光伏設(shè)備行業(yè)深度研究報告：技術(shù)升級百花齊放設(shè)備需求景氣延續(xù)

1、投資主題報告亮點(diǎn)報告的與眾不同或創(chuàng)新之處。市場擔(dān)憂光伏產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能過剩影響擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃，進(jìn)而影響光伏設(shè)備需求。本篇報告通過梳理硅片、電池片、組件環(huán)節(jié)技術(shù)及發(fā)展趨勢，認(rèn)為當(dāng)前光伏產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩，工藝升級趨勢下，高效先進(jìn)產(chǎn)能仍存在缺口，圍繞先進(jìn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能規(guī)模的爭奪將驅(qū)動光伏產(chǎn)業(yè)迎來新一輪擴(kuò)產(chǎn)浪潮，推升設(shè)備需求。而技術(shù)迭代還將進(jìn)一步延長設(shè)備需求的景氣周期。投資邏輯技術(shù)迭代疊加競爭性擴(kuò)產(chǎn)，光伏設(shè)備需求景氣周期有望延長。硅片環(huán)節(jié)：單晶滲透率加速提升，硅片向大尺寸迭代，未來三年硅片設(shè)備市場空間超 300 億元。硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩，高效大尺寸硅片產(chǎn)能有限，龍頭公司或加速擴(kuò)產(chǎn)構(gòu)筑規(guī)模壁壘以提升自身在大尺寸硅

2、片領(lǐng)域的話語權(quán)，同時新建產(chǎn)能成本大幅優(yōu)于老產(chǎn)能，帶動存量替換趨勢，加速老產(chǎn)能出清過程。電池片環(huán)節(jié)：降本增效+技術(shù)升級迭代共驅(qū)擴(kuò)產(chǎn)浪潮。電池片環(huán)節(jié)技術(shù)升級百花齊放，PERC+延展 PERC 生命力，N 型電池產(chǎn)業(yè)化前景可期，建議積極關(guān)注 N 型技術(shù)后續(xù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。未來電池廠商所掌握的高效先進(jìn)產(chǎn)能規(guī)模將決定其在光伏平價時代的競爭力，現(xiàn)存企業(yè)將圍繞高效產(chǎn)能規(guī)模展開更加激烈的競爭，故而有資金實(shí)力的企業(yè)有望加速擴(kuò)產(chǎn)，后來者由于“歷史產(chǎn)能包袱”較少，有望憑借布局先進(jìn)產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)快速追趕，太陽能電池片環(huán)節(jié)有望迎來擴(kuò)產(chǎn)浪潮。我們預(yù)計(jì) 2020-2022 年 PERC 電池片設(shè)備市場空間 327437 億元。而在后

3、續(xù)新一輪技術(shù)升級迭代的帶動下，設(shè)備需求成長性料將持續(xù)。組件環(huán)節(jié)：高效組件助力降本增效，組件端擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)行時。隨著海外需求逐步釋放，具備更強(qiáng)品牌和渠道能力的組件供應(yīng)商競爭優(yōu)勢更加突出，半片、MBB 及高密度組件技術(shù)助力組件步入 4.0+時代。對高效產(chǎn)能的追求引發(fā)了組件端新一輪的技改、擴(kuò)建潮，有望帶動設(shè)備需求繼續(xù)增長。相關(guān)標(biāo)的：晶盛機(jī)電、捷佳偉創(chuàng)；建議關(guān)注：邁為股份、上機(jī)數(shù)控、帝爾激光、金辰股份、奧特維。風(fēng)險提示：下游擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期。目錄 HYPERLINK l _TOC_250029 一、海內(nèi)外需求共振，光伏平價打開新空間 8 HYPERLINK l _TOC_250028 （一）國內(nèi)：政策如期落地，

4、2020 年國內(nèi)裝機(jī)有望迎來反彈 8 HYPERLINK l _TOC_250027 （二）海外：光伏平價漸行漸進(jìn)，終端需求更加多元化 8 HYPERLINK l _TOC_250026 二、硅片環(huán)節(jié) 10 HYPERLINK l _TOC_250025 （一）單晶加速滲透，硅片向大尺寸迭代 10 HYPERLINK l _TOC_250024 （二）20202022 年硅片主設(shè)備需求有望達(dá)到 306385 億元 12 HYPERLINK l _TOC_250023 （三）國產(chǎn)化程度高，G12 對現(xiàn)有設(shè)備提出更高要求 14 HYPERLINK l _TOC_250022 三、電池片環(huán)節(jié) 15

5、HYPERLINK l _TOC_250021 （一）發(fā)展趨勢：“PERC+”延展 PERC 生命力，新一代電池技術(shù)醞釀更迭 15 HYPERLINK l _TOC_250020 1、PERC 技術(shù)已成主流，工藝升級趨勢下，生命力有望延續(xù) 15 HYPERLINK l _TOC_250019 2、N 型技術(shù)受青睞，產(chǎn)業(yè)化腳步漸行漸近 18 HYPERLINK l _TOC_250018 3、展望：短期PERC 為擴(kuò)產(chǎn)主力，N 型技術(shù)星星之火產(chǎn)業(yè)化前景可期 23 HYPERLINK l _TOC_250017 （二）技術(shù)與成本共驅(qū)擴(kuò)產(chǎn)浪潮，設(shè)備廠商迎廣闊發(fā)展機(jī)遇 30 HYPERLINK l _

6、TOC_250016 1、PERC：技術(shù)進(jìn)步挖掘降本潛力，PERC 加速擴(kuò)產(chǎn) 30 HYPERLINK l _TOC_250015 2、TOPCon：量產(chǎn)效率再獲突破，成本仍需進(jìn)一步下降 33 HYPERLINK l _TOC_250014 3、HJT：期待設(shè)備國產(chǎn)化，打開需求空間 34 HYPERLINK l _TOC_250013 四、組件環(huán)節(jié) 35 HYPERLINK l _TOC_250012 （一）高效組件多點(diǎn)開花，助力降本增效 35 HYPERLINK l _TOC_250011 （二）積極布局高效組件，組件端擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)行時 37 HYPERLINK l _TOC_250010 五、相

7、關(guān)公司及投資建議 40 HYPERLINK l _TOC_250009 （一）投資建議 40 HYPERLINK l _TOC_250008 （二）相關(guān)公司 40 HYPERLINK l _TOC_250007 1、晶盛機(jī)電：技術(shù)領(lǐng)先的國產(chǎn)光伏及半導(dǎo)體硅片設(shè)備龍頭 40 HYPERLINK l _TOC_250006 2、上機(jī)數(shù)控：切片機(jī)龍頭切入單晶硅業(yè)務(wù)，打開新成長極 42 HYPERLINK l _TOC_250005 3、邁為股份：絲印設(shè)備龍頭，定位升級，布局HJT 設(shè)備打開更大成長空間 43 HYPERLINK l _TOC_250004 4、捷佳偉創(chuàng)：產(chǎn)品體系日益豐富，有望受益光伏擴(kuò)

8、產(chǎn)及技術(shù)迭代 46 HYPERLINK l _TOC_250003 5、帝爾激光：激光設(shè)備領(lǐng)軍企業(yè)，市占率領(lǐng)先 47 HYPERLINK l _TOC_250002 6、金辰股份：組件自動化生產(chǎn)線競爭力強(qiáng)，積極延伸電池片裝備布局 48 HYPERLINK l _TOC_250001 7、奧特維：光伏+鋰電設(shè)備業(yè)務(wù)布局，擬 IPO 擴(kuò)張生產(chǎn)能力，提升技術(shù)水平 50 HYPERLINK l _TOC_250000 六、風(fēng)險提示 52圖表目錄圖表 1國內(nèi)光伏新增裝機(jī)量（GW） 8圖表 2531 后光伏組件出口單價快速下跌 9圖表 3我國光伏組件出口數(shù)量大幅增增長 9圖表 4我國組件海外出口市場更加多

9、元 9圖表 5全球光伏平均發(fā)電成本到 2020 年有望低于火電發(fā)電最低成本 10圖表 62019 年單晶組件出口占比快速提升 11圖表 7太陽能硅片向大尺寸演進(jìn) 11圖表 8五大硅片廠商產(chǎn)能 2020-2021 年硅片產(chǎn)能預(yù)測 12圖表 9全球大尺寸光伏硅片需求測算 12圖表 10光伏硅片生產(chǎn)流程及相關(guān)設(shè)備 13圖表 11硅片環(huán)節(jié)主要設(shè)備價值量拆分 13圖表 122020-2022 年硅片設(shè)備市場需求測算 13圖表 13硅片環(huán)節(jié)各類設(shè)備 20202022 年市場空間測算 14圖表 14硅片設(shè)備主要廠商及尺寸擴(kuò)大的影響梳理 15圖表 15PERC 電池生產(chǎn)工序 16圖表 16單面PERC 電池結(jié)

10、構(gòu) 16圖表 17單晶PERC 電池量產(chǎn)效率 16圖表 18PERC SE 電池結(jié)構(gòu) 17圖表 19PERC+SE 工藝流程 17圖表 20P 型PERC+MWT 電池結(jié)構(gòu)示意圖 17圖表 21PERC+MWT 電池基本工藝流程 17圖表 22雙面PERC 電池結(jié)構(gòu) 18圖表 23雙面PERC 電池工藝流程 18圖表 24部分電池/組件廠雙面技術(shù)發(fā)展情況 18圖表 25N-PERT 電池結(jié)構(gòu)示意圖 19圖表 26N-PERT 電池生產(chǎn)工藝流程 19圖表 27TOPCon 電池結(jié)構(gòu)示意圖 20圖表 28TOPCon 電池工藝流程 20圖表 29部分廠商 TOPCon 電池技術(shù)發(fā)展情況 20圖表

11、30異質(zhì)結(jié)電池結(jié)構(gòu)示意圖 21圖表 31HIT 電池工藝流程 21圖表 32部分企業(yè)異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能布局及進(jìn)展情況 21圖表 33IBC 太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖 22圖表 34利用絲網(wǎng)印刷制備IBC 電池過程 22圖表 35國內(nèi) IBC 電池產(chǎn)線產(chǎn)能及轉(zhuǎn)換效率 22圖表 36各類太陽能電池制造技術(shù)對比 22圖表 37光伏電池降本提效主要路徑 23圖表 38PERC 電池效率損失分析 24圖表 39PERC 電池效率仍有進(jìn)一步提升空間 24圖表 40TOPCon 電池生產(chǎn)所需工藝主設(shè)備 25圖表 41HJT 電池生產(chǎn)流程及設(shè)備 26圖表 42RCA 工藝與臭氧清洗工藝步驟對比 26圖表 43HIT 電池

12、制絨清洗環(huán)節(jié)主要工藝 26圖表 44實(shí)際生產(chǎn)情況顯示“雙氧水+臭氧”工藝效果更佳 27圖表 45異質(zhì)結(jié)電池非晶硅沉積工藝 27圖表 46PVD 和RPD 原理圖 28圖表 47PVD 及RPD 工藝量產(chǎn)情況對比 28圖表 48多主柵電池示意圖 29圖表 49C/Cu 絲直接金屬化無柵線背結(jié) HIT 電池 29圖表 50HIT 電池絲網(wǎng)印刷環(huán)節(jié)量產(chǎn)信息匯總 29圖表 51太陽能電池片產(chǎn)能成本分布概念圖 30圖表 52太陽能電池廠商擴(kuò)產(chǎn)梳理 31圖表 53各類電池片成本分析 31圖表 5420202022 年電池片設(shè)備市場空間測算 32圖表 55PERC 及PERC+電池所需設(shè)備 32圖表 56P

13、ERC 電池設(shè)備主要生產(chǎn)廠家 33圖表 57部分廠商 TOPCon 技術(shù)擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃梳理 33圖表 58生產(chǎn) LPCVD 系統(tǒng)的主要設(shè)備廠商 33圖表 59HJT 電池生產(chǎn)工序及相關(guān)設(shè)備廠商 34圖表 60半片組件結(jié)構(gòu)示意圖 35圖表 61半片組件生產(chǎn)工藝流程 35圖表 62多主柵/無主柵裝備及生產(chǎn)情況 36圖表 63高密度組件技術(shù)比較 36圖表 64疊瓦技術(shù)原理 37圖表 65疊瓦組件生產(chǎn)工藝流程 37圖表 662019 年全球組件出貨量排名前十 37圖表 672018 年全球組件出貨市場份額 37圖表 68主流組件制造商當(dāng)前公布的組件擴(kuò)張計(jì)劃 38圖表 69組件設(shè)備及相關(guān)公司梳理 38圖表 7

14、0公司以晶體生長設(shè)備業(yè)務(wù)為核心 40圖表 71公司綜合毛利率維持在較高水平 40圖表 72公司研發(fā)投入維持在較高水平 41圖表 73公司技術(shù)研發(fā)人員占比超過 20% 41圖表 74公司客戶涵蓋下游主要廠商 41圖表 75晶盛機(jī)電設(shè)備收入遠(yuǎn)高于國內(nèi)競爭對手 41圖表 76上機(jī)數(shù)控主營業(yè)務(wù)構(gòu)成 42圖表 77上機(jī)數(shù)控主營業(yè)務(wù)毛利率 42圖表 78上機(jī)數(shù)控營業(yè)收入及增速 43圖表 79上機(jī)數(shù)控歸母凈利潤及增速 43圖表 80邁為股份主營產(chǎn)品示例 43圖表 81邁為股份營業(yè)收入快速增長 44圖表 82邁為股份歸母凈利潤及增速 44圖表 83邁為股份成套設(shè)備業(yè)務(wù)營收占比 80%以上 45圖表 84邁為股

15、份各項(xiàng)業(yè)務(wù)毛利率 45圖表 85邁為股份客戶資源豐富 45圖表 86捷佳偉創(chuàng)營業(yè)收入及增速 46圖表 87捷佳偉創(chuàng)歸母凈利潤及增速 46圖表 88捷佳偉創(chuàng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)占比（2019 年） 46圖表 89捷佳偉創(chuàng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)毛利率 46圖表 90帝爾激光營業(yè)收入及增速 47圖表 91帝爾激光歸母凈利潤及增速 47圖表 92帝爾激光已與眾多電池及組件廠商建立合作關(guān)系 48圖表 93帝爾激光毛利率維持在較高水平 48圖表 94帝爾激光凈利率 48圖表 952016-2019 年金辰股份主營產(chǎn)品收入 49圖表 962016-2019 年金辰股份主營產(chǎn)品毛利率 49圖表 97金辰股份營業(yè)收入及增速 49圖表 9

16、8金辰股份歸母凈利潤及增速 49圖表 99公司產(chǎn)品發(fā)展歷程 50圖表 100奧特維主營業(yè)務(wù)構(gòu)成 50圖表 101奧特維主營業(yè)務(wù)毛利率 50圖表 102核心產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平 51圖表 103奧特維研發(fā)投入及占比 51圖表 104奧特維鋰電設(shè)備業(yè)務(wù)研發(fā)投入及占比 51一、海內(nèi)外需求共振，光伏平價打開新空間（一）國內(nèi)：政策如期落地，2020 年國內(nèi)裝機(jī)有望迎來反彈2020 年國內(nèi)光伏裝機(jī)有望重回增長：2019 年受競價、補(bǔ)貼政策落地時間影響，終端市場啟動延遲，當(dāng)年國內(nèi)光伏裝機(jī) 30.1GW，同比下滑 32%。而值得關(guān)注的是，2019 年我國公布了第一批光伏平價上網(wǎng)項(xiàng)目，合計(jì)容量達(dá)到 14

17、.78GW，從競價補(bǔ)貼項(xiàng)目來看，I、II、III 類資源區(qū)電價大幅低于指導(dǎo)價，單位發(fā)電量平均補(bǔ)貼強(qiáng)度分別不到 0.07 元/kwh、0.06元/kwh 和 0.1 元/kwh，而隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)能擴(kuò)張，組件價格進(jìn)一步下跌，我們預(yù)計(jì) 2020 年單位發(fā)電量補(bǔ)貼強(qiáng)度還將進(jìn)一步下降，光伏平價新時代逐步臨近。2020 年 3 月 5 日，國家能源局關(guān)于 2020 年風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知正式下發(fā)，2020 年度新建光伏發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)貼預(yù)算總額度為 15 億元，其中 5 億元用于戶用光伏，補(bǔ)貼競價項(xiàng)目（包括集中式光伏電站和工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目）按 10 億元補(bǔ)貼總額組織項(xiàng)目建設(shè)。考慮 2019

18、 年遺留項(xiàng)目、新增戶用式光伏項(xiàng)目、示范項(xiàng)目、競爭性招標(biāo)項(xiàng)目并網(wǎng)及新增平價項(xiàng)目并網(wǎng)，我們預(yù)計(jì) 2020 年國內(nèi)新增光伏裝機(jī)容量有望超過 40GW，實(shí)現(xiàn)反彈。圖表 1國內(nèi)光伏新增裝機(jī)量（GW）60.050.040.030.020.010.00.0200820092010201120122013201420152016201720182019資料來源：CPIA，華創(chuàng)證券（二）海外：光伏平價漸行漸進(jìn)，終端需求更加多元化部分國家已實(shí)現(xiàn)平價上網(wǎng)，海外需求釋放支撐制造端增長：531 新政后，光伏組件出口單價快速下跌，截至 2019M12，已降至 0.26 美元/瓦，相比 531 前跌幅 23.5%，刺激海外

19、裝機(jī)需求釋放。2019 年海外新增光伏裝機(jī)量 90.9GW，同比增長 81%，其中有 17 個市場體量超過 1GW。我國光伏組件出口量 63.5GW，同比大幅增長 61.6%。圖表 2531 后光伏組件出口單價快速下跌圖表 3我國光伏組件出口數(shù)量大幅增增長80%60%40%20%0%光伏組件出口單價（美元/瓦）8080%6060%40%4020%200%0-20%我國光伏組件出口量（GW）累計(jì)同比：右軸資料來源：Wind，華創(chuàng)證券資料來源：Wind，華創(chuàng)證券海外市場多點(diǎn)開花，需求欣欣向榮。據(jù)彭博新能源數(shù)據(jù)，2018 年光伏裝機(jī)規(guī)模超過 1GW 的國家或地區(qū)數(shù)量達(dá)到 13個，2017 年為 9

20、個，CPIA 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019 年新增光伏裝機(jī)超GW 級的市場數(shù)量預(yù)計(jì)在 16 個以上，包括：中國大陸地區(qū)、中國臺灣地區(qū)、美國、印度、日本、越南、澳大利亞、西班牙、德國、墨西哥、烏克蘭、荷蘭、巴西、韓國、阿聯(lián)酋、巴基斯坦等。2019 年我國光伏組件出口金額 173.1 億美元，其中超 1 億美元的市場有 28 個（2018年 22 個），超 10 億美元的有 6 個（2018 年 4 個），出口量超過 1GW 的國家和地區(qū)共 15 個（2018 年為 11 個）。過去過度依賴單一市場的格局正被打破，全球光伏市場逐步呈現(xiàn)多點(diǎn)開花的局面。圖表 4 我國組件海外出口市場更加多元12.8%29.

21、8%10.0%2.5%5.4%5.4%5.4%6.3%7.1%8.0%7.5%荷蘭日本越南印度澳大利亞巴西墨西哥烏克蘭西班牙德國其他資料來源：CPIA，華創(chuàng)證券光伏安裝成本已大幅下降，大規(guī)模應(yīng)用前景可期：技術(shù)迭代帶動光伏發(fā)電成本不斷降低，截至 2018 年，太陽能安裝成本相比 2010 年已實(shí)現(xiàn)大幅下降。據(jù) IRENA 統(tǒng)計(jì)，自 2014 年全球光伏加權(quán)發(fā)電成本已落入化石燃料發(fā)電成本區(qū)間內(nèi)，預(yù)計(jì)到 2020 年光伏發(fā)電成本將進(jìn)一步降至 0.048 美元/kwh，低于化石燃料最低發(fā)電成本，屆時 83%的光伏項(xiàng)目發(fā)電價格將低于化石能源價格，經(jīng)濟(jì)性更加凸顯。圖表 5全球光伏平均發(fā)電成本到 2020

22、年有望低于火電發(fā)電最低成本資料來源：IRENA，華創(chuàng)證券可再生能源受青睞，占比有望逐步提升，光伏需求料將實(shí)現(xiàn)長期成長：截至 2018 年底，全球超過 230 個城市設(shè)定了至少在某一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)100%應(yīng)用可再生能源的目標(biāo)，全球可再生能源發(fā)電占比已經(jīng)達(dá)到26%，其中光伏發(fā)電占比2.2%，光伏發(fā)電技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)性不斷凸顯，已連續(xù) 3 年在可再生能源新增裝機(jī)量中占比居于首位。據(jù) UNEP 預(yù)計(jì)，按照 2015 年巴黎協(xié)定目標(biāo)，將全球升溫控制在工業(yè)化前 2以內(nèi)，20202030 間全球碳排放量每年需減少 2.7%。光伏發(fā)電有助于減少二氧化碳排放，應(yīng)對全球氣候變化，目前已有 180 個國家制定了光伏政策。光

23、伏產(chǎn)業(yè)長期成長空間有望逐步打開。我們按照 2020-2025 年全球發(fā)電量年均增速 2.5%，光伏發(fā)電占比到 2025 年提升至 6.5%7.5%，光伏發(fā)電有效利用小時數(shù)達(dá)到 1300 時測算，預(yù)計(jì)到 2025 年全球光伏新增裝機(jī)達(dá)到 194252GW，年均增速 9.1%14.0%。降低終端度電成本的終極目標(biāo)驅(qū)動光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)持續(xù)的技術(shù)迭代，高效化趨勢日漸明朗，硅片、電池片、組件環(huán)節(jié)有望展開新一輪產(chǎn)能擴(kuò)張競賽。二、硅片環(huán)節(jié)（一）單晶加速滲透，硅片向大尺寸迭代單晶滲透率加速提升，轉(zhuǎn)線單晶效應(yīng)明顯：隨著金剛線切割大范圍推廣，單晶相比多晶的性價比優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)，市場份額逐步擴(kuò)大，單晶組件出口占比已從

24、 2019 年 1 月的 49%大幅提升至 2020 年 3 月的 83%。多晶硅片廠商積極向單晶路線靠攏，保利協(xié)鑫多年持續(xù)投入研發(fā)的鑫單晶完成新品改造，于 2018 年正式推出，2019 年已與阿特斯、正泰、日托光伏、愛康光電簽訂 6GW 鑫單晶供應(yīng)合同。保利協(xié)鑫將通過現(xiàn)有鑄錠爐改造方式和新建產(chǎn)能增加鑄錠單晶產(chǎn)能，預(yù)計(jì) 2019 年內(nèi)將鑫單晶產(chǎn)能提升至 10GW。此外，垂直一體化廠商晶科能源也逐步削減多晶硅片產(chǎn)能，并大力擴(kuò)產(chǎn)單晶產(chǎn)能，年產(chǎn) 25GW 單晶拉棒及切方項(xiàng)目于 2019 年正式簽約落戶樂山，一期 5GW 項(xiàng)目已投產(chǎn)。圖表 62019 年單晶組件出口占比快速提升100%80%63%6

25、2%65%60%76%72%74%74%80%83%60%49%54%49%51%50%40%20%0% 資料來源：北極星電力新聞網(wǎng)，華創(chuàng)證券單晶組件出口占比（%）降本驅(qū)動下，硅片逐步向大尺寸迭代：擴(kuò)大硅片尺寸能夠提升組件功率，從制造端看，在單位時間出片率不變的情況下，硅片尺寸的增加可以增加單位時間產(chǎn)出的電池和組件的功率，從而攤薄制造成本，在不改變組件尺寸的情況下，大硅片可減小片間距占比，提升組件功率。在降成本的驅(qū)動下，硅片大型化已成趨勢，未來 M2 市場份額將逐步萎縮，而受下游產(chǎn)線兼容性、產(chǎn)線改造投資意愿、經(jīng)營模式以及不同尺寸硅片產(chǎn)能釋放節(jié)奏的影響，硅片環(huán)節(jié)在尺寸方面已形成三方割據(jù)的局面，其

26、中中環(huán)推出 210 硅片，隆基主推 166 尺寸，晶科 Cheetah 組件采用 158.75mm 硅片， tiger 組件采用 163 尺寸硅片，保利協(xié)鑫鑄錠單晶也向大尺寸邁進(jìn)。圖表 7 太陽能硅片向大尺寸演進(jìn)資料來源：索比光伏網(wǎng)，華創(chuàng)證券硅片環(huán)節(jié)開啟新一輪產(chǎn)能擴(kuò)建，落后產(chǎn)能有望加速淘汰，頭部化趨勢愈發(fā)明顯：隨著光伏平價空間打開，需求逐步釋放，我們認(rèn)為光伏硅片環(huán)節(jié)有望迎來新一輪優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能擴(kuò)建潮，主要原因在于：1）未來光伏高效化趨勢明確，然而目前大尺寸硅片產(chǎn)能有限，2019 年 156.75mm 尺寸硅片市場占比仍然高達(dá) 61，158.75mm 尺寸硅片占比 31.8，而 166 及 210mm

27、 硅片占比則不到 8，未來專業(yè)化龍頭公司或加速擴(kuò)產(chǎn)構(gòu)筑規(guī)模壁壘以提升自身在大尺寸硅片領(lǐng)域的話語權(quán)，大尺寸硅片市場份額有望快速提升；2）以晶科、晶澳為代表的垂直一體化廠商為保證內(nèi)部供應(yīng)能力，規(guī)劃積極提升硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)能以應(yīng)對自身組件產(chǎn)能擴(kuò)張；3）技術(shù)迭代及效率提升導(dǎo)致新產(chǎn)能成本大幅優(yōu)于老產(chǎn)能，帶動存量替換趨勢，新產(chǎn)能擴(kuò)建加速老產(chǎn)能出清過程，尾部產(chǎn)能被替代，新產(chǎn)能獲得生存空間。考慮到頭部公司擴(kuò)產(chǎn)帶來的規(guī)模效應(yīng)更加明顯，未來市場集中度有望進(jìn)一步提升。目前隆基、中環(huán)、晶科、晶澳以及保利協(xié)鑫均在積極布局大尺寸單晶硅片產(chǎn)能擴(kuò)張，結(jié)合各公司產(chǎn)能規(guī)劃，預(yù)計(jì) 2020-2021 年，五家公司單晶硅片產(chǎn)能有望分別達(dá)到

28、 182 和 224.5GW，產(chǎn)能分別增加 74 和 42.5GW。圖表 8五大硅片廠商產(chǎn)能 2020-2021 年硅片產(chǎn)能預(yù)測公司名稱20192020E2021E隆基股份427585中環(huán)股份335271晶科11.51925晶澳9.51215.5保利協(xié)鑫（鑄錠單晶）122328合計(jì)108181224.5資料來源：公司公告，華創(chuàng)證券，注：2020-2021 年各公司單晶硅片產(chǎn)能為依據(jù)公司已公布的產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃所做預(yù)測（二）20202022 年硅片主設(shè)備需求有望達(dá)到 306385 億元我們假設(shè)未來三年全球發(fā)電總量年均增速 2.5%，光伏發(fā)電占比到 2022 年提升至 4.60%4.90%，發(fā)電有效利

29、用小時數(shù)提升至 1300 小時，則到 2022 年全球光伏新增裝機(jī)量 159GW183GW，單晶滲透率達(dá)到 90%，158.75mm 及以上大尺寸硅片滲透率達(dá)到 100%。從歷史數(shù)據(jù)看，硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)能利用率基本維持在 70%75%左右的水平，考慮到硅片環(huán)節(jié)不同產(chǎn)能的成本呈階梯式分布，硅片價格長期下降趨勢下先進(jìn)產(chǎn)能的擴(kuò)張對落后產(chǎn)能生存空間造成擠壓，以及大尺寸迭代趨勢刺激產(chǎn)能進(jìn)一步擴(kuò)張，進(jìn)而導(dǎo)致整體產(chǎn)能利用率偏低，假設(shè)產(chǎn)能利用率維持在歷史平均水平，在悲觀和樂觀兩種情境下，到 2022 年大尺寸硅片產(chǎn)能需求有望達(dá)到 200GW247GW，對應(yīng)新增大尺寸硅片產(chǎn)能 150GW197GW。圖表 9全球大尺寸

30、光伏硅片需求測算核心假設(shè)及指標(biāo)20192022E悲觀樂觀全球光伏新增裝機(jī)量（GW）115159183硅片損耗率5%單晶滲透率65%90%158.75mm 及以上大尺寸硅片滲透率39%100%硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)能利用率70%75%70%75%全球大尺寸硅片產(chǎn)能需求（GW）50（E）215200247231全球新增大尺寸硅片產(chǎn)能需求（GW）165150197181資料來源：IEA，CPIA，華創(chuàng)證券圖表 10光伏硅片生產(chǎn)流程及相關(guān)設(shè)備資料來源：晶盛機(jī)電，ASM，華創(chuàng)證券整理在硅片制造工藝流程中，核心設(shè)備主要包括長晶爐、截?cái)鄼C(jī)、滾磨機(jī)、切片機(jī)及分選機(jī)，其中單晶爐價值占比最大。目前，非 210 硅片單GW 主

31、設(shè)備投資成本約為 2.42.7 億元，210 硅片由于尺寸擴(kuò)大及設(shè)備產(chǎn)能提升，單 GW 投資成本降低至約 1.71.8 億元。圖表 11 硅片環(huán)節(jié)主要設(shè)備價值量拆分資料來源：采招網(wǎng)，各公司公告，華創(chuàng)證券估算，注：單 GW 投資金額為估算數(shù)據(jù)我們假設(shè)到 2022 年，210 硅片在大尺寸硅片市場占比達(dá)到 22.4%，同時隨著技術(shù)進(jìn)步及設(shè)備產(chǎn)能提升，210 及非 210硅片單 GW 設(shè)備平均投資分別下降至 1.65 和 2.25 億元，則對應(yīng) 2020-2022 年硅片設(shè)備需求有望達(dá)到 312410 億元，其中單晶爐市場空間 232306 億元，截?cái)鄼C(jī) 34 億元，切磨加工一體機(jī) 3242 億元，

32、切片機(jī) 3547 億元，分選機(jī) 912億元。指標(biāo)20192022E悲觀樂觀全球大尺寸硅片產(chǎn)能(GW)50（E）200247其中：210 硅片占比22.4%22.4%非 210 硅片占比77.6%77.6%210 硅片產(chǎn)能4555圖表 122020-2022 年硅片設(shè)備市場需求測算非 210 硅片產(chǎn)能155192新增產(chǎn)能：210 硅片4555非 210 硅片105142單 GW 設(shè)備投資規(guī)模（億元）其中：210 硅片1.651.65非 210 硅片2.252.25總設(shè)備投資規(guī)模（GW）312410資料來源：華創(chuàng)證券測算圖表 13硅片環(huán)節(jié)各類設(shè)備 20202022 年市場空間測算指標(biāo)悲觀樂觀單晶爐

33、210 硅片單 GW 投資（億元）1.21.2非 210 硅片單 GW 投資（億元）1.71.7單晶爐市場空間（億元）232306截?cái)鄼C(jī)210 硅片單 GW 投資（億元）0.020.02非 210 硅片單 GW 投資（億元）0.020.02截?cái)鄼C(jī)市場空間（億元）34切磨加工一體機(jī)210 硅片單 GW 投資（億元）0.20.2非 210 硅片單 GW 投資（億元）0.20.2切磨加工一體機(jī)市場空間（億元）3242切片機(jī)210 硅片單 GW 投資（億元）0.20.2非 210 硅片單 GW 投資（億元）0.30.3切片機(jī)市場空間（億元）3547分選機(jī)210 硅片單 GW 投資（億元）0.060.0

34、6非 210 硅片單 GW 投資（億元）0.060.06分選機(jī)市場空間（億元）912資料來源：華創(chuàng)證券測算（三）國產(chǎn)化程度高，G12 對現(xiàn)有設(shè)備提出更高要求目前，總體來看，我國硅片設(shè)備國產(chǎn)化程度已達(dá)到較高水平，單晶爐、截?cái)鄼C(jī)、切片機(jī)等環(huán)節(jié)設(shè)備，國產(chǎn)廠商已具備比較明顯的競爭優(yōu)勢，具體而言，國產(chǎn)設(shè)備在加工效率、加工效果等方面與進(jìn)口設(shè)備不相上下，且相比進(jìn)口設(shè)備具備明顯的成本優(yōu)勢，此外，與海外廠商相比，國產(chǎn)廠商還有貼近國內(nèi)市場、售后服務(wù)體系更加完善的優(yōu)勢。硅片分選機(jī)是光伏硅片制造環(huán)節(jié)最晚實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的設(shè)備，2017 年以前硅片生產(chǎn)廠商所用硅片分選機(jī)主要還依賴進(jìn)口，2017年開始以奧特維為代表的國內(nèi)廠商突

35、破核心技術(shù)，推出了進(jìn)口替代產(chǎn)品，2018 年市占率超過 11%。G12 硅片對單晶爐、滾磨機(jī)、截?cái)鄼C(jī)、切片機(jī)等硅片設(shè)備提出了相應(yīng)的改造需求，晶盛機(jī)電成功研制出新一代光伏單晶爐，可兼容更大熱場，具備更大的投料量能力，可滿足G12 硅棒全自動生長，并開發(fā)了適用于G12 硅棒加工需求的截?cái)鄼C(jī)、切磨復(fù)合加工一體線設(shè)備，實(shí)現(xiàn)光伏硅棒加工設(shè)備 G2-G12 全尺寸兼容。此外，晶盛機(jī)電還成功研制出新一代切片機(jī)，具備高線速、高承載、高精度的切割能力，是國內(nèi)第一次批量應(yīng)用針對G12 大尺寸硅片的專用金剛線切片設(shè)備。圖表 14硅片設(shè)備主要廠商及尺寸擴(kuò)大的影響梳理設(shè)備類型主要廠商尺寸擴(kuò)大對設(shè)備的影響單晶爐晶盛機(jī)電、

36、連城數(shù)控、北方華創(chuàng)擴(kuò)大爐體、提升熱場尺寸、增加溫度梯度、提高拉晶速率，對工藝控制穩(wěn)定性提出了更高的要求，同時坩堝等輔材尺寸也需要隨晶棒尺寸的增大而擴(kuò)大截?cái)鄼C(jī)小松 NTC 株式會社、梅耶博格、晶盛機(jī)電、大連數(shù)控、上機(jī)數(shù)控需要對設(shè)備進(jìn)行改造，以適應(yīng) G12 硅棒直徑切片機(jī)小松 NTC 株式會社、梅耶博格、晶盛機(jī)電、大連數(shù)控、上機(jī)數(shù)控負(fù)載功率、軸距、冷卻系統(tǒng)性能需要提高，對碎片、破片風(fēng)險控制需提升分選機(jī)梅耶博格、應(yīng)用材料、奧特維（2018 年市占率 11.79%）、天準(zhǔn)科技資料來源：各公司公告，華創(chuàng)證券三、電池片環(huán)節(jié)（一）發(fā)展趨勢：“PERC+”延展 PERC 生命力，新一代電池技術(shù)醞釀更迭電池片環(huán)

37、節(jié)正處在新一代技術(shù)路徑探索期，提效降本“百花齊放”：PERC 技術(shù)已成主流并處在持續(xù)推進(jìn)工藝升級的過程當(dāng)中，TOPCon 將背接觸鈍化鍍膜思想和技術(shù)引入太陽能電池的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，可在 N 型和 P 型兩類襯底上使用，為降低終端 LCOE 提供了新路徑。HIT 作為雙極型晶體硅電池的最高形式，技術(shù)效率提升潛力巨大，電池廠商紛紛布局尋求突破。1、PERC 技術(shù)已成主流，工藝升級趨勢下，生命力有望延續(xù)相比 BSF，PERC 更具效率優(yōu)勢：PERC 電池（鈍化發(fā)射極和背面電池）起源于上世紀(jì) 80 年代，并自 2015 年開始逐步市場化。PERC 電池通過在電池背面增加鈍化層，阻止載流子的復(fù)合行為，減少

38、電損失，同時增強(qiáng)電池背表面光反射，減少光損失，進(jìn)而提高電池轉(zhuǎn)換效率和電池性能。PERC 電池內(nèi)部反射增強(qiáng)，有效降低了長波的光學(xué)損失，背面鈍化提升了開路電壓和短路電流，使得電池轉(zhuǎn)化效率相比傳統(tǒng) BSF 電池更高。2019 年 PERC 電池的平均量產(chǎn)效率已經(jīng)從 2014 年的 20.1%提升至 22.3%22.5%，平均每年提升 0.5%。PERC 技術(shù)僅需在 BSF 基礎(chǔ)上增加兩道工序即可完成升級改造：PERC 技術(shù)在常規(guī)BSF 電池基礎(chǔ)上增加背面鈍化層沉積和激光開槽兩道工序，此外，針對背部拋光需對基于化學(xué)濕臺的邊緣隔離步驟稍作調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng) BSF 電池產(chǎn)線向PERC 產(chǎn)線的升級。背鈍化

39、層主要采用氧化鋁作為背鈍化材料（氧化硅、氮氧化硅也可作為背鈍化材料），氧化鋁由于電荷密度較高，可降低背表面少子的復(fù)合速率，鈍化效果較好，同時為保證電池背面的光學(xué)性能，還會在氧化鋁表面覆蓋一層氮化硅膜作為保護(hù)層。為使背面金屬電極與硅形成良好的歐姆接觸，需要對鈍化層進(jìn)行刻蝕，目前主流工藝采用激光開槽的方式來完成這一工序。圖表 15PERC 電池生產(chǎn)工序資料來源：taiyangnews，華創(chuàng)證券圖表 16單面 PERC 電池結(jié)構(gòu)圖表 17單晶 PERC 電池量產(chǎn)效率23.0%22.5%22.0%22.0%22.5%21.5%21.0%20.5%20.0%19.5%19.0%18.5%20.1%20.

40、4%20.8%21.2%201420152016201720182019資料來源：索比光伏網(wǎng)，華創(chuàng)證券資料來源：隆基股份，華創(chuàng)證券PERC 技術(shù)日趨成熟，“PERC+”成為 PERC 工藝升級，提升光電轉(zhuǎn)換效率的重要方向，目前，PERC 工藝升級路線主要包括 PERC+SE、PERC+MWT、雙面 PERC 等。PERC+SE 技術(shù)帶來 0.2%0.3%的轉(zhuǎn)換效率提升，與現(xiàn)有 PERC 產(chǎn)線兼容性較高，已成為主流標(biāo)配技術(shù)：PERC+SE技術(shù)以擴(kuò)散后的PSG 層為磷源，利用激光可選擇性加熱的特性，在電池正表面電極位置進(jìn)行磷的二次摻雜，形成選擇性重?fù)?N+層，可降低硅片與電極之間的接觸電阻，降低表

41、面復(fù)合，提高少子壽命，同時還能改善光線短波光譜響應(yīng)，提高短路電流與開路電壓，進(jìn)一步提升電池效率。相比 PERC，SE 技術(shù)可帶來 0.2%0.3%的轉(zhuǎn)換效率提升。PERC+SE 技術(shù)與現(xiàn)有PERC 產(chǎn)線具備良好的兼容性，通過增加激光摻雜工藝即可實(shí)現(xiàn)，對應(yīng)到設(shè)備端，僅需在原有 PERC 產(chǎn)線上增加激光摻雜設(shè)備。包括晶科、隆基、晶澳、通威、天合、愛旭、東方日升等在內(nèi)的大部分電池廠商均在 PERC 產(chǎn)線中引入 SE 技術(shù)，據(jù) Energy Trend 統(tǒng)計(jì)，2018 年超過 60%的 PERC 產(chǎn)能配置了 SE 工藝。圖表 18 PERC SE 電池結(jié)構(gòu)圖表 19 PERC+SE 工藝流程資料來源：

42、JiaYue SOLAR，華創(chuàng)證券資料來源：華創(chuàng)證券整理MWT 工藝可實(shí)現(xiàn) 0.4%的效率提升，產(chǎn)線改造僅需增加激光鐳射打孔設(shè)備：采用激光打孔、背面布線的技術(shù)消除正面電極的主柵線，細(xì)柵線搜集的電流通過孔洞中的銀漿引到背表面，使得正負(fù)電極均分布在背表面，有效減少正面柵線的遮光，降低金屬電極-發(fā)射極界面的載流子復(fù)合損失，提高光電轉(zhuǎn)化效率，同時降低銀漿消耗量，從而進(jìn)一步降低成本，MWT 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)約 0.4%的轉(zhuǎn)換效率提升。由于 MWT 電池正負(fù)電極點(diǎn)均分布于背表面，且不在一條直線上，常規(guī)焊帶焊接互聯(lián)方式無法適用，因此，MWT 組件采用金屬箔作為導(dǎo)電背板，在金屬箔上進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，每片電池片通過導(dǎo)電膠

43、和金屬箔電路互聯(lián)形成完整的電流回路，再利用膠膜等封裝材料封裝，省去了復(fù)雜的高溫焊接過程，避免了焊接應(yīng)力和微裂導(dǎo)致的性能衰減，更容易實(shí)現(xiàn)自動化和高產(chǎn)能，降低了破片率。MWT 工藝同樣具備良好的產(chǎn)線兼容性，額外增加的關(guān)鍵步驟為在硅片、銅箔及封裝材料中精確打孔，通過在前端增加激光鐳射打孔設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)。天威、阿特斯、英利、晶澳、日托光伏均宣稱具備MWT 量產(chǎn)能力。成立于 2012 年的日托光伏專注于MWT 電池的研發(fā)和生產(chǎn)，是全球唯一也是首家實(shí)現(xiàn) GW 級 MWT 技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的公司，通過 PERC 疊加 MWT 技術(shù)，單晶硅電池效率達(dá)到 22.7%，引入 SE 工藝后，轉(zhuǎn)換效率超過 23%，同時可兼容

44、超薄電池片，適合于柔性電池組件的應(yīng)用。日托光伏已建成超過 2GW“PERC+MWT”高效產(chǎn)能，可兼容大尺寸、支持超薄硅片工藝要求，單線產(chǎn)能達(dá)到 200MW。日托光伏結(jié)合先進(jìn) MWT 平面封裝技術(shù)，60 片型單晶PERC 電池組件效率超過 20.3%。圖表 20P 型 PERC+MWT 電池結(jié)構(gòu)示意圖圖表 21PERC+MWT 電池基本工藝流程資料來源：帝爾激光招股說明書，華創(chuàng)證券資料來源：日托光伏，華創(chuàng)證券雙面 PERC 電池海外接受度有所提升，關(guān)鍵改變在于背面鋁柵線印刷：PERC 電池背表面采用鋁漿構(gòu)成的不透明鋁背場，轉(zhuǎn)變?yōu)殡p面 PERC 電池需要將背表面變?yōu)榫植夸X柵線結(jié)構(gòu)，不再覆以鋁漿，但

45、背表面主柵仍采用銀基材料。相比于 PERC，雙面 PERC 降低了鋁漿的用量，可實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電，主要優(yōu)化方向在于背面印刷精度和背面鋁柵線，在絲網(wǎng)印刷環(huán)節(jié)盡量將鋁漿印刷在激光開孔處，使光生電流可以通過開孔處導(dǎo)出。此外，在漿料中添加硅有助于獲得有效的 BSF 并使空隙最小化，目前鋁漿技術(shù)已經(jīng)取得較大突破。2019 年 10 月，蘇民新能源高效單晶雙面 PERC電池采用G1 主流尺寸硅片搭配 9BB 設(shè)計(jì)圖形，產(chǎn)業(yè)化平均效率達(dá)到 22.78%。雙面 PERC 電池主要應(yīng)用于雙玻組件、使用背板封裝的“單面”PERC 電池和具有透明背板的組件等場景。據(jù)PV Infolink，2019 年海外市場對雙面組件

46、接受度有所提升，需求約為 7.7GW，2020 年需求有望達(dá)到 11.819.5GW 之間。圖表 22 雙面 PERC 電池結(jié)構(gòu)圖表 23 雙面 PERC 電池工藝流程資料來源：天合光能，華創(chuàng)證券資料來源：天合光能，華創(chuàng)證券圖表 24部分電池/組件廠雙面技術(shù)發(fā)展情況相關(guān)公司雙面電池/組件情況愛旭擁有 SE-PERC、雙面 PERC 產(chǎn)品，是雙面電池最大供應(yīng)商，預(yù)計(jì) 2019 年雙面 PERC 電池出貨量超 2GW，單面和雙面占比分別為 60%和 40%。2019 年 4 月 PERC 量產(chǎn)效率 22.5%，預(yù)計(jì)年底 158.75mm 多主柵方單晶轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到 22.8%平煤隆基二期項(xiàng)目建設(shè)規(guī)

47、模 2GW，將升級采用 P 型 SE+PERC 雙面電池工藝路線，兼容 166mm 大尺寸硅片正泰新能源2019 年 8 月，雙面電池平均量產(chǎn)效率 22.55%，雙面率大于 75%蘇民新能源2019 年 10 月，新一代高效單晶 PERC 雙面產(chǎn)業(yè)化平均效率 22.78%，雙面率超過 73%隆基2019 年 6 月，泰州隆基樂葉技術(shù)研究院雙面雙玻組件正面功率達(dá)到 500.5W晶澳PERC 雙面雙玻組件結(jié)合高效 PERC 雙面電池技術(shù)和雙玻組件結(jié)構(gòu)，背面功率可達(dá)正面的 70%以上晶科2020 年 1 月最新研發(fā)的 P 型PERC 雙面電池組件正面效率達(dá)到 21.82%天合光能推出天鰲雙核系列雙面

48、雙玻組件產(chǎn)品，發(fā)揮電池雙面發(fā)電性能，組件背面可提升 5%至 30%的發(fā)電量。資料來源：索比光伏網(wǎng)，光伏測試網(wǎng)，各公司公告，中國分布式能源網(wǎng)，華創(chuàng)證券整理PERC 引領(lǐng)電池端降本增效，市場占比快速提升：PERC 電池在效率方面的優(yōu)良表現(xiàn)，對傳統(tǒng)鋁背場電池形成了快速替代。2019 年新建電池片產(chǎn)線均采用PERC 技術(shù)，疊加老線技改，使得PERC 電池市場占比迅速提升至 65%。2、N 型技術(shù)受青睞，產(chǎn)業(yè)化腳步漸行漸近N 型單晶硅通過在純凈硅晶體中摻入磷元素形成，自由電子為多子，空穴為少子。相比于 P 型單晶硅，N 型單晶硅由于存在相對較多的自由電子，少子復(fù)合速率低、壽命高，且以磷為摻雜元素，無硼氧

49、復(fù)合體，因此光致衰減小，具備更大的效率提升空間，因而成為高效電池的優(yōu)選項(xiàng)。PERT 電池（鈍化發(fā)射極背面全擴(kuò)散電池）使用少子壽命高的N 型硅片作為襯底，電池幾乎無光致衰減，正面使用 硼擴(kuò)散形成發(fā)射極，背面采用磷全擴(kuò)散，是鈍化接觸工藝流程中的入門級結(jié)構(gòu)。N-PERT 電池工藝的關(guān)鍵在于雙面 摻雜和雙面鈍化技術(shù)。正面擴(kuò)硼主要采用液態(tài)三溴化硼管式擴(kuò)散方式，相比其他擴(kuò)硼方式更有利于避免金屬污染， 背面磷背場可通過熱擴(kuò)散和離子注入的方式形成，熱擴(kuò)散工藝由于涉及二次擴(kuò)散，需要額外的掩模工藝和清洗工藝 以及特殊的邊緣隔離，提升了制造的成本和復(fù)雜性，而離子注入可實(shí)現(xiàn)單面摻雜，均勻性好，可簡化制造流程。表 面鈍

50、化方面，背表面采用氧化硅/氮化硅疊層鈍化膜可以起到良好的表面鈍化和場鈍化效果，正表面使用氧化鋁鈍化 膜則效果更好。2019 年4 月，IMEC 及其合作伙伴EnergyVille 與中來合作開發(fā)的N-PERT 電池正面轉(zhuǎn)換效率已達(dá)23.2%。相比于 P-PERC，N-PERT 需要增加硼擴(kuò)散和清洗步驟，且由于在效率提升方面不及 PERC，開始逐步向 TOPCon 鈍化接觸工藝進(jìn)行升級。圖表 25N-PERT 電池結(jié)構(gòu)示意圖圖表 26N-PERT 電池生產(chǎn)工藝流程資料來源：YINGLI SOLAR，張偉N 型雙面電池技術(shù)研究，華創(chuàng)證券資料來源：YINGLI SOLAR，華創(chuàng)證券TOPCon 采用

51、超薄氧化硅隧道層和摻雜多晶硅形成的隧道結(jié)來鈍化晶體硅表面，1-2nm 的超薄隧穿氧化層具有很好的選擇性，可使多數(shù)載流子隧穿進(jìn)入多晶硅層，并阻止少數(shù)載流子復(fù)合，提高開路電壓并有效降低電阻損失，具有較好的鈍化效果。多子在摻雜多晶硅層的橫向傳輸中被金屬收集，電流損失微乎其微。TOPCon 電池結(jié)構(gòu)無需背面開孔和對準(zhǔn)，極大地簡化了電池生產(chǎn)工藝，相較于 PERC 電池，TOPCon 僅需增加氧化硅及多晶硅疊層鈍化、繞鍍清洗工序，同時將擴(kuò)磷改為擴(kuò)硼，便可與當(dāng)前的量產(chǎn)工藝兼容。值得注意的是，TOPCon 技術(shù)不僅可以在 N 型襯底上應(yīng)用，在P 型硅片襯底上也可實(shí)現(xiàn)良好應(yīng)用。圖表 27TOPCon 電池結(jié)構(gòu)示

52、意圖圖表 28TOPCon 電池工藝流程資料來源：無錫賽睿達(dá)科技，華創(chuàng)證券資料來源：taiyangnews，華創(chuàng)證券Fraunhofer ISE TOPCon 電池實(shí)驗(yàn)室研發(fā)效率可達(dá) 25.8%0.5%的水平，目前工業(yè)領(lǐng)域量產(chǎn)效率能夠達(dá)到接近 23%23.5%的水平。LG、REC、中來、天合、林洋、阿特斯、晶科、國電投、中利騰暉等多家廠商均擁有 TOPCon電池技術(shù)儲備，并實(shí)現(xiàn)了較高的研發(fā)或量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率。圖表 29 部分廠商 TOPCon 電池技術(shù)發(fā)展情況公司發(fā)展現(xiàn)狀平均量產(chǎn)效率最佳研發(fā)效率更新時間中來2.4GW TOPCon 電池產(chǎn)能，2020 年 2 月 2GW TOPCon N 型單晶雙

53、面高效電池及組件項(xiàng)目開工，計(jì)劃進(jìn)一步提升產(chǎn)能。22.8%23.0%（最新量產(chǎn)效率 23.5%）23.50%2020 年 3 月天合已量產(chǎn)23%24.58%2019 年 11 月林洋能源2019 年 N 型高效電池、組件產(chǎn)能達(dá)到 400MW，2019 年啟動電池從 N-PERT 轉(zhuǎn)為 TOPCon 的技術(shù)升級，預(yù)計(jì)升級完成后電池平均轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 23%23%（E）2019 年 8 月晶科能源中試線24.20%2019 年 1 月LG 電子產(chǎn)能 1600MW23.50%一道新能源N 型 TOPCon 電池轉(zhuǎn)換效率 22.9%可做到量產(chǎn)水平22.90%2019 年 3 月REC已量產(chǎn)22.50%20

54、19 年 10 月國電投TOPCon 和 IBC 電池已完成技術(shù)儲備，預(yù)計(jì)將逐步投產(chǎn)2019 年 9 月阿特斯中試線電池效率可達(dá) 23.52%，技術(shù)優(yōu)化后量產(chǎn)效率可達(dá) 24%2019 年 9 月蘇州騰暉擬投資 3.75 億元改建 TOPCon 電池生產(chǎn)線，產(chǎn)能 1GW2020 年 3 月資料來源：PV Infolink，索比光伏網(wǎng)，北極星太陽能光伏網(wǎng)，各公司公告，光伏測試網(wǎng)，華創(chuàng)證券整理，注：此表為不完全統(tǒng)計(jì)，資料來源于網(wǎng)絡(luò)公開資料，恐有疏漏，歡迎指正相比其他技術(shù)路線的電池，HIT 電池優(yōu)勢在于：1）具有天然的雙面對稱結(jié)構(gòu)，雙面受光，雙面率高于 90%；2）相比其他工藝流程更加簡潔，僅為 4

55、步；3）高開路電壓，有利于獲得較高的光電轉(zhuǎn)換效率；4）無 LID 和 PID 效應(yīng)， HIT 電池采用N 型硅片作為襯底，從根本上避免了由于硼氧復(fù)合因子帶來的光致衰減現(xiàn)象；5）低溫制造工藝（低于 200），可降低制造流程中的能耗及對硅片的熱損傷；6）溫度系數(shù)低，在高溫及低溫環(huán)境下均具備較好的溫度特性。以 N 型硅片為襯底，經(jīng)過制絨清洗后，在正面依次沉積 5-10nm 本征非晶硅薄膜和摻雜 P 型非晶硅薄膜，與硅襯底形成異質(zhì)結(jié)，背面通過沉積 5-10nm 的本征非晶硅薄膜和摻雜 N 型非晶硅薄膜形成背表面場。在摻雜非晶硅薄膜表面沉積 TCO 透明導(dǎo)電氧化物薄膜，最后在正背表面印刷金屬集電極。圖表

56、 30異質(zhì)結(jié)電池結(jié)構(gòu)示意圖圖表 31HIT 電池工藝流程資料來源：光伏技術(shù)，華創(chuàng)證券資料來源：華創(chuàng)證券整理HIT 電池理論效率可達(dá) 27%以上，目前實(shí)驗(yàn)室最高效率 26.63%由日本 Kaneka 創(chuàng)造，現(xiàn)有產(chǎn)線平均量產(chǎn)效率基本在 23%以上，相比于PERC 約有 1%的提升。國內(nèi)異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線基本處在評估或中試階段，已建產(chǎn)能規(guī)模較小，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展。目前，鈞石、漢能、晉能、中智等國內(nèi)異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線平均效率已站上 23%23.5%區(qū)間，預(yù)計(jì)隨著工藝的進(jìn)一步優(yōu)化，效率可提升至 24%及以上水平，可進(jìn)一步拉開與PERC 的效率差距。圖表 32 部分企業(yè)異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能布局及進(jìn)展情況相關(guān)公司現(xiàn)有產(chǎn)能進(jìn)展情況3

57、SUN200MW利用梅耶博格的 PECVD 和 PVD 設(shè)備結(jié)合無主柵絲網(wǎng)印刷技術(shù)在 M2 硅片上獲得了 24.63%的轉(zhuǎn)換效率CSEM最佳研發(fā)效率：24.4%松下1GW與鈞石開展合作，將位于馬來西亞的 HIT 電池及組件廠 90%的股權(quán)轉(zhuǎn)讓給鈞石能源鈞石600MW平均量產(chǎn)效率 23.5%，新廠目標(biāo)轉(zhuǎn)換效率 25%漢能120MW在使用量產(chǎn)設(shè)備和低成本量產(chǎn)工藝的前提下取得 25.11%的光電轉(zhuǎn)換效率，能夠很快用于大規(guī)模量產(chǎn)Hevel260MW最佳研發(fā)效率：23.5%，平均量產(chǎn)效率：22.8%晉能100MW2019 年 9 月，量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率 23.8%，在建的第二條產(chǎn)線預(yù)計(jì)能夠達(dá)到 24.5%

58、Sunpreme40MW平均量產(chǎn)效率：23.5%中智泰興160MW已打通整個工藝，預(yù)計(jì) 2020 年量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 24%REC600MW量產(chǎn)效率 24.3%Ecosolifer100MW平均量產(chǎn)效率 23.5%，已經(jīng)能達(dá)到 24.1%的轉(zhuǎn)換效率通威200MW2019 年 6 月，一期研發(fā)項(xiàng)目第一片異質(zhì)結(jié)電池成功下線，轉(zhuǎn)換效率達(dá) 23%國電投100MW2019 年 12 月 22 日，中試線第一片 C-HJT 成功下線，以銅代替銀漿作為柵線材料，最高效率達(dá) 22.56%。資料來源：taiyangnews，索比光伏網(wǎng)，集邦新能源網(wǎng)，智匯光伏，各公司官網(wǎng)，華創(chuàng)證券整理IBC 電池（交叉指式背接觸

59、太陽能電池）：IBC 電池以 N 型硅為襯底，PN 結(jié)和金屬接觸均位于背表面，成叉指狀排列，避免了金屬柵線電極對光線的遮擋，前背表面均采用氧化硅/氮化硅疊層作為鈍化層，結(jié)合前表面金字塔絨面結(jié)構(gòu)能夠減少光學(xué)損失，最大程度地利用入射光，具有更高的短路電流。在正面無柵線遮光和金屬接觸的條件下，可對表面鈍化及陷光結(jié)構(gòu)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低前表面復(fù)合速率。背表面采用擴(kuò)散法形成 p+和 n+交錯間隔的交叉式電極接觸高摻雜區(qū)，通過在鈍化膜上開孔，實(shí)現(xiàn)金屬電極與發(fā)射區(qū)的點(diǎn)接觸連接，降低載流子的背表面復(fù)合速率。由于采用背接觸結(jié)構(gòu)，串聯(lián)電阻低于傳統(tǒng)電池，具有較高的填充因子。此外，IBC 電池外形美觀，具有較好的商業(yè)

60、化前景。缺點(diǎn)在于背表面需要多次掩模和光刻技術(shù)，工藝步驟多且復(fù)雜，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大。黃河水電、中來光電、天合光能已在 IBC 領(lǐng)域積極布局，其中黃河水電 IBC 產(chǎn)品于 2019 年 10 月正式下線，12 月量產(chǎn)電池平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 23%，并與意大利 FuturaSun 簽訂 50MW IBC 組件出口合同。圖表 33IBC 太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖圖表 34利用絲網(wǎng)印刷制備 IBC 電池過程資料來源：陳俊帆等，高效單晶硅太陽電池的最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢資料來源：張偉康等，叉指背接觸硅太陽電池，自然雜志，華創(chuàng)證券圖表 35國內(nèi) IBC 電池產(chǎn)線產(chǎn)能及轉(zhuǎn)換效率公司電池類型產(chǎn)能規(guī)模轉(zhuǎn)換效率更新時間黃河水電