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1、 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。1 证券研究报告 电力设备与新能源电力设备与新能源 光伏新技术系列之四:光伏新技术系列之四:TOPCon 华泰研究华泰研究 电力设备与新能源电力设备与新能源 增持增持 (维持维持)研究员 申建国申建国 SAC No.S0570522020002 +(86)755 8249 2388 研究员 边文姣边文姣 SAC No.S0570518110004 SFC No.BSJ399 +(86)755 8277 6411 研究员 周敦伟周敦伟 SAC No.S0570522120001 +(86)21 2897 2228 联系人 吴柯良吴柯良
2、 SAC No.S0570122070159 +(86)21 2897 2228 行业行业走势图走势图 资料来源:Wind,华泰研究 2023 年 6 月 21 日中国内地 专题研究专题研究 TOPCon 多项优势明显,或将成为未来两年主流路线多项优势明显,或将成为未来两年主流路线 目前 P 型 PERC 电池效率平均 23.5左右,已经接近 24.5%的效率极限,行业亟待发展下一代技术。2022 年以来 N 型技术加速迭代,TOPCon 技术凭借其较高的转换效率、相对成熟的设备与工艺、较高的量产性价比,在 N型路线中率先脱颖而出,产业化进程不断加速。2023 年为 TOPCon 技术大规模放
3、量元年,行业步入规模化量产阶段,我们预计 23 年 TOPCon 出货市占率有望达 20%-30%,并在 24 年达到 50%以上,将成为未来两年主流电池技术路线。TOPCon 最佳技术路线最佳技术路线尚未定型,尚未定型,PECVD 和和 LPCVD 齐头并进齐头并进 TOPCon 电池的技术路线核心差异在于隧穿氧化层和掺杂多晶硅的制备,目前主流制备方法为 LPCVD 和 PECVD。LPCVD 路线成熟度相对较高,成膜效果好,但是有绕镀、原位掺杂难、需要消耗石英管等缺点;PECVD 可原位掺杂、工艺精简,但存在成膜质量较差、生产良率较低等问题。目前行业内实现大规模出货 TOPCon 的主流技
4、术路径是 LPCVD,代表企业为晶科能源和钧达股份。新增扩产则主要以 PECVD 为主,主要厂商包括通威股份、晶澳科技、天合光能等。当前时点看,两种技术路线在成本、效率上并无明显差异,未来或呈现两种路径并行态势。TOPCon 较较 PERC 销售销售溢价溢价明显明显,成本端差异已不大,具备较好经济性成本端差异已不大,具备较好经济性 售价方面,当前 TOPCon 较 PERC 具备 0.1 元/W 以上的溢价,主要原因是:1)TOPCon 相比 PERC 电池具有高效率,进而摊薄面积相关 BOS 成本;2)TOPCon 具备高双面率+低温度系数+低衰减等优秀特性,可提高电站生命周期发电量,降低下
5、游 LCOE,从而在销售端带来溢价,我们测算得 TOPCon理论溢价可达 0.15-0.2 元/W。成本方面,当前领先 TOPCon 电池厂可将成本差异和 PERC 控制在 0.03 元/W 以内。综合考虑收入和成本两个维度,当前 TOPCon 较 PERC 单瓦盈利高 0.07 元/W 以上,具备较好经济性。产业化趋势明确,领先玩家技术红利逐步兑现产业化趋势明确,领先玩家技术红利逐步兑现 TOPCon 产业化趋势明确,大量玩家纷纷布局 TOPCon 产线,根据我们不完全统计,2023 年新增 TOPCon 产能超过 400GW,预计到 2024 年,TOPCon 将超过 PERC 成为光伏电
6、池技术新主线。从产量口径看,我们预计今年 TOPCon 产出 100GW 左右,占电池总产出的 20%-30%。作为当前性价比最高的 N 型电池路线,TOPCon 电池属于优质且稀缺产能,全年将保持供不应求态势,盈利溢价有望保持。产业技术迭代周期中,率先实现技术研发与量产的领先电池组件厂商有望充分享受新技术带来的超额收益。风险提示:TOPCon 投产进度低于预期,HJT 等新电池片技术进展超预期,行业需求不及预期,行业竞争加剧等。(25)(16)(8)110Jun-22Oct-22Feb-23Jun-23(%)电力设备与新能源沪深300 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅
7、读。2 电力设备与新能源电力设备与新能源 正文目录正文目录 1.TOPCon 具备多重优势,在具备多重优势,在 N 型化过程中率先发力型化过程中率先发力.3 1.1.行业向行业向 N 型化发展,型化发展,TOPCon 率先发力率先发力.3 1.2.TOPCon 具备多重优势,提效潜力大.4 2.最佳技最佳技术路线尚未定型,术路线尚未定型,PECVD 和和 LPCVD 齐头并进齐头并进.7 2.1.TOPCon 在隧穿层/掺杂多晶硅层的制备上存在多种路线.8 2.2.主流备制方案包括 LPCVD 与 PECVD 两种,呈现齐头并进态势.9 2.3.LPCVD 和 PECVD 各有优劣势,总体看成
8、本差异不大.11 3.TOPCon 较较 PERC 溢价明显,经济性逐渐体现溢价明显,经济性逐渐体现.13 3.1.销售端:TOPCon 相比 PERC 可获 0.1 元/W 以上的溢价.13 3.1.1.终端接受度持续提升,TOPCon 较 PERC 溢价逐渐拉开.13 3.1.2.溢价源于高组件效率摊薄 BOS 成本,以及高双面率、低温度系数、低衰减率带来的发电量提升.13 3.2 成本端:TOPC 成本较 PERC 差异已不大,量产性价比高.15 4.产业化趋势明确,领先玩家技术红利逐步兑现产业化趋势明确,领先玩家技术红利逐步兑现.17 风险提示.19 OZtVkYbWlXQZqU9Uj
9、ZbRaO8OoMqQsQpMkPqQrPfQmOtP8OnPsQMYsOtOwMrQtN 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。3 电力设备与新能源电力设备与新能源 1.TOPCon 具备多重优势,在具备多重优势,在 N 型化过程中率先发力型化过程中率先发力 1.1.行业向行业向 N 型化发展,型化发展,TOPCon 率先发力率先发力 PERC 降本增效瓶颈已至,降本增效瓶颈已至,N 型时代即将来临。型时代即将来临。目前 P 型 PERC 电池效率达到平均 23.5,已经接近 24.5%的效率极限,亟待发展下一代技术。2022 年以来 N 型技术加速迭代,TOPCon
10、技术凭借其清晰的降本路径及较高的转换效率,产业化进程不断加速,降本增效的经济性也逐渐凸显。本轮光伏技术变革将由 P 型电池转向 N 型电池,TOPCon 工艺设备部分兼容 PERC,设备投资额相对较低,且生产工艺、设备成熟度相对较高,在这一轮 N型化浪潮中率先脱颖而出。图表图表1:2022-2030 年不同电池技术路线市场占比变化趋势年不同电池技术路线市场占比变化趋势 资料来源:CPIA,华泰研究 图表图表2:不同电池技术投资额对比不同电池技术投资额对比 图表图表3:不同电池技术效率空间不同电池技术效率空间 资料来源:PVinfolink,CPIA,华泰研究 资料来源:ELSEVIER,华泰研
11、究 TOPCon 部分工艺与设备可沿袭部分工艺与设备可沿袭 PERC,且设备投资额相对且设备投资额相对 HJT、ABC 等电池较低,在等电池较低,在 N型路线中落地难度相对较小型路线中落地难度相对较小。TOPCon 是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivated Contact)太阳能电池技术,可大幅提升 N 型电池的 Voc(光伏组件的开路电压)和转换效率。工艺路线差异主要体现在多晶硅生长及氧化层的制备上,目前主流的技术方案包括 LPCVD、PECVD、PVD 等。高质量的超薄氧化硅和重掺杂多晶硅的叠层结构,对全背表面实现了高效钝化,同时载流子
12、选择性地被收集,具有制备工艺简单、使用 N 型硅片无光致衰减问题和与传统高温烧结技术相兼容等优点。TOPCon 电池建立在 PERC电池的基础架构上,将衬底由P型转换为N型,并形成了背面钝化接触结构,所以与 PERC 的产线兼容性较高。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20222023E2024E2025E2027E2030EBSF电池PERC电池TOPCon电池异质结电池XBC电池MWT电池012345PERCTOPConHJTABC亿元/GW19%20%21%22%23%24%25%26%27%2020202120222023E2024E2030EPERCT
13、OPConHJT 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。4 电力设备与新能源电力设备与新能源 图表图表4:TOPCon+SE 电池结构示意图电池结构示意图 图表图表5:隧穿氧化层钝化接触结构的能带图隧穿氧化层钝化接触结构的能带图 资料来源:中来股份官网,华泰研究 资料来源:TOPCon 电池产业化技术研究,王子谦,2022,华泰研究 图表图表6:TOPCon 与与 PERC 的区别的区别 对比项目对比项目 PERC TOPCon 电池类型 P 型 N 型 效率及工艺 实验室效率 24.06%26.7%量产效率 23.5%25.3%以上 极限效率 24.5%28.7%生产情
14、况 双面率 75%85%+良品率 99%96%-98%,领先玩家接近 PERC 技术难度 低 较高 现有产线兼容性-兼容 PERC,可从 PERC 升级 主要工序数量 9-12 12-14 衰减 LID、PID、LETID 衰减 存在 LID、PID、LETID 衰减 LID、PID、LETID 衰减为零 首年衰减 2%1%资料来源:中来股份公司公告,晶科能源公司公告,华泰研究 1.2.TOPCon 具备多重优势,提效潜力大具备多重优势,提效潜力大 TOPCon 电池理论效率高,提效潜力大。电池理论效率高,提效潜力大。TOPCon 结构属于一维传输结构,载流子可以直接高效地通过氧化层进行一维纵
15、向传输,使得电流传输路径达到最短,避免了载流子在二维传输过程中引起的复合,降低了电池的串阻,使得电池具有更高的填充因子,因而可以获得更高的光电转换效率。在量产端,目前 TOPCon 量产效率 25.3%左右,叠加激光 SE、工艺优化等因素,我们预计今年年底 TOPCon 效率有望提升至 25.7%以上,较 PERC 效率23.5%提升明显。在实验室端,当前 TOPCon 实验室效率最高的厂家中来股份效率高达26.7%,采用 POPAID 技术,成功开发出硅片体区杂质萃取、区域多晶硅层、多晶硅膜氢含量调控、新型金属损伤修复及超栅线打印等多项前沿技术;晶科能源 182N 型 TOPCon实现 26
16、.4%转换效率,采用 LPCVD 技术。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。5 电力设备与新能源电力设备与新能源 图表图表7:TOPCon 实验室效率实验室效率 研发机构研发机构 转换效率转换效率 电池面积电池面积 时间时间 类型类型 技术路线技术路线 中来股份 26.70%-2023-04-10 M10 尺寸 N 型 J-TOPCon3.0 POPAID 晶科能源 26.40%331.24 2022-12-08 182N 型 LPCVD 晶科能源 26.10%331.24 2022-10-14 182N 型 LPCVD 天合光能 25.50%441 2022 210N
17、 型 PECVD 晶科能源 25.41%235.79 2021 182N 型 LPCVD 中来股份 25.40%330.15 2021 G12 大尺寸 N 型 J-TOPCon2.0 POPAID 隆基绿能 25.21%242.97 2021 P 型 LPCVD 晶科能源 24.90%235.8 2021 182N 型 LPCVD 晶科能源 24.40%267.5 2020 182N 型 LPCVD 阿特斯 23.81%246.44 2020 182N 型-天合光能 24.58%244.31 2020 210N 型 PECVD 中来股份 23.19%246.21 2019-Frauhofer
18、ISE 25.80%4 2017-Frauhofer ISE 24.50%100 2017-Frauhofer ISE 23.40%200 2018-资料来源:CPIA,各公司公告,华泰研究 TOPCon 提效路径清晰提效路径清晰,多种路径并行,多种路径并行。当前产业化 N 型双面 TOPCon 电池的最高效率与潜在效率仍然存在一定的距离,TOPCon 正面复合损失、光学损失、传输损失占比较大,是效率优化的主要方向。可以通过以下途径来提升 TOPCon 电池的效率:1)细化主栅,降低光学遮挡。)细化主栅,降低光学遮挡。正表面电极遮光损失影响,需优化细栅宽度,同时金属接触复合降低,降低光学遮挡。
19、可以提高 TOPCon 电池光吸收率、降低内部电阻损失,提高对隐裂和遮挡的容忍度。2)优化绒面,减少反射。)优化绒面,减少反射。优化绒面结构,采取倒金字塔形式能拥有更低的反射率从而提升。3)正面增加)正面增加 SE 技术,有效提升效率。技术,有效提升效率。SE 工艺也叫作选择性发射极技术,即通过在电极接触区进行高浓度掺杂,在光吸收区低浓度掺杂,来减少发射极附近接触电阻。正面金属接触复合影响 0.32%,需正面增加 SE 技术或金属区钝化接触优化,使发射极区 J0 降低。4)提高载流子通过率,降低背面光学损失。)提高载流子通过率,降低背面光学损失。可以使用具有极端功函数的材料或具有大的正或负固定
20、电荷的材料来控制载流子的表面浓度,提高载流子通过率,降低 TOPCon 背面光学损失。根据晶科能源官网发布的 TOPCon 光伏电池技术提效路径,未来 TOPCon 转换效率自 25%提升至 26%以上的主要方式包括:栅线宽度优化、金属复合提升、背面吸光优化,钝化优化、金属接触优化以及硅片品质提升,预计将分别在基准效率上提升 0.30%、0.30%、0.10%、0.15%、0.15%及 0.25%,最主要的两条效率提升路径是细栅宽度优化和金属复合提升。图表图表8:TOPCon 损失分布损失分布 图表图表9:TOPCon 效率优化效率优化 资料来源:正泰新能官网,华泰研究 资料来源:晶科能源官网
21、,华泰研究 正面复合损失26%光学损失19%正面传输损失18%体复合损失18%背面传输损失10%背面复合损失9%92%93%94%95%96%97%98%99%100%BSL栅线宽度优化金属复合提升背面吸光优化正面钝化提升金属接触提升硅片品质提升 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。6 电力设备与新能源电力设备与新能源 TOPCon 组件弱光效应和低衰减率可带来发电增益。组件弱光效应和低衰减率可带来发电增益。1)N 型电池拥有更高的内阻,更长的少子寿命,天然具有更优的弱光响应,故其组件在早晚及阴天等弱光下发电能力更强,TOPCon 电池因弱光效应而在每瓦发电量上高出双面
22、 PERC 电池约 0.5-1.0%左右。2)N型硅片大部分掺入的是磷元素,在材料中不会形成硼氧原子对,因而 N 型硅电池和组件的初始光诱导衰减几乎为零,故 TOPCon 电池全生命周期每瓦发电量高出 PERC 电池约3%4%。基于 N 型 TOPCon 组件更低的温度系数、更高的双面率、更低光致衰减等方面的发电性能优势,对比常规 P 型 PERC 组件可以在相同直流侧容量下理论上带来至少 3.5%的发电量增益,而实证项目数据显示 N 型组件单瓦发电量相比 P 型组件高出 5%左右,比理论增益更优异。图表图表10:N 型和型和 P 型型组件发电量及增益对比组件发电量及增益对比 组件型号组件型号
23、 装机容量(装机容量(MV)累计发电量(累计发电量(kWh)单瓦发电量(单瓦发电量(kWh/KW)相对增益相对增益(%)N 型 560Wp 2.52636 428291.5 169.53 P 型-1 545Wp 2.4525 395897.2 161.43 5.02%P 型-2 545Wp 2.41326 389089.1 161.23 5.15%资料来源:国电电力天津 30MW 项目,晶科能源公司公告,华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。7 电力设备与新能源电力设备与新能源 2.最佳技术路线尚未定型,最佳技术路线尚未定型,PECVD 和和 LPCVD 齐头并
24、进齐头并进 TOPCon 电池与电池与 PERC 电池工艺部分重叠,区别在于硼扩散和背面钝化接触层制备电池工艺部分重叠,区别在于硼扩散和背面钝化接触层制备。相比PERC 电池,TOPCon 电池的结构差异主要在于隧穿氧化层和多晶层。在 P 型电池的工艺基础上,TOPCon 电池将磷扩散改为硼扩散,增加隧穿层及多晶层的制备步骤,取消激光开槽工序。TOPCon 的主要制备工序分别为:1)清洗制绒)清洗制绒:通过在 N 型硅上形成金字塔绒面来增加硅片表面积、消去硅片切割的机械损伤层并利用焰光效应增加硅片的太阳光吸收;2)硼扩散)硼扩散:在 N 型硅表片制备 P+发射极形成 p-n 结;3)背面刻蚀及
25、抛光)背面刻蚀及抛光:去硅片除正面之外形成的BSG 来避免边缘形成 PN 结,导致载流子通过边缘造成电池片短路;4)钝化接触层制备)钝化接触层制备:制备隧穿氧化层和掺杂多晶硅层;5)前后表面减反射膜)前后表面减反射膜:在电池背面和正面制备 SiNx 减反射膜,并使用 ALD 进行正面氧化铝钝化;6)金属化)金属化:通过丝网印刷制备前后电极,再通过高温烧结形成欧姆接触。图表图表11:TOPCon 与与 PERC 电池结构差别示意图电池结构差别示意图 资料来源:正泰新能官网,华泰研究 图表图表12:TOPCon 与与 PERC 电池制备工艺差别示意图电池制备工艺差别示意图 资料来源:晶科能源官网,
26、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。8 电力设备与新能源电力设备与新能源 钝化接触层制备是钝化接触层制备是 TOPCon 电池的核心工艺。电池的核心工艺。TOPCon 电池与常规 N 型电池的前表面结构相似,关键区别在于后表面:TOPCon 电池生产中会在 N 型硅片的背面沉积一层 1-2nm 的氧化硅膜和一层 100-150nm 的掺杂非晶硅薄膜,非晶硅薄膜在后续退火过程中结晶性发生变化,由微晶非晶混合相转变为多晶,激活叠层薄膜的钝化性能,在叠层薄膜上沉积金属,就可以得到无需开孔的钝化接触结构。隧穿层氧化硅膜的主流制备方法包含 LPCVD、PECVD 和 A
27、LD,多晶硅层的制备从工序角度分为原位掺杂和非原位掺杂,制备方法包括LPCVD、PECVD、PVD 等。多晶硅层磷掺杂使多晶硅层磷掺杂使 TOPCon 电池获得良好的电电池获得良好的电性能。性能。磷掺杂方式有两种:原位掺杂和非原位掺杂,前者指在形成多晶硅膜的同时完成磷元素的掺杂,后者指在形成多晶硅膜后,通过扩散炉或者离子注入的方法进行磷掺杂。2.1.TOPCon 在隧穿层在隧穿层/掺杂多晶硅层的制备上存在多种路线掺杂多晶硅层的制备上存在多种路线 TOPCon 在在 PERC 电池基础上技术深化的核心是钝化,由“隧穿效应”通过隧穿氧化层实电池基础上技术深化的核心是钝化,由“隧穿效应”通过隧穿氧化
28、层实现。现。“隧穿效应”是指在量子尺度上,粒子直接穿过障碍物的“穿墙术”,TOPCon 电池的“墙”就是衬底背部的超薄氧化硅层。在界面浓度合适的情况下,这层超薄 SiO2的存在形成一道单向拦截,使得电子可以通过,但是少子(即空穴,流失电子所留下的空位)却不行。隧穿氧化层保证了电流的通畅,又缓解了正负电荷的复合,使得电池的开路电压升高。超薄二氧化硅隧穿层和掺杂多晶硅薄膜共同构成钝化接触结构,也称为电池背面钝化层。高掺杂的多晶硅层与 N 型硅基体间功函数差异引起界面处能带弯曲形成势垒,减少电子和空穴的复合,起到良好的化学钝化作用。图表图表13:隧穿层和多晶层处“隧穿效应”示意图隧穿层和多晶层处“隧
29、穿效应”示意图 图表图表14:开路电压开路电压-氧化硅薄膜厚度关系图氧化硅薄膜厚度关系图 资料来源:中来股份官网,华泰研究 资料来源:Effect of silicon oxide thickness on polysilicon based passivated contacts for high-efficiency crystalline silicon solar cells,Abhijit S.Kale,2018,华泰研究 隧穿效应效果与薄膜厚度强相关,隧穿氧化层的制备对膜的质量要求更高。隧穿效应效果与薄膜厚度强相关,隧穿氧化层的制备对膜的质量要求更高。在实验测试中,开路电压(Voc
30、)随着氧化层薄膜的厚度增加而逐渐提升,当薄膜厚度达到约 1.5nm 时,Voc 达到最大值约 740mV,隧穿效应达到最佳。之后随着薄膜厚度继续增加,Voc 开始显著下降,隧穿效应明显降低。为了生产效率最高的 TOPCon 电池,需要能在衬底背部准确沉积相应厚度的氧化硅薄膜层的工艺水平。目前,隧穿层的制备方法主要有三种技术路径:LPCVD低压化学气相沉积法、PECVD等离子体增强化学气相沉积法和 ALD原子层沉积法。1)LPCVD 法:法:硅烷 SiH4与氧气在 450-600下生成二氧化硅 SiO2,属于高温热氧法;2)PECVD 法:法:在等离子电子能量驱动下电离分解笑气 N2O 产生游离
31、氧分子作用于硅片表面,属于等离子体辅助N2O氧化法;3)ALD法:法:将氯化硅Si2Cl6在O2和O3的环境下生成SiO2。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。9 电力设备与新能源电力设备与新能源 多晶硅膜层主流制备方法分为多晶硅膜层主流制备方法分为 PECVD、LPCVD 和和 PVD 法。法。多晶硅膜层的制备方法主要有三种技术路径:LPCVD 低压化学气相沉积法、PECVD 等离子体增强化学气相沉积法和PVD 物理气相沉积法。1)LPCVD 法:法:使用硅烷(SiH4)的热分解制备多晶层,反应温度约为 600;2)PECVD 法:法:使用硅烷(SiH4)在电离分解出
32、 Si,反应温度约为 400;3)PVD 法:法:通过物理过程生成多晶硅层,反应温度约为 500。2.2.主流备制方案包括主流备制方案包括 LPCVD 与与 PECVD 两种,呈现齐头并进态势两种,呈现齐头并进态势 薄膜沉积路线之争在薄膜沉积路线之争在 LPCVD 和和 PECVD。LPCVD 是成熟度高的主流工艺,其控制简单,成膜厚度均匀性好、致密度高,但是成膜速率慢,且会产生绕镀问题,效率相对较低;PECVD技术在薄膜沉积、原位掺杂方面有更出色的效率,成膜速度快,且能避免绕镀沉积,但是存在成膜厚度均匀性差、纯度低的质量问题。具体来看:路线路线#1:LPCVD。LPCVD 设备主要由温控系统
33、、石英管、进出舟装置、真空和压力控制系统、流量及温度控制系统、安全保护系统、计算机控制等部分组成。LPCVD 法指首先在LPCVD 设备中使用热氧化法制备隧穿氧化层,再在同一设备中制备本征非晶硅层,最后使用扩散炉或离子注入设备完成磷掺杂。氧化硅层淀积过程中 LPCVD 炉室内温度设为700-750,从 TEOS 源中挥发出来的反应气体进入炉室后发生分解反应,反应产物中的SiO2 沉积附着在固体物质上,反应尾气 C2H4 和水蒸气以及未完全反应的气体绕过硅片在气流的推动下流向排气口排出炉室。图表图表15:LPCVD 成膜原理成膜原理 图表图表16:LPCVD 设备系统图设备系统图 资料来源:LP
34、CVD 法淀积 SiO2 薄膜的影响因素分析,范子雨,2020,华泰研究 资料来源:LPCVD 的原理与故障分析,张士伟,2014,华泰研究 LPCVD 法的优点在于技术成熟,缺点在于绕镀问题严重。法的优点在于技术成熟,缺点在于绕镀问题严重。LPCVD 的优点在于:1)技术成熟,已经量产验证,目前大规模应用在工业生产中;2)拥有极优的台阶覆盖性、良好的组成成分和结构控制性、较高的沉积速率等,不需要载离子气体,颗粒污染源较少,成本低、成品率高等优点;3)能在同一工序实现氧化层和本征非晶硅层的制备;4)生产膜层质量较高。LPCVD 缺点包括:1)绕镀问题较严重,且去除难度大;2)本征多晶硅沉积需
35、80min,再加上原位掺杂,总时长达 3h,耗时长;3)设备中石英管需频繁清洗和定期更换,产生较高的运维成本。路线路线#2:PECVD。PECVD 全称为等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition),可集氧化层制备、多晶硅层制备、磷原位掺杂三道工序于同一设备。在沉淀多晶硅层过程中,PECVD 工艺可以同时通入含杂质的气体,完成磷的均匀掺杂,集多晶硅层制备和磷掺杂于一步,这个过程称为原位磷掺杂。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。10 电力设备与新能源电力设备与新能源 PECVD 优点在于绕镀程度低,缺点
36、在于良率较低。优点在于绕镀程度低,缺点在于良率较低。PECVD 技术优点突出,包括:1)绕镀程度低,且易于清洗;2)可实现原位掺杂,节省工序。缺点在于技术成熟度不达 LPCVD,生产过程中易出现薄膜、粉尘等现象是制约 PECVD 产业化的难题。研究表明,非晶硅层中高浓度的氢(原子百分比10%)是导致膜层脱落的原因,高温下,氢原子快速溢出,内应力集中,膜层在界面处开裂剥落,钝化层质量显著下降。目前市面上通过改变沉积工艺以降低膜层氢含量等手段解决脱膜问题。图表图表17:PECVD 法制备法制备 SiO2薄膜的原理薄膜的原理 资料来源:PECVD 法制备 SiO2 膜均匀性研究,龙长林,2021,华
37、泰研究#其他路线。其他路线。此外,TOPCon 薄膜沉积还包括 PEALD/POPAID 两种路线,其中 PEALD 由微导纳米主导,POPAID 由中来股份为代表,目前两者相对小众。图表图表18:钝化接触层制备不同路线对比钝化接触层制备不同路线对比 LPCVD 法法 PECVD 法法 POPAID 法法 PEALD 法法 氧化层制备方法 LPCVD 热氧化法 PECVD PECVD ALD 多晶硅层制备方法 LPCVD PECVD PVD PECVD 磷掺杂 磷扩散 离子注入 原位掺杂 原位掺杂 原位掺杂 是否需退火 无需 需要 需要 需要 需要 成膜速率 5-8 nm/min(intrin
38、sic)1-3 nm/min(in-situ doping)10 nm/min(in-situ doping)10 nm/min(in-situ doping)WPH/台 单插:4300pcs,双插:8000pcs 4200pcs 8000pcs 绕镀情况 LAPLACE 水平插片:四周均匀、10mm 以内 竖直插片:四周不均匀,10=30mm 绕镀面积较小,边缘 2mm 以内 取决于上下镀膜方式以及载板设计,边缘 2mm 以内或边缘无膜 运行成本(石英件维护)石英舟寿命6 个月/清洗周期 15 天 石英管寿命 4-12 个月(不清洗+涂层)石英舟清洗周期 30-40run 板式运行方式,容易
39、掉片,开腔维护保养时间长,uptime 低 保养周期 30 天,保养时间 2 天;换靶材需要 3 天 良率 GW 量产良率97%-95%-优点(1)技术成熟,已实现大规模应用;(2)可同时设备制备氧化层和多晶硅层;(3)膜层质量高;(4)设备价格低廉(1)绕镀程度低,易清洗;(2)可实现原位掺杂,节省工序(1)无绕镀现象;(2)直接实现原位掺杂(1)绕镀程度低;(2)原位掺杂;(3)氧化硅膜层均匀度和致密度高;(4)原子级的厚度精确控制;(5)可在室温-400低温进行;(6)适合不同形状镀膜 缺点(1)绕镀问题严重且清洗困难;(2)无法原位掺杂;(3)设备中石英管需频繁清洗和定期更换 高温退火
40、爆膜现象导致钝化性能衰减(1)膜层均匀性难控制;(2)设备成本高(1)ALD 沉积速度慢(2)产能小 设备供应商 拉普拉斯、北方华创、普乐新能源、赛瑞达 捷佳伟创、金辰股份 微导纳米 江苏杰太 资料来源:PVinfolink,华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。11 电力设备与新能源电力设备与新能源 LPCVD 为当前量产玩家主线,为当前量产玩家主线,PECVD 为新玩家扩产主流选择。为新玩家扩产主流选择。目前,LPCVD 技术路径相对更为成熟,当前已成功量产 TOPCon 的工艺以 LP 路线为主,代表公司为晶科能源、钧达股份,设备供应商为拉普拉斯和北方华创
41、等。2022 年下半年,PECVD 路径得到行业内的广泛关注,以通威股份、天合光能和晶澳科技为代表的新 TOPCon 厂商纷纷加码PECVD 路径的产能,设备厂商主要为捷佳伟创、红太阳和金辰股份等。图表图表19:TOPCon 设备供应情况设备供应情况 TOPCon 工序工序 龙头厂商龙头厂商 主要厂商主要厂商 订单客户订单客户 清洗制绒清洗制绒+蚀刻蚀刻+正背面正背面 PE 捷佳伟创 北方华创、捷佳伟创 晶科能源、隆基绿能 背面隧穿层背面隧穿层+多晶硅多晶硅+掺磷掺磷 LPCVD 设备 拉普拉斯 拉普拉斯、北方华创 晶科能源、钧达股份 PECVD 设备 捷佳伟创 捷佳伟创、金辰股份 润阳科技、
42、晶澳科技、天合光能 PEALD 设备 微导纳米 微导纳米 通威股份 PVD 设备 杰太光电 杰太光电 中来股份、麦迪科技 丝网印刷丝网印刷 迈为股份 捷佳伟创、迈为股份 华晟新能源、东方日升等 SE 激光设备激光设备 捷佳创伟 海目星、帝尔激光 晶科能源、钧达股份 资料来源:PVinfolink,华泰研究 2.3.LPCVD 和和 PECVD 各有优劣势,总体看成本差异不大各有优劣势,总体看成本差异不大 LPCVD 饶镀问题相对更严重。饶镀问题相对更严重。在采用 LPCVD 法沉积 TOPCon 电池背面多晶硅时,会在电池的前表面边缘也会形成一层掺杂多晶硅层,被称为“绕镀层”,对电池的电性能与
43、光性能产生负面影响,从而降低电池效率,因此在完成多晶硅膜沉积后需对绕镀进行化学清洗处理。PECVD 法生成的绕镀现象仅出现在侧边及硅片正面边缘处,清洗成本较低,也可以通过凹槽设计基片台来匹配硅片尺寸避免绕镀现象。图表图表20:LPCVD 法中绕镀现象法中绕镀现象 图表图表21:PECVD 凹槽基片台与硅片尺寸匹配后解决绕镀问题凹槽基片台与硅片尺寸匹配后解决绕镀问题 资料来源:Silicon-based passivating contacts:The TOPCon route,Stefan W.Glunz,2021,华泰研究 资料来源:Silicon-based passivating con
44、tacts:The TOPCon route,Stefan W.Glunz,2021,华泰研究 LPCVD 额外新增石英件成本,额外新增石英件成本,PECVD 石墨舟有利有弊。石墨舟有利有弊。石英管和石英舟在沉积过程中会积累薄膜,达到一定厚度时会产生硅裂现象,降低薄膜均匀度。非晶硅层生长过程中,石英管和石英舟表面会覆盖非晶硅层,当从高温快速降温时,表面的非晶硅会产生应力,易导致石英件损毁。石英制品的损耗导致耗材成本高,同时也增加了清洗和更换石英制品的成本,伴有沉积薄膜质量下降的风险。根据拉普拉斯官网发布的数据,当前涂层石英可以将石英寿命提升至 6 个月以上,若同步优化涂层和石英加工工艺,目标寿
45、命可提升到 12 个月以上,石英件成本可控制在 1 分/W 以内。PECVD 路线使用石墨舟,拥有更低的制作成本和损耗率。但是由于石墨舟使用周期短(40 run)需要频繁清洗,导致实际生产中带来更多人工成本。另外,石墨舟清洗需要 HNO3,不利于企业的 ESG 评级,增加废水处理难度。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。12 电力设备与新能源电力设备与新能源 PECVD 与与 LPCVD 设备略有差异,整体设备略有差异,整体看看固定资产投资相近。固定资产投资相近。PECVD 路线的资本支出约为 1.6 亿元/GW,略低于 LPCVD 1.7 亿元/GW 的水平。主要差距
46、体现在 SSE 链式去 PSG+酸抛的环节,LPCVD 路线需要配置更多机台处理绕镀问题。PECVD 路线则需要尾气处理、饱和机台等额外配置。目前,生产 TOPCon 的设备陆续实现国产化,例如硼扩散炉、背面镀膜设备等。国内 LPCVD 路线已经过大规模量产验证较为成熟,PECVD 比重也在逐步提升。预计随着 LPCVD/PECVD 设备产线进一步扩大,规模效应进一步提升,设备造价将持续降低,前景广阔。图表图表24:PECVD 与与 LPCVD 每每 GW 设备投资成本设备投资成本 生产流程生产流程 设备设备 LPCVD 投资成本投资成本 LPCVD 机台数机台数 PECVD 投资成本投资成本
47、 PECVD 机台数机台数 清洗制绒+刻蚀 湿法设备 2200 万-2200 万-正面硼扩制结 扩散炉 1600 万-1600 万-激光掺杂 激光 se 2000 万-2000 万-LP+磷扩(含自动化)SSE 链式去 PSG+酸抛 3000-3500 万 1.6 磷扩/退火成本 2 LPCVD 成本(含舟损耗)2.9 自动化 清洗 1900 万 1.6 自动化 退火/扩散 2 自动化 LPCVD 2.9 SSE 链式去 PSG+酸抛 2000-2500 万 1.3 磷扩/退火成本 2 PE+退火(含自动化)PECVD 成本(不含舟清洗和饱和机台)2-3 PECVD 额外配置-尾气处理 3 P
48、ECVD 额外配置-饱和机台 0.19 自动化 清洗 1900 万 1.3 自动化 退火/扩散 2 自动化 PECVD 3 正面 AOx 沉积钝化 ALD 1200 万-1200 万-正背面 SiNx 沉积 PECVD 2700 万-2700 万-印刷/光注入 印刷固化/光注入设备 3000 万-3000 万-总计总计 约约 1.7 亿元亿元 约约 1.6 亿元亿元 资料来源:拉普拉斯,皇氏集团等公司公告,摩尔光伏官方公众号,华泰研究 图表图表22:LPCVD 石英管结构石英管结构 图表图表23:管式管式 PECVD 石墨舟结构石墨舟结构 资料来源:厦门博威先进材料有限公司官网,华泰研究 资料
49、来源:面向 TOPCon 晶体硅太阳电池产业应用的管式 PECVD 装备及其配套技术分析,曾俞衡,2022,华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。13 电力设备与新能源电力设备与新能源 3.TOPCon 较较 PERC 溢价明显,经济性逐渐体现溢价明显,经济性逐渐体现 3.1.销售端:销售端:TOPCon 相比相比 PERC 可获可获 0.1 元元/W 以上的溢价以上的溢价 3.1.1.终端接受度持续提升,终端接受度持续提升,TOPCon 较较 PERC 溢价逐渐拉开溢价逐渐拉开 TOPCon 逐步得到行业认可,销售溢价逐步放大。逐步得到行业认可,销售溢价逐步放
50、大。经过一年多市场培育期,下游客户对TOPCon 接受度显著提升,除了 TOPCon 招标份额增加外,TOPCon 较 PERC 溢价也明显提升,当前 TOPcon 较 PERC 销售溢价稳定在 0.1 元/W,较年初销售溢价显著提升。图表图表25:TOPCon 与与 PERC 电池差价(元电池差价(元/W)资料来源:PVinfolink,华泰研究 3.1.2.溢价源于高组件效率摊薄溢价源于高组件效率摊薄 BOS 成本,以及高双面率、低温度系数、低衰减率带来的成本,以及高双面率、低温度系数、低衰减率带来的发电量提升发电量提升 当前,PERC 电池的平均量产转化效率已经达到 23.50%,逼近理
51、论效率极限,提升空间已经相当有限。而新兴的 N 型电池具有很高的电池效率提升潜力。当前 TOPCon 电池效率已经达到 25.30%,预计 23 年底将提升至 25.70%。TOPCon 电池具有更优越的技术参数,双面率可达 85%,相比 PERC 提升约 10%;温度系数为-0.30%,有 0.05%的提升,进一步保证发电量;TOPCon 电池的首年衰减率约 1%,仅为 PERC 的 50%,之后年均衰减率约 0.4%(PERC 约为 0.45%),全周期发电量提升。图表图表26:TOPCon 和和 PERC 技术参数对比技术参数对比 技术参数技术参数 PERC(当前)(当前)TOPCon(
52、当前)(当前)23 年底年底 TOPCon 电池片效率%23.50%25.30%25.70%单片功率 W 10.36 11.16 11.33 单块组件理论功率 W 683.991 736.3818 748.0242 标称功率 W 670.38 707.15 733.14 温度系数(/C)-0.35%-0.30%-0.30%升温导致的功率损失 -7.0%-6.0%-6.0%正面输出功率(W)W 623.45 664.72 689.15 双面率%75%85%85%综合输出功率(W)W 670.21 721.22 747.73 注:以 210,66 版型为例 资料来源:CPIA,PVInfoLink
53、,Wind,Solarzoom,公司公告,环评公告,华泰研究 0.000.020.040.060.080.100.120.142023/2/152023/2/222023/3/12023/3/82023/3/152023/3/222023/3/292023/4/52023/4/122023/4/192023/4/262023/5/32023/5/102023/5/172023/5/242023/5/312023/6/72023/6/14182mmTOPCon电池片与PERC电池片的差价 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。14 电力设备与新能源电力设备与新能源 TOPC
54、on 溢价来源于更高的效率摊薄溢价来源于更高的效率摊薄 BOS 成本成本+生命周期中更多的发电量摊薄生命周期中更多的发电量摊薄 LCOE,据,据我们测算理论溢价可达我们测算理论溢价可达 0.15-0.2 元元/W。1)TOPCon 组件效率相比 PERC 组件端效率提升接近 1%,能带来 BOS 成本下降约 0.03 元/W;2)高双面率+低温度系数+低衰减,带来全生命周期中发电量提升,进而降低下游 LCOE,带来约 0.16 元/W 的溢价。溢价原因溢价原因#1:高转换效率带来电站:高转换效率带来电站 BOS 成本的摊薄。成本的摊薄。在电站系统中 BOS 成本是指除了光伏组件之外的成本,包括
55、支架、逆变器、电缆等设备成本和施工、维护、土地建设等其他相关成本。由于电池组件效率的提升,使得单位光伏组件面积的瓦数相应增高,在计算单瓦 BOS 成本时可以得到摊薄。在电站项目中,逆变器和箱变的价格是按瓦计价,因此组件效率提升不会摊薄这部分的成本。可以摊薄的 BOS 成本包括土建、支架、升压变电站等设备及安装费用,与面积具有强相关关系,随着效率提升而下降。参考莘县某 200MW 光伏项目,PERC 组件效率为 21.20%,TOPCon 组件效率为 22.10%,同容量项目所需 TOPCon组件块数较小,因此面积相关BOS成本可以得到摊薄。我们测算在电站建设中使用TOPCon组件可以降低 BO
56、S 成本约 0.03 元/W,因此因此 TOPCon 组件效率提升组件效率提升 BOS 成本摊薄对应成本摊薄对应 3分分/W 的溢价。的溢价。图表图表27:200MW 项目项目 BOS 单瓦费用拆分表(元单瓦费用拆分表(元/W)PERC TOPCon BOS 面积相关成本 升压变电站 0.32 0.31 支架价格 0.25 0.24 人工安装费 0.20 0.19 总计 0.77 0.74 BOS 固定成本 逆变器价格 0.07 0.07 变电箱价格 0.10 0.10 其他成本 0.75 0.75 总计 0.91 0.91 BOS 成本总计 1.68 1.65 成本优势成本优势 0.0313
57、 资料来源:阳光工匠光伏网,华泰研究 图表图表28:200MW 项目主要技术经济指标表项目主要技术经济指标表 项目构成项目构成 数量数量 项目构成项目构成 数量数量 光伏组件设备价格 元/Wp 1.81 装机规模 MWp 200 年利用小时数 h 1303 组件容量 Wp/块 545 工程总投资 万元 698985.85 年平均上网发电量 万 kWh 23821.68 单瓦投资 元/W 3.49 单位年发电量投资 元/kWh 2.93 资料来源:阳光工匠光伏网,华泰研究 溢价原因溢价原因#2:低衰减率:低衰减率&高双面率高双面率&低温度系数增益电站全生命周期发电量。低温度系数增益电站全生命周期
58、发电量。N 型组件拥有低衰减度的特性,由于采用硅片基底掺磷,掺磷的 N 型晶体硅中硼含量极低,削弱了硼氧对的影响,几乎无光致衰减。根据晶科能源 2021 年发布的 Tiger Neo N 型 TOPCon 产品白皮书,N 型 TOPCon 电池首年衰减率为 1%,PERC 电池首年衰减率为 2%,首年后年均衰减率 TOPCon 为 0.4%,低于 PERC 的 0.45%。双面率和温度系数方面,TOPCon 电池背面采用背面采用精细微处理和超薄隧穿钝化层技术,使得电池双面率能达到 80%左右(最高能达到 85%),双面 PERC 的双面率仅为 75%,折算至综合效率端 TOPCon 电池可以形
59、成 1-2%的发电增益。同时,TOPCon 电池具备更低的温度系数,得益于高开路电压,改善较高温度下的发电性能,发电能力提升明显。根据英利能源官网发布的数据,组件温度系数约为-0.30%/,相比 PERC 组件(温度系数约为-0.35%/)的平均工作温度低 1以上,尤其在高温地区,系统发电量将提升 2%以上。根据晶科能源 2023 年公布的阿拉善盟100MW 光伏沙漠治理项目,基于该项目实际发电量数据,对比结果显示,相较于常规 P 型PERC 组件,N 型组件在相同工况下带来了 4.90-5.62%的发电量增益。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。15 电力设备与新能源
60、电力设备与新能源 图表图表29:阿拉善盟光伏沙漠治理项目阿拉善盟光伏沙漠治理项目 N 型和型和 P 型组件发电量及增益对比型组件发电量及增益对比 对比方案对比方案 装机容量(装机容量(MWp)单千瓦发电量(单千瓦发电量(kWh)相对增益相对增益 P 型阵列 0.22672 28974.81 基准 1#N 型阵列 0.23712 31790.91 4.90%2#N 型阵列 0.23712 32005.00 5.62%资料来源:晶科能源公司公告,华泰研究 电站电站总发电量总发电量提升带来提升带来 TOPCon 组件溢价可达组件溢价可达 0.16 元元/W 以上。以上。以 25 年生命周期+100M
61、W总容量+年发电时长 1200h 测算,同效率下 TOPCon 相比 PERC 的衰减率低,全周期总发电量多约 0.48 亿度电,相比提升 1.73%的总发电量。若额外考虑高双面率+低温度系数的影响,假设两重因素一共为 TOPCon 带来 3%的发电增益,则叠加低衰减率后 TOPCon 相比 PERC 的总发电量多约 1.33 亿度电,相比提升 4.78%的总发电量。考虑到 TOPCON 更高发电量摊薄 LCOE,锚定 TOPCon 电站 IRR 为 PERC 组件电站项目水平,则可以测算出TOPCon 电站项目单位投资成本较 PERC 可实现溢价约 0.16 元/W。图表图表30:100MW
62、 PERC 与与 TOPCon 电站远期发电量对比电站远期发电量对比 第第 1 年年 第第 2 年年 第第 3 年年 第第 4 年年 第第 5 年年 第第 6 年年 第第 7 年年 第第 8 年年 第第 9 年年 PERC 117600 117060 116520 115980 115440 114900 114360 113820 113280 TOPCon(仅考虑衰减)118800 118320 117840 117360 116880 116400 115920 115440 114960 TOPCon(衰减率+双面率+温度系数)122364 121869.6 121375.2 1208
63、80.8 120386.4 119892 119397.6 118903.2 118408.8 第第 10 年年 第第 11 年年 第第 12 年年 第第 13 年年 第第 14 年年 第第 15 年年 第第 16 年年 第第 17 年年 第第 18 年年 PERC 112740 112200 111660 111120 110580 110040 109500 108960 108420 TOPCon(仅考虑衰减)114480 114000 113520 113040 112560 112080 111600 111120 110640 TOPCon(衰减率+双面率+温度系数)117914.
64、4 117420 116925.6 116431.2 115936.8 115442.4 114948 114453.6 113959.2 第第 19 年年 第第 20 年年 第第 21 年年 第第 22 年年 第第 23 年年 第第 24 年年 第第 25 年年 总发电量总发电量 发电增益发电增益 PERC 107880 107340 106800 106260 105720 105180 104640 2778000 基准基准 TOPCon(仅考虑衰减)110160 109680 109200 108720 108240 107760 107280 2826000 1.73%TOPCon(
65、衰减率+双面率+温度系数)113464.8 112970.4 112476 111981.6 111487.2 110992.8 110498.4 2910780 4.78%资料来源:华泰研究预测 3.2 成本端:成本端:TOPC 成本较成本较 PERC 差异已不大,量产性价比高差异已不大,量产性价比高 当前当前 TOPCon 较较 PERC 成本差异可控制在成本差异可控制在 3 分分/W 以内。以内。TOPCon 电池的硅片已经可以做到 130um,部分领先厂商已开始尝试 125-120um 硅片,在硅成本方面较 PERC 优势明显。非硅成本方面,由于 TOPCon 电池是天然的双面电池,银
66、浆耗量要高于 PERC 电池,其银浆成本要比 PERC 电池略高,设备折旧方面略贵于 PERC,综合看,当前领先 TOPCon 厂商电池/组件成本可以控制在相较 PERC 高 0.03 元/W 之内。考虑到 TOPCon 在销售端较PERC 有 0.1 元/W 的溢价,TOPCon 在盈利端较 PERC 可高 0.07 元/W,具备较强盈利能力,量产性价比高。TOPCon仍具降本潜力,或为未来两年内成本最低的仍具降本潜力,或为未来两年内成本最低的 N型电池。型电池。硅片薄片化将助力TOPCon电池硅片成本的下降,预计 TOPCon 电池硅片厚度有望在未来进一步下降至 120-125um,效率提
67、升亦将全面摊薄 TOPCon 成本。根据下表测算,我们预测在未来年年时间内,TOPCon 在多种 N 型电池技术路线中将具备成本优势。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。16 电力设备与新能源电力设备与新能源 图表图表31:光伏电池成本测算光伏电池成本测算 技术参数技术参数 单位单位 PERC(当前)(当前)TOPCon(当前)(当前)HJT(当前)(当前)23 年底年底 TOPCon 23 年底年底 HJT 25 年年 TOPCon 25 年年 HJT 硅片厚度 m 150.00 130.00 130.00 130.00 120.00 125.00 100.00 切片
68、良率%98.01%97.02%97.02%97.02%97.02%97.02%97.02%电池片效率%23.50%25.30%25.30%25.70%25.50%25.80%26.00%每 KG 方棒实际出片数 片 46.99 51.60 51.60 51.60 54.58 54.58 63.80 单片功率 W 10.36 11.16 11.16 11.33 11.25 11.38 11.47 单块组件理论功率 W 683.99 736.38 736.38 748.02 742.20 750.93 756.76 标称功率 W 670.38 707.15 721.73 733.14 738.34
69、 728.56 752.82 综合输出功率 W 670.21 721.22 745.78 747.73 762.95 743.06 777.91 成本测算成本测算 单位单位 PERC(当前)(当前)TOPCon(当前)(当前)HJT(当前)(当前)23 年底年底 TOPCon 23 年底年底 HJT 25 年年 TOPCon 25 年年 HJT 单瓦硅耗 g/W 2.18 1.85 1.85 1.82 1.73 1.71 1.45 硅料价格 元/kg 120.00 120.00 120.00 70.00 70.00 60.00 60.00 电池硅片成本合计电池硅片成本合计 元元/W 0.36
70、0.35 0.35 0.24 0.24 0.22 0.20 银浆成本银浆成本 元元/W 0.06 0.08 0.13 0.08 0.07 0.08 0.00 银浆耗量 mg/W 10.00 13.00 18.00 13.00 10.00 13.00 0.00 银浆价格 元/kg 6000.00 6000.00 7000.00 6000.00 6500.00 6000.00 6500.00 靶材成本靶材成本 元元/W 0.00 0.00 0.03 0.00 0.03 0.00 0.01 靶材耗量 mg/W 0.00 0.00 13.00 0.00 13.00 0.00 0.00 靶材 元/W 2
71、500.00 2500.00 2500.00 2500.00 2500.00 2500.00 2500.00 折旧成本折旧成本 元元/W 0.02 0.03 0.06 0.03 0.06 0.03 0.06 设备投资额 亿元/GW 1.30 1.60 3.80 1.60 3.50 1.50 3.76 设备折旧年限 年 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 电力成本电力成本 元元/W 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 电耗 KWh/KW 54.00 63.00 54.00 63.00 54.00 63.00 63.00 电价 元
72、/KWh 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 人工成本人工成本 元元/W 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 其他化学试剂其他化学试剂成本成本 元元/W 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 电池非硅成本合计电池非硅成本合计 元元/W 0.15 0.18 0.30 0.18 0.23 0.18 0.21 电池成本合计电池成本合计 元元/W 0.52 0.54 0.65 0.43 0.47 0.40 0.42 组件非硅成本合计组件非硅成本合计 元元/W 0.56 0.56 0.56 0.54 0.
73、55 0.52 0.52 一体化成本合计一体化成本合计 元元/W 1.08 1.09 1.21 0.97 1.02 0.92 0.93 资料来源:CPIA,PVInfoLink,Wind,Solarzoom,公司公告,环评公告,华泰研究预测 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。17 电力设备与新能源电力设备与新能源 4.产业化趋势明确,领先玩家技术红利逐步兑现产业化趋势明确,领先玩家技术红利逐步兑现 TOPCon 产能快速放量,产业化趋势明确产能快速放量,产业化趋势明确。根据我们不完全统计,2023 新增 TOPCon 产能超过 400GW,预计到 2024 年,TOP
74、Con 将超过 PERC 成为光伏电池技术新主线。1)通威股份:)通威股份:根据公司公告,公司眉山三期 8.5GW 已于 2022 年底投产,公司预计于 23年下半年将投产金堂青龙一期 16GW 项目和彭山一期 16GW 项目,年底 TOPCON 产能达到 40GW 左右。2)晶科能源:)晶科能源:公司加速布局 TOPCon 产能,截至 22 年底已形成 35GW TOPCon 产能,根据公司规划,海宁袁花 6.5GW 产能已于 23Q2 投产,楚雄约 6GW 产能计划将于 23Q3投产。此外,公司已经启动太原潇河 56GW 项目,计划分为四期投建,每期 14GW 电池产能。其中一期和二期预计
75、于 24 年年内投产,三期和四期于 2025 年内投产。3)隆基绿能:)隆基绿能:公司计划于 2023 年 Q3 投产鄂尔多斯 30GW 项目,并宣布鄂尔多斯电池项目将采取 N 型 TOPCon。公告中明确将导入公司研发的高效 N 型 TOPCon 电池技术,量产电池转换效率将达 25%以上,项目预计总投资额为 77.77 亿元,并预计项目建成达产后,可实现年均营业收入 179.90 亿,年均净利润 29.22 亿。4)晶澳科技:)晶澳科技:根据公司公告,公司目前宁晋已有 7.3GW 产能(其中 1.3GW 为中试线,新增 6GW 产能已于 5 月 18 日投产,预计七月可满产),七月份扬州的
76、一期 10GW 和曲靖一期 10GW 陆续投产,9 月份会有扬州的二期 10GW,石家庄和东台各 10GW 预计 23 年底或 24Q1 投产,今年年底 N 型产能达到 37.3GW 或以上。5)阿特斯:)阿特斯:宿迁一期 8GW 于 23 年 4 月出片,扬州 14GW 项目已于 2023 年 1 月开工,预计下半年开始生产,公司预计 23 年底 TOPCon 产能将达 30GW。6)天合光能:)天合光能:目前公司规划 2023 年产能 40GW,年内投产淮安 15GW 项目和青海一期5GW 项目,并预计远期落成青海二期 5GW 项目。7)钧达股份:钧达股份:公司 23 年 TOPCon 产
77、能规划达到 44GW,其中滁州两期项目共计 18GW 已于 2022 年投产。公司计划于 2023 年 Q3 陆续投产捷泰新能源高效电池项目,项目坐落于江苏涟水,涟水一期 13GW 项目已于今年 4 月末出片,目前已经启动涟水二期 13GW 产线建设,预计 23 年内投产。8)弘元绿能弘元绿能:公司拟在徐州投资 TOPCon 项目,产能共 24GW。一期预计于 2023 年中投产,带来 14GW 年产能,二期 10GW 产能将于一期建设后开工。9)仕净科技:)仕净科技:公司是光伏环保设备龙头,2023 年跨界横向发展 TOPCon 电池业务,拟投建宁国 24GW 项目,预计一期 18GW 项目
78、于 2023 年 11 月投产,年内完成产能爬坡。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。18 电力设备与新能源电力设备与新能源 图表图表32:22-25 年主要厂商产能投放表年主要厂商产能投放表 公司公司 产能地点产能地点 2021 2022 2023Q1 2023Q2 2023Q3 2023Q4 2024 2025 通威股份 TOPCon 汇总 9.5 9.5 9.5 25.5 41.5 98.5 98.5 眉山 TOPCon 中试 1 1 1 1 1 1 1 眉山三期 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 青龙一期 16 16 16 青龙二期 16
79、16 彭山一期 16 16 16 16 彭山二期 16 16 成都双流一期 25 25 晶科能源 TOPCon 汇总 24 35 41.5 47.5 47.5 75.5 103.5 合肥一期 8 8 8 8 8 8 8 合肥二期 8 8 8 8 8 8 8 海宁尖山一期 8 8 8 8 8 8 8 海宁尖山二期 11 11 11 11 11 11 楚雄一期 6 6 6 6 海宁袁花改造产能 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 太原潇河一期 14 14 太原潇河二期 14 14 太原潇河三期 14 太原潇河四期 14 隆基绿能 TOPCon 汇总 30 30 92 92 西咸 50 50 铜
80、川 12 12 鄂尔多斯 30 30 30 30 晶澳科技 TOPCon 汇总 1.3 1.3 17.3 27.3 47.3 67.3 67.3 宁晋 1.3 1.3 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 曲靖一期 10 10 10 10 石家庄 10 10 10 东台 10 10 曲靖二期 10 10 扬州 10 10 20 20 20 阿特斯 TOPCon 汇总 8 16 30 36 36 宿迁一期 8 8 8 8 8 宿迁二期 6 6 泰国三期 8 8 8 8 扬州 14 14 14 天合光能 TOPCon 汇总 8 8 13 28 33 33 33 青海一期 5 5 5 5 5 青海
81、二期 5 5 5 淮安一期 5 5 5 5 淮安二期 10 10 10 10 宿迁三期 8 8 8 8 8 8 8 钧达股份 TOPCon 汇总 8 18 31 31 44 44 44 滁州一期 8 8 8 8 8 8 8 滁州二期 10 10 10 10 10 10 江苏涟水一期 13 13 13 13 13 江苏涟水二期 13 13 13 弘元绿能 TOPCon 汇总 14 14 24 24 徐州二期 14 14 14 14 徐州三期 10 10 仕净科技 TOPCon 汇总 9 24 24 宁国 9 24 24 资料来源:各公司公告,华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,
82、请务必一起阅读。19 电力设备与新能源电力设备与新能源 作为当前性价比最高的 N 型电池路线,TOPCon 属于优质且稀缺产能,全年将保持供不应求态势,盈利溢价有望持续保持。TOPCon 产业化趋势明确,大量玩家纷纷布局 TOPCon产线。根据我们不完全统计,2023新增TOPCon产能超过400GW,预计到2024年,TOPCon将超过 PERC 成为光伏电池技术新主线。从产量口径看,我们预计今年 TOPCon 产出100GW 左右,占电池总产出的 20%-30%。产业技术迭代周期中,率先实现技术研发与量产的领先电池组件厂商有望充分享受新技术带来的超额收益。风险提示风险提示 TOPCon 投
83、产进度低于预期。投产进度低于预期。TOPCon 产线项目投资额高、周期长,后续扩产进度可能低于预期,影响企业全年出货量。HJT 等新电池片技术进展超预期。等新电池片技术进展超预期。目前行业研发进度加速,后续若出现性能和成本优于TOPCon 的电池技术,那么可能会影响对 TOPCon 电池的需求。行业需求不及预期。行业需求不及预期。TOPCon 产能扩张速度快,后续如果装机需求与扩产不匹配,那么TOPCon 电池与组件盈利能力会受到影响。行业竞争加剧。行业竞争加剧。TOPCon 产能增速较快,布局产能企业较多,后续可能出现行业竞争加剧的风险。图表图表33:报告涉及公司及代码报告涉及公司及代码 公
84、司名称公司名称 代码代码 中来股份 300393 CH 晶科能源 688223 CH 天合光能 688599 CH 隆基绿能 601012 CH 阿特斯 688472 CH 捷佳伟创 300724 CH 拉普拉斯 未上市 微导纳米 688147 CH 杰太光电 未上市 迈为股份 300751 CH 北方华创 002371 CH 金辰股份 603396 CH 科隆威 未上市 海目星 688559 CH 帝尔激光 300776 CH 晶澳科技 002459 CH 聆达股份 300125 CH 通威股份 600438 CH 华晟新能源 未上市 润阳科技 300920 CH TCL 中环 002129
85、 CH 钧达股份 002865 CH 正泰电器 601877 CH 弘元绿能 603185 CH 仕净科技 301030 CH 普乐新能源 未上市 赛瑞达 未上市 资料来源:Wind,华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。20 电力设备与新能源电力设备与新能源 免责免责声明声明 分析师声明分析师声明 本人,申建国、边文姣、周敦伟,兹证明本报告所表达的观点准确地反映了分析师对标的证券或发行人的个人意见;彼以往、现在或未来并无就其研究报告所提供的具体建议或所表迖的意见直接或间接收取任何报酬。一般声明及披露一般声明及披露 本报告由华泰证券股份有限公司(已具备中国证监会
86、批准的证券投资咨询业务资格,以下简称“本公司”)制作。本报告所载资料是仅供接收人的严格保密资料。本报告仅供本公司及其客户和其关联机构使用。本公司不因接收人收到本报告而视其为客户。本报告基于本公司认为可靠的、已公开的信息编制,但本公司及其关联机构(以下统称为“华泰”)对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告所载的意见、评估及预测仅反映报告发布当日的观点和判断。在不同时期,华泰可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。同时,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。以往表现并不能指引未来,未来回报并不能得到保证,并存在损失本金的可能。华泰不保证本报告所含信息保
87、持在最新状态。华泰对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司不是 FINRA 的注册会员,其研究分析师亦没有注册为 FINRA 的研究分析师/不具有 FINRA 分析师的注册资格。华泰力求报告内容客观、公正,但本报告所载的观点、结论和建议仅供参考,不构成购买或出售所述证券的要约或招揽。该等观点、建议并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时候均不构成对客户私人投资建议。投资者应当充分考虑自身特定状况,并完整理解和使用本报告内容,不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,华泰及作者均不承担任
88、何法律责任。任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。除非另行说明,本报告中所引用的关于业绩的数据代表过往表现,过往的业绩表现不应作为日后回报的预示。华泰不承诺也不保证任何预示的回报会得以实现,分析中所做的预测可能是基于相应的假设,任何假设的变化可能会显著影响所预测的回报。华泰及作者在自身所知情的范围内,与本报告所指的证券或投资标的不存在法律禁止的利害关系。在法律许可的情况下,华泰可能会持有报告中提到的公司所发行的证券头寸并进行交易,为该公司提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务或向该公司招揽业务。华泰的销售人员、交易人员或其他专业人士可能会依据不同假设和标
89、准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。华泰没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。华泰的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。投资者应当考虑到华泰及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突。投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一信赖依据。有关该方面的具体披露请参照本报告尾部。本报告并非意图发送、发布给在当地法律或监管规则下不允许向其发送、发布的机构或人员,也并非意图发送、发布给因可得到、使用本报告的行为而使华泰违反或受制于当地法律或监管规则的机构或人员。本报告
90、版权仅为本公司所有。未经本公司书面许可,任何机构或个人不得以翻版、复制、发表、引用或再次分发他人(无论整份或部分)等任何形式侵犯本公司版权。如征得本公司同意进行引用、刊发的,需在允许的范围内使用,并需在使用前获取独立的法律意见,以确定该引用、刊发符合当地适用法规的要求,同时注明出处为“华泰证券研究所”,且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。本公司保留追究相关责任的权利。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。中国香港中国香港 本报告由华泰证券股份有限公司制作,在香港由华泰金融控股(香港)有限公司向符合证券及期货条例及其附属法律规定的机构投资者和专业投
91、资者的客户进行分发。华泰金融控股(香港)有限公司受香港证券及期货事务监察委员会监管,是华泰国际金融控股有限公司的全资子公司,后者为华泰证券股份有限公司的全资子公司。在香港获得本报告的人员若有任何有关本报告的问题,请与华泰金融控股(香港)有限公司联系。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。21 电力设备与新能源电力设备与新能源 香港香港-重要监管披露重要监管披露 华泰金融控股(香港)有限公司的雇员或其关联人士没有担任本报告中提及的公司或发行人的高级人员。隆基绿能(601012 CH)、捷佳伟创(300724 CH)、TCL 中环(002129 CH):华泰金融控股(香港)有
92、限公司、其子公司和/或其关联公司实益持有标的公司的市场资本值的 1%或以上。有关重要的披露信息,请参华泰金融控股(香港)有限公司的网页 https:/.hk/stock_disclosure 其他信息请参见下方“美国“美国-重要监管披露”重要监管披露”。美国美国 在美国本报告由华泰证券(美国)有限公司向符合美国监管规定的机构投资者进行发表与分发。华泰证券(美国)有限公司是美国注册经纪商和美国金融业监管局(FINRA)的注册会员。对于其在美国分发的研究报告,华泰证券(美国)有限公司根据1934 年证券交易法(修订版)第 15a-6 条规定以及美国证券交易委员会人员解释,对本研究报告内容负责。华泰
93、证券(美国)有限公司联营公司的分析师不具有美国金融监管(FINRA)分析师的注册资格,可能不属于华泰证券(美国)有限公司的关联人员,因此可能不受 FINRA 关于分析师与标的公司沟通、公开露面和所持交易证券的限制。华泰证券(美国)有限公司是华泰国际金融控股有限公司的全资子公司,后者为华泰证券股份有限公司的全资子公司。任何直接从华泰证券(美国)有限公司收到此报告并希望就本报告所述任何证券进行交易的人士,应通过华泰证券(美国)有限公司进行交易。美国美国-重要监管披露重要监管披露 分析师申建国、边文姣、周敦伟本人及相关人士并不担任本报告所提及的标的证券或发行人的高级人员、董事或顾问。分析师及相关人士
94、与本报告所提及的标的证券或发行人并无任何相关财务利益。本披露中所提及的“相关人士”包括 FINRA 定义下分析师的家庭成员。分析师根据华泰证券的整体收入和盈利能力获得薪酬,包括源自公司投资银行业务的收入。隆基绿能(601012 CH)、捷佳伟创(300724 CH)、TCL 中环(002129 CH):华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司实益持有标的公司某一类普通股证券的比例达 1%或以上。华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司,及/或不时会以自身或代理形式向客户出售及购买华泰证券研究所覆盖公司的证券/衍生工具,包括股票及债券(包括衍生品)华泰证券研究所覆盖公司的证券/衍生工
95、具,包括股票及债券(包括衍生品)。华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司,及/或其高级管理层、董事和雇员可能会持有本报告中所提到的任何证券(或任何相关投资)头寸,并可能不时进行增持或减持该证券(或投资)。因此,投资者应该意识到可能存在利益冲突。评级说明评级说明 投资评级基于分析师对报告发布日后 6 至 12 个月内行业或公司回报潜力(含此期间的股息回报)相对基准表现的预期(A 股市场基准为沪深 300 指数,香港市场基准为恒生指数,美国市场基准为标普 500 指数),具体如下:行业评级行业评级 增持:增持:预计行业股票指数超越基准 中性:中性:预计行业股票指数基本与基准持平 减持:减持
96、:预计行业股票指数明显弱于基准 公司评级公司评级 买入:买入:预计股价超越基准 15%以上 增持:增持:预计股价超越基准 5%15%持有:持有:预计股价相对基准波动在-15%5%之间 卖出:卖出:预计股价弱于基准 15%以上 暂停评级:暂停评级:已暂停评级、目标价及预测,以遵守适用法规及/或公司政策 无评级:无评级:股票不在常规研究覆盖范围内。投资者不应期待华泰提供该等证券及/或公司相关的持续或补充信息 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。22 电力设备与新能源电力设备与新能源 法律实体法律实体披露披露 中国中国:华泰证券股份有限公司具有中国证监会核准的“证券投资咨询”
97、业务资格,经营许可证编号为:941011J 香港香港:华泰金融控股(香港)有限公司具有香港证监会核准的“就证券提供意见”业务资格,经营许可证编号为:AOK809 美国美国:华泰证券(美国)有限公司为美国金融业监管局(FINRA)成员,具有在美国开展经纪交易商业务的资格,经营业务许可编号为:CRD#:298809/SEC#:8-70231 华泰证券股份有限公司华泰证券股份有限公司 南京南京 北京北京 南京市建邺区江东中路228号华泰证券广场1号楼/邮政编码:210019 北京市西城区太平桥大街丰盛胡同28号太平洋保险大厦A座18层/邮政编码:100032 电话:86 25
98、83389999/传真:86 25 83387521 电话:86 10 63211166/传真:86 10 63211275 电子邮件:ht- 电子邮件:ht- 深圳深圳 上海上海 深圳市福田区益田路5999号基金大厦10楼/邮政编码:518017 上海市浦东新区东方路18号保利广场E栋23楼/邮政编码:200120 电话:86 755 82493932/传真:86 755 82492062 电话:86 21 28972098/传真:86 21 28972068 电子邮件:ht- 电子邮件:ht- 华泰金融控股(香港)有限公司华泰金融控股(香港)有限公司 香港中环皇后大道中 99 号中环中心 58 楼 5808-12 室 电话:+852-3658-6000/传真:+852-2169-0770 电子邮件: http:/.hk 华泰证券华泰证券(美国美国)有限公司有限公司 美国纽约公园大道 280 号 21 楼东(纽约 10017)电话:+212-763-8160/传真:+917-725-9702 电子邮件:Huataihtsc- http:/www.htsc- 版权所有2023年华泰证券股份有限公司