)品形成競爭優(yōu)勢。經(jīng)濟(jì)型BO表5全球HJT組件出貨滲透率（保守版）單位：GW38全球全球HJT組件出貨量預(yù)測（保守版）單位：GW41560%18450%702520202021202220232024E2025E2026E2027E2028E全球光伏組件出貨HJT組件出貨其他技術(shù)組件出貨HJT組件出貨滲透率70.0%60.0%50.0%40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%20481024512256128643228%619圖2全球HJT組件出貨量及HJT組件出貨滲透率預(yù)測（保守版）樂觀估計：2024-2028年，HJT組件出貨量或?qū)⒎謩e達(dá)到25GW、90GW、表6全球HJT組件出貨滲透率（樂觀版）單位：GW8全球全球HJT組件出貨量預(yù)測（樂觀版）單位：GW100.0%87%51%2520202021202220232024E2025E2026E2027E2028E全球光伏組件出貨HJT組件出貨其他技術(shù)組件出貨HJT組件出貨滲透率80.0%60.0%40.0%20.0%0.0%204810245122561286432903圖3全球HJT組件出貨量及HJT組件出貨滲透率預(yù)測（樂觀版）表7HJT組件外觀標(biāo)準(zhǔn)建議122）單片電池片≤1處，單塊組件≤2片；6）單片電池片崩邊數(shù)量≤1處，同一組件崩邊電池片數(shù)量≤3片。31）空白區(qū)域A≤0.5mm2,不計；A≤2mm2,不超過2個；A≤4mm2,不2）焊錫絲長度L≤5mm，允許；錫渣0.5mm2≤A≤3mm2,允許；4）片與片之間有錫渣或?qū)щ姰愇铮娣e（長*寬）≤1mm2,不能導(dǎo)致片與1）電池區(qū)域允許非導(dǎo)電異物A≤0.5mm2（助焊劑殘留，允許Q≤2%電池片數(shù)）。雙面組件背面：或A≤15*0.5mm2,Q≤5；A≤0.5mm2,不計；2）空白區(qū)域：非導(dǎo)電異物A≤0.5mm異物面積≤1mm2個數(shù)不計，異物面積≤10mm2或長度≤20mm4緣與帶電體之間形成連通（去除氣泡面積，帶電體距離組件邊緣需滿3）非電池片區(qū)域氣泡缺陷個數(shù)如下：氣泡氣泡與氣泡的間距＜3mm，且氣泡數(shù)量≥3個視為密集5678觀9技術(shù)）表8HJT組件EL標(biāo)準(zhǔn)建議12/網(wǎng)狀)2）單片電池片允許隱裂數(shù)量≤1處，單塊組件最多允許4%的電池片總片34567892）劃痕程度達(dá)到圖一，劃痕長度≤2/33）Gd>50%不允許（Gd指灰度值之差）。（1）提效：在可靠性達(dá)標(biāo)的前提下，HJT電池組件通過實施提效型技術(shù)進(jìn)步，大（2）降本：在可靠性達(dá)標(biāo)的前提下，HJT電池組件通過實施降本型技術(shù)進(jìn)步，以成本可控為首要目標(biāo)，追求在同等成本降低前提下的效率降低最小化。針對成本敏感型上述兩大技術(shù)方向，相互并不矛盾。在場地極度稀缺且租金較高、勞動力價格高、電力消納不存在瓶頸、化石能源價格高的光伏市場，提效型技術(shù)方案將被更多使用；在場地趨于無限且租金價格較低、勞動力價格低、電力消納存在約束、化石能源價格較低的光伏市場，降本型技術(shù)方案將被更多使用。通過靈活使用上述兩類技術(shù)進(jìn)步方案，二、提效型技術(shù)進(jìn)步其效率的分布極差。對于少子壽命、電阻率較差的硅片而言，硅片吸雜可以有效的提高硅片部分的吸雜工序成本。從2022年開始，硅片吸雜已經(jīng)成為了HJT技術(shù)的主動增添吸雜工序，為客戶分類提供“無須吸雜硅片”及“吸雜后硅片”，并全新定義硅片的戰(zhàn)略決心。通過以元素周期表內(nèi)的五價元素替代磷元素，或與磷元素共摻，實現(xiàn)對硅片品質(zhì)的提升。異2）改善硅片吸雜的效果3）提升硅片的彎曲強(qiáng)度及抗斷裂能力。池片平均效率的正面提效預(yù)計不低于+0.1%。硅片背面拋光是一個側(cè)重于正面提效的雙面電池技術(shù)，常應(yīng)用于屋頂分布式光伏、塔結(jié)構(gòu)改成平面結(jié)構(gòu)。通過上述改變，背拋工藝一方面減小電池片背面比表面積，從而降低少數(shù)載流子的復(fù)合，提高開路電壓，提高電池片效率；另一方面增強(qiáng)光在電池片背面的鏡面反射，從而提高短路電流，提高電高遷移率靶材是材料端的技術(shù)進(jìn)步，改善了“TCO層內(nèi)少數(shù)載流子濃度透光性的矛盾作用對電池效率的制約”。通過使用高遷移率靶材，可以使得在較低少數(shù)載流子濃度的情況下，就實現(xiàn)普通靶材需要更高少數(shù)載流子濃度所能達(dá)到的導(dǎo)電性，但由此能改善透光性，提高電流、提高效率；另一種思路是在保持少數(shù)載流子濃度不變（從而透光性不變）的情況下，改善導(dǎo)電性，提升填充素，可以做到的遷移率約在60-80cm2/V·s。高遷移率靶材通過改變1%的少數(shù)元素，全開口網(wǎng)版，包括三種具體的技術(shù)形式：鋼片鋼網(wǎng)網(wǎng)版、全開口電鑄鎳合金網(wǎng)版、局部全開口絲網(wǎng)網(wǎng)版。全開口網(wǎng)版相比普通的絲網(wǎng)網(wǎng)版，其對柵線線型的塑造更佳，體現(xiàn)為柵線更高的高寬比，更小的開口線寬及印刷線寬由于沒有網(wǎng)紗的阻擋，柵線高度不存在沿著柵線方向的波浪形高低起伏，線型更均勻。基于上述兩點，全開口網(wǎng)版是一個“既提高效率，又降低漿料全開口網(wǎng)版的實驗室效率增益可達(dá)0.3%以上，漿料減重在刷線寬預(yù)計可以做到20-25μm；當(dāng)前在對全開口網(wǎng)版去設(shè)計、匹配漿料2）在網(wǎng)版端，需要同時兼顧材料強(qiáng)度、網(wǎng)版壽命和成本3）在設(shè)備端，需要做到與絲印機(jī)匹配，產(chǎn)能不下降4）全開口網(wǎng)版對絲網(wǎng)網(wǎng)版企業(yè)的顛覆性較強(qiáng)，從而導(dǎo)致原有的絲網(wǎng)網(wǎng)版企業(yè)去推動該項技術(shù)進(jìn)步綜合評估鋼片鋼網(wǎng)網(wǎng)版、全開口電鑄鎳合金網(wǎng)版、局部全開口絲網(wǎng)網(wǎng)版三個技術(shù)方向的進(jìn)展，考慮到重新匹配后漿料的可靠性測試時間，預(yù)計相關(guān)解決方案成熟（量產(chǎn)提效超過0.15%，且不增加漿料、網(wǎng)版方面的綜合成本）并量產(chǎn)導(dǎo)入的時間點預(yù)計在降低成本”的提效降本型技術(shù)進(jìn)步。0BB技術(shù)的核心，是取消電池片絲印環(huán)節(jié)的主而可減小焊帶的直徑和細(xì)柵的寬度、降低對電池片表面的遮擋。由此，0BB技術(shù)相比技術(shù)方向上，在細(xì)柵漿料、膠膜、膠水或膠塊、焊帶、串焊機(jī)等方面存在成本的增加項或調(diào)整項。印膠方案2）印膠+固化方案3）皮膚膜覆膜方案。其中，在制程方面，焊接+點/焊接+點/印膠方案要解決的問題包括：如何降低細(xì)柵加粗部分所增加的濕重并在此位置使用低銀含量的銀包銅漿料，如何省去二、四兩道印刷設(shè)備，如何不降低組件產(chǎn)能；印膠+固化方案要解決的問題包括：如何降低為減少流動性而導(dǎo)致的膠膜增量成本及加皮膚膜的成本，并通過降低膠膜的用量來降低綜合0BB技術(shù)將逐步導(dǎo)入行業(yè)量產(chǎn)，但其子技術(shù)路線的選擇未必立即形片免受紫外線的破壞，另一方面可將波長轉(zhuǎn)換后的光能用于提效。光轉(zhuǎn)膜的核心成本增加項在光轉(zhuǎn)劑。如何做到既保證光轉(zhuǎn)劑的25年可提高光轉(zhuǎn)膜相比截止膜的功率增益至1.5-2.0%，還能降低光轉(zhuǎn)膜相比截止膜的增量成但成本是其核心痛點；國產(chǎn)光轉(zhuǎn)劑的成本較低，但效率增益及穩(wěn)定性有待提高是其核心痛點。雖然光轉(zhuǎn)膜已經(jīng)實現(xiàn)了部分量產(chǎn)導(dǎo)入，但國產(chǎn)光轉(zhuǎn)劑仍需大幅提高效率，進(jìn)口光表9HJT電池組件提效型技術(shù)進(jìn)步一覽√√√部）顆粒硅等硅料用于拉棒，再結(jié)合硅片吸雜工藝將因差異化硅料而導(dǎo)致的硅片超標(biāo)重金屬雜質(zhì)予以去除。在當(dāng)前硅料價格體系下，上述幾種形式的差異化硅料及其組合，相比常規(guī)硅料可以在硅料端大致降低約10元/：（其中，頭尾棒硅片的少子壽命偏低，晶棒頭部高氧區(qū)硅片的氧含量偏高，其硅棒的W成本優(yōu)勢0.014-0.021元/W。這部部分）的效率降低約為0.2%，故而具有較強(qiáng)的極致降本性價比（注：0.1%邊皮料在硅棒供應(yīng)中的占比理論上可以達(dá)到25%以上，邊皮料硅片經(jīng)吸雜后制成HJT電池片相比正品A級硅片的效率損失也不足0.1%，但邊皮料方案最大這部分硅棒的厚度極薄，若拼棒后進(jìn)行切片，其考慮厚片在內(nèi)的不良率很難做到10%以下，其在專利上還需要解決一些問題。故而，當(dāng)硅棒的非硅成本大幅降低時，邊皮料硅片不僅會大幅降低硅片的切片良率，影響電池片的效率，還會導(dǎo)致組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的不（含稅）左右的方棒價格測算，硅片厚度從110μm減薄至100μm帶來的降本約為4.基于超低銀含量的銀包銅(≤30%銀含量）在成本方面，從2024年4月中旬開始，HJT全產(chǎn)業(yè)鏈銀包銅漿料銀包銅漿料的成本優(yōu)勢，是HJT相比TOPCon技術(shù)主要的差異化競爭力所在。組件的制程溫度不超過250℃,只要銀包銅粉的銀層厚度不小于100nm且銀銅粉的包裹度較完整，就不存在銅裸露后被氧化的風(fēng)險。當(dāng)前，在銀包銅粉體顆粒平均直徑在到40%左右。當(dāng)改進(jìn)銀包銅粉體制備工藝，在不提高最大粒徑的前提下適當(dāng)提高平均粒徑，則可在不改變銀層厚度、不顯著降低印刷性能的情況下降低銀包銅粉的銀含量至10-15%，銀包銅漿料銀含量可以降低至30%左右優(yōu)化，并在確?？煽啃缘那疤嵯轮鸩教剿縻y包銅粉顆粒銀層厚度的極限，則能將銀包銅靶材，其遷移率更低，故而其所面臨的透光性-導(dǎo)電性矛盾更為激烈。目前主流設(shè)備廠方面的期待值是不超過0.15%。當(dāng)前，在正背面外層TCO程中降低粉體中的氧化銦含量，而在PVD設(shè)備所有靶位上全部使用該種低低銦的使用，一定程度犧牲遷移率和電池片效率，最終顯著降低成本。無銦靶材和低銦靶材作為HJT產(chǎn)業(yè)鏈對抗銦金屬炒作的重要技術(shù)手段，其技術(shù)路線方向已經(jīng)獲得廣大年底的10%左右。無論銦價如何上漲，要通過持續(xù)導(dǎo)入更高比例的無銦靶材和更低銦表10HJT電池組件降本型技術(shù)進(jìn)步一覽??刷改成了采用電鍍銅工藝：通過“種子層、圖形化、鍍銅、后處理”等工序?qū)崿F(xiàn)銅柵線勢，同時因更好的柵線高寬比、更少的電池片表面遮擋（印刷線寬15-20μm）而具備2024年全開口網(wǎng)版技術(shù)進(jìn)入中試后，電鍍銅技術(shù)在效率上的優(yōu)勢也開始進(jìn)一步減在成本方面，電鍍銅技術(shù)下的量產(chǎn)每W金屬化成本大約可降至0.06-0.08元/W。存在0.02-0.04元/W的成本優(yōu)勢。若銀價上漲至2000料價格約在7600元/kg銀包銅的金屬化成本將提高至0.073元/W，與電鍍池前幾道工序14400片/小時匹配的難度較大2）產(chǎn)線較長，占地面積較大3）良率有待提升4）鍍銅存在環(huán)保問題5）產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)尚未建立，各項成本較高，且升。在銀價暴漲的歷史背景下，電鍍銅技術(shù)有持續(xù)觀察跟正面的柵線移至背面，從而實現(xiàn)電池片表面的更少遮擋與更高效率。HBC技術(shù)為了實變，如：正面的減反射層不再使用TCO而使用氮化硅，背面的電極不僅要實現(xiàn)正負(fù)電極交錯，還要實現(xiàn)N+/P+摻雜非晶硅層的交錯分布。為了實現(xiàn)背面的交叉電極，早年HBC技術(shù)的量產(chǎn)需要使用到光刻和刻蝕的方法，成本極高；而經(jīng)過技術(shù)升級，當(dāng)前最左右；但上述效率優(yōu)勢主要體現(xiàn)為實驗室或中試數(shù)據(jù)，HBC技術(shù)尚未實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。即使采用激光圖形化可量產(chǎn)制程工藝，大規(guī)模量產(chǎn)的良率要做到90%以上也是較有挑戰(zhàn)的；良率問題自然制約成本2）HBC的生態(tài)尚未建立，導(dǎo)致各綜上所述，HBC技術(shù)是HJT電池的支線升級技術(shù)，其在高端單面組件市場上，的多結(jié)電池，利用兩種半導(dǎo)體材料的帶隙差異可從而達(dá)到顯著提高綜合光電轉(zhuǎn)換效率的效果。HJT+鈣鈦礦疊層電池的工藝原理是：不同材料按禁帶寬度從小到大、光譜波段由長到短從底層向頂層疊加，讓波長較短的光被最上側(cè)的寬帶隙材料（鈣鈦礦）電池利用，讓波長較長的光能透射進(jìn)去并由窄帶隙材料（HJT）電池利用，從而減少單結(jié)電池中載流子熱弛豫導(dǎo)致的能量損失。HJT+鈣鈦礦當(dāng)前HJT+鈣鈦礦電池仍處于實驗室研發(fā)的階段，其產(chǎn)業(yè)化的難點包括但不限于：定性及可靠性，解決鈣鈦礦層失效后的光學(xué)透射，將平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為微納米級別的小尺寸絨面結(jié)構(gòu)，開發(fā)適合于大面積HJT+鈣鈦礦疊層電池制備的技術(shù)（如干法技術(shù)、干法+濕法技術(shù)選擇合適的傳輸層材料以阻擋金屬化材料對基體的腐蝕，選擇合適的金屬備選型方向，2026年進(jìn)入中試階段并開展大面積疊層電池量產(chǎn)工藝的開發(fā)驗證、可靠產(chǎn)出貨?？紤]到HJT+鈣鈦礦疊層電池所處的階段尚早，故而無法預(yù)估其生產(chǎn)成本，更五、HJT及其疊層電池組件量基于高功率BOM配置HJT組件“提效降本”的技術(shù)大方向，在南德組件標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)平均效率將分別達(dá)到25.45%、25.70%、25.90%左右，HJT組件0.65%效率提升的主要技術(shù)依據(jù)包括1）硅片摻雜元素優(yōu)化2）硅片背面拋光；（3）高遷移率靶材4）全開口網(wǎng)版5）0BB。 遠(yuǎn)期預(yù)估2027年底、2028年底的HJT+鈣鈦礦疊層電池量產(chǎn)平均效率將分別達(dá)到圖4HJT及其疊層電池組件量產(chǎn)技術(shù)路線圖功率在高端市場上爭奪份額；經(jīng)濟(jì)型BOM配置HJT片背面拋光、高遷移率靶材、全開口網(wǎng)版、0BB等、光轉(zhuǎn)膜等硅片、30%銀含量的銀包銅漿料、更低濕重、50%無拋光。表11HJT電池組件不同BOM配置下的物料清單類1212率1140%銀含量/漿料0040%銀含量/漿料00/GW片類1212/組件%率帶套/塊11套/塊11/GW片注2：上述物料清單僅代表當(dāng)前技術(shù)水平下的優(yōu)化方案，隨著技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，物料清單有可能持續(xù)表12經(jīng)濟(jì)型BOM配置HJT電池組件生產(chǎn)成本分解序號1/吸雜/硅片2304506789年/GW/kWh片序號1片23456789套/塊套/塊年/GW/kWh片價上漲的困擾。在8000元/kg的銀價下，HJT電池與TOPCon電池在2024年底的與TOPCon電池的成本優(yōu)勢將會提升0.006元//kg，則HJT電池相比TOPCon的成本優(yōu)勢將急劇擴(kuò)大表13高功率BOM配置HJT電池組件生產(chǎn)成本分解序號1240%銀含量/漿料30440%銀含量/漿料506789年/GW序號123456789套/塊套/塊年/GW功率水平更高。根據(jù)TOPCon產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展計劃，其高功率BOM配置組件在一、不同維度的最大價值：光伏組件應(yīng)用端客戶的永恒追求應(yīng)用端客戶的差異化需求，為不同客戶創(chuàng)造極致的最大價值。740W+俱樂部的成員企業(yè)，將通過以下多個維度（1）客戶的光伏發(fā)電項目類型：集中式電站項目、工商業(yè)屋頂項目、戶用屋頂項（2）客戶所在地區(qū)的自然環(huán)境特征：溫濕度、風(fēng)速、空氣粉塵含量、輻照強(qiáng)度、（3）客戶所面臨的宏觀外部條件：客戶在場地、項目指標(biāo)、電力接入及消納資源等方面所面臨的約束條件，客戶所面對的電力價格水平、場地租售價格通過為光伏組件應(yīng)用端客戶進(jìn)行準(zhǔn)確的畫像，并對每一類型客戶的需求痛點進(jìn)行深二、國內(nèi)大型集中式電站客戶度的電力約束下追求單位投資金額的回報率最大