如何来降低HJT的成本?

降低HJT电池非硅成本是关键

HJT非硅成本占比高于PERC。HJT电池的成本主要由硅片、浆料、靶材、设备折旧和其他构成，成本占比分别为53%/25%/6%/5%/11%。目前HJT非硅成本占比约47%，而PERC电池非硅成本占比约43%，主要是HJT低温银浆、靶材、设备等非硅成本较高。

HJT电池成本较PERC每瓦高0.18元，94%的成本增加在非硅成本上。假设PERC和HJT电池转换效率分别为22.7%/24%，产品良率分别为98.9%/98.5%，单片银耗分别为90/120mg。由于N型硅片较P型硅片溢价8%，预计HJT单瓦硅片成本为0.48元，较PERC高2.1%。由于低温银浆较高温银浆溢价30%，且HJT银耗更高，HJT单瓦银浆成本约为0.23元，较PERC高130%。由于HJT设备单位GW需要4.5亿元投资，而单位GW的PERC设备投资约1.7亿元，因此HJT设备单瓦折旧约0.05元，较PERC高150%。此外，HJT靶材成本每瓦约0.05元，而PERC无靶材成本。由于HJT生产工序少，制造费用等预计每瓦较PERC低0.03元。综合以上，HJT电池生产成本约为0.9元/W，与PERC0.72元/W的成本相比高出0.18元/W，高出的成本中硅片、银浆、靶材、设备折旧成本增加的占比分别为6%/72%/28%/17%。未来HJT降本主要依靠硅耗减少、银浆降本、靶材国产化、设备降本来实现。

银浆降本：银包铜技术有望大幅降本，栅线工艺优化降低银耗

目前HJT电池银耗约为PERC的2倍多。PERC的银浆通过高温烧结固化，银粉熔融在一起，容易形成导电通路。而HJT是低温工艺，低温银浆的导电性能弱于高温银浆，因此需要提高银的含量来提高导电性。以166电池片为例，单片HJT电池银浆耗量超过200mg，而PERC电池银耗约为90mg。

银包铜技术可大幅降低银耗，单瓦成本降低0.12元。银包铜是在铜的表面包裹银粉，低温加工工艺使得铜作为导电材料，从而降低银的使用量。一般低温银浆中银含量约92%，8%为有机物玻璃粉等，而银包铜中银、铜、有机物的含量分别为41%/51%/8%，使得银含量占比降低近一半。以166电池片为例，银包铜技术可使HJT电池银耗降至106mg，达到与PERC接近的银耗水平。而银包铜技术需采用低温工艺，对于PERC、TOPCON的高温工艺不适用，可快速降低HJT的银耗差距。考虑到低温银浆相比高温银浆30%的溢价，在其他条件不变的情况下，若银耗相同，HJT的电池的单瓦成本将由0.9元降至0.78元，较PERC成本高8%。

银包铜技术有望得到量产验证。目前京都KE公司可实现银包铜量产，华晟将于21年6月采用银含量62%的银包铜浆料进行试验，若试验通过，HJT电池单位银耗与PERC电池单位银耗之间的差距将从2020年的100%左右急剧缩小到20%以内。若华晟通过银包铜试验，21Q4将采用银包铜技术进行量产，HJT银耗仍有进一步下降空间，贴近甚至低于PERC银耗量，真正开启HJT技术的低成本量产时代。

高精串焊技术可降低银耗，单瓦成本降低0.08元。目前主栅银耗约为20mg，细栅银耗约110mg，通过高精度串焊减少主栅pad点大小，使得主栅变细、变短，副栅变少，减少细栅及主栅银耗，银耗有望从180mg/片降至120mg/片，电池单瓦成本有望降低0.08元。目前高精串焊技术已在华晟量产线上进行使用，预计21年6月底前会有4台高精串焊设备进行量产试用。

无主栅技术可降低银耗，每瓦成本降低0.11元。得益于HJT电池表面导电的特性，取消金属栅线电极，直接贴合低温合金包覆的铜丝到TCO上，形成欧姆接触，可制造无主栅电池，无主栅后银浆耗量有望从180mg降至100mg，每瓦成本降低0.11元。

低温银浆有望实现进口替代，大幅降低银浆价格。高温银浆市场已逐步实现进口替代，国产厂商于2017年对高温银浆进行进口替代，到2020年国产品牌帝科股份、苏州固锝、匡宇科技、常州聚合高温银浆市占率约40%+，海外供应商日本KE、杜邦、汉高、贺利氏由于成本劣势，正逐步被国产品牌替代。目前低温银浆由于对原料要求高，90%的低温银浆由日本KE供应，未来随着国产HJT投资规模的扩大，低温银浆也有望实现进口替代，常州聚和、苏州晶银已经实现低温银浆小批量生产，浙江凯盈进入产品测试阶段。目前进口银浆价格约6500-6800元/kg，国内低温银浆价格约为5000-5500元/kg，随着国产化量产，低温银浆价格有望降至5000元/kg以下，与高温银浆平价。

靶材降本：国产化有望大幅降低靶材成本

靶材是TCO薄膜生产的核心材料。TCO薄膜生产主要采用ITO、SCOT、IWO、ICO四种靶材，溅射是制造TCO薄膜的主要工艺，利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集，形成高速离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面的原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体称为溅射靶材。TCO薄膜沉积主要采用PVD和RPD两种技术，PVD技术以ITO、SCOT作为靶材，RPD以IWO、ICO作为靶材。

靶材的生产制造具有一定的技术壁垒。由于靶材的质量直接影响TCO薄膜的一致性和均匀性，因此靶材的纯度、致密度和均匀性等要求较高，靶材的金属纯度要求达到99.995%以上，靶材的致密度对TCO薄膜的电学和光学性能有显著影响，靶材的成分、晶粒度直接影响薄膜的一致性和均匀性，因此靶材的材料和制造工艺具有一定的技术壁垒。

大尺寸高纯靶材市场被日韩企业占据。高纯溅射靶材上游的高纯金属市场主要被日韩企业垄断，目前高纯溅射靶材的主要供应商为日本三井、东曹、日立、三星、康宁，国内企业在大尺寸高纯靶材的生产能力与外资相比仍有差距，日韩企业可做出长3000毫米、宽1200毫米的靶材，但国产靶材的长度不超过1000毫米。

ITO、IWO靶材已逐步实现国产化，国产化有望将电池的靶材成本降低57%。目前国内先导、映日等企业ITO靶材已较为成熟，先导通过收购优美科国际公司，其靶材生产的纯度、密度大幅提升，长度可达4000毫米，目前SCOT靶材正在研发，IWO壹纳光电已实现国产。以IWO靶材为例，在同样是4-4.5g/cm的密度下，进口靶材价格为3200元/kg，对应电池靶材成本0.6-0.7元/片，国产靶材价格约2000元/kg，对应电池靶材成本0.2-0.3元/片，采用国产靶材电池单片成本可降低57%。

设备降本：国产化+提升效率，设备投资额有望不断下降

HJT设备国产化可大幅降低成本。2017-2018年HJT设备主要由梅耶博格、YAC、AMAT、日本住友等外资品牌提供，设备成本约10-20亿/GW;2019年迈为、钧石、捷佳伟创等开始进行进口替代，设备成本降至5-10亿/GW;2020年6月欧洲老牌光伏设备龙头梅耶博格退出HJT的竞争，国内设备商加码研发，迈为和钧石具备了HJT整线设备供应能力，20年HJT设备成本降至5亿/GW左右，随着量产产能的投放，以及设备国产化率的提升，预计21年HJT设备成本有望降至4亿/GW。

非晶硅沉积和TCO制备设备降本是关键。HJT生产包括清洗制绒、非晶硅沉积、TCO制备、丝网印刷和光注入退火，以上五个环节设备成本占比分别10%/50%/20%/15%/5%，非晶硅沉积和TCO制备的设备占到整个设备成本的70%，是降本的关键。

非晶硅沉积设备降本主要依靠设备国产化和提升生产效率。目前非晶硅沉积主要采用PECVD设备，有量产供应能力的PECVD设备商有梅耶博格(自用)、应用材料、迈为股份、理想万里晖。目前PECVD进口设备的价格约4.8亿/GW，国产设备的价格仅2亿/GW，价格为进口设备一半。国产设备成本低主要是生产效率较高，2018年梅耶博格PECVD生产效率是2400片/小时，整线年产能只有110MW，导致整线设备投资额高达10亿/GW。2019年迈为给通威提供的设备将PECVD生产效率提升至6000片/小时，整线年产能达250MW，整线成本降至6亿/GW。PECVD生产效率的提升可大幅降低设备成本，目前迈为PECVD设备生产效率可达8000片/小时，年产能提升至400MW，整线成本降至4亿/GW左右。

TCO设备有望通过国产化进一步降本。TCO膜的生产采用PVD和RPD技术，PVD工艺较为成熟，主要进口设备供应商包括冯阿登纳、梅耶博格、新格拉斯，国产厂商包括迈为、钧石能源、捷佳伟创、捷造光电等。冯阿登纳和新格拉斯PVD设备效率可达8000/6000片/小时，迈为PVD设备效率也达到了8000片/小时，未来有望提升至10000片/小时，可进一步降低成本。RPD方面，国内捷佳伟创已获得住友公司RPD授权，每小时生产效率由梅耶博格的3000片提升到每小时5500片，随着国产设备的降本增效，TCO设备有望持续降本。

硅片降本：HJT相比PERC更适合硅片薄片化，可大幅降低硅成本

PERC电池薄片化面临压力。硅片薄片化可降低硅成本，硅片每减薄20μm，对应组件成本降低约5-6分/W。目前PERC电池厚度一般在170-180μm，由于PERC电池是非对称结构，若降到160μm以下容易发生硅片碎片，PERC电池也容易发生弯曲，导致转换效率的降低，甚至短路现象，理论上PERC电池厚度不能低于110μm。

HJT电池结构对称，适合硅片薄片化发展。HJT电池片的对称结构减少了电池制作中的机械应力，因此硅片的碎片率更低;由于HJT是低温工艺，生产工艺在200°C以下，硅片在低温下也不容易发生翘曲，薄片化电池的良品率更高。此外，HJT电池在硅片变薄的情况下，开路电压上升，短路电流下降，电池的效率能够基本维持不变，HJT更适合薄片化硅片。

HJT正不断探索薄片化进程。日本三洋早年的HJT电池厚度仅98μm，实验室转换效率可达到24.7%。目前理想万里晖PECVD产品可使硅片厚度降低到130-150μm，相比170μm的普通电池片，薄片化电池不仅转换效率的损失不足0.1%，而且碎片率的上升也不到2%，HJT产业将在未来几年进一步探索120-130μm的薄片化进程。

硅片薄片化可降低电池硅耗。按照PERC电池175μm厚度计算，166/182/210出片量分别为62/51/38片。若HJT电池厚度降至160μm，166/182/210出片量将分别增加至68/56/42片，硅耗较175μm的PERC电池降低8.57%，若HJT电池厚度降至150μm，166/182/210出片量将分别增加至72/60/44片，硅耗较175μm的PERC电池降低14%

效率提升：带来各环节的成本摊薄

电池转换效率的提升可摊薄光伏全生命周期成本。由于HJT电池发电效率比PERC高1.0%-1.5%，因此HJT组件功率可以比PERC更大，大功率组件一方面具有价格溢价，另一方面可以带来电站建设成本的摊薄。考虑到全生命周期的成本摊薄，HJT电池修正成本优势=HJT电池生产成本差异+组件非硅成本差异+BOS成本差异+发电量溢价。

HJT较PERC具备全生命周期成本优势。以3.5元/W的光伏系统为例，假设HJT转换效率高于PERC1.3pct，HJT比PERC全生命周期每瓦发电量将多出7%，HJT电池会带来0.26元/W的含税销售溢价，虽然HJT电池成本较PERC高0.18元/W，但发电量的增加，HJT技术可以带来组件BOS成本下降0.015元/W，组件非硅成本下降0.025元/W，综合以上，HJT较PERC有0.12元/W的修正成本优势。

责任编辑： 李颖