光伏電池片行業(yè)研究報(bào)告

光伏電池片行業(yè)研究報(bào)告導(dǎo)語(yǔ)光伏行業(yè)：由政策+技術(shù)驅(qū)動(dòng)，行業(yè)發(fā)展猶如“長(zhǎng)江后浪推前浪”，伴隨每一代技術(shù)進(jìn)步，中國(guó)出現(xiàn)了尚德、英利、協(xié)鑫、隆基、通威等一批又一批的光伏行業(yè)龍頭。1.光伏電池片：未來(lái)5年迎重大技術(shù)變革！設(shè)備受益迭代需求光伏行業(yè)：由政策+技術(shù)驅(qū)動(dòng)，行業(yè)發(fā)展猶如“長(zhǎng)江后浪推前浪”，伴隨每一代技術(shù)進(jìn)步，中國(guó)出現(xiàn)了尚德、英利、協(xié)鑫、隆基、通威等一批又一批的光伏行業(yè)龍頭。未來(lái)5年：電池片是光伏產(chǎn)業(yè)鏈重大技術(shù)變革環(huán)節(jié)，設(shè)備受益迭代需求。技術(shù)發(fā)展史：鋁背場(chǎng)BSF電池（1代，2017年以前）→PERC電池（2代，2017年至今）→PERC+/TOPCon（2.5代）→HJT電池（3代）→HBC電池（4代，可能潛在方向）→鈣鈦礦疊層電池（5代，可能潛在方向）。光伏行業(yè)的核心是“降本+升效”、降低度電成本。單晶電池技術(shù)的不斷迭代，帶來(lái)轉(zhuǎn)換效率從2014年的19%上升至2020年的23%-24%，預(yù)計(jì)未來(lái)有望邁向30%。2.PERC：效率已近天花板；HJT、TOPCon將迎爆發(fā)2.1.PERC電池：效率瓶頸將至，HJT、TOPCon迎市場(chǎng)升級(jí)迭代需求PERC為目前市場(chǎng)主流技術(shù)路徑，仍具備幾年生命期，但產(chǎn)線擴(kuò)張即將進(jìn)入尾聲。1)據(jù)不完全估計(jì)，2021年主流PERC電池片廠商規(guī)劃的新增產(chǎn)能達(dá)143GW、為歷史最高值，主要因大尺寸技術(shù)迭代小尺寸所致。2)但PERC轉(zhuǎn)換效率已接近24%的理論極限，未來(lái)提高空間有限。此外，PERC電池存在PID、LID、LeTID等衰減，后期發(fā)電能力弱。3)預(yù)計(jì)2021年P(guān)ERC擴(kuò)產(chǎn)潮將達(dá)到頂峰、此后各大廠商再擴(kuò)PERC產(chǎn)能意愿有限，更多精力將用于布局HJT、TOPCon等新技術(shù)路徑電池。2.2.復(fù)盤PERC歷史：重視技術(shù)變革帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)！行業(yè)爆發(fā)力極強(qiáng)復(fù)盤PERC電池的發(fā)展歷程，可基本分為三個(gè)階段。1)第一階段，PERC電池尚處于技術(shù)驗(yàn)證階段，技術(shù)路線可行性在此階段得到驗(yàn)證，產(chǎn)能規(guī)劃多為試驗(yàn)產(chǎn)能擴(kuò)張，設(shè)備以進(jìn)口為主。2)第二階段，PERC技術(shù)的成熟推動(dòng)電池產(chǎn)能的擴(kuò)張，實(shí)現(xiàn)GW級(jí)批量出貨，新型電池的市占率逐步提升，國(guó)產(chǎn)設(shè)備開始發(fā)力。3)第三階段，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的投資降本顯著提高PERC電池利潤(rùn)，在高利潤(rùn)的驅(qū)動(dòng)下，GW級(jí)擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目爆發(fā)式增長(zhǎng)，PERC電池的市占率大幅提升，迅速取代BSF電池。1)2012-2014年：PERC電池小規(guī)模量產(chǎn)，設(shè)備供應(yīng)由國(guó)外廠商主導(dǎo)PERC電池技術(shù)處于工藝驗(yàn)證階段，逐步實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。2012年，由中電光伏牽頭的“863”專項(xiàng)的啟動(dòng)標(biāo)志PERC電池正式在我國(guó)開啟產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。這一階段，PERC電池轉(zhuǎn)換效率已提升至20.4%，但由于技術(shù)尚未成熟，該階段的產(chǎn)能布局多為試驗(yàn)產(chǎn)能擴(kuò)張。設(shè)備端：國(guó)外PERC電池設(shè)備供應(yīng)商占據(jù)主導(dǎo)地位，國(guó)產(chǎn)設(shè)備開始起步。這一時(shí)期，PERC電池核心設(shè)備的供應(yīng)由國(guó)外廠商壟斷，國(guó)內(nèi)廠商開始推出國(guó)產(chǎn)設(shè)備的試驗(yàn)與小規(guī)模量產(chǎn)，但此階段國(guó)產(chǎn)設(shè)備尚未涉及PERC電池背面鈍化，設(shè)備性能與國(guó)外相比仍有較大差距。2)2015-2017年：PERC效率提升推動(dòng)產(chǎn)能擴(kuò)張，國(guó)產(chǎn)設(shè)備技術(shù)逐步成熟隨著PERC電池技術(shù)的成熟，至2017年底，PERC電池的平均轉(zhuǎn)換效率提升至21.3%。這一時(shí)期的技術(shù)發(fā)展促進(jìn)了PERC電池產(chǎn)能的進(jìn)一步擴(kuò)張。據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，PERC電池的全球產(chǎn)能從2015年的4.9GW增長(zhǎng)到2017年的28.9GW，2017年P(guān)ERC電池的市場(chǎng)占比提升至15%。設(shè)備端：國(guó)產(chǎn)設(shè)備工藝日趨成熟，逐步打破國(guó)外壟斷。以國(guó)內(nèi)設(shè)備商捷佳偉創(chuàng)為例，通過(guò)在電池片設(shè)備領(lǐng)域的深耕，其PECVD設(shè)備性能不斷提升，2017年價(jià)格已下降至68.79萬(wàn)/管。國(guó)產(chǎn)PERC電池設(shè)備的性價(jià)比日益凸顯，成功打破國(guó)外廠商對(duì)核心設(shè)備供應(yīng)的壟斷。3)2018-2020年：PERC電池產(chǎn)能爆發(fā)式增長(zhǎng)，核心設(shè)備完成國(guó)產(chǎn)替代成本下降促進(jìn)PERC電池產(chǎn)能激增，各大光伏企業(yè)布局GW級(jí)擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目。由于轉(zhuǎn)換效率的提升和設(shè)備價(jià)格的下降，PERC電池產(chǎn)線的投資成本從2018年的42萬(wàn)元/MW下降至2019年的30.3萬(wàn)/MW，進(jìn)而推動(dòng)了PERC電池產(chǎn)能的爆發(fā)式增長(zhǎng)，隆基、晶科、愛(ài)旭等標(biāo)桿企業(yè)均推出了GW級(jí)擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目。2019年，全球PERC電池片新增產(chǎn)能高達(dá)59GW，同比增長(zhǎng)103%，總產(chǎn)能突破126GW。設(shè)備端：隨著國(guó)產(chǎn)PERC設(shè)備的工藝基本成熟，高性價(jià)比的國(guó)產(chǎn)PERC電池設(shè)備成為主流，占據(jù)了市場(chǎng)50%以上的市場(chǎng)份額。2019年，通威向捷佳偉創(chuàng)采購(gòu)PECVD設(shè)備的總金額超4億元，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)設(shè)備受到電池龍頭的認(rèn)可。復(fù)盤滲透率的表現(xiàn)來(lái)看，2017年常規(guī)BSF電池依然占據(jù)主流地位，市占率仍高達(dá)83%。隨著PERC電池經(jīng)濟(jì)性得到產(chǎn)業(yè)認(rèn)可，PERC市占率從2017年的15%上升至2020年的86%，短短4年時(shí)間滲透率提升近6倍、全面替代BSF電池、爆發(fā)力極強(qiáng)，快速放量成為市場(chǎng)主流的技術(shù)路線。我們判斷，雖然未來(lái)2-3年P(guān)ERC將仍為市場(chǎng)主流，但隨著HJT、TOPCon設(shè)備的成熟、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性達(dá)到平衡點(diǎn)，將復(fù)制PERC電池快速滲透的歷程，快速爆發(fā)、開啟下一代電池片技術(shù)生命周期。3.異質(zhì)結(jié)：“增效+降本”潛力巨大，是光伏未來(lái)顛覆性技術(shù)3.1.HJT電池：產(chǎn)業(yè)化臨近、規(guī)劃產(chǎn)能超60GW，將取代PERC成為第三代電池片技術(shù)晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池（HJT）是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜，它綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優(yōu)勢(shì)，具有轉(zhuǎn)換效率高、工藝溫度低、穩(wěn)定性高、衰減率低、雙面發(fā)電等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)具有顛覆性。對(duì)比PERC電池，HJT潛力巨大，將成為第三代電池片技術(shù)主流。據(jù)我們綜合測(cè)算，HJT在25年全生命周期綜合發(fā)電量較PERC高15%-20%。1)轉(zhuǎn)換效率更優(yōu)：HJT效率潛力超28%，遠(yuǎn)高PERC電池。受P型單晶電池自身材料的限制，PERC電池轉(zhuǎn)換效率已接近天花板，而HJT最高轉(zhuǎn)換效率已超26%（日本Kaneka曾創(chuàng)26.63%，國(guó)內(nèi)最高為漢能的25.1%），長(zhǎng)期有望超28%，效率優(yōu)勢(shì)明顯。2)工藝流程更簡(jiǎn)化，降本空間更大：HJT為低溫工藝，在硅片成本（利于薄片化和減少熱損傷）和非硅成本（燃料能源節(jié)約）上均更優(yōu)。同時(shí)，HJT只需4道工藝，相比PERC（8道工藝）和TOPCon（9-12道工藝）成本更低。3)光致衰減更低：HJT電池10年衰減率小于3%，25年發(fā)電量下降僅為8%，衰減速度遠(yuǎn)低于PERC及TOPCon電池。4)低溫系數(shù)、穩(wěn)定性高：在82攝氏度環(huán)境下，HJT光電轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)組件高出13%。5)雙面率更高：HJT為雙面對(duì)稱結(jié)構(gòu)，雙面率有望提升至93-98%（PERC和TOPCon均在80%附近，但很難再提升），可獲得10%以上的年發(fā)電量增益?；仡櫄v史：異質(zhì)結(jié)（HJT）電池最早由日本的三洋（Sanyo）公司于1990年研發(fā)，專利保護(hù)于2010年過(guò)期。在過(guò)去30年間，產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了萌芽期、實(shí)驗(yàn)室階段、初步的商業(yè)化階段和逐步的產(chǎn)業(yè)化階段。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前HJT國(guó)內(nèi)規(guī)劃產(chǎn)能超60GW，新老電池片廠商均有開始布局。安徽華晟（500MW量產(chǎn)線）、明陽(yáng)智能（5GW規(guī)劃）、金剛玻璃（1.2GW規(guī)劃）、愛(ài)康科技（3.4GW招標(biāo)規(guī)劃）、潤(rùn)陽(yáng)集團(tuán)（5GW規(guī)劃）等已紛紛開始布局，歷史包袱較輕。傳統(tǒng)電池片廠商中，通威（金堂1GW量產(chǎn)線）、晶澳、東方日升、阿特斯、天合光能等也已相繼進(jìn)入，加速?gòu)腜ERC向HJT的轉(zhuǎn)型。展望未來(lái)：預(yù)計(jì)2020-2021年將成為HJT投資元年，行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到10-15GW。

隨著設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、銀漿和靶材成本的降低、以及轉(zhuǎn)換效率提升帶來(lái)的“增效+降本”效益凸顯，2022年行業(yè)將進(jìn)入快速爆發(fā)階段、擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模有望達(dá)30GW以上。3.2.HJT設(shè)備：多技術(shù)路線“百花齊放”，國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠將強(qiáng)力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程HJT4大工藝步驟：制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO制備、電極制備，對(duì)應(yīng)的設(shè)備分別為清洗制絨設(shè)備、PECVD設(shè)備、PVD/RPD設(shè)備、絲網(wǎng)印刷設(shè)備,在設(shè)備投資額占比分別約10%、50%、25%和15%。1）制絨設(shè)備：主要是利用化學(xué)制劑對(duì)硅片進(jìn)行清洗和表面結(jié)構(gòu)化，核心設(shè)備是濕式化學(xué)清洗設(shè)備。主要廠商：日本YAC、德國(guó)Singulus、德國(guó)RENA。捷佳偉創(chuàng)的清洗設(shè)備已完成樣機(jī)并交付。2）PECVD（非晶硅薄膜沉積）：該步驟取代了傳統(tǒng)PERC工藝中的擴(kuò)散工藝，是構(gòu)造異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，難度、壁壘最高，價(jià)值占到全部設(shè)備的50%，為異質(zhì)結(jié)設(shè)備的核心。從技術(shù)路徑上：板式PECVD是目前主流，管式PECVD、Cat-CVD具潛力。國(guó)外廠商包括：梅耶博格（已不對(duì)外提供）、應(yīng)用材料等。國(guó)內(nèi)廠商包括：邁為股份、金辰股份、捷佳偉創(chuàng)、理想能源、鈞石能源等。板式PECVD：將多片硅片放置在一個(gè)石墨或碳纖維支架上，放入一個(gè)金屬的沉積腔室中，腔室中有平板型的電極，與樣品支架形成一個(gè)放電回路，在腔室中的工藝氣體在兩個(gè)極板之間的交流電長(zhǎng)的作用下在空間形成等離子體，分解SiH4中的Si和H，以及NH3中的N形成SiNx沉積到硅表面。優(yōu)勢(shì)：技術(shù)最成熟，易實(shí)現(xiàn)大面積均勻性，材料缺陷態(tài)密度低。管式PECVD：使用像擴(kuò)散爐管一樣的石英管作為沉積腔室，使用電阻爐作為加熱體，將一個(gè)可以放置多篇硅片的石墨舟插進(jìn)石英管中進(jìn)行沉積。優(yōu)勢(shì)：相比板式PECVD，成本端有更大的下降空間。CAT-CVD：源氣體分子在真空室中通過(guò)加熱的催化劑進(jìn)行催化裂化反應(yīng)分解，并將裂解的物質(zhì)輸送到基材上形成薄膜。優(yōu)勢(shì)：相比傳統(tǒng)PECVD，轉(zhuǎn)換效率提升潛力大，對(duì)于源氣體的利用率在80%以上。且Cat-CVD理論上可在熱絲兩側(cè)同時(shí)沉積，生產(chǎn)速度更快。3）TCO薄膜設(shè)備-PVD/RPD：技術(shù)壁壘低于PECVD，主要包括RPD和PVD兩種的技術(shù)路徑設(shè)備。目前主流技術(shù)路線是用PVD（物理氣相沉淀），相較于PVD，RPD的效率和質(zhì)量更高，但是受制于日本住友公司對(duì)設(shè)備和靶材的壟斷，成本較高。國(guó)外廠商包括：瑞士Meyerburger、德國(guó)Vonardenne、德國(guó)Singulus、日本住友等。國(guó)內(nèi)廠商包括：邁為股份PVD（MUP8K）設(shè)備已達(dá)到8000片/小時(shí)產(chǎn)能。捷佳偉創(chuàng)通過(guò)與日本住友合作也具備了RPD設(shè)備的供應(yīng)能力，工藝成熟，并推出了PAR（RPD+PVD）二合一設(shè)備、在轉(zhuǎn)換效率和成本端取得平衡。鈞石能源、理想萬(wàn)里暉均有PVD設(shè)備布局。4）絲網(wǎng)印刷機(jī)：包括絲網(wǎng)印刷（包括絲網(wǎng)印刷機(jī)，燒結(jié)爐，分選機(jī)）和電鍍銅電極兩種技術(shù)路線，目前以絲網(wǎng)印刷為主流。電鍍銅電極相較而言更便宜，但是工序較多、工藝復(fù)雜、有廢水處理難等問(wèn)題，目前參與廠商較少。國(guó)外廠商包括Baccini（AMAT的子公司）等。國(guó)內(nèi)廠商：邁為股份占主導(dǎo)地位，捷佳偉創(chuàng)、金辰股份也推出了相關(guān)產(chǎn)品。目前，HJT設(shè)備4大環(huán)節(jié)均已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)電池設(shè)備廠商（邁為、捷佳、金辰、鈞石、理想）已紛紛在HJT不同工序環(huán)節(jié)布局，實(shí)現(xiàn)小批量訂單銷售，推動(dòng)HJT電池行業(yè)加速前進(jìn)。HJT技術(shù)壁壘高、成本優(yōu)化空間大，只有將設(shè)備做到極致的企業(yè)能最終勝出。行業(yè)可能類似PERC時(shí)代，形成2-3家寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。3.3.展望未來(lái)：成本降低是核心！預(yù)計(jì)2022年將具備產(chǎn)業(yè)化性價(jià)比、行業(yè)將爆發(fā)電池片核心看單W成本：我們預(yù)計(jì)各項(xiàng)成本均有望在未來(lái)下滑，預(yù)計(jì)到2022年HJT將達(dá)到與PERC旗鼓相當(dāng)?shù)某杀緟^(qū)間。4大降本方向分別為：1)硅片：目前N型硅片對(duì)比P型具有約8%左右的溢價(jià)空間，未來(lái)有望通過(guò)2方面降本。HJT為低溫工藝，利于硅片的薄片化（從170um降低至120-130um）。預(yù)計(jì)硅片每減薄20um價(jià)格可下降10-15%，對(duì)應(yīng)組件價(jià)格降低5-6分/瓦。隨著未來(lái)N型硅片需求起量，規(guī)模效應(yīng)將縮小N型與P型硅片之間的溢價(jià)空間。2)設(shè)備折舊：隨著國(guó)產(chǎn)設(shè)備的“降本+提效”，目前4-5億/GW的設(shè)備投資額仍有較大的降本空間。3)漿料：HJT需使用低溫銀漿，目前主要依賴進(jìn)口，有望通過(guò)4大方向降本。無(wú)主柵、多主柵技術(shù)在HJT電池、組件上的應(yīng)用，使得銀漿的耗量快速減少?！般y包銅技術(shù)”商業(yè)化量產(chǎn)，將降低銀漿耗量30%。通過(guò)對(duì)串焊設(shè)備精度的提升，減小銀漿主柵上焊接點(diǎn)的大?。ㄣy漿主柵上耗銀量較高的部分），從而節(jié)省主柵上的銀漿耗量。國(guó)產(chǎn)低溫銀漿起量（常州聚和、蘇州晶銀、浙江凱盈等），打破日本壟斷，相比高溫漿料的溢價(jià)將大幅消失。4)靶材：目前主要被日本住友壟斷，未來(lái)將通過(guò)提升靶材利用率、規(guī)?；厥铡⒈趁鍭ZO替代和國(guó)產(chǎn)化（廣東先導(dǎo)、壹納光電等）降本等方式解決。據(jù)測(cè)算，對(duì)比PERC電池目前約7毛/瓦的不含稅總成本，HJT電池仍有2毛/W的成本劣勢(shì)。預(yù)計(jì)隨著設(shè)備廠商的技術(shù)進(jìn)步（如轉(zhuǎn)換效率和節(jié)拍的提升）、銀漿、靶材的國(guó)產(chǎn)化（已有多家國(guó)產(chǎn)廠家布局）、硅片的薄片化（N型硅片厚度降至120-130μm），將共同推動(dòng)HJT技術(shù)的真實(shí)降本，使得經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步凸顯，預(yù)計(jì)到2022年HJT將達(dá)到與PERC旗鼓相當(dāng)?shù)某杀緟^(qū)間。伴隨HJT電池產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟(jì)性逐步接近、超越PERC電池，預(yù)計(jì)2021年將有10-15GW的HJT擴(kuò)產(chǎn)潮，2022年將迎來(lái)30GW以上擴(kuò)產(chǎn)潮，產(chǎn)線建設(shè)進(jìn)入加速期。3.4.市場(chǎng)空間：預(yù)計(jì)2025年HJT設(shè)備市場(chǎng)空間超400億，龍頭企業(yè)市值將超千億我們對(duì)2020-2025年HJT市場(chǎng)空間進(jìn)行測(cè)算，假設(shè):1)全球電池片產(chǎn)量從168GW增長(zhǎng)至490GW，CAGR=24%，產(chǎn)能利用率為75%，產(chǎn)能從224GW增長(zhǎng)至653GW。（2019年全球電池片產(chǎn)量為140GW，yoy+23%，產(chǎn)能利用率為66%）；2)未來(lái)5年HJT在行業(yè)滲透率從3%提升至55%；3)設(shè)備投資額從5億，以15-20%的年降幅下降至2.5億元。測(cè)算得出，2025年HJT設(shè)備市場(chǎng)空間有望達(dá)419億元，2020-2025年CAGR達(dá)80%，其中PECVD設(shè)備規(guī)模達(dá)210億元，市場(chǎng)將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。通用設(shè)備行業(yè)具有較強(qiáng)的“先發(fā)優(yōu)勢(shì)”特征，在技術(shù)未成熟的初期，設(shè)備公司需要與下游客戶進(jìn)行不斷的工藝磨合、驗(yàn)證。雖然前期成本較高，但一旦驗(yàn)證通過(guò)，將拿下絕大多份額，且不容易被其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所替代。對(duì)比PERC工藝，由于HJT單工藝步驟難度較大（更偏向于半導(dǎo)體工藝）、前期研發(fā)投入成本更高，當(dāng)行業(yè)進(jìn)入成熟期，我們預(yù)計(jì)會(huì)類似半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)（應(yīng)用材料+泛林半導(dǎo)體），由2-3家占據(jù)90%以上市場(chǎng)份額。我們對(duì)2025年HJT設(shè)備400億市場(chǎng)空間，進(jìn)行合理市值空間測(cè)算：1)假設(shè)HJT設(shè)備凈利率20%（參考捷佳PERC設(shè)備在2017-2018年左右的盈利表現(xiàn)，40%毛利率，20%凈利率，HJT設(shè)備技術(shù)壁壘較PERC更高，盈利能力預(yù)計(jì)不弱于PERC設(shè)備），對(duì)應(yīng)約80億利潤(rùn)；2)給與設(shè)備行業(yè)25倍PE估值（邁為、捷佳上市以來(lái)PETTM基本在30-35倍PE以上），對(duì)應(yīng)支撐2000億市值。3)基于設(shè)備行業(yè)集中度較高的特征（通常2-3家占據(jù)90%以上市場(chǎng)份額），假設(shè)行業(yè)基本面沒(méi)有大的變化，市場(chǎng)將有望誕生千億市值公司！4.TOPCon：后PERC時(shí)代的延伸技術(shù)，有望接力放量4.1.PERC電池效率瓶頸將至，TOPCON將迎存量市場(chǎng)升級(jí)需求TOPCon太陽(yáng)能電池-TunnelOxidePassivatedContactPassi是一種使用超薄氧化層作為鈍化層結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池。由德國(guó)Fraunhofer研究所的FrankFeldmann博士在2013年稱的電池概念，近2年開始逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。TOPCon原理：在電池的背面制備一層超薄的隧穿氧化層和高摻雜的多晶硅薄層。兩者共同形成的鈍化接觸結(jié)構(gòu)，為硅片的背面提供了良好的表面鈍化。超薄氧化層可以使多子電子隧穿進(jìn)入多晶硅層時(shí)租到少子空穴復(fù)合，進(jìn)而電子在多晶硅層橫向傳輸被金屬收集，從而降低了金屬接觸復(fù)合電流，提升了電池的開路電壓和短路電流。TOPCon結(jié)構(gòu)：電池基板以N型為主，使用一層超薄的氧化層和摻雜的薄膜硅鈍化電池的背面。背面氧化層厚度為1.4nm，采用濕法化學(xué)生長(zhǎng)，隨后在氧化層上，沉積20nm摻磷的非晶硅，之后經(jīng)過(guò)退火重結(jié)晶加強(qiáng)鈍化效果。TOPCON將為PERC打開天花板。從未來(lái)2-3年的維度來(lái)看，因存量PERC電池體量較大（2021年底PERC產(chǎn)能將超300GW）、且絕大多為近2年新上產(chǎn)能，有較強(qiáng)的升級(jí)需求，疊加HJT設(shè)備投資短期不具備性價(jià)比等因素。存量電池片廠商將更優(yōu)先選擇通過(guò)對(duì)原有PERC工藝進(jìn)行技術(shù)升級(jí)（即升級(jí)TOPCON）,來(lái)提升電池的轉(zhuǎn)換效率。TOPCon幾大核心優(yōu)勢(shì)：1)兼容性：與傳統(tǒng)PERC電池產(chǎn)線具有兼容性，可直接升級(jí)。由于TOPCon電池和PERC電池的制作工藝流程相似，因此大部分設(shè)備可以和PERC產(chǎn)線共用，只需增加硼擴(kuò)散設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備和去繞鍍環(huán)節(jié)清洗設(shè)備。2)轉(zhuǎn)換效率：提升潛力遠(yuǎn)高于PERC電池。據(jù)知名太陽(yáng)能研究所ISFH分析，理論上TOPCon電池的效率極限遠(yuǎn)高于P型PERC電池（TOPCON極限達(dá)到28%以上），具有更高的提升潛力。就目前量產(chǎn)效率而言，TOPCon電池的量產(chǎn)效率已提升至24%附近，而PERC電池的量產(chǎn)效率在23.5%以內(nèi)。3)設(shè)備投資額：有望持續(xù)降低，性價(jià)比凸顯。由于與PERC產(chǎn)線兼容，TOPCon單GW設(shè)備投資額較PERC僅增加20-30%。隨著核心設(shè)備的LPCVD國(guó)產(chǎn)化，TOPCon設(shè)備投資額已下降至目前的2.1-2.3億元/GW（相當(dāng)于基于PERC老產(chǎn)線，增加5000-7000萬(wàn)投資），性價(jià)比逐步凸顯。目前PERC產(chǎn)線擴(kuò)張即將進(jìn)入尾聲，而HJT技術(shù)仍存在設(shè)備成本較高的問(wèn)題（單GW投資成本為4-5億元左右）。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)PERC+/TOPCon電池計(jì)劃產(chǎn)能已達(dá)75GW。4.2.TOPCon多技術(shù)路徑并存，2022-2024年迎行業(yè)爆發(fā)期在TOPCon核心的薄膜沉積工藝設(shè)備中，LPCVD為目前市場(chǎng)主流。我們判斷，未來(lái)管式PECVD可能成為行業(yè)趨勢(shì)，ALPVD具一定潛力。1)LPCVD:可一站式完成隧穿氧化層和poly層的制備。熱氧和淀積poly層兩個(gè)工藝二合一能夠大幅提高產(chǎn)能，降低設(shè)備成本。熱氧工藝完成后在低壓狀態(tài)下進(jìn)行淀積poly層，除節(jié)約時(shí)間外，更重要的是能夠?qū)Τ⊙趸鑼悠鸬奖Ｗo(hù)作用，一方面使氧化層不會(huì)在出舟過(guò)程中被進(jìn)一步氧化，失去隧穿效應(yīng)；另一方面氧化層也不會(huì)在空氣中被污染。優(yōu)勢(shì)：相比PECVD和ALPVD技術(shù)較為成熟，可靠性高，厚度均勻性好。2)管式PECVD:在一定溫度下，通過(guò)高壓放電(通常在反應(yīng)爐周圍施加混合頻率的RF電磁場(chǎng))，使得原材料其它發(fā)生電離，產(chǎn)生自由電子、等離子體、中性粒子混合態(tài)。多種粒子混合態(tài)中，電離導(dǎo)致化學(xué)基團(tuán)活性增強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)所需要的環(huán)境溫度降低；同時(shí)電離導(dǎo)致粒子密度增加，各種離子之間的碰撞概率增加，從而也促進(jìn)氣體的反應(yīng)以及薄膜沉積。優(yōu)勢(shì)：沉積速度快、沉積溫度低（200℃），相比LPCVD成本更低。3)PEALD：是一種化學(xué)氣相沉積技術(shù)，最初被用于生產(chǎn)納米結(jié)構(gòu)的結(jié)緣體和薄膜電致發(fā)光顯示器的硫化鋅發(fā)光層。可以將物質(zhì)以單原子膜形式一層一層的鍍?cè)诨妆砻娴姆椒?。?yōu)勢(shì)：相比LPCVD和PECVD穩(wěn)定性、適用性高。目前，在TOPCon設(shè)備領(lǐng)域布局的主要企業(yè)包括：金辰股份、捷佳偉創(chuàng)、拉普拉斯、江蘇微導(dǎo)等，多技術(shù)路徑廠家并存。金辰股份：管式PECVD布局領(lǐng)先，以累計(jì)獲3家客戶導(dǎo)入。1)繼6月SNEC光伏展后，公司管式PECVD技術(shù)獲重要客戶晶科引入，標(biāo)志著公司TOPCon技術(shù)獲市場(chǎng)進(jìn)一步驗(yàn)證。目前，晶科已具備GW級(jí)TOPCon量產(chǎn)布局，量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率達(dá)24.5%。5月底，晶科TOPCon研發(fā)效率達(dá)25.25%，創(chuàng)下大面積N型單晶鈍化接觸電池效率世界紀(jì)錄。2)此前，公司TOPCon技術(shù)已導(dǎo)入晶澳、東方日升2家客戶。東方日升平均效率已≥24%+（經(jīng)過(guò)半年時(shí)間），晶澳已進(jìn)入中試提效階段（經(jīng)過(guò)一年半時(shí)間）。3)2019年起，公司與中科院寧波材料所合作研發(fā)TOPCon，目前已實(shí)現(xiàn)管式PECVD設(shè)備、“超薄氧化硅+原位摻雜非晶硅”核心材料制備，在抑制非晶硅爆膜、防止電場(chǎng)導(dǎo)通等取得重大突破。捷佳偉創(chuàng)：具TOPCon整線設(shè)備供應(yīng)能力，在行業(yè)保持技術(shù)領(lǐng)先地位。1)公司核心布局LPCVD，設(shè)備性能已達(dá)到海外領(lǐng)先水平。公司持續(xù)研發(fā)LPCVD硼擴(kuò)散等設(shè)備，自主研發(fā)的LD-320型號(hào)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)（適用于156尺寸），針對(duì)TOPCon電池的大口徑LD-420型LPCVD設(shè)備樣機(jī)已完成裝配，處于調(diào)試階段。2)同時(shí)，公司已布局管式PECVD技術(shù)進(jìn)行TOPCon電池的摻雜和隧穿層制備，目前進(jìn)展較好，有望解決LPCVD設(shè)備鍍膜產(chǎn)生的繞鍍問(wèn)題。3)截至2021年2月22日，公司PERC+/TOPCon在手訂單達(dá)0.75億