愈行愈近,特斯拉第三篇章科技宏圖將揭曉!
3月1日,特斯拉將在特斯拉投資者日推出秘密宏圖計劃的第三篇章(MasterPlanPart3),并稱這將是一條通向“地球如何走向完全可再生能源”之路,前路一片光明。
過往篇章中,第一篇章基本全部實現,第二篇章中在自動駕駛方面規劃尚未實現。
第三篇章的主題有跡可循
愈行愈近,特斯拉第三篇章科技宏圖將揭曉!3月1日,特斯拉將在特斯拉投資者日推出秘密宏圖計劃的第三篇章(MasterPlanPart3),并稱這將是一條通向“地球如何走向完全可再生能源”之路,前路一片光明。 過往篇章中,第一篇章基本全部實現,第二篇章中在自動駕駛方面規劃尚未實現。 第三篇章的主題有跡可循,早在22年3月,馬斯克曾在推特上回應:特斯拉宏圖第三篇章的重點是擴大規模到極致、擺脫化石能源和AI。從近期官方消息和產業鏈動向看,市場猜測主要會聚焦光伏方面。 今天我們一起提前了解下光伏電池行業現狀、未來發展方向以及核心上市公司。 1、雙碳背景下,光伏快速發展,高效光伏電池技術迭代 近些年,全球溫室效應日益嚴重,極端天氣不斷出現,國際已經達成共識:減少碳排放、實現碳中和。在此大背景下,我國加大降低碳排放的政策,22年6月,《“十四五”可再生能源發展規劃》發布,提到重點發展可再生能源。 可再生能源包括太陽能、風能、水能、生物質能等,在自然界中可以循環再生,是取之不盡、用之不竭的能源。 光伏發電是利用太陽能電池材料的光生伏特效應(光伏效應),將光能轉變為電能的一種發電形式,而光伏發電已經成為國內外重要的可再生能源發電方式。 光伏產業可分別為硅料、硅片、電池、組件和光伏系統等環節,產業上游是硅料與硅片環節;產業中游是電池片與光伏組件;產業下游是發電系統。 光伏電池片是決定組件效率和成本的核心部件,對降低光伏發電成本起到關鍵作用,未來技術發展主要有兩個方向:一是提升太陽光吸收率;二是促使光能盡可能多地轉化為電能。 按照發展歷程來分,光伏電池主要分為三代:第一代晶硅電池、第二代薄膜電池、第三代新型電池。 ![]() 資料來源:國盛證券研究所資料來源:國盛證券研究所 ①第一代晶硅電池,包括單晶硅太陽能電池和多晶硅太陽能電池。 按照襯底材料不同分為P型電池和N型電池,P型電池是以P型硅片為襯底的電池片,N型電池是以N型硅片為襯底的電池片。其中TOPCon、HJT電池、IBC電池屬于N型電池。優點是電池器件穩定性好,但是成本高,光電轉換效率一般。N型電池比P型電池轉換效率更高。 ②第二代薄膜電池,主要包括碲化鎘(CdTe)、砷化鎵(GaAs)、銅銦鎵硒(CIGS)電池。優點是制作工藝簡單,器件穩定性好,但缺點是不夠環保,會污染環境。 ③第三代新型電池,比如投資者熟知的鈣鈦礦電池,又分為單結鈣鈦礦和多結疊層鈣鈦礦。優點原材料儲量豐富,轉化效率高,制作工藝簡單,缺點是穩定性較差。 2、TOPCon電池—隧穿氧化層鈍化接觸太陽能電池 TOPCon電池,也叫作隧穿氧化層鈍化接觸太陽能電池,采用了高質量的超薄氧化硅和重摻雜多晶硅的疊層結構,對全背表面實現了高效鈍化,同時載流子選擇性地被收集。優點是制備工藝簡單,無光致衰減問題,可以與傳統高溫燒結技術相兼容。 ![]() 根據摻雜多晶硅層沉積方法的不同,TOPCon技術路線主要分為LP路線、PE路線和PVD路線三類,主流的LP路線和PE路線選擇的廠商分別占比47%和46%,市場認可度較高,而PVD路線受成本困擾當前占比僅7%。 2023年從降本增效來實現市場化的角度考慮,TOPCon占據明顯優勢,2023年擴產保持高速增長。 目前主要電池廠商包括晶科科技、中來股份、隆基綠能、國電投、鈞達股份、通威股份、晶澳科技等;設備端主要包括捷佳偉創、金辰股份、京山輕機、拉普拉斯等。 3、IBC電池—交指式背接觸電池 IBC電池也叫交指式背接觸電池,將p+摻雜區域和n+摻雜區域均放置在電池背面(非受光面),ibc電池的受光面無任何金屬電極遮擋,從而有效增加電池的短路電流,使電池的能量轉化效率得到提高。 IBC電池的結構一般以n型硅作為基底,前表面是n+的前表面場區FSF,背表面為叉指狀排列的p+發射極和n+背場BSF。前后表面均采用SiO2/SiNx疊層膜作為鈍化層。正面無金屬接觸,背面的正負電極接觸區域也呈叉指狀排列。 IBC電池的優點是電池正面無柵線遮擋,可實現入射光子的最大利用率,還能夠降低串聯電阻,提高填充因子FF,外形美觀,適用于光伏建筑一體化。缺點是工藝過程復雜,對基體材料要求過高。 目前,隆基綠能、愛旭股份、普樂、天合光能、中來股份、晶澳科技、海潤光伏等均有相關技術儲備。 4、HJT電池—異質結電池 HJT電池也叫作異質結電池,HJT電池是一種利用晶體硅基板和非晶體硅薄膜制成的混合型太陽能電池。非晶硅層作為緩沖層插入P-N結之間,實現更好的鈍化效果,大幅減少載流子的復合,提高少子壽命和開路電壓。 HJT電池的結構由n型單晶襯底、光照側p-i型氫化非晶硅層(膜厚5~10nm)、背面側i-n型氫化非晶硅層(膜厚5~10nm)以及兩側透明電極和集電極構成具有對稱結構,是一種雙面電池。 ![]() 資料來源:華西證券研究所 HJT電池制備流程更為簡潔,但工藝難度較高,HJT電池要求的表面鈍化水平越高,工藝控制的嚴格程度就越高。 目前市場上宣布的HJT電池產能已經超過120GW,但由于降本預期的不明確和盈利能力的限制,大部分HJT擴產計劃沒有明確的達產時間節點。 主要電池廠包括愛旭股份、通威股份、東方日升、阿特斯、晶澳科技、晉能、金剛玻璃、REC、梅耶博格等;設備廠商主要包括邁為股份、捷佳偉創、金辰股份、京山輕機等。 5、鈣鈦礦電池—第三代電池 鈣鈦礦電池,是第三代電池,被稱為“光伏明星電池”。工作原理與晶硅電池類似,也是光生伏特效應。 鈣鈦礦電池在吸收光子后可以產生空穴-電子對,并在室溫下解離。解離的電子遷移至電子傳輸層(ETL),空穴遷移至空穴傳輸層(HTM),電子和空穴分別經電池兩側的透明導電電極(FTO)和金屬電極手機,并產生電流。 資料來源:國盛證券研究所資料來源:國盛證券研究所 相較于晶硅和薄膜電池,鈣鈦礦電池優勢較多,能更有效地利用高能量的紫外和藍綠可見光,轉換效率高,投資性價比高,發電性能優異。 鈣鈦礦電池結構包括TCO導電玻璃、電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦活性層、空穴傳輸層(HTL)和金屬電極。 ![]() 相較于晶硅和薄膜電池,鈣鈦礦電池優勢較多,能更有效地利用高能量的紫外和藍綠可見光,轉換效率高,投資性價比高,發電性能優異。 鈣鈦礦電池結構包括TCO導電玻璃、電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦活性層、空穴傳輸層(HTL)和金屬電極。 鈣鈦礦尚處起步階段,眾多企業持續關注和布局。天合光能、協鑫光電、東方日升、晶科能源、拓日新能、杭蕭鋼構、萬潤股份等廠商正儲備相關技術。設備廠商如捷佳偉創、邁為股份、京山輕機、杰普特等已有相關設備布局。 |