光伏產業化技術發展迅速,各個環節均有技術更新。新技術、新工藝帶來的是更低的產能建設成本、更高的生產效率、更優的產品性能。
隨著光伏系統建設成本的逐步降低,終端光伏市場新增裝機規模不斷提升,帶來對電池片產能的擴大需求。對全球光伏電池片產能增長的情況進行統計和預估,預計2019-2020年全球光伏電池產能將分別達到175GW、187GW,較上一年分別提升10.76%、6.86%。
2018-2020年全球晶硅電池產能及預測圖

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2018-2020年全球PERC電池產能及預測圖

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2016-2020年全球片光伏電池片市場及預測

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國內部分電池片生產廠商的擴產信息,可以發現近年來光伏電池單位產能的投資成本下降趨勢顯著,當前已降至每GW產能投資金額4.95億元,其中設備投資占到總投資的70%-80%,約為3.5-4億元/GW。產能成本的降低帶來產品價格競爭力的提升,早期高成本產能如缺乏升級改造,則將面臨部分產能退出的情況。
一、電池產能PERC
PERC電池相比常規BSF電池工藝升級便捷,轉換效率提升顯著,項目應用中能夠切實提高投資收益率,滲透率不斷提升。全球電池產能的PERC化進程進行預測,預計2019年新增PERC產能52.9GW,對應PERC新增工藝設備市場空間42.7億元,同比增長33%。
技術優勢帶來的Perc電池在降本增效上的突出表現,以及降本增效后產品毛利率優勢,驅動了本輪光伏電池產能投資周期。PERC電池的工藝流程新增了兩道重要工序:背面鈍化層沉積;背面開槽。
1、背面鈍化設備
背面鈍化設備是實現PERC工藝的主設備,其技術方案主要有PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)、ALD(原子層沉積)兩種,其他技術方案如APCVD、濺射法(Sputtering)等則應用較少。PECVD的優勢在于能夠將鈍化層和保護膜在同一系統中進行沉積,且沉積速率更高,成本和單位時間產量均具有優勢;ALD則形成沉積膜的性能更優,同時前驅體消耗量更低。目前應用PECVD技術的廠家更多,約占全部廠家的67.5%,未來隨著ALD技術的進一步成熟,其性能優勢將逐步顯現,滲透率也將逐步提升。
2018-2025年各種沉積工藝和材料的市占率情況

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2、激光消融設備
在光伏電池的生產過程中,激光加工技術廣泛應用于消融、切割、刻邊、摻雜、打孔等工藝,PERC電池生產工藝中則利用激光消融技術進行對背面鈍化層疊的圖形化開槽,可以確保PERC電池工藝的高品質和效率,核心設備為激光消融設備。
2018年中國BSF-P型單晶、PERC-P型單晶電池的平均效率分別為20.6%、21.8%,P型單晶電池應用PERC效率提升約為1.2%;2018年中國BSF多晶黑硅、PERC多晶黑硅電池的平均效率分別為19.2%、20.3%,多晶黑硅電池應用PERC效率提升約為1.1%。未來,中國P型單晶電池將全面應用PERC技術,至2025年平均效率預計達到23.0%,相應2025年中國PERC多晶黑硅電池的平均效率則預計達到21.6%。
2017-2025年中國BSF、PERCP型單晶電池效率及預測

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2017-2025年中國BSF、PERC多晶黑硅電池效率及預測

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PERC高效組件占據領跑者項目主流地位,為目前國內光伏市場標桿。據調查數據顯示,在已經實施的第三批領跑者項目中,PERC高效組件的應用占比達到87.15%;第四批領跑者項目中PERC高效組件的應用占比將達到85%,維持較高的滲透率水平。
第三批領跑者項目中標組件技術路線分析

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第四批領跑者項目組件方案技術路線預估

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PERC高效組件能夠為光伏項目帶來更高的投資收益,具有明顯的經濟性優勢。高效組件能夠為光伏項目帶來更高的投資收益,具有明顯的經濟性優勢。據調查數據顯示,將275Wp多晶組件和315Wp單晶PERC組件進行項目經濟性對比,315Wp單晶PERC組件的項目全投資收益率達到17.88%,顯著高于275Wp多晶組件的項目收益率17.11%,收益率提升主要來源于高轉換效率、低衰減帶來的全周期發電量提升。
2017-2023年全球光伏組件出貨量中,PERC組件的占比將持續提升,從2017年的13%上升到2023年的74%,其中2019年全球PERC組件出貨量占比約為56%。2019年國內PERC組件出貨量約為22.5GW,占到全球PERC組件出貨量約31.75%,同比增長34.89%;2019年海外PERC組件出貨量約為40.5GW,同比增長約123%,需求增長迅速。目前海外客戶訂單多以PERC為主,全球組件PERC化趨勢不斷凸顯。
2017-2020全球光伏組件出貨量分類統計及預測

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2017-2019國內外PERC組件出貨量統計及預測

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二、行業發展趨勢
在全球光伏組件PERC化趨勢推動下,電池廠商紛紛布局PERC電池產能,包括原有產能的PERC化升級和新增PERC產能。2018年底13家企業PERC電池產能合計約為41.4GW/年,較2017年PERC產能提升26.1GW/年;2019年上述13家企業的PERC產能將繼續提升至71.2GW/年,新增PERC產能約29.8GW/年。可以看到,2018-2019電池廠商PERC產能提升迅速,由此帶動PERC電池生產設備市場需求提升。
預計2018-2020年全球PERC電池片產能分別達到71.8GW、124.7GW、150.8GW。由于當前光伏產業技術更新步伐迅速,落后產能受到新增產能出貨量擠壓將產生較為迅速的產能更替過程,以4年為一個產能周期,預計2019年全球PERC電池產能增長將達到53GW/年,PERC工序新增設備當前的單位投資額0.85億元/GW,預計2019年PERC專用設備的市場空間將達到42.7億元,同比增長億元,同比增長約33%。
2016-2020年PERC電池新增設備市場空間預測

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相關報告:智研咨詢發布的《2018-2024年中國光伏電池市場運營監測與發展前景研究報告》
智研咨詢 - 精品報告

2026-2032年中國光伏行業發展現狀調查及市場分析預測報告
《2026-2032年中國光伏行業發展現狀調查及市場分析預測報告》共十二章,包含2026-2032年光伏行業前景及趨勢預測,光伏行業發展戰略研究,研究結論及發展建議等內容。
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