异动
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中泰机械异质结线上策略会万字纪要
王大霄
2021-08-22 16:55:31
会议时间:2021年8月17日
会议形式:电话会议
会议专家:
异质结制造专家:
易总 爱康科技异质结项目负责人
杨总 东方日升异质结项目负责人
异质结设备专家:
张总 捷佳伟创CTO
杨总 钧石能源总裁
谢总 创一智能董事长
异质结材料专家:
常总 金阳硅业总经理
陈总 壹纳光电总经理
黄总 爱康科技研究院院长
一、异质结行业逻辑汇报
中泰机械冯胜团队自2018年率先启动光伏新技术研究,明确提出《技术进步将替代政策波动成为产业的关键变量》,先后发布多篇围绕HJT的深度研究报告。2021年4月我们召开《异质结量产电话会议》,在底部坚定看好异质结产业链。站在当前时点,我们关于异质结产业链的逻辑主要分为三点:
一、异质结行业的正在发生的变化。与2019年山煤扩产10GW相比,异质结已经从主题性行情转变为中长期确定的趋势。2021年以来,行业主要发生四点变化:
1、能源巨头积极布局异质结产业链。周末发生了两件事:一是【华润电力布局12GW异质结项目】8月13日,华润电力12GW高效异质结太阳能电池及组件制造项目于舟山启动,主要建设内容包括24条 500MW 二代异质结太阳能电池生产装备线和24条500MW电池组件封装生产线等主体工程,项目总投资110亿元。二是【浙能电力战略投资浙江爱康光电】8月13日,浙能电力拟投资3亿元认购浙江爱康光电新增注册资本,增资完成后将持有浙江爱康光电20%股份,增资所获得的资金将全部用于浙江爱康光电湖州长兴高效异质结光伏电池及叠瓦组件项目的建设、生产和经营。除此之外,光伏产业龙头纷纷布局GW级异质结产线,产业链对异质结的关注度前所未有之高。
2、异质结设备成本大幅降低。2020年异质结设备国产化后单GW投资额降至4-4.5亿元/GW,2021年以来,随着钧石推出板式PECVD大腔体方案(13*13),捷佳伟创推出管式PECVD方案,预计年底单GW投资额将降至3-3.5亿元。单GW投资成本的降低将直接带来投资回收期的缩短,从而带动产业投资热情。
3、银浆问题具备明确解决路线。异质结金属化电极方案分为三类:纯银浆的丝网印刷、银包铜丝网印刷以及铜电镀(无丝网印刷)。纯银浆的方案由于单耗较高及低温银浆价格较贵,是制约异质结产业发展的主要阻碍。但随着新技术的应用,银包铜预计较纯银方案节省银浆成本50%以上,铜电镀预计能节省成本80%以上。目前光伏行业主流公司均已对铜电镀技术进行研发和推进。
4、量产转换效率拉开差距。研发级转换效率持续创新高,各家均做到25%以上。更为核心的量产转换效率数据,根据我们现场调研,在采用RPD后,爱康科技已经能实现稳定量产转换效率24.8%,相较于PERC当前的22.8%拉开2个百分点差距。
二、当前时点下异质结关注的重点。
我们要重点强调,此次异质结产业链的机会起于能源巨头和产业龙头布局GW级以上的异质结,其本质在于技术的中长期技术趋势确定。但从短期来看,异质结性价比仍需提高,当前4-4.5亿/GW的设备投资额、转换效率24%出头的常规异质结技术,在设备开机率相对较低、低温银浆技术相对较贵的背景下,并不能带动产业链的投资热潮。
以此次华润电力的投资项目来看,项目内容为建设二代异质结太阳能生产线,目标转换效率在26%,较当前具备进一步提升空间。我们认为后续异质结关注的重点也将集中在技术的降本增效两个维度:
①降本类技术:铸锭单晶、银包铜及铜电镀、大腔体板式PECVD、管式PECVD。
②增效类技术:HBC、CAT-CVD、RPD。
今天全天,我们也将重点围绕这两类技术进行投资机会分析。
三、建议重点关注的标的。
市场空间:作为光伏行业颠覆性的技术革命,异质结带来的投资机会将与单晶替代多晶媲美,预计设备市场空间(450-600亿),银浆市场空间(300亿),靶材市场空间(150亿),电池与组件空间(几千亿级)。
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数据来源:《异质结深度报告:颠覆与被颠覆》
投资建议,推荐三条主线:
1)异质结设备公司率先迎来订单催化。首推捷佳伟创,全面技术布局能够应对技术路线变化,对应2022年仅30倍出头,具备明显预期差。其次建议关注:电池设备(迈为股份、金辰股份)、N型硅片(金博股份)、组件变化(奥特维)。
2)当前已布局异质结制造的企业具备先发优势:爱康科技、东方日升。
3)异质结量产将带动材料需求提升:低温银浆及银包铜(苏州固锝、帝科股份)、靶材(隆华科技)、铸锭单晶硅片(金阳新能源)。
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注:除捷佳伟创、金博股份外,盈利预测均来自wind一致性预期。
风险提示:异质结新技术推进不及预期,行业扩产不及预期。
二、会议要点合辑
1、爱康科技:易总 爱康科技异质结项目负责人
要点:
1、短期内长兴和泰兴2个基地的异质结电池产能整体规划大约是5GW。根据老板的想法,我们争取今年年内整体实现3GW产能投产,剩余的2GW将于明年上半年投产。我们三个基地的整体规划是长兴基地规划到10GW,泰兴基地规划到6GW,赣州基地也是规划到6GW。
 2、组件的可靠性是一个比较大的难点问题,我们要如何把组件的衰减控制到如3%以内,这个问题和设备关系很大,与工艺也有一定关系,这个问题我们花了一个多月解决,这是最大的问题,当时是从材料端和工艺端共同去努力解决的,从刚开始衰减的6%到后来做到1%多一些。
 3、良率也很关键,我们现在良率为97%。我们在生产过程中不断改造替换一些东西,比如很简单的托盘、吸嘴、花篮也需要考虑,这些和以前17年18年做量产的时候是不一样的,因为那个时候对电池和组件的要求和现在不一样,现在要求越来越高。这个是最大的考验。从功率提效来看并不难,还有一些国产材料的导入,比如添加剂、靶材、银包铜的选择都做完了。现在我们慢慢开始做降本的工作。
4、在RPD的助力下,我们转换效率已经突破24.8%。
5、异质结最大的问题就是设备成本和材料成本的问题,目前正在被逐一解决。效率上领先PERC1.4-1.5个百分点没问题。从现在来看,以前我觉得异质结的设备成本到4个亿是极限,现在来看还会再少一点,它的设备成本下降也还可以。材料的痛点还是在银包铜,银浆的现在成本是8000元/KG,银包铜肯定会降到5000元/KG以下,成本降了七八分钱,这是个关键。我相信9月份肯定会出结果,这个东西一出来,成本下降30%-40%很正常。气体化学品在成本中占比较小。所以今年下半年就是元年。
 
2、东方日升:杨总 东方日升异质结项目负责人
 要点:
1、后续扩产规划:我们大概从2019年开始决定要做异质结,一开始我们在常州这边规划了一个500MW的基地,第一期我们大概购买了100MW的第一条线设备,主要用于工艺调试。后续我们初步的规划是第一条线目前已经差不多了,把厂区原有500MW的规划陆续填满相对应的一些设备。待银包铜等技术路线验证成熟后,我们会考虑GW级扩产规划。
2、新的金属化电极方案很关键。银铜浆一旦在组件上确认到它的特性和银浆一样,会对整个行业的发展产生非常大的一个影响。用银铜浆的成本有机会降一半,甚至更低。如果再搭配相关技术,有机会可以达到3折-4折的银浆成本,异质结和PERC的成本差距有机会从2毛5降到1毛,甚至更低。铜电镀是半导体成熟技术,有望将成本进一步降低。
 3、异质结设备看法:我个人来看,迈为做的比较早,他的思路包括210半片和组件焊接方案对行业都具备启示意义;钧石在这上面已经投钱跑了很多年,我相信他们在异质结的改善上以及一些成功率上也是得到了大家的认可。捷佳伟创目前在提供的方案上给出的比较多,也有一些不错的想法,比如说管P和RPD对行业的降本增效意义重大,所以我觉得捷佳伟创这边主要提供了多样化的选择,让客户可以自己来选择他的一些工艺路线。以PECVD为例,在市面上已经有五六家厂商都在做了,包括金辰股份,这是比较健康的方向,就是各家厂商有自己独特的想法,大家都不断让异质结产业可以向上成长。
3、捷佳伟创:捷佳伟创CTO张总
要点:
1、捷佳伟创异质结设备布局:捷佳伟创在异质结设备领域的思路是提供高转换效率、低成本、低设备投资来展开,常规4道设备均能提供,且还在管式PECVD、CATCVD、RPD、铜电镀等新技术进行。公司全面布局的思路是因为认为常规异质结设备(转换效率24-24.2%,设备投资成本4.5亿/GW)经济性仍需提升。
2、常州中试线进度:中试线大概6月1号的时候设备开始进场,采用的是平板式的、10*10的PECVD,TCO采用PVD(RPD送客户了),7 月 20 号我们的首批片下线了,近期将会出板P数据。管P8月1日入场,首次镀膜的效果也是非常理想,预计也会很快有正式结果出来。中试线上有客户工程师驻厂,数据验证客户也第一时间知晓。
3、管式PECVD优点:一是管式PECVD投资成本较低,当前单GW的投资与板式PECVD的差异是9000万-1亿,未来下降的幅度会更高。二是管式设备的工艺灵活,可以自由搭配。三是管式异质结设备的能耗与平板式设备和Cat设备相对来说比较低。四是管式设备采用并行处理方式,开机率更高。
4、RPD进度:目前在客户量产端能够达到平均转换效率24.8%的水准,我们预期后期通过INIP流程变更等,在不牺牲设备量产能力的前提下,可以短期内实现平均转换效率达到 25% 的水准,总体上来讲RPD性能已经完全达到在客户端高效量产的水准。在客户端RPD的电池转换效率相对于PVD来讲非常有优势,且采用RPD镀膜的电池在组件端的输出功率比PVD要高出 0.3% 左右(不考虑遮边),电池转换效率和在组件端输出功率的贡献叠加使RPD优势明显。
4、钧石能源:钧石能源总裁杨总
要点:
1、华润电力舟山12GW项目:这个项目是由华润电力与舟山海投共同合资成立的项目公司。去年福建钧石就跟舟山就这个项目有签约,整个项目从一开始的规划、立项、技术方案、投资招商政策的洽谈,我们都是在做一些引导性、前期的规划性工作。项目所有都是整线的方案,市面上目前能提供二代异质结整线装备与产品、承担完成这个项目的只有钧石能源。我们在这个项目上需要提供整个设备解决方案、技术上的支持跟服务,以及前期工厂运营的支持。
2、PECVD中大腔体串联较小腔室多腔室串联优势明显。大腔体设备产能更大,也可以进行多腔室串联,相较于小腔室多腔体PECVD具备更低的设备综合投资成本、更低的COO成本;但由于腔体越大均一性则更难以控制,因此难度非常高,钧石也是经过10多年的6代产线研发才达成的金石能源目前腔体大小为3M*3M, 相当于液晶领域的10.5代线的面积,钧石PECVD单载板生产已达到13*13=169片(166尺寸),业内领先。
3、微晶化在异质结是成熟技术。2007年钧石已经和南开大学承接了国家863非晶微晶叠层薄膜电池,实现国内首个微晶电池产业化,2009年承接国家863非晶微晶叠层成套技术装备,均已结题。微晶化同时适用于大腔室和小腔室多腔体的PECVD,效率会提升0.2%-0.3%,目前来看还缺经济性,微晶化的痛点是大大降低了生产节拍以及生产均一性难以保障,还需要改良。
 4、钧石能源在异质结设备竞争中优势突出。从存量订单来看,金石能源在通威项目提供了两条核心装备(PECVD与PVD),产能500MW;钜能电力原产线是500MW铜栅生产线,现在增补了200MW银栅产线。晶澳项目合约已经签订收到部份预付款,相关订单细节目前还不能透露。目前公司在谈订单规模超过5GW。
5、创一智能:创一智能董事长谢总
要点:
1、异质结自动化设备的重要性:异质结理解为晶体硅的制程、薄膜的工艺,对膜层保护的要求是很高的,对自动化的制程要求也很高,而且自动化制程的销售额占比也比较高,占到 15% 左右,以转换效率24%来类比,如果1GW对应1年20亿销售额,自动化的良品率和产能每下降一个点,会导致产线一年会损失 2000 多万。这个损失得靠提高 0.5%转换效率才能弥补。
2、激光设备在异质结工艺中的应用:①我们现在做半片可以选择在制程之前把它变成半片,或者在组件端做成半片,一般都采用激光划片,就是大家说的无损切割。②激光转印,就是用激光的方式就是移印银浆,取代丝网印刷制程。③微晶未来可以用激光去退火,未来HBC是不是也会用到激光设备还要再去开发探讨。
3、铜电镀设备:可以分为三类,第一类设备类似于PVD把种子打到膜层上,第二部分就是从曝光显影的设备形成电路图,第三个就是电镀设备,把相关的线路图镀在硅片上,由之前的丝网印刷变成了现在的三个步骤。
6、铸锭单晶:金阳新能源硅业科技总经理 常总
要点:
1、公司自主开发两个技术门槛:一是在坩埚上进行图层设计;二是后续硅片除杂的处理。公司解决了铸锭单晶技术路线中的外观和位错两个问题,具备给供应商批量供货的能力,九月会开始全面的生产182大尺寸的铸锭单晶硅片,目前公司P型、N型产品都提供,覆盖市场主流尺寸。
 2、铸锭单晶的优势:硅原材料成本低、电耗低、氧含量低、尺寸优势、空间利用率高;电阻率分布集中。目前公司铸锭单晶在同客户同产业绝对效率PERC可以保持在0.25%以内,HJT在0.3%以内,单片售价较常规拉晶硅片低0.6元/片以上,主要是因为铸锭单晶的硅料成本比拉晶成本低,与市场上的拉晶硅料成本相差60元每公斤以上。
 3、产能规划与售价:290个铸锭炉到2021年底可以达到6GW的年产能,9月开始全面量产,本年的出货量大约1.6GW;2022年公司的硅片生产线满负荷运行,将有望达到年产20GW硅片。182硅片售价预计为4.6元/片,毛利率在30-35%。
7、靶材:长沙壹纳董事长 陈总
要点:
1、ITO靶材在异质结与平板检测应用中存在差异:最大区别在于平板显示更关注的是透光率和导电性,异质结不仅在可见光,还需要在近红外有很好的透光率。导电性要求方面,异质结需要有2个接触面:一个是跟非晶硅层接触,第二个是跟金属铟的接触,两个界面之间需要解决欧姆接触的问题。
2、竞争格局:公司在RPD领域竞争对手主要为日本公司,技术属于国内领先水平,国内没有竞争对手;PVD领域中国内厂商包括先导稀材、隆华科技(子公司晶联)。973产品有一定技术壁垒,且良率较低,产品价格较高;9010产品市场竞争充分,价格较低。
3、铟的制约:目前原材料铟的耗用量约为5-6毫克/wh,对应单GWh耗量为5吨左右(考虑用料回收的情况下)。目前铟的产能及储备充足,长期看不会制约异质结行业发展。
 
8、金属化电极:爱康科技研究院副院长、研创材料总经理黄博士
要点:
1、异质结金属化电极方案分为三类:纯银浆的丝网印刷、银包铜丝网印刷以及铜电镀(无丝网印刷)。其中银包铜预计较纯银方案节省银浆成本50%以上;铜电镀预计能节省成本80%以上。目前光伏行业主流公司均已对铜电镀技术进行研发和推进。
 2、从工艺来看,传统的铜电镀采用的是挂镀的方式,量产效率及良率较低,当前已发展第二代链条式方式,且采用印刷工艺替代传统的掩膜工艺,成本大幅降低。此外针对环保问题各家也均进行妥善处理。从设备来看,铜电镀目前单GW投资额预计在1-1.2亿,较丝网设备更高,但随着设备的国产化,预计成本会大幅降低。
 3、设备公司中捷佳伟创重点在布局铜电镀工艺,且RPD设备镀膜所用的IWO材料与铜电镀工艺具备更佳的契合度。
三、爱康科技异质结项目进展
 
专家:易总 爱康科技异质结项目负责人
要点:
1、短期内长兴和泰兴2个基地的异质结电池产能整体规划大约是5GW。根据老板的想法,我们争取今年年内整体实现3GW产能投产,剩余的2GW将于明年上半年投产。我们三个基地的整体规划是长兴基地规划到10GW,泰兴基地规划到6GW,赣州基地也是规划到6GW。
 
2、组件的可靠性是一个比较大的难点问题,我们要如何把组件的衰减控制到如3%以内,这个问题和设备关系很大,与工艺也有一定关系,这个问题我们花了一个多月解决,这是最大的问题,当时是从材料端和工艺端共同去努力解决的,从刚开始衰减的6%到后来做到1%多一些。
 
3、良率也很关键,我们现在良率为97%。我们在生产过程中不断改造替换一些东西,比如很简单的托盘、吸嘴、花篮也需要考虑,这些和以前17年18年做量产的时候是不一样的,因为那个时候对电池和组件的要求和现在不一样,现在要求越来越高。这个是最大的考验。从功率提效来看并不难,还有一些国产材料的导入,比如添加剂、靶材、银包铜的选择都做完了。现在我们慢慢开始做降本的工作。
4、在RPD的助力下,我们转换效率已经突破24.8%。
 
5、异质结最大的问题就是设备成本和材料成本的问题,目前正在被逐一解决。效率上领先PERC1.4-1.5个百分点没问题。从现在来看,以前我觉得异质结的设备成本到4个亿是极限,现在来看还会再少一点,它的设备成本下降也还可以。材料的痛点还是在银包铜,银浆的现在成本是8000元/KG,银包铜肯定会降到5000元/KG以下,成本降了七八分钱,这是个关键。我相信9月份肯定会出结果,这个东西一出来,成本下降30%-40%很正常。气体化学品在成本中占比较小。所以今年下半年就是元年。
 
正文:
1.目前产线的产能以及未来产能规划
如果以最优的设备配置来测算,以前长兴车间预计产能为2 GW,现在应该能放量2.7GW,这是设备利用率比较好的情况,如果设备不是太经济,可能只能放量大约2.1GW,这是目前长兴的排布情况,泰兴应该能放量2.5GW。总体而言,这两个基地比我们以前预计的放量要多一些,因为现在的设备各方面进步较大。短期内长兴和泰兴2个基地的异质结电池产能整体规划大约是5GW。我们争取今年年内整体实现3GW产能投产,剩余的2GW将于明年上半年投产。我们三个基地的整体规划是长兴基地规划到10GW,泰兴基地规划到6GW,赣州基地也是规划到6GW。
 
2.我们目前下游客户的订单价格大概在什么水平
目前我们的定价有两种方式,一种方式,因为我们现在的成本比PERC贵两毛,所以我们的平均价格会定在2.07元左右。这个价格也是基于成本上的考虑,现在由于电池的转化效率较高,我们后端测算出的增效大概有10%左右,以7%的投资回报率进行计算,在一类地区的增效为5毛,二类地区大约4毛3,三类地区大约3毛7,所以这样子计算再增加两毛钱的成本,电站还是可以接受的。
还有一种方式,如果电站不开始接受这两毛钱的成本差额也没有关系,因为爱康之前也做了电站的开发建设和运维,我们会跟我们的店单客户约定按照PERC的价格售卖,但是后期增效的部分我们要参与分成,而且参加分成的比例会到37开或28开这样比较高的水平,每一家公司我们都会具体去谈。
爱康科技的订单情况是我们的核心竞争力之一。目前爱康在手订单大约在略多于1GW的水平,爱康科技主要通过几个方式来推动:
第一点,叫做建厂模式,比如长兴基地,爱康是第一大股东,浙能是第二大股东,长兴金控是第三大股东,爱康负责生产经营,浙能主要负责采购长兴基地的产品,其实在浙能的规划中,本身就需要投资建设30GW的电站,所以他们和我们合作后会优质采购长兴基地的组件。当地政府长期监控作为股东,他们的责任就是在长兴县的范围内,开发新电站时优先选用爱康的组件,并同意爱康进行开发,这就保证了产能的供应。往后我们每一个工厂都会采取类似的建厂模式:爱康为第一大股东,大型国企为第二大股东,地方企业做第三大股东。这个模式帮我们锁定了一些消费渠道。
第二点,爱康是做电站起家,在市场上有一些固定的合作伙伴,也形成了自己的一些资源。同时我们出售电站时也会要求我们的合作伙伴采购我们公司的产品,目前已经得到了很多合作伙伴的认可。
第三点,在公共平台方面,我们和很多的海外基金,包括新加坡淡马锡、新加坡能源、加拿大保险基金、欧洲区等都开展过分布式合作计划,因为这些基金以前只用过一些分散的产品,他们也认可一些产品,所以这些基金也和我们公司签订了合同订单。
第四点,爱康以前也做太阳能边框与太阳能制造的销售,边框做到了全球第一,制造也是国内的第一梯队,这些业务的销售也带动了我们公司建立一个全球的分销体系,目前我们单欧洲一家分销商,就带给我们100MW的订单,其他如日本韩国的分销商也会给我们相关的若干订单,其中值得一提的是日本松下明年可能不再生产,因为他们在成本方面比不过爱康,他们会全部委托爱康帮做ODM的合作,之后也会专门做一个松下工厂,他们也答应为爱康做推广,明年将为我们提供不少订单。
第五点,现在国家正好在整顿经济,爱康因为和浙能合作,浙能也愿意接受爱康的产品,因为相同面积可以发更多的电,意义重大。
 
3.异质结产线建设的进度
我认为有些电池公司对外公布进度比较顺畅其实有些夸大,从我个人而言,3月份开始出片到现在,其实遇到的问题不限于电池,也要多关注组件。
首先组件的可靠性是一个比较大的难点问题,我们要如何把组件的衰减控制到如3%以内,这个问题和设备关系很大,与工艺也有一定关系,这个问题我们花了一个多月解决,这是最大的问题,当时是从材料端和工艺端共同去努力解决的,从刚开始衰减的6%到后来做到1%多一些。
还有一个问题是产能,我们现在这条线相对于之前的工作经验来看,这个线要比以前的线略大,产能如何从每天的1万提到7-8万,在提升产能过程中,会发现很多莫名其妙的设备问题或工艺异常,这也是有难度,但不像第一个组件可靠性问题影响那么大。效率提升也是一步步的,现在量产最高能做到25.1%,平均能做到接近24.8%,所以这些都是在大量量产中逐步优化才能提升的。
良率也很关键,与自动化的设计、用材都有很大关系,也需要在生产过程中不断改造替换一些东西,比如很简单的托盘、吸嘴、花篮也需要考虑,这些和以前17年18年做量产的时候是不一样的,因为那个时候对电池和组件的要求和现在不一样,现在要求越来越高。这个是最大的考验。从功率提效来看并不难,还有一些国产材料的导入,比如添加剂、靶材、银包铜的选择都做完了。现在我们慢慢开始做降本的工作。
 
4.长兴一线与二线的设备选型;开机率情况;
一线以全进口为主,除了RPD是捷佳伟创的,制绒是YAC的,CVC是应材的,丝网是应材的;二线则整线都是捷佳伟创的。
第一条线开机率在94%-95%,应材的PECVD能做到97%,开机到现在只停过两次机,是因为设备故障,开机率没有问题。 捷佳伟创的RPD最近一个月统计数据来看开机率能做到90%以上,丝网相对常规化一些,能做到94%-95%。
我们这条线RPD与其他家是有区别的,因为我们是超大产能的RPD,爱康是第一台从以前的3000片调到5500片,产能基本翻了一倍,目前它的镀膜均匀性大概控制在3.3%-3.4%,这与PVD很接近,PVD也是在3.0%左右,所以均匀性上没有问题。从效率上来看,我们也和别家的PVD做了对比,现在有0.3%的明显优势(后续还会导入新型靶材和遮边方案),RPD目前还有最关键的材料成本问题需要大家关注一下。以前住友的价格很贵,现在国产的价格是进口的不到一半,因为现在的材料成本也开始接近PVD了,开机率和PVD也差不多,因为现在主流的PVD一年也在92%-93%,而且RPD的效率也高一点,材料成本国产化也还可以,而且还有降本空间。
 
5.长兴一线的后续良率与效率提升空间
产线上的a级品率,目前大概是投入的片数乘97%,目前良率的问题主要是碎片率有点高,在0.8%左右,我相信到了9月中旬可以做到0.4-0.5%,这里还有0.3%的空间;此外最难做的与自动化载具有很大的关系,b级品改良需要生产过程中有些自动化精度调整,这里还能提高0.2-0.3%。还有一些接触应急等因素,综合起来做到98%还是有可能的,预计10月份可以实现。良率从50做到60,再做到70是比较容易的,当你做到95之后再往上走就相对难一些,因为越往后走提的比例越来越小,我认为极限能做到98.5%,现在片子越做越薄,不容易做到99%,还是和自动化有很大关系,98.5%我觉得还是有希望做到。
 
6.异质结一年内薄片化程度;薄片化和大尺寸是否有冲突
我觉得到年底能够找到120微米的厚度,因为以前制绒损伤的比较多,现在减少损伤,所以现在140微米的硅片做完之后只有125微米,年底极限能做到120微米。
大尺寸意味着高功率。现在的难度在于如果切大尺寸,比如整片210的硅片是切不薄的,只能切170微米,大尺寸要切薄有一个办法,拉成棒子之后先从中间切成两块,然后再直接切成210半片硅片,就能确保切薄。
大尺寸硅片技术目前没什么大问题,比如中环也能做p型210。 n型现在210只有合肥通威在用,内部数据不太清楚,但是硅片端我相信应该n型慢慢能做好,主要是电池端的考验,其实就是自动化的问题,组件端没什么问题,大尺寸主要考验的是电池的自动化。因为片子大,它是长条形的,对于传输芯片的取件方式比较讲究。
 
7.技术团队的背景和情况介绍
我以前是晋能和汉能的技术人员,是最早做技术的人;黄博士是台湾的,以前做薄膜,之后又切入做材料,他自己也看靶材,我相信黄博士在材料和镀膜上还是有深入研究。降本和提效现在都靠他,银包铜这些东西也都是他在导入。目前我们团队主要在长兴,长兴的团队中纯做过异质结的技术人员也有十七八个,加上现在培养出来的以及和其他部门一起的,不仅限于工艺设备的人员大概有40多人。泰兴的团队中以前中智的人员还在,有近20个人。总体而言,长兴主要是一个大融合的团队,再加上泰兴是以前的人员。
 
8.如何看待设备的竞争情况?
从应用端和各家量产的情况来看,CVD肯定首选稳定性最好的应材。不过应材的价格还是比较贵。现在CVD各家走的方向不一样,有的走大腔室,有的走多腔室。走大腔室的除了应材,现在金石和捷佳伟创也做。金石的CVD做了很多年,做的还不错,我看到它的各方面来看,能接近应材一定的水平,所以大腔室技术比较不错。金石的开机率也还行,在莆田几百兆瓦跑了很多年,应该可以保证90%以上的开机率。捷佳伟创现在做的板P,腔室比我现在用的应材还要大一些,均匀性也能达到我们要求的技术标准。
现在有人推广捷佳伟创的管P,成本比板P便宜很多。这个设备如果搞定的话,异质结设备行业成本还能下降,而且预计难度不大。管P如果能做成,或可凭借低成本使得板P 退出市场。管P设备成本大概便宜35%,做光伏希望投资成本越低越好,如果设备的工艺没问题,我们给他设备又便宜肯定愿意使用。
 
9.同样的设备不同厂商最终呈现结果差别大吗
差别会很大,因为设备稳定后工艺才会稳定,设备不稳定时工艺也不稳定。如果设备很好了,效率做不好,肯定就是工艺和技术团队的问题了。我觉得如果各家的设备一样,技术团队的能力也是有差异的,这个行业的技术人员其实很难找,所以我相信同样的设备到每个公司效率绝对会有差异,不可能做到一模一样。比如我们现在能做到近24.8%,行业内没有其他团队能做到。我不认为同样的设备能做出一样的事情。长期之后各家都会有差异。
 
10.异质结电池成本及构成;组件的成本及构成
没有精算过,电池方面因为第一期的设备比较贵,抛开折旧来计算,非硅成本应该能控制在0.35-0.36元/W,银包铜用上去后可能还会降六七分钱,我相信以后和PERC的非硅成本差可以控制在一毛钱之内。
组件的用材差不多,无非是有边框还是无边框,组件成本基本可以打平。现在PERC的主流组件大概做到415W左右,异质结现在主流的能做到430-435W。
 
11.在当前如何看待异质结、PERC和TOPCON的技术演变趋势
效率上领先PERC1.4-1.5个百分点没问题。从现在来看,以前我觉得异质结的设备成本到4个亿是极限,现在来看还会再少一点,它的设备成本下降也还可以。材料的痛点还是在银包铜,银浆的现在成本是8000元/KG,银包铜肯定会降到5000元/KG以下,成本降了七八分钱,这是个关键。我相信9月份肯定会出结果,这个东西一出来,成本下降30%-40%很正常。气体化学品在成本中占比较小。所以今年下半年就是元年。
至于TOPCON,很多公司还在研发阶段。异质结的效率会好一些,TOPCON的双面银浆用少一些,但是银包铜导入后,异质结的成本劣势会慢慢消失,所以效率得以凸显。
PERC和异质结效率只差了15-20瓦,因为异质结会做半片,半片切割的的效率损失会比PERC大一些。比如PERC是0.05%,异质结可能会有0.2-0.25%,所以它的组件功率理论上高于 25瓦,因为切割上损失的多一些。HJT双面率会比PERC高一些。
四、东方日升异质结项目进展
 
专家:杨总 东方日升异质结项目负责人
 
要点:
1、后续扩产规划:我们大概从2019年开始决定要做异质结,一开始我们在常州这边规划了一个500MW的基地,第一期我们大概购买了100MW的第一条线设备,主要用于工艺调试。后续我们初步的规划是第一条线目前已经差不多了,把厂区原有500MW的规划陆续填满相对应的一些设备。待银包铜等技术路线验证成熟后,我们会考虑GW级扩产规划。
 
2、新的金属化电极方案很关键。银铜浆一旦在组件上确认到它的特性和银浆一样,会对整个行业的发展产生非常大的一个影响。用银铜浆的成本有机会降一半,甚至更低。如果再搭配相关技术,有机会可以达到3折-4折的银浆成本,异质结和PERC的成本差距有机会从2毛5降到1毛,甚至更低。铜电镀是半导体成熟技术,有望将成本进一步降低。
 
3、异质结设备看法:我个人来看,迈为做的比较早,他的思路包括210半片和组件焊接方案对行业都具备启示意义;钧石在这上面已经投钱跑了很多年,我相信他们在异质结的改善上以及一些成功率上也是得到了大家的认可。捷佳伟创目前在提供的方案上给出的比较多,也有一些不错的想法,比如说管P和RPD对行业的降本增效意义重大,所以我觉得捷佳伟创这边主要提供了多样化的选择,让客户可以自己来选择他的一些工艺路线。以PECVD为例,在市面上已经有五六家厂商都在做了,包括金辰股份,这是比较健康的方向,就是各家厂商有自己独特的想法,大家都不断让异质结产业可以向上成长。
 
正文:
1.东方日升在异质结板块的布局与整体规划
我们大概从2019年开始决定要做异质结,一开始我们在常州这边规划了一个500MW的基地,第一期我们大概购买了100MW的第一条线设备,跑了一年左右的时间。我们目前的情况是这一条线维持每天24小时的持续生产,以及在其中进行工艺调试和材料的导入测试。我们还是以组件为主,并不外卖电池,所以我们不管是开发或验证质量保证的事情,都会做到准确后去测试它的可靠度,能够达到一定的水准之后才会对外探索。所以第一条线目前已经差不多了,后续我们还是持续规划,把厂区原有500MW的规划陆续填满相对应的一些设备。
 
2. 第一条线设备选型的情况;第一条线跑出来的参数情况
设备的话基本上YAC制绒, CVD使用的理想能源, PVD使用的是宏大,丝网印刷的话使用应材的设备,目前跑起来的瓶颈还是在 CVD,因为它的产能低一些,所以整条线的瓶颈卡在这个地方,所以后续在确定情况或者产能提升上,需要再做一些适当的搭配,把整线的产能提升上来。
目前整天跑起来平均效率大概在24.1-24.3%之间,基本上看起来还是正常的,因为主要是在一些物料上,尤其是硅片的品质会影响到平均效率高低,但是总体在一个正常可监控的工作范围内。实际上如果我们把所有目前最佳的工艺放进来的话,我们批量效率也可以最高接近25%的最高效率电池。所以接下来我们要做的是,如何持续把这些新工艺、新材料导入到我们的生产线中,导入的时间差主要在于日升本身是做组件的厂商,所以我们在内控上有很严格的把关,研发的一些新制程或新材料要导入到大户中生产的时候,中间会有一定的规范,比如需要进行一定的放量验证,然后还要延伸到组件端。等这些认证结果通过之后才可以导入,所以时间上基本会有2-3个月以上的落差。但是我们研发与工艺开发还是会持续进行,时间差三个月带来的效率差大概在0.3%左右。
 
3.日升中人才与技术储备情况
我先自我介绍一下,我是杨伯川,目前负责是日升异质结事业部总经理,我个人在做异质结这个领域上已经有13年的时间了,过往我在台湾的公司做异质结,一直到今年加入东方日升,这是我个人的情况。至于日升在人才以及一些技术储备的部分,目前我们的人才主要有几块组成,有些已经有异质结经验的成员大概占了50%,其他大概50%的成员这一年多来我们不断培训,不管是新招的员工,或是业内转来的员工,再加上达到了一个国家级博士后工作站的资格,我们也招收了大概有四五位工作人员,来组成我们研发团队架构。整体思路上,我们目前成立事业部,在电池的生产、研发上,一条龙串接到组件的研发生产甚至到最终的销售,我们都能够更快速地和客户接洽,了解客户在异质结产品上的一些需求,一些科技化产品的设计,以及下一代异质结产品的导入,能够更及时地巩固客户。
 
4.目前在500MW的厂房补充设备的进度,以及相关的资金、人员储备情况
目前资金上没有太大的问题,主要是看我们技术储备的方向,以及会不会影响到品牌选型的改变。举例来说,一些组件技术上的选型会影响到电池的设备选择。异质结的成本中有25%还是在银浆部分,这也是大家第一步想要降本的方向,想要降银浆的成本又分两条路,银包铜和铜电镀。在第一条路上会牵涉到电池的稳定性、代谢性,这些都是需要整体考量的。所以接下来设备的选型不是简单的资金问题,重点是我们已经有一些基础的情况下,把500MW填满需要一些能够弥补我们下一条路线上必要的元素,我们把它们都考量进来才能达到前面这100MW的目的。
 
5.公司后续是否有GW级的规划
这一定是有的,一旦成本算得过去,GW级的生产绝对是随时都可以启动的。
 
6.当前异质结设备的国产化进度
现在国内异质结可以快速发展,还是要感谢各种各样的投入,要是没有大家的大力投入,这个产业不会那么快起来。我个人来看,迈为做的比较早,他的思路包括210半片和组件焊接方案对行业都具备启示意义;钧石最近也接到不少单子,钧石在这上面已经投钱跑了很多年,我相信他们在异质结的改善上以及一些成功率上也是得到了大家的认可,所以最近有几个新闻出来,也恭喜他们可以追上来。捷佳伟创目前在提供的方案上给出的比较多,也有一些不错的想法,比如说管P和RPD对行业的降本增效意义重大,所以我觉得捷佳伟创这边主要提供了多样化的选择,让客户可以自己来选择他的一些工艺路线,甚至每一层材料,我觉得这也是一个相当好的途径,因为毕竟我们回看每一代的光伏技术,初期基本上大家还是选用偏整体的方案。但是随着技术不断的进步,从业人员不断增加,大家势必会想要有一些自己独特的工艺在其中。那时候捷佳伟创可以提供这种方案,尤其是CVD部分可以有不同的选择,这也是个很不错的地方。捷佳伟创在RPD、PVD这边也都有提供一些方案。总结来说,我个人觉得目前PECVD在市面上已经有五六家厂商都在做了,这是比较健康的方向,就是各家厂商有自己独特的想法,大家都不断让异质结产业可以向上成长,所以我个人非常看好。
 
7.各种技术的对比介绍
一般我们在评价新设备,第一个要看它到底效率可以到多少;再看它整体的均匀性。这一方面的数字我目前还没有看到,所以还没有办法给太多评价,但是可以肯定一旦管P的路径如果是能够被证明的,对于整个异质结产业来说绝对是相当正确的,代表在投资成本上有机会再来一次更大幅度的下降。
至于PECVD的大腔体,我认为异质结最难的是在于怎么把硅片装入腔体。所以现在的板P这种在面板产业的设备,大家已经使用非常久了,面板最成熟的就是应材的设备,唯一的差别在于过往面板产业在使用这台设备时,是放玻璃进去度膜,现在要把硅片放在展台上,展台放到腔体内镀膜,这就是我们需要在既有这些设备上来做一些针对异质结制程上的一些优化和改善的原因。
对于多腔体同样是适当就好,因为在做生产的时候,我们都知道设备不可能永远没有故障,但是如果说有非常多的腔体,一旦有一个产品有故障,剩下腔体内这些硅片势必都要再做返工或报废。所以说单条线产能拉太大,跑线的时候非常好,但是一旦出现故障,会有非常多的降级片或返工片需要处理。所以我的看法是托盘做到大概100片左右,腔体适量不要太多,这样子是比较好的设计。
 
8.在TCO环节如何看待RPD和PVD
首先这两者的差别而言,RPD主要是用离子枪的方式,先电离产生离子,然后用一个强力磁铁让它转向打在靶台上,再用固体直接升华的气体在电池上成膜。所以基本上RPD比较像一个点状的发射源,上面成膜的厚度分布中间会比较厚一点,旁边会比较薄一点。PVD技术大家都比较了解,它的好处是题材相对比较成熟,成功的均匀性或比RPD好一些。因为 RPD是点状发射原则,PVD则是整列线状的。
我个人来看,RPD用IWO的效率比ITO的单层效率大概高0.2-0.3%。但是我特别强调的是PVD随着单台速度的提升,靶位的增加,通过靶材的升级可以将RPD的ITO做到差不多的水准。当然,RPD一样有一些新材料出来,它大概可以提高到100-150的少子迁移率的水准。这样它的效率应该又可以再比双层的PVD更高一些。除了 ITO单层以外,RPD可以再做双层,这可能是未来的一个设计方向。这样它和PVD的效率差距又可以拉大一些。
回到成本来看,异质结和PERC的成本差距大概在两毛左右。我们认为在国内做组件是有溢价,但是有限。我们还是继续开拓海外的一些销售渠道,海外这边目前谈的一些订单来看,基本上可以在成本中较高的部分打平。从我们本身来看还是要继续降本,我们还是在不断测试银铜浆中,目前看来效率跟银浆基本持平,目前还在可靠性的测试中。大概在一两个月后会有一些初步结果,目前看来都是在往好的方向发展。一旦银铜浆到组件的可靠度可以,本来在2毛5的成本有机会降一半,甚至更积极预测,有机会和PERC的成本拉近到小于0.5毛的差距。
 
9.目前组件的客户选择异质结的原因
客户分布上以海外客户为主。国内客户主要是中广核,他们在白城的一个光伏应用示范项目。一些央企为响应国家号召、推动行业技术进步,会在一些重点示范项目上愿意使用一些比较新的技术。目前我们在洽谈的一些国内外客户,特别是在一些工商业分布式项目中,为在有限的屋顶面积上寻求尽可能多发电量,会更倾向于选择发电增益效果更好的异质结产品,而且它对价格的弱敏感性也会消除我们刚刚提到成本的2毛差距。
 
10.从材料端来看是否会出现靶材的稀缺
这个问题不用太担心,因为矿产问题基本上有需求就会不断开采,随着使用量的增大,大家会去开采更多的矿源,不是太大问题。当然也不能只是指望前端的矿产开采,另外一个方面就是靠我们自身降低用量,这个部分我们已经拿到一些专利,还没对外公告,在降低电池里面一些用料的部分,我们已经有一些方案了,也是在逐渐测试中,所以我们认为不是太大的问题。
 
11.日升在硅片薄片化和大尺寸上的技术储备
这个部分需要互相搭配,例如,因为大片和薄片两件事情有点互相违背,所以当硅片要变大,就不容易切薄,唯有大片又薄片同时达到后,才有办法更进一步让 N型和P型的硅片同价,甚至更便宜。我们也和一些拉晶的硅片厂讨论过可行性,他们的反馈是在物理上没什么太大的问题,只要后端下游客户有需求,他们就会把这样的产品开发出来。先半片再做生产没有问题,但是这样就没办法得到一个薄片。
以我们来看,我们拿的硅片厚度大概在160微米左右这样的硅片。其实在电池生产上完全不是问题,甚至我们也做过100微米的硅片,跑完电池生产线效率还是会微微上升,比150厚度硅片效率上升大概0.05%左右,所以效率上没有问题。良率上也没有看到突变率变高的问题,主要还是在组件端,因为采用焊接的技术,焊接之后对电池的内应力还是会造成一定的影响。所以这方面的搭配上还是需要去思考未来在异质结组件基础上,可能不能再用焊接的方式,需要针对异质结部分开发一个特殊的组件技术,这个也需要大家一同努力,这样才有机会把薄片应用在组件上面。所以使用薄片的时间点也是一个渐进式的发展。一些产业报告常常会把硅片的厚度或银浆的用量做一个时间点预测,我认为在异质结上不会是渐进式的发展,而是跳跃式发展。例如日升开发出的一种非焊接组件技术,这样子硅片的厚度发展会一下子从160的厚度降到110微米。
 
12.后续整个行业的演变方向会怎样;如何看待铜电镀技术
我觉得银铜浆是一个非常大的重点,一旦在组件上确认到它的特性和银浆一样,会对整个行业的发展产生非常大的一个影响。用银铜浆的成本有机会降一半,甚至更低。如果再搭配相关技术,有机会可以达到3折-4折的银浆成本,有机会从2毛5降到1毛,甚至更低。
铜电镀技术我们也相当看好,也在持续开发这一块,但是因为它会发展的时间点可能会比银铜浆后面一些,毕竟电镀铜本身还是需要考虑几件事情,第一个是环保问题,需要在一些可以电镀铜的区域或城市才能做。第二个是设备的一些水平目前还没有到完全定案的程度,电镀在电路板行业已经非常成熟,但是在半导体行业内可能一天处理100片的,在太阳能里一天可能需要到百万片等级,所以它要处理废料以及一些自动化上下料,以及一些设备成本都需要再做更优化的设计。所以这个部分我们认为可能会在一年后才有更具体的量产方案体现。
电镀铜搭配掩膜开槽,可将线宽缩减到15-20微米,纯铜的导电度比银浆/银铜浆好一倍,这样叠加起来,电镀铜可以进一步提升效率的极限。
 
13.后续扩产规划对应的设备招标时间点
我们认为由银铜浆决定时间点,一旦我们测试通过,我们可能很快就会做下一步的阶段性决定。
 
14.银包铜技术的研发情况
银包铜是东方日升和材料厂商共同开发的浆料,和设备商没有关系,目前我们在测试中的看到的可靠度相当不错,效率也和银浆持平,我们正在做可靠度测试,可靠度测试通常时间拉的比较长一些,所以我们认为可能要3-5个月左右会有结果出来。
 
15.电池片尺寸
我们目前出的都是158电池,因为当时在规划产线设计决定买设备的时,主流的尺寸规格还是158。基本上我们会买150-160厚度的硅片,这个和PERC用的硅片厚度差不多。
 
16.如果异质结成本与PERC只差0.5毛就可以大量扩产了吗
是的,其实以现在高两毛的成本,异质结就已经相当有竞争力了,如果成本上能够再降低一些,利用率就会更好。
 
17.靶材和银浆的国产化
目前靶材和银浆基本实现国产化。靶材基本上没有问题了,国产银浆目前和银铜浆一同在测试中,国产银浆价格大概是进口的八到九折。
五、捷佳伟创异质结技术进展
嘉宾:捷佳伟创CTO张总
要点:
1、捷佳伟创异质结设备布局:捷佳伟创在异质结设备领域的思路是提供高转换效率、低成本、低设备投资来展开,常规4道设备均能提供,且还在管式PECVD、CATCVD、RPD、铜电镀等新技术进行。公司全面布局的思路是因为认为常规异质结设备(转换效率24-24.2%,设备投资成本4.5亿/GW)经济性仍需提升。
2、常州中试线进度:中试线大概6月1号的时候设备开始进场,采用的是平板式的、10*10的PECVD,TCO采用PVD(RPD送客户了),7 月 20 号我们的首批片下线了,近期将会出板P数据。管P8月1日入场,首次镀膜的效果也是非常理想,预计也会很快有正式结果出来。中试线上有客户工程师驻厂,数据验证客户也第一时间知晓。
3、管式PECVD优点:一是管式PECVD投资成本较低,当前单GW的投资与板式PECVD的差异是9000万-1亿,未来下降的幅度会更高。二是管式设备的工艺灵活,可以自由搭配。三是管式异质结设备的能耗与平板式设备和Cat设备相对来说比较低。四是管式设备采用并行处理方式,开机率更高。
4、RPD进度:目前在客户量产端能够达到平均转换效率24.8%的水准,我们预期后期通过INIP流程变更等,在不牺牲设备量产能力的前提下,可以短期内实现平均转换效率达到 25% 的水准,总体上来讲RPD性能已经完全达到在客户端高效量产的水准。在客户端RPD的电池转换效率相对于PVD来讲非常有优势,且采用RPD镀膜的电池在组件端的输出功率比PVD要高出 0.3% 左右(不考虑遮边),电池转换效率和在组件端输出功率的贡献叠加使RPD优势明显。
正文:
1. 捷佳伟创在异质结设备这一块的布局以及设备相关的战略方向?
捷佳伟创在异质结技术、设备领域的布局和研发根据三个特征来展开。第一个特征是转换效率效率的高效性,异质结平均转换效率达到25% 以上才具有可量产性、盈利性,我们目前主要是针对RPD的TCO镀膜和未来的靶材研究、PECVD的IINP工艺流程,管式和平板式PECVD以及CatCVD的微晶化这三个方向来进行量产化可行性研究。第二个特征是低成本,主要是在硅材料、银浆以及金属化电极,还有低运营成本。低运营成本可能前期在异质结领域关注度不够,但大家都量产后未来的竞争就是低运营成本的竞争。第三个特征是低设备投资,只有首次投入门槛下降才会让异质结技术的量产、规划规模迅速的扩展,带来运营折旧压力的下降。
 
设备布局
公司制绒设备市场占有率非常高,而且在客户端的机制表现没有问题。我们在各种设备里都有相应的产品,我们现在的中试线上全部都是捷佳伟创自己制造的设备,包括自动化、制绒、平板式和管式的PECVD、PVD、RPD、新型印刷方式。
 
中试线的情况
中试线大概6月1号的时候设备开始进场,采用的是平板式的、10*10的PECVD,TCO镀膜本来我们是按照PAR(PVD+RPD)的布局,但是RPD临时给客户了,所以没用。印刷这一块包括固化都是自己制造的,其中所有的自动化都由捷佳伟创自己来完成。大概在 7 月 20 号我们的首批片下线了,截止到现在效率都在持续爬坡,目前效率状况比较令人满意的。根据这段时间设备在中试线上和在我们客户端的运作情况来看,我们目前所有的设备包括平板式PECVD的运行都非常稳定,腔体的设计已经完全达到我们的预期,跟进口的PECVD也做了一些横向的比较,数据也非常满意。管式PECVD在 8 月 1 号也进入了我们中试线,这几天开始镀膜了,首次镀膜的效果也是非常理想的,很短的时间内我们会有电池数据的一个对比,这是我们中试线的基本情况。
 
我们未来的路线图围绕高效、低成本、低设备投资,把能做的工作做到客户认可的程度。预计在三季度末,我们量产达到平均转换效率24.8%的水准,现在在我们的客户端,在采用传统的RPD设备和IINP工艺流程而非最新的微晶化的情况下,就已经完全实现了这个目标,大概在四季度末,也就是明年年初,我们预计可以达到平均转化效率 25%的技术能力。最新的微晶化技术总体上来讲,对于转换效率有提升,但是对于量产的良率和设备的产能都有巨大的损耗,所以我们会在管式设备和CatCVD上面做更加具体的研究,针对微晶化有专项设备来进行发展。低成本这一块,目前国内的量产效率一般是24 到 24.2%的水准,前期投资都在4.8亿到5亿之间,甚至比5亿更高,非硅成本都是在 4 毛左右,表明常规类的异质结设备经济性需要提升。
 
在捷佳伟创两道印刷这种新型印刷方式的推动下,预期银浆的耗量前期能够先下降 35% ,我们还会采用其他的方式(正在进行实验),预期在未来一个时间段以内,银浆耗量总体上能够下降到50%左右,这个不是以银包铜的方式来实现,今后银包铜的研发达到一定程度的话,可以跟我们的这些技术进行相应地叠加。通过管式设备、两道印刷方式的导入,对于能耗会有巨大的贡献,能够将运营成本降低1.5分左右。设备这一块通过导入各种新型技术,也有一个客观的下降空间,这是作为设备厂家,我们在近期能够完成的一些降本方案,这样异质结可能就会从高投入门槛逐渐进入具有盈利能力的新型技术路线。
 
2.管式PECVD与平板式PECVD、CatCVD对比
第一,管式设备投资成本较低且对于新型工艺技术路线的兼容性比较好,是天然的IINP相应设备配套,微晶化对于平板式设备镀膜速率的影响很大,现在至少是 1.2 的镀膜比例,但是由于管式设备的工艺节拍大概是 20 分钟,镀膜时间只占了工艺时间的1/ 10 到 1/ 5,所以微晶化对于管式设备产能的影响很小,因此管式设备对于微晶化的支持和兼容表现的比平板式设备更有优势,而CatCVD的优势更加明显,因为它本来就是采用热分解方式来实现的设备形式。第二,管式设备的工艺灵活,可以控制更好的界面层,也可以减少在镀膜过程中的一些轰击缺陷,对于非晶硅层和非晶硅界面层的保持都会有比较好的设备硬件支撑和技术支撑。第三,管式异质结设备的能耗与平板式设备和Cat设备相对来说比较低。第四,平板式和CatCVD采用串行方式,我们最高承诺92%的开机率,因为串行方式一旦设备出现故障,就要宕机停产,而管式设备采用并行处理方式,开机率更高,目前在PERC设备上的表现来看,都能够达到98.5%的开机率,我们的管式异质结设备达到97%左右的开机率是没有任何问题的,且复机很快,设备利用率更高。总体来说,管式设备的性价比优势比较明显。
 
3.管式设备单GW投资额具体降低了多少?我们之前解决了管式PECVD的哪些问题?主要的技术门槛是什么?
当前单GW的投资差异是9000万-1亿,未来下降的幅度会更高。
管式设备应用到异质结这一块时有一个首先需要解决的问题,因为异质结的镀膜对于非晶硅层的损伤是非常重要的一个指标,采用中频或者高频的电源进行镀膜对非晶硅层损伤比较大,缺陷比较多,所以管式设备首先必须要能够采用射频进行镀膜,射频在导入平板式设备时比较容易,但是在今年 1 月份之前还没有合适的射频电源。我们优势在于有管式设备非常成熟的一些经验,现在我们通过导入平板式设备,对于平板设备的电极设计、载板设计也有一些相应的理念和经验,相当于是结合了两种设备的长期设计经验,今年年初在射频导入管式设备这一块取得了非常明显的进步。当然后续还有更多的问题需要解决,比如粉尘的处理,载具持续使用过程中怎么样保持性能,针对这些问题,我们现在也把设备放到中试线上进行相应的工艺测试,截止到目前,工艺测试的效果非常好。
 
4.公司新型两道印刷技术具体介绍,有竞争对手吗?降低银耗量的技术原理?
两道印刷我们有协作也有自研,是通过印刷设备、网板设计、浆料配方的改进来实现的,可以缩减设备投资,减少占用空间。现在国内研究这个的不多。
降低银耗量是通过两道印刷和新型网板的结合来实现的,前期降低35%银耗量的目标已经实现了,对电池的转换效率略有提升,在未来不到两个月的时间,我们会把另外一项技术叠加进来,使银耗量下降到50%,当前浆料配方中银含量仍较高,未来银包铜技术成熟的话可以使用银包铜代替银粉,使银含量进一步下降。
 
5. RPD设备介绍,RPD我们现在具体的进展如何?我们的RPD客户有谁?RPD目前展现出来的转换效率?后续RPD的销售规划是怎样的?
我们与客户共同努力,解决了设备一些原有的设计缺陷,比如以前RPD可能某一个批次的转化效率非常高,但是很难把转化效率非常高的那个点复原,但现在我们通过台湾团队、内陆工程师跟优质客户共同开发,已经彻底解决了这个问题。
 
主要的RPD主体有捷佳伟创、爱康。
 
在客户量产端能够达到平均转换效率24.8%的水准,我们预期后期通过INIP流程变更等,在不牺牲设备量产能力的前提下,可以短期内实现平均转换效率达到 25% 的水准,所以总体上来讲RPD性能已经完全达到在客户端高效量产的水准。
在客户端RPD的电池转换效率相对于PVD来讲非常有优势,且采用RPD镀膜的电池在组件端的输出功率比PVD要高出 0.3% 左右,电池转换效率和在组件端输出功率的贡献叠加使RPD优势明显。
 
6.在异质结板块,捷佳伟创走的不是某一种技术路线,而是一个相对全面的技术路线布局,是基于怎样的战略考虑?
我们始终围绕三个特征:高效、低成本、低设备投资。我们在PECVD这一块,有平板式和管式PECVD、CatCVD,目前来看高效的技术以RPD为主体来实现,后期RPD不一定能够贡献更高的转换效率,但是我们可以通过CatCVD与平板式、管式相结合,与微晶化技术叠加来实现,所以在高效这一块,PECVD布局本身就有必要,现在我们能够完成RPD设备技术和技术改进。
即使是从PERC年代发展到2021年以管式二合一为基本选型标准,仍然有20%-30%的客户会选用ALD 方案,当时捷佳伟创没有开发ALD 基础,纯粹只有二合一技术方案,会失去部分客户。
所以基于两个方面的原因,第一,要把握异质结未来的技术发展方向,而不是停留在目前比较局限的认知上,提前布局我们认为对于高效性、低成本、低设备投资有帮助的技术基础,进行相应设备的研发布局,第二,在多变的市场需求环境下,有必要提供多样性产品应对客户选择。
 
7.管式PECVD和平板式PECVD的验证/落地的时间点?
可能最近就能在中试线上看到相关的数据,客户可以到我们的中试线上去做相应的测试,也可以把相应的材料进行交换测试、交叉对比。
中试线数据的验证对客户而言有比较大的意义,我们相当于是一个开放型的平台,可以帮客户进行一些相应的技术验证和技术培养,也可以帮我们的友商验证一切有利于我们提高高效性、降低成本、降低设备投资的设备材料和技术。
 
8.目前我们常州中试线的具体规模是多大?中式线上目前在跑的设备有哪些?
常州中试线上有制绒、平板式PECVD、PVD、印刷、固化,包括全线的自动化,本来我们TCO镀膜这一块是按照PAR来设计的,但是RPD这一块被东方日升先拿过去了,我们现在自己还要想办法补,以平板式PECVD的产量为基准,现在中试线能达到250MW以上的规模。
 
9. CVD环节的INIP和PVD环节的微晶化的作用?如何节省成本?
常规流程是I-N-I-P,现在钧石、迈为一起进行过相应的实验,通过I-IN-P的改造,使用I、IN、P三套设备完成I-IN-P的转换,通过这种转化能够减少层间镀膜的污染,对于转换效率的提升有一定的帮助,这种技术验证确实能够支撑这么一个说法,对于兼容性高的管式设备的来讲,易于实现这种技术改造。
微晶化是今后在效率提高的过程中去探索的技术路线,通过微晶化可以改变透光率和镀膜层的禁带宽度,后期对效率的提升有发展空间。CatCVD易于实现微晶化,管式PECVD的兼容性也更好一点,但是平板式设备的兼容性不够,且是串行设备,在串行设备上进行微晶化对于镀膜速率、整体节拍的影响比较大的,成本上升空间较大,实现了高效性却不能实现低成本,与异质结设备需要具备的三个主要特征背道而驰。
 
10. 如何理解管式PECVD天然具备大产能的优势?
因为管式PECVD的装片量提升优势大,我们现在的装载量大概定在300多片/炉,炉子又能进行叠加,每管单独进行工艺,互相不干涉,I层可以做一台设备,IN 层可以做一台设备,P层可以做一台设备,这是一种组合方式,也可以两管做一个I层、两管做一个IN层、两管做一个P层,可以有非常灵活的组合方式,当然它的载具不能通用,这个通过设备软件自动对载具进行识别区分。现在一台设备可以做到 5400 到 5500片/H 的产能,通过多台组合可以使产能迅速扩大,但是占地面积远远低于平板式设备,设备有往空中发展趋势。
 
11. 公司铜电镀技术的布局如何?
铜电镀我们现在正在研发,有布局,铜电镀最有利于异质结银耗的下降,从技术上来讲,在TOPCon这一块的兼容性相对更好,有拓展前景,我们有铜电镀的专业人才,也有铜电镀相关设备的基础,因为我们现在走的路线,湿法设备比较多,也有干法设备,包括我们的 PVD设备和PECVD设备都会要用到。总体上来讲,现在铜电镀是设备厂家和电子厂家都在发展的一种方向。
六、钧石能源异质结技术进展
嘉宾:钧石能源总裁杨总
要点:
1、华润电力舟山12GW项目:这个项目是由华润电力与舟山海投共同合资成立的项目公司。去年福建钧石就跟舟山就这个项目有签约,整个项目从一开始的规划、立项、技术方案、投资招商政策的洽谈,我们都是在做一些引导性、前期的规划性工作。项目所有都是整线的方案,市面上目前能提供二代异质结整线装备与产品、承担完成这个项目的只有钧石能源。我们在这个项目上需要提供整个设备解决方案、技术上的支持跟服务,以及前期工厂运营的支持。
2、PECVD中大腔体串联较小腔室多腔室串联优势明显。大腔体设备产能更大,也可以进行多腔室串联,相较于小腔室多腔体PECVD具备更低的设备综合投资成本、更低的COO成本;但由于腔体越大均一性则更难以控制,因此难度非常高,钧石也是经过10多年的6代产线研发才达成的金石能源目前腔体大小为3M*3M, 相当于液晶领域的10.5代线的面积,钧石PECVD单载板生产已达到13*13=169片(166尺寸),业内领先。
3、微晶化在异质结是成熟技术。2007年钧石已经和南开大学承接了国家863非晶微晶叠层薄膜电池,实现国内首个微晶电池产业化,2009年承接国家863非晶微晶叠层成套技术装备,均已结题。微晶化同时适用于大腔室和小腔室多腔体的PECVD,效率会提升0.2%-0.3%,目前来看还缺经济性,微晶化的痛点是大大降低了生产节拍以及生产均一性难以保障,还需要改良。
 
4、钧石能源在异质结设备竞争中优势突出。从存量订单来看,金石能源在通威项目提供了两条核心装备(PECVD与PVD),产能500MW;钜能电力原产线是500MW铜栅生产线,现在增补了200MW银栅产线。晶澳项目合约已经签订收到部份预付款,相关订单细节目前还不能透露。目前公司在谈订单规模超过5GW。
正文:
1. 钧石能源的业务结构,包括港股的金阳新能源、钜能电力、金石能源的介绍?
钧石是2005年开始做薄膜电池,是国内首条非晶薄膜国产化生产线完成者,做非晶薄膜需用到PECVD、PVD设备,因此钧石积累了16年的PECVD、PVD技术经验,2011年开始转为做异质结电池和装备研发,2016在金石研发中心完成异质结100MW中试线,2018年整线输出,给福建钜能电力建成首条500MW异质结量产线。
 
钧石做前期研发和投资;金石是异质结技术成熟之后,分离出来做异质结装备和服务的企业,承接钧石所有异质结专利和团队,未来所有异质结电池相关业务全部归到金石能源,所有异质结订单都和金石签订;钜能电力是钧石投资合资的一家公司,目前是做异质结电池片的制造,其装备采购于金石,是金石的客户,钜能电力是由于早期客户认为异质结技术成熟度不够,对异质结的接受度、认可度较低,为了推广异质结而建的示范性工厂,目前异质结已经被市场认可,钧石是其大股东,但很快会增资扩股引入第一大股东,钧石会逐步退出电池片制造或成为小股东,钜能电力增资扩股后还会扩产,买钧石的装备。所以福建钧石是一个孵化器,福建金石是实体运营异质结装备与技术的公司,也是未来IPO的平台,钜能是一个合资公司,金阳是跟钧石有一些战略性的合作。
 
金石除了做一代HJT外,在2017年底开始布局二代异质结HBC,其转换效率超过26%,二代在2020入选为国家首台套技术,金阳是一家硅片生产商,做材料,和钜能电力签订合作协议,可从公告看出。
 
2. 舟山华润电力12GW、110亿元的高效异质结电池和组件的项目开工,是否只有金石能源能为舟山项目提供设备和技术?如果是,是仅提供核心设备还是整条产线?请介绍一下公司将提供哪些设备?
这个项目是由华润电力与舟山海投共同合资成立的项目公司。去年福建钧石就跟舟山就这个项目有签约,整个项目从一开始的规划、立项、技术方案、投资招商政策的洽谈,我们都是在做一些引导性、前期的规划性工作。项目所有都是整线的方案,市面上目前能提供二代异质结整线装备与产品、承担完成这个项目的只有钧石能源。我们在这个项目上需要提供整个设备解决方案、技术上的支持跟服务,以及前期工厂运营的支持。
 
3. 异质结板块整个行业最近取得了哪些进展的情况?包括与Perc、Topcon的对比,异质结当前技术上有哪些优势?
我的观点是目前异质结还处于刚刚开始的阶段,并不是现在就要革命Perc、Topcon的,有并存期。今年异质结能签约的订单也就5-10GW,投产还要10个月、半年以后,预期2022年也就10-15GW的签约水平,到 2023 年才能投产,所以异质结跟Perc有很长的并存期,甚至到2025年都是并存期,Topcon也会并存,只是份额不同而已。后期异质结份额会逐步越来越大,我觉得是这样相对良性的发展,行业公司目前刚刚介入,开始做中试,了解异质结,熟悉异质结的整个制程和产品,可能现在要开始启动市场推广,可能在明年年底到后年才有订单的爆发,行业的客户有熟悉测试-测试认可-订单爆发三个阶段,订单真正的爆发期应该是 2023 年到 2024 年。
跟Perc比,异质结在常规成本上可能比Perc要高0.12-0.15元/W,但是非常规新技术可能会低0.05-0.06元/W成本,单片硅片比Perc便宜0.05-0.08元/W,异质结在不同方案里有不同的优势。异质结跟Topcon比,效率差距不大,分别为24.5%-25%和24%,所以行业客户选择时有些犹豫,但是当二代异质结奠定基础以后,我觉得行业格局会发生巨大改变,因为二代异质结效率直接提高到 26 %了。但一代异质结跟二代之间也会有一个并存期,因为一代的成熟度比较高,二代也要有一年以上的成熟期,一代异质结本身跟Perc比就有竞争力,有客户价值。
所以未来几年,Perc、Topcon、一代异质结、二代异质结都有并存期。
 
4. 目前钧石能源团队的构成,公司两代异质结产线的产能规模以及转换效率的情况如何?
技术团队背景:3个大模块,一个是海归负责产品研发和工艺开发,一部分日本和台湾工程师负责工程机械设计,国内团队负责整线整合和降本。
从莆田的产线和钜能的产线信息来看,一代异质结量产的效率平均值在 24.5-24.7%,最高效率片可以做到25.31%,银栅的良率做到 98%,二代异质结目前在中试的效率超过 26% ,现在是在做大规模产线的规划。一代和二代异质结的工序差别较大,一代只有四道工序,二代比较复杂,有十道工序,产线长,设备多,主要增加的设备是PECVE和刻蚀设备,技术难度相当大,成本也比较贵。我们在2017年底、2018 年初就开始布局二代异质结的研发,现在逐步成熟、推向市场。那二代抑制剂的他除了这个装备好,因为产线长,设备多,所以它装备的这个成本也比较贵,一代3.9 亿以下可以拿到,二代要6 亿以下,造价更高,这是二代目前的短板,优势是二代异质结效率高,二是它只有单面的 ito,还可以降低到 70%, 所以它的ito的量等于去掉了60%多,大幅度降低对ito的依赖,二代异质结可以用电镀铜方案,不用低温银浆,所以二代异质结最终的成本比一代更低,出来的电池片产品效率更高。
 
5. 目前市场上做二代HBC的只有钧石吗?有专利限制吗?
目前是只有钧石,没有看到另外的竞争对手,有专利限制,我们在二代异质结有很多专利保护,有领先性优势。
 
6. PECVD的技术难点在哪里?如何看待市场上的大腔体、多腔体PECVD,以及公司大腔体PECVD跟竞争对手相比的优势?
大腔体很容易实现大产能,可以通过自由组合实现不同的产能,灵活性非常高。产能=单板面积(腔池尺寸)*节拍,节拍可以通过增加腔室数量来提高,进而通过增加节拍来增加产能。大腔体的好处是运营成本特别低,能耗、电费、单位平均用气量都比较低,占地面积小了很多,车间基建设施都低了很多,同时腔池够大以后产线很短,设备的利用率、稼动率都会大幅度提升。我们通过两年多的研发跟验证,自己做了一台设备在工厂端跑了一年多以后,在客户现场表现非常好。PECVD是一个工艺设备,涉及到产品的性能、稳定性,还有设备本身的利润率、故障率等,是一个系列性、系统性工程。
 
7. 竞争对手的PECVD腔体大概有多大?
我们是13*13,行业上M6硅片的话,很多厂商的腔体是10*10或8*8这种规格,成本会有巨大差别,因为腔池多以后真空部件等就特别多,大腔体竞争力很强,未来的趋势一定是往大腔体发展,我们至少会领先行业其他公司两三年甚四五年。
 
8. 公司异质结采用PVD技术,市面上也有RPD技术,请对比一下PVD与RPD的区别?以及行业未来的技术趋势?
在 2016 年之前,PVD对膜层的损伤非常大,很难用来做异质结,2016 年我们把这个问题给攻克了,首家提出来上下旋转靶镀膜,后来在旋转的阴极上也做了改良,现在的全行业都选择我们这个阴极供应商。我们认为PVD是一个通用性技术,未来也是一个白菜价,两者之间主要看性价比,RPD成本上问题能解决、大规模量产问题做好的话,我觉得它未尝不是一个好的技术选择,两种方案我们都不反对。
 
9. 如何看待管式PECVD?
我认为是很有创意的想法,管式PECVD能成功的话,对产业的帮助很大,可以大幅度降低设备的投资成本,提高行业客户接受度,但这个技术也需要验证过程。
 
10.目前异质结的一个痛点是银浆耗量较大,请介绍一下目前行业平均的银浆耗量以及公司的一代、二代技术的最新银浆耗量。公司拥有哪些技术来降低银浆耗量?公司最近发明的80mg低银耗技术点评?
银耗解决方案有四种。第一个是国产化浆料降低成本,国内的晶银、聚合这两家厂商都有一些成功的案例,我们目前在测试一些新的厂商,有一家性能表现非常不错,应该过半年左右会推向市场,国产化银浆这条路径我觉得已经基本实现了一大半。第二种是降低单耗,就是我们提出的 80 毫克的方案,这个方案是小批量验证过的,是通过跟 PVD的结合,通过改变异质结的产品结构来降低单耗。第三种是复合材料,比如银包铜,这是浆料厂的技术,我们配合浆料厂,反馈信息给他们不断的去做修正、改良,但是目前都没有成功导入,但这是一个通用性技术,若是能成功,行业所有厂商都可以用。第四种就是完全不要银,直接改成电镀铜,莆田钜能在2018 年电镀工厂就是用的电镀铜,电镀铜现在在莆田钜能已经出货了几百MW,是很成熟的一个方案,电镀铜会涉及到两个痛点,第一个痛点是设备投资增加比较多,在 1.8 亿左右,未来当然会再降低,第二个痛点是环保的压力。
 
11. 通威的金堂线,钧石提供了哪些设备?
总共有四条异质结生产线,我们提供了两条里面的PECVD、PVD这两道核心设备,份额较大,本身核心设备的占比就达到造价的75%以上。
 
12. 华盛和金刚玻璃这两个项目,公司没有参与是为什么?
华盛采用邀标方式,我们没有被邀请,金刚玻璃是没有公开招标。
 
13. 后续融资计划?目前估值?
融资:A轮完成,A+轮这个月底全部关闭,投后估值大约100亿。
 
14. 目前公司设备量产的稳定性跟应材有哪些方面的技术差距?公司有没有什么技术上的优势?
钧石设备的优势点就在于成熟稳定。我们开机几天时间就已经进入批量化生产,工艺调试起来非常快,两三天时间就可以搞定。应材是一个纯粹的PECVD装备公司,并没有整套的工艺流程和PECVD的核心工艺,竞争力比较弱,因为客户不是简单的买一个硬件,而是要工艺+装备的系统方案,单一的设备不具备优势,设备如果不是为异质结设备定制的话,运营成本、能耗、维护成本会非常高。
我们衡量一个设备不是简单从设备的技术指标去评价,要考虑到长期的运营成本,要综合评价维修成本、设备改造成本、设备的利润率包括生产的良率等,效率只是其中的一个维度,要结合设备的可量产性和成本,三个维度去看。
 
15. 如何看待微晶化,主要用什么样的设备可以实现微晶化?
2007年钧石已经和南开大学承接了国家863非晶微晶叠薄膜电池,实现国内首个微晶电池产业化,2009年承接国家863非晶微晶叠成套技术装备,均已结题。我们在这上面有十几年的这个技术沉淀,两年前我们在实验室在异质结上面用过微晶,效率提升0.2-0.3,在量化方面需要考虑产能节拍的匹配、均匀性的问题、投资产出的经济性问题。大面积的话微晶很难做到均匀,很小面积可能会实现均匀性,微晶实现方法已经是一个成熟技术,之所以不在异质结上广泛做微晶化,一个是由于经济性原因,因为镀膜过程中沉积速率会低,生产时长会增加,节拍会大幅下降,另一个是均匀性原因。
未来实现25效率要不要用微晶其实是一个选择方案,还有一些其他的方案可以考量。
七、创一智能异质结技术进展
嘉宾:创一智能董事长谢总
要点:
1、异质结自动化设备的重要性:异质结理解为晶体硅的制程、薄膜的工艺,对膜层保护的要求是很高的,对自动化的制程要求也很高,而且自动化制程的销售额占比也比较高,占到 15% 左右,以转换效率24%来类比,如果1GW对应1年20亿销售额,自动化的良品率和产能每下降一个点,会导致产线一年会损失 2000 多万。这个损失得靠提高 0.5%转换效率才能弥补。
2、激光设备在异质结工艺中的应用:①我们现在做半片可以选择在制程之前把它变成半片,或者在组件端做成半片,一般都采用激光划片,就是大家说的无损切割。②激光转印,就是用激光的方式就是移印银浆,取代丝网印刷制程。③微晶未来可以用激光去退火,未来HBC是不是也会用到激光设备还要再去开发探讨。
3、铜电镀设备:可以分为三类,第一类设备类似于PVD把种子打到膜层上,第二部分就是从曝光显影的设备形成电路图,第三个就是电镀设备,把相关的线路图镀在硅片上,由之前的丝网印刷变成了现在的三个步骤。
正文:
1. 创一智能情况介绍?
我们是一个做设备的公司,主要聚焦光伏行业异质结,同时还做3C行业的设备,我们是2015年4月份成立,2016 年年底开始做异质结,之前主要是给钧石提供自动化设备和丝网印刷设备,公司团队从事太阳能行业十几年, 2006 年就开始,最早是做薄膜电池和PERC设备,我们目前的业务规模大概是一年2-3亿销售额。
 
2. 公司所做异质结设备在整个行业的重要性如何?
异质结有四个主工艺:清洗制绒、PECVD、PVD、丝网印刷。我们认为前面三道工序决定了转换效率,丝网印刷决定转换效率的发挥,丝网印刷侧重于自动化。
 
3.自动化和丝网印刷设备的介绍?
异质结四道主工艺中,需要靠自动化完成,做完清洗制绒之后,要转运到PECVD里面,做完PECVD之后要转到PVD去做制程,做完PVD制程,转到丝网印刷,整个转运过程以花篮为载体。所以自动化非常重要,主机台做好了但是自动化没有做好的话,会导致产能发挥不出来。我们把异质结理解为晶体硅的制程、薄膜的工艺,对膜层保护的要求是很高的,对自动化的制程要求也很高,而且自动化制程的销售额占比也比较高,占到 15% 左右,以转换效率24%来类比,如果1GW对应1年20亿销售额,自动化的良品率和产能每下降一个点,会导致产线一年会损失 2000 多万。这个损失得靠提高 0.5%转换效率才能弥补。
 
4.从激光设备这个维度来考虑,异质结后续有哪些环节会用到激光吗?
激光比较简单的一个应用就是,我们现在做半片可以选择在制程之前把它变成半片,或者在组件端做成半片,一般都采用激光划片,就是大家说的无损切割,还有激光转印,就是用激光的方式就是移印银浆,取代丝网印刷制程,还有微晶未来可以用激光去退火,未来HBC是不是也会用到激光设备还要再去开发探讨。
 
5. 激光转印的原理?目前这个技术市场有推广吗?客户的反馈怎么样?
我们了解的是材料附在一层膜上面形成图形,我们就是用激光直接加热把材料转移到硅片上去,不用丝网印刷。十几年之前就有人做过这个,理论上是可行的,但还是有一些难度,因为工艺步骤都改变了,会不会对整个产业链、后端的组件产生什么不良影响都不太清楚,也许是个方向。
 
6. 丝网印刷工艺介绍,固化、光注入分别有什么作用?
丝网印刷还有一个名字叫金属化,是用丝网印刷的方式把异质结的电极印上去,丝网印刷就是把银浆通过一些有机物、固化剂粘合在一起印到TCO膜上面,印完之后银浆还不是完全的固态,要经过烘干炉把里面的有机物烘干出来,让银浆跟TCO更好结合,之后还要做一次低温的长时间的固化,让导电率变得更好,固化完进行光注入,光注入的作用就是把原来PECVD非晶硅微观上的缺陷用光照的方式修复一下,使它变得更完美,转化效率又可以提高,之后就是常规的测试分选分成等级,再进到下一个组件环节。
 
7. 激光光注入和普通的红外光注入的区别是什么?
我觉得都是修复缺陷的一个手段,光注入是使用40-60个太阳光的强度使钝化层更好,激光是用热的方式,结果是一样的,但是使用的手段不一样,就是不知道会不会伤到内部组织,目前用的比较多的还是光注入不是激光。
 
8. 创一智能之前做过相关的铜电镀设备,请介绍一下整个铜电镀的工艺和对应的具体设备的类型?
前面工艺的设备是比较相似的,清洗制绒、PECVD,从电镀的设备来看,可以分为三类,第一类设备类似于PVD把种子打到膜层上,第二部分就是从曝光显影的设备形成电路图,第三个就是电镀设备,把相关的线路图镀在硅片上,由之前的丝网印刷变成了现在的三个步骤。
 
9. 铜电镀从去年开始受到很多公司关注,它发生了哪些工艺上的变化?
我认为核心驱动是银浆太贵了,占的成本比例20%多。
 
10. 怎么看待异质结设备多种技术路线PK,包括整个行业设备的竞争格局?
热丝类CatCVD,国内有做过尝试,使用成本比较高,自动化比较难做,现在大家主流就是做板式PECVD,一种是做大腔体,一种是多腔体,个人觉得大腔体会好于多腔体,因为大腔体单位面积容纳的硅片更多,多腔体单位面积的容纳量不大,并且大腔体行驶速度更慢,对真空元器件的损耗更小,长期使用会更稳定,大腔体的长度比多腔体短,单位占地面积的产能更高,管式不太了解。RPD和PVD相比,RPD的好处是离子轰击少,PVD量产更稳定,我们没有做过这个设备,但是觉得有更多的技术的路线投入到异质结行业,是对异质结行业更好的促进作用。
 
11. 我们的主营业务是做自动化,目前我们自动化的市占率大概多少?
我们大概有1.5GW自动化,目前自动化这一块已经交货的、在产的我们是排到第一名。
 
12. 从公司出货量的角度以及各家客户的运行情况出发,如何看待异质结行业近几年的发展趋势?
薄膜之前的设备成本比较高,异质结的工艺类似于薄膜,制程是晶体硅的制程,是一个发展趋势,我觉得最近两年由于设备成熟度明显提高,成本降低空间大,很多厂家开始加入异质结行业,这几点结合起来,可能很快量就会起来,但时间节点不太好预测,有可能就这两三年。我们认为板式的大腔体更好,丝网印刷短期内不会被淘汰,铜制程成本低,但投资投资稍微高一点,这种情况会不会在短期内切换,可能这两三年就能找到答案。
 
八、铸锭单晶技术进展
嘉宾:金阳新能源硅业科技总经理 常总
要点:
1、公司自主开发两个技术门槛:一是在坩埚上进行图层设计;二是后续硅片除杂的处理。公司解决了铸锭单晶技术路线中的外观和位错两个问题,具备给供应商批量供货的能力,九月会开始全面的生产182大尺寸的铸锭单晶硅片,目前公司P型、N型产品都提供,覆盖市场主流尺寸。
 
2、铸锭单晶的优势:硅原材料成本低、电耗低、氧含量低、尺寸优势、空间利用率高;电阻率分布集中。目前公司铸锭单晶在同客户同产业绝对效率PERC可以保持在0.25%以内,HJT在0.3%以内,单片售价较常规拉晶硅片低0.6元/片以上,主要是因为铸锭单晶的硅料成本比拉晶成本低,与市场上的拉晶硅料成本相差60元每公斤以上。
 
3、产能规划与售价:290个铸锭炉到2021年底可以达到6GW的年产能,9月开始全面量产,本年的出货量大约1.6GW;2022年公司的硅片生产线满负荷运行,将有望达到年产20GW硅片。182硅片售价预计为4.6元/片,毛利率在30-35%。
 
正文:
1、铸锭单晶业务的介绍,金阳相较于其他企业的优势?铸锭单晶在PERC和HJT的适配性情况?
金阳自主研发铸锭工艺,购买290台炉子,接近7Gwh产能,已经完成并投产1/3产能,后续2/3已经在进行设备改造,公司目前已具备给供应商批量供货的生产能力,九月会开始全面的生产182大尺寸铸锭单晶硅片。公司希望明年能达到20Gwh硅片产能,2023年在2020年基础上进一步扩大硅片产能。公司今年签订的硅片商务合同,这个月已经开始给客户交付,九月份实现批量交付。目前公司P型、N型产品都提供,覆盖市场主流尺寸。
 
晶硅市场份额95%,5%为薄膜等化合物电池。晶硅又可分为单晶硅、多晶硅等主流技术路线。2012 -2018年多晶占市场主流,份额约80%,单晶最低占15%左右份额。2018年伴随PERC技术发展,单晶逐渐发展并占据主要市场份额约80%,多晶在逐渐萎缩。按照传统的理解,铸锭法用于生产多晶,提拉法用于生产单晶。但其实提拉法、铸锭法既可以生产单晶、也可以生产多晶,只是2012-2018年发展过程中用提拉法生产单晶更能够展现它的优势,用铸锭法来生产多晶更具有性价比优势。
 
2006年国外铸锭法生产单晶,国内一线大公司在2010-2011年,包括尚德、英利等批量地用铸锭法来生产单晶,当时叫类单晶。由于外观的不一致性、位错比较高导致电池效率有拖尾现象,所以12年不再用铸锭法生产单晶了。但是随着电池技术发展越来越快,对基础材料要求越来越高,多晶由于效率等问题限制与单晶差距越来越大。用铸锭技术方法来生产单晶的技术路线是没有问题的,铸锭能生产出完美的单晶,只是有两个技术上的障碍:外观、位错,阻碍了技术的发展。
 
公司用两年时间完美解决了一些铸锭单晶技术路线中的问题。①外观:通过公司团队的贡献、行业团队的研究等来阻碍多晶的使用,公司有效的解决了单晶链的问题;②位错:主要因为不均匀性带来的位错问题,在这个过程中,购买了290台炉子,并且将里面的内胆全部进行了替换,公司经过技术开发设计了一套全新的内胆,解决了之前设备的不均匀、对流不充分的问题,保证了界面的均匀性,均匀、对称地生产出了完美的单晶,保证籽晶有序生长。
 
公司自主开发的两个技术门槛,一是在坩埚上进行了涂层设计,减少了过程中杂质的引入;二是后续硅片除杂的处理,通过处理来提高硅片的少子寿命,也达到满足目前异质结使用的需求。
 
对于拉晶来说,N型、P型对原料的要求是不一样的,N型硅片对原料要求更高;N型的辅材(拉晶热厂的辅材)不一样;拉晶的部分原料不能重复使用,所以导致N型拉晶的氢能高,但这些问题对于铸锭来说都不存在。
 
铸锭单晶的优势:① 原料成本低:使用更多元化的原材料,保证铸锭原材料的成本远远低于拉晶。能够使用更多元化的原材料原因是后续能对硅片进行二次处理,使硅片的少子寿命上升到很好的水平,能够满足HJT的需求;②铸锭的技术路线相对于拉晶技术路线来说电耗要低很多,拉晶25度/公斤,铸锭的电耗7度/公斤;③氧含量低:拉晶的氧含量基本在10-12ppm,铸锭单晶硅片最高的氧含量4ppm左右,最低的0.2-0.3ppm。对于N型电池来说氧含量高是一个很大的问题;④尺寸优势,铸锭硅片做一个大的硅锭,再切割成需求的硅片的尺寸;⑤铸锭单晶硅片基本上没有拐角的,无论多大的硅片都是方形的,空间的利用率会更高一些;⑥铸锭单晶硅片电阻率分布会比较集中,针对下一步电池技术的提升也是非常有利的。
 
铸锭单晶硅片的缺点:路线发展还不够成熟,直拉单晶技术在1917年出现,距今已有一百多年的发展,工业化的发展也有五十年左右;铸锭单晶硅片从2009年开始,2010-2011年国内头部企业进行研发投入生产,但是开发力度没能跟上,近年来才开始大力发展,尚德、协鑫、LDK还在持续投入,在此基础上引入公司涂层处理、硅片处理技术,从而保证了铸锭单晶硅片具备绝对竞争力,在市场上为客户提供性价比非常高的单晶硅片。
 
2、铸锭单晶在PERC和HJT的转换效率情况:
PERC效率差异比较大,目前公司同客户同产业绝对效率PERC可以保持在0.25%以内,HJT在0.3%以内。
 
3、铸锭单晶售价情况?
处于产品推广阶段,不同客户定价策略有差异。目前公司保证单片便宜0.6元以上,对于182尺寸硅片,现在定价4.6。
4、目前很多客户还在观望,公司下游客户验证情况?
前期使用产品过程中有面临过前面所述问题:外观不一致性、效率的拖尾,后面通过公司的讲解、实地考察验证,证明了客户已消除了疑虑,九月份开始批量供应给客户,可以看到产品的一致性优势显现。
 
5、铸锭单晶的技术从储备的情况来看,其他竞争对手想进行反超的话,会形成一个快速的弯道超车吗?
国内技术绝对的保密不存在,行业厂商均在不断学习、复制,所以不可完全避免,但是公司也会设置障碍。第一,公司掌握的技术有一定门槛,不容易被其他厂商学习掌握;第二,在技术保密措施方面,公司也设置一定隔离措施,确保技术保密工作。公司内部也会设置部门之间隔离墙。第三,公司还在持续投入研发,预先储备前沿技术。目前有4-5个博士的团队在进行新一代铸锭技术的开发。
 
6、公司核心优势是铸锭单晶硅料的成本比拉晶成本低,那么硅料主要来源是什么?价格会比拉晶的硅料便宜多少?
硅料的来源是碎料和碎片。碎料包括单晶生产过程中的废料、碎多晶产生的杂料;碎片主要是单晶多晶的切割碎片和电池碎片。按照目前市场规模,大概有可容纳30GW左右的低成本的硅料,这部分的硅料成本按照目前市场价格与单晶相差100元每公斤左右。
 
7、金阳后续与钧石有更进一步细化地合作方案?
金阳主要业务是铸锭单晶、硅片生产,电池片的产线的运营,技术上钧石将它一代HJT、二代HBC的所有技术以技术授权方式放到公司,前期已有公开报道。
 
8、整个产品全部采用颗粒硅,成本会不会更低,包括和后面颗粒硅绑定的可行性公司如何看待?
对于铸锭来说可以用颗粒硅的全产品,全产品包括正常的颗粒硅,表面氢含量高、表面粉含量高的颗粒硅,包含硅角,整个硫化床产业的全产品都可以使用,只有铸锭才能体现出这种优势,随着未来颗粒硅的放量,价格可能会回归更理性的水平,到时硫化床产业全产品的优势能够充分体现出来。
 
9、公司采用的硅料有60元的价差,它和正常单晶所用硅料的差异主要是在纯度方面吗?硅料来源里面占比较高的是否依旧是单晶生产过程中的废料?
60元的价差是最低的,目前能做到更高的价差。纯度没有问题,纯度基本掌握在基础杂质,公司所采用的硅料杂质没有问题。用料问题主要是碎、表面粗糙,这两个问题可能会带来表面的污染,导致拉晶时会引起断棱,引起单晶的良率比较差;采用铸锭方法不影响生产秩序。根据选择的方式的差异带来杂质用料上的差异。
 
10、在实现技术突破之前,哪些下游客户在买?废料价格会不会因为在铸锭单晶利用价值高而有所上升?
废料主要是由多晶消耗掉了,多晶没有之后,如果铸锭单晶不消耗的话,很多料都流会到传统行业。铸锭能够做到对材料更有效的循环,如果没有铸锭这个路径消耗的话,也是一个很大的浪费。
 
11、硅的成本和非硅的成本?
按照硅料70元左右时,成本大约在1.9元/片,非硅成本价格在0.5元/片。
 九、靶材技术进展
嘉宾:长沙壹纳董事长 陈总
要点:
1、ITO靶材在异质结与平板检测应用中存在差异:最大区别在于平板显示更关注的是透光率和导电性,异质结不仅在可见光,还需要在近红外有很好的透光率。导电性要求方面,异质结需要有2个接触面:一个是跟非晶硅层接触,第二个是跟金属铟的接触,两个界面之间需要解决欧姆接触的问题。
 
2、竞争格局:公司在RPD领域竞争对手主要为日本公司,技术属于国内领先水平,国内没有竞争对手;PVD领域中国内厂商包括先导稀材、隆华科技(子公司晶联)。973产品有一定技术壁垒,且良率较低,产品价格较高;9010产品市场竞争充分,价格较低。
 
3、铟的制约:目前原材料铟的耗用量约为5-6毫克/wh,对应单GWh耗量为5吨左右(考虑用料回收的情况下)。目前铟的产能及储备充足,长期看不会制约异质结行业发展。
 
正文:
1、壹纳光电及TCO靶材简介。
壹纳光电最早源于中南大学课题组,1995年开始做TCO透明导电材料,是国内首家商用ITO靶材供应商,至今在行业已经有25年。公司形成了坚实的底层逻辑,把设备、工艺及所需原料整个生产过程包括最终产品检测、对应客户需求形成了以材料为基础的底层逻辑。相较于行业内其他公司,长沙壹纳能够快速根据客户对TCO材料的要求做出相应的产品
TCO是透明导电氧化物的简称,目前可以应用于HJT行业的主要是ITO靶材,最早应用于显示行业。ITO靶材属于TCO材料的一种,ITO即氧化铟锡,最早运用在显示行业。运用在显示行业的ITO成分比例为90%氧化铟,10%氧化锡。运用在异质结行业中的ITO正面采用973的ITO靶材,背面采用9010的ITO靶材。另一种RPD靶材则不采用ITO,采用IWO或者其他材料,公司目前与下游的客户,设备供应商做针对性的产品研发,目前已取得不错效果。
ITO与目前应用于异质结及平板检测的还是有差别。TCO在异质结和平板显示最大的区别在于平板显示更关注的是透光率和导电性,但异质结方面不仅在可见光,还需要在近红外(780-1200nm之间)有很好的透光率,异质结对光进入的波长上有区别。
导电性方面,异质结需要有2个接触面:一个是跟非晶硅层接触,第二个是跟金属铟的接触。两个界面之间需要解决欧姆接触的问题。在平板显示中没有这方面要求,因此异质结对TCO要求远高于平板显示对TCO的要求。从异质结电池本身TCO增效的解决方案来看,TCO是要光进得去电出得来,首先从薄膜本身结构来看有没有改善的空间,其次针对这样的薄膜结构,每一层薄膜所用的靶材它能够提供什么样的更优的平衡。
行业目前主要使用RPD和PVD,长沙壹纳也是目前国内唯一能同时批量供应异质结PVD和RPD用TCO靶材的合格供应商。目前这两种材料的效果都不是很理想,公司认为不管PVD还是RPD都有很大的提升空间,公司与下游客户目前非常深入努力研发,想要为行业做出更大的贡献。
 
2、在平板显示行业,是否只有旋转靶和平面靶区别是什么?
在平板显示行业旋转靶和平面靶都有,两者区别在于阴极不同。平面靶是相对固定的阴极和磁场,利用率较低,靶带在使用过程中与磁场相关。磁场强度不同,轰击出来的材料数量不同。固定磁场下各个区域磁场强度不同。而旋转靶靶带是旋转的,而磁场是固定的。导致靶材位置都会经过高磁场的区域,在均匀轰击下,旋转靶利用率可以达到80%以上,普通平面靶利用率则接近20%。
 
3、壹纳光电靶材下游客户及客户评价情况,国产靶材进程情况,竞争对手情况?
公司在异质结行业客户主要包括钧石、东方日升、爱康、通威等,目前除了华晟异质结行业的厂商均为我们的客户。在靶材RPD领域公司竞争对手主要是日本公司,公司在国内比较专业,国内没有竞争对手。在PVD领域,国内也有其他公司做得不错,如先导、晶联等。从PVD角度讲,973有一定难度,壁垒较高;而9010比较成熟,国内其他厂商进入也不是很大问题。未来公司不管在RPD还是PVD领域均可以占主导地位。
 
4、行业靶材的价格和成本情况。
目前9010是一个比较充分竞争的产品,价格不是很高。973本身良率较9010差,同时有一定的技术溢价,所以价格比9010高。但ITO本身是个充分竞争的产品,除非在异质结行业做出更匹配的产品,有明显的提效,在价格上会有一定优势。目前ITO产品价格与原材料铟的价格高度关联。
 
5、目前单GWh铟的耗量情况如何?行业铟的年产量及价格情况如何,是否会制约异质结发展?
目前大概约为5-6毫克/wh,对应单GWh耗量为5吨左右(考虑用料回收的情况下)。PVD和RPD的耗价差异不大。铟其实也是行业进入者会考虑的因素,铟本身在地壳的含量不低,是银含量的3倍,但铟的用量不到银的1/3。未来如果有新的TCO材料替换,铟的使用量会进一步下降。目前全球储量约35.6万吨,简单推算如果铟每年有300GWh用于异质结,在各种降本工艺之后,对应950吨/年耗用量,对应可以使用将近374年。
铟还在不断挖掘开采,因此材料不是问题,目前也是供大于求的局面。目前厂商已经生产的铟超过8000吨,短期有可能制约但炒作因素为主,长期不会制约行业的发展。
 
6、铜电镀是否应用到靶材?
 铜电镀会用到铜靶材,属于金属靶材。而公司主要是氧化物靶材,两种技术不同,因此公司不涉及铜靶材。
 
7、每片硅片所需用到的靶材价值量大约为多少?
约5分钱/wh(按158尺寸计算)。硅片面积变大,单位价格会降低。
十、金属化电极技术进展
嘉宾:爱康科技研究院副院长、研创材料总经理黄博士
要点:
1、异质结金属化电极方案分为三类:纯银浆的丝网印刷、银包铜丝网印刷以及铜电镀(无丝网印刷)。其中银包铜预计较纯银方案节省银浆成本50%以上;铜电镀预计能节省成本80%以上。目前光伏行业主流公司均已对铜电镀技术进行研发和推进。
 
2、从工艺来看,传统的铜电镀采用的是挂镀的方式,量产效率及良率较低,当前已发展第二代链条式方式,且采用印刷工艺替代传统的掩膜工艺,成本大幅降低。此外针对环保问题各家也均进行妥善处理。从设备来看,铜电镀目前单GW投资额预计在1-1.2亿,较丝网设备更高,但随着设备的国产化,预计成本会大幅降低。
 
3、设备公司中捷佳伟创重点在布局铜电镀工艺,且RPD设备镀膜所用的IWO材料与铜电镀工艺具备更佳的契合度。
 
正文:
1、异质结金属化电极各类方案介绍,主要包括工艺原理、涉及到的设备。
目前异质结金属化的电极方案主要分为三类:纯银浆的丝网印刷、银包铜的丝网印刷、铜电镀制程。纯银浆和银铜浆的丝网印刷制程设备是相同的,制程方式主要是丝网印刷设备、烘干、固化,在硅片的电极上面形成完整的金属线路。目前丝网印刷的高度大概是15微米,宽度大概是25-30微米,线宽约在50-60微米。丝网印刷的设备相对来讲比较成熟,是目前在异质结上最被普遍使用的一个制程方式。
目前大家比较关注的另一个技术是铜电镀技术,主要原理是在50-150摄氏度状态下,在硫酸铜的溶液中以铜当阳极,硅片当阴极,导电电刷去接触硅片上面已经与做好的种子层,充电接受电子以后,沉积在原来已经做好的铜的种子层的线路上面,逐步电镀成比较厚的厚度。现在铜的高度大概是8-10微米左右,线宽大概是15-25微米。
铜制程所需设备会比印刷所需设备多一点,第一,目前异质结四个道序里,PVD部分基本上只考虑到TCO的部分,如果要做铜制程,除了丝网印刷的设备以外,必须要再增加一台电镀机去做种子层的电镀。接下来要上油墨,传统是使用干膜的方式,目前已经慢慢朝向以印刷油墨的方式来进行,就需要印刷油墨的一个设备。印刷以后要再做曝光和显隐,目前的制程方式是把曝光批量整合到印刷的设备上面来,所以说未来可能方向是印刷、油墨和曝光会整合到一个设备上。接下来要做显影、电镀、去电镀、去光阻、去底铜,所以说会有一个显影跟电镀连在一起的设备,所以说在电镀制程上面,基本上会从原来的一台丝网印刷设备变成PVD、油墨曝光、显影电镀三台设备。这是目前异质结主要的三种方案主要的原理和涉及到的设备。
 
2、银包铜目前产业化进展情况。
银包铜目前主要是京都电子为主的,晶银、聚合也在发展,另外还有一家叫银频电子,目前大概是这几家公司在做。银包铜粉基本上已经国产化了,技术也在不断改进。未来的产能并不受制于国外。现在通威、隆基、东方日升、爱康、晋能、华晟已经都进入组件的可靠性测试阶段,目前晋能进展较快。其他的公司目前都在组件的测试阶段,在8月份应该大部分的公司都会完成组件的可靠性测试,目前性能还能够接受,可靠性大部分能够过关。
电镀铜产业化由于布局较晚,开发时间较短。预计到今年年底会有第二代设备开发出来,2022年-2023年才能产业化。
 
3、丝网印刷技术当前的银耗、低温银浆的成本、价格,以及银浆未来用量、价格的趋势如何看
当前银价5300/KG,银浆成本=银价*1、1,量产的话,银浆的合理成本价大概在5800-5900元/公斤左右,在目前高温银浆售价6000多的情况下,还有10%左右的净利空间。低温银浆因为产量比较小,生产的厂商比较少,所以现在来讲相对于高温银浆而言,定价偏高。目前国产的低温银浆大概是8000元/KG,进口低温银浆价格大概1万元/KG,国产银浆跟进口低温银浆有2000元/KG的一个价差。
 
预计在今年的年底,京都的银浆会在苏州量产,预计量产以后,价格应该会降低15%,也就是大概在8500/KG,随着他的银浆的降价,预期国产银浆价格应该从8000块降到7000块左右。所以说在到年底之前,国产纯银浆应该有12%到13%的一个降价空间,反映到电池片成本上面,目前异质结9BB的银耗大概是200-210mg,所以一片大概还要1.6元的银浆使用成本,如果银浆价格降到7000元/KG,每一片成本大概会在1.4元左右,所以预期在短期内在纯银浆部分应该会有12%到13%的成本下降空间。
 
4、银包铜相较于传统的低温银浆而言,在银浆的成本上大概可以节省多少?
银铜粉的银含量当前有30%、40%、60%等不同比例,主流以40%银含量的银包铜材料为主,预期它的价格会从目前的8000块降到4000块/KG左右,在使用丝网印刷式设备的情况下,对应的银含量大概会从200mg降到银包铜的65mg,每一片的银浆价格从原来的1.6元会变成0.8元,银耗量基本和PERC一样。
 
目前各厂商都是先测银包铜的浆料,先不新增设备状态下,早期导入较快。目前各厂商基本都处于可靠性测试阶段,大概比传统银浆效率低0.1%,但可通过增加包覆银的厚度增加导电性,使其与传统银浆导电性相同,将效率补偿回来。所以理论上铜银浆能够做到跟原来的银浆一样的导电特性,也能维持效率。
 
5、铜电镀工艺解读、优缺点分析,发展脉路介绍。
早期铜电镀的发展主要是在封装基板跟电路板的电镀铜方面,导入太阳也是近几年才开始的,因为过去是做陶瓷基板或者软板的电镀,所以过去是用挂镀式设备为主,挂镀式电镀的过程当中,硅片整个浸泡在电镀液当中。目前逐渐从挂镀式往链条式、水平式设备转移,预计年底到明年初应该会有新的量产器材出现,传统挂镀式有很多的缺点,量产的效率以及良率比较低,所以一直没有被导入到量产当中。预期新的水平链条式电镀方式能够加快太阳能铜电镀的产业化,它的油墨使用量、耗材使用量以及耗水量都只有传统的十分之一,这是一个很大的进步。除了基材部分的改变,传统的电镀是以干式的亚克力膜当做掩膜,然后再去承压,缺点是干式掩膜比较厚,没有办法在线路上面做得比较细。现在主要是以油墨印刷为主,优点是油墨控制比较好,精确度能够控制的比较好,同时线宽能够做得更细,有利于转换效率的提高。所以若铜电镀做得好,理论上能降低成本,同时由于致密度提高了,也有助于提高效率。除了电镀设备和掩膜,在曝光区部分,传统曝光机都是根据半导体需求而设计价格比较高,近期开始根据太阳能需求来设计,且处于国产化进程中,有助于曝光机成本的降低。另外,影响铜电镀的关键的因素还有它的TCO以及种子层的材料,近期在TCO、种子层的验证上,大家的研究越来越透彻,相关的特性也越来越清晰,有助于未来铜制程的量产化良率的提高。
 
6、如何看待铜电镀存在的环保问题?
目前几家想做铜电镀的公司都已经申请了排污许可证。铜电镀过程中并没有大量排废水,现在各厂商都是参照台湾的经验,因为台湾是全世界PCB生产最多的地方。
 
电镀液是用精确的淋洒方式淋洒在线路上,所以电镀液的使用非常少,多余的电镀液是由环保公司回收,没有排放。电镀、蚀刻之后需要做清洗,清洗部分会有一些重金属铜离子,会由污水处理厂降低浓度以后再回收做铜电镀的清洗,所以清洗部分的水也不排放。因此整体来讲是闭环式的使用状态,并没有大量排放电镀废水。台湾的污水处理厂是把过滤的铜金属回收,当作污水处理费,所以台湾的铜电镀厂家就不用支付污水处理厂任何处理费。
 
7、三种工艺成熟度不同,往后看几种工艺是并存还是替代关系?
银包铜导入的话,纯银浆占比可能就会被逐渐取代。目前来讲,主流设备商均以国产银浆为主。银包铜降低成本,但性能可能成本。电镀铜不仅降低成本,而且转换效率还有望提升约0.3-0.5%。
 
8、目前行业内主要厂商情况。
三类金属化里面,丝网印刷有几家设备厂商:美国印材、迈为、科隆威、捷佳伟创。
在铜电镀部分,目前跟国内厂家在合作的厂商包含跟通威合作的太阳井、澳洲的SUNDRY以及香港的PAL。目前南昌国电投跟钧石是使用香港PAL的技术,隆基的一家子公司美畅使用的是德国RENA的技术,通威太阳井部分仿效的是荷兰的MIKO的制程技术,捷佳伟创也是在布局,技术来源应该是香港的技术。
 
这几家公司早期都以挂镀式为主,现在慢慢都向链条式移转,预期在今年底、明年初应该会有几条水平链条式设备推出市场,到明年这个设备应该会比较成熟。
 
9、从成本角度评估三种技术未来的发展状态
异质结9BB纯银成本大概1.4元/片,0.21元/W,银包铜会降到0.8元/片,0.12元/W,银包铜有助于降低银浆成本,按目前基准来讲,可以降低将近50%的成本。铜制程技术价格会降到0.45/片,0.068/W,相当于银浆价格大概在2200元/KG,即铜制程可以降低70%-80%成本。目前这两个技术都是主流厂商非常关注的,各有优缺点,银包铜对于现有设备没有改动,但铜电镀必须要增加曝光机跟电镀机,从成本来看,铜电镀成本最低,若完全产业化,可取代PERC。目前铜电镀还有一些缺点,过去挂镀破片率比较高,未来随着水平式设备的导入,破片率会降低,当然这个过程当中还有很多技术问题,从产业化角度来看,大概先是银包铜,下一步是铜电镀。
 
10、爱康目前在金属化电极上的进度,在上述三类技术上的进展情况。
在银包铜部分,已经完成了对大部分厂商所生产的银包铜的第一轮可靠性测试,现在已经进入第二轮测试。目前我们泰兴长兴两个基地中,测试端都在泰兴基地做,预计在8月底、9月初会导入到长兴基地生产线去做量产评估。泰兴基地的第二轮可靠性验证应该会在8月底做完,目前来看银包铜的可靠性还能够接受,甚至我们还测出来有功率提高的状态。在异质结产业中,我们是少数几家把电池跟组件打通的,所以我们在组件端会花更长的时间去确认所有的可靠性问题。
 
在电镀铜部分,我们在2019年就介入了电镀铜的开发,传统的9BB的TCO是无法在电镀铜上面使用的,必须要使用97%比例的ITO或者是RPO所使用的IWO,主要是因为在电镀过程中,在清洗或去光阻时会用到一些酸和碱,会对原来的TCO 有蚀刻作用,如果致密度不够高或是耐候性不足的话,在电镀过程中会侵蚀原来的TCO,造成TCO的剥离跟损坏。目前的研究结果显示,在TCO端,RPD使用的IWO是最好的TCO材料,它在电镀过程中能提供比较好的基础结构。在种子层端,我们也开发了新的合金材料当种子层,种子层通常会用到两种材料,我们设计合金材料当作一种种子层,会让膜层结构变简单。
 
在铜电镀部分,我们跟台湾的厂商从2019年开始合作做相关的技术开发,经历过了从干式掩膜到油墨的制程,在银包铜导入以后,我们就会开始积极设计新的电镀铜设备,预计可能会在明年中开始导入我们其他的基地,具体要看基地状态,预期在明年中到明年底能够导入到我们的生产线上面,很多业内厂商也都在积极进行铜制程的开发跟导入工作。
 
11、介绍一下做TOPCON主要厂商浆料方面降本的主要做法?
TOPcon成本比perc高,效率比异质结低。TOPcon银浆耗量约180,只比HJT银浆耗量(200以上)低一些。而且TOPcon制程方案没有确定,影响了量产。TOPcon银浆耗量目前用的是高温银浆,而不是银包铜使用的低温银浆,因此更可能走电镀铜工艺路线。隆基近期TOPcon项目进度滞缓因为没有解决金属化部分问题,生产成本没有优势。TOPcon使用的银耗和异质结差不多,在良率低的情况下,如果银耗降不下来,就无法量产。
作者在2021-08-22 17:00:47修改文章
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  • 只看TA
    2021-08-22 23:15
    看完就觉得 捷佳伟创好,爱康科技两条生产线,1.3条是捷佳伟创的
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  • 只看TA
    2021-08-23 00:54
    看完,觉得非常霸气,
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  • 只看TA
    2021-08-22 18:42
    好长,好详细
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    于2021-08-22 18:57:06更新
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  • 只看TA
    2021-08-23 00:22
    感谢分享,干货满满
    3
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  • 心浪人不浪
    春风吹又生的老韭菜
    只看TA
    2021-08-23 06:09
    细致干活满满,感谢分享
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  • 只看TA
    2021-08-23 02:36
    好深度 感谢分享
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  • 找坡滚雪球
    春风吹又生的小韭菜
    只看TA
    2021-08-23 02:14
    内容很长,需要时间慢慢消化
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  • 只看TA
    2021-08-22 23:08
    很不错
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  • 陈超
    自学成才的龙头选手
    只看TA
    2021-08-22 23:02
    感谢分享
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  • 只看TA
    2021-08-22 23:01
    辛苦了
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