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光伏设备 电力设备行业N型产业化进度:TOPCon抢跑领衔N型放量经济效益先行-221026(29页).pdf

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光伏设备 电力设备行业N型产业化进度:TOPCon抢跑领衔N型放量经济效益先行-221026(29页).pdf

1、 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 Table_Info1Table_Info1 光伏设备光伏设备/电力设备电力设备 Table_Date 发布时间:发布时间:2022-10-26 Table_Invest 优于大势优于大势 上次评级:优于大势 Table_PicQuote 历史收益率曲线 Table_Trend涨跌幅(%)1M 3M 12M 绝对收益 0%-15%-19%相对收益 4%-3%6%Table_Market 行业数据 成分股数量(只)262 总市值(亿)60447 流通市值(亿)30856 市盈率(倍)52.26 市净率(倍)4.08 成分股总营收(亿)1

2、8354 成分股总净利润(亿)1145 成分股资产负债率(%)57.53 Table_Report 相关报告 机械板块 2021 年和 2022Q1 总结-20220510 Table_Author 证券分析师:刘军证券分析师:刘军 执业证书编号:S0550516090002 Table_Title 证券研究报告/行业深度报告 TOPCon 抢跑抢跑领衔领衔 N 型放量,经济型放量,经济效益先行效益先行-N 型型产业化进度产业化进度 报报告摘要:告摘要:Table_Summary N 型替代型替代 P 型电池演绎加速,开启放量元年。型电池演绎加速,开启放量元年。根据

3、CPIA 发布的 2021 年光伏产业发展线路图 PERC 占比 91.2%,但目前 PERC 转换效率的升级空间较小,新技术释放需求迫切,主要以 N-TOPCon、N-HJT 和 IBC 三大技术路线为主。从扩产规模角度来看,N-TOPCon 和 N-HJT 均已到达百 GW 级别,产业化进度较快。N-TOPCon VS N-HJT。效率端:。效率端:实验室效率上,晶科 N-TOPCon 达到26.10%,隆基绿能 HJT 为 26.50%,迈为联合 SunDrive 低铟铜电镀与低铟银包铜 HJT 分别达到 25.94%与 25.62%;量产效率方面,先导智能TOPCon 量产效率突破 2

4、5%;东方日升 HJT 中试平均效率达到 25.2%;华晟目标导入双面微晶 HJT 达成量产效率 25.5%。成本端成本端:目前在硅片成本上 HJT 较 TOPCon 有 15-20 微米左右的薄片优势,但在非硅成本上银浆耗量接近 PERC 的两倍,同时设备投资额约 3-4 亿元/GW,高于PERC-1.2-1.5 亿元/GW 和 TOPCon 的 1.6-1.8 亿元/GW。HJT 硅片端的减薄优势难以覆盖非硅成本的劣势。而 TOPCon 当前正在快速导入 135m 并有望降低至 120m,较 PERC 主流的 155-160 微米厚度同样具备减薄优势。根据 PV InfoLink 测算目前

5、 N-TOPCon 组件端成本较 PERC高 0.02-0.06 元/瓦,并有望成本持平。结合目前 N-TOPCon 组件端 0.1 元/瓦左右的溢价,N-TOPCon 已经具备较强的盈利能力。当前当前 TOPCon 或或为为设备投资设备投资最优解。最优解。我们认为现阶段 TOPCon 与 HJT的量产效率并未拉开明显差距(小于 1%),但金属化成本上存在巨大差异,HJT 的效率、薄片化和叠层优势暂未显现。但 HJT 降本路径明确,若后续拉开与 TOPCon 的薄片化进度,同时银包铜/铜电镀、钢板印刷/激光转印等技术导入量产,则 HJT 可以实现快速降本反超 TOPCon。TOPCon 设备选

6、择:设备选择:目前 TOPCon 主流量产路线仍然以 LPCVD 和PECVD 技术为主。LPCVD+磷扩占据上半年 90%的出货,目前行业占比约 67%,设备成熟度高但存在绕镀问题;PECVD 路线目前行业占比约为 24%,PECVD 优势在于绕镀问题小,单台产能大。同时 PECVD 也可结合 PEALD 达到较好均匀性和致密性的氧化硅层。目前 LP 和 PE 路线CAPEX 接近,若后续 PE 路线良率优于 LP 叠加大产能和少绕镀优势或将成为扩产主流。考虑到 N 型技术转型,我们预计今明两年为电池设备扩产高峰期,对应 TOPCon 设备市场空间约 119.65 亿元和 213.05 亿元

7、。风险提示:风险提示:TOPCon 扩产不及预期;硅料价格波动风险;TOPCon 降本不及预期 -50%-40%-30%-20%-10%0%10%2021/102022/12022/42022/7电力设备沪深300 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 2/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 目目 录录 1.PERC 电池接近效率极限,电池技术迭代需求迎爆发电池接近效率极限,电池技术迭代需求迎爆发.4 1.1.N 型效率进展超预期,型效率进展超预期,TOPCon 成本有望打平成本有望打平 PERC.4 1.1.1.效率端:效率端:PERC 电池增效放缓,更新换代时机已

8、至电池增效放缓,更新换代时机已至.6 1.1.2.成本端:电池片减薄助力成本端:电池片减薄助力 N 型降本,型降本,TOPCon 成本有望打平成本有望打平 PERC.8 1.2.发电端实证:发电端实证:TOPCon 组件发电增益明显,组件溢价空间增加组件发电增益明显,组件溢价空间增加.12 1.3.Topcon 降本增效路径降本增效路径.14 1.3.1.降本路径降本路径.14 1.3.2.增效路径增效路径.15 2.Topcon 多种技术路线并存,多种技术路线并存,PECVD 潜力值得期待潜力值得期待.16 2.1.TOPCon 核心工艺核心工艺-沉积氧化硅与多晶硅层沉积氧化硅与多晶硅层.1

9、6 2.2.Topcon 主流量产路线主流量产路线.17 2.3.市场空间测市场空间测算算.21 2.3.1.Topcon 各技术路线固定资产投入各技术路线固定资产投入 CAPEX 对比对比.21 2.4.Topcon 设备市场空间设备市场空间.22 3.相关标的相关标的.23 3.1.捷佳伟创捷佳伟创-光伏设备龙头,三合一光伏设备龙头,三合一 PECVD 设备潜力值得期待设备潜力值得期待.23 3.2.海目星海目星-在手订单充足,在手订单充足,TOPCon 微损设备打开全新增长极微损设备打开全新增长极.24 3.3.帝尔激光帝尔激光-光伏激光设备龙头,激光转印技术蓄势待发光伏激光设备龙头,激

10、光转印技术蓄势待发.25 4.风险提升风险提升.27 图表目录图表目录 图图 1:PN 结示意图结示意图.4 图图 2:晶硅电池发展历史:晶硅电池发展历史.5 图图 3:Topcon 钝化层示意图钝化层示意图.5 图图 4:HJT 钝化效应钝化效应.5 图图 5:PERC 量产效率发展路线量产效率发展路线.6 图图 6:Topcon 量产效率量产效率.7 图图 7:HJT 量产效率量产效率.7 图图 8:2022 年硅料价格走势年硅料价格走势.8 图图 9:2022 年年 PERC 电池片报价电池片报价(元元/瓦瓦).8 图图 10:2022 年硅片价格年硅片价格(元元/瓦瓦).8 图图 11

11、:HJT 减薄路径减薄路径.9 图图 12:各技术路线组件端成本测算:各技术路线组件端成本测算(元元/瓦瓦).9 图图 13:TOPCon 产能产能(不完全统计不完全统计).11 图图 14:正泰新能:正泰新能 TOPCon 组件衰减率组件衰减率.12 图图 15:N 型组件产品功率型组件产品功率(瓦瓦).12 图图 16:电站发电增益实证:电站发电增益实证.13 OYbWkWkZfWhZoO1VnUtUaQcM8OpNpPnPmOeRqRmMkPtRoR9PrQrRNZsOtNvPtQmO 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 3/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度

12、 图图 17:TOPCon 单瓦发单瓦发电量增益拆分电量增益拆分.13 图图 18:TOPCon 成本分析成本分析.14 图图 19:TOPCon 降本方向降本方向.14 图图 20:LPCVD 石英舟及双插技术降本技术路线石英舟及双插技术降本技术路线.14 图图 21:TOPCon 效率提升路径效率提升路径.15 图图 22:TOPCon 未来发展路径未来发展路径.15 图图 23:TOPCon 电池氧化硅层和多晶硅层制备路径电池氧化硅层和多晶硅层制备路径.16 图图 24:TOPCon 量产路线量产路线.17 图图 25:TOPCon 电池电池 LPCVD 和和 PECVD 法法 CAPE

13、X 对比对比.21 图图 26:中来:中来 8GW POPAID 路线路线 TOPCon 电池设备投资额电池设备投资额.21 图图 27:TOPCon 设备空间测算设备空间测算.22 图图 28:捷佳伟创营业收入:捷佳伟创营业收入.23 图图 29:捷佳伟创归母净利润:捷佳伟创归母净利润.23 图图 30:捷佳伟创销售毛利率和净利率:捷佳伟创销售毛利率和净利率(%).23 图图 31:捷佳伟创期间费用率:捷佳伟创期间费用率(%).23 图图 32:捷佳伟创:捷佳伟创 PE-Poly 设备设备.24 图图 33:捷佳伟创钙钛矿:捷佳伟创钙钛矿 RPD 镀膜设备镀膜设备.24 图图 34:海目星营

14、业收入:海目星营业收入.24 图图 35:海目星归母净利润:海目星归母净利润.24 图图 36:全自动激光掺杂设备:全自动激光掺杂设备.25 图图 37:海目星定增预案:海目星定增预案.25 图图 38:帝尔激光营业收入:帝尔激光营业收入.25 图图 39:帝尔激光归母净利润:帝尔激光归母净利润.25 图图 40:激光转印:激光转印-填充工艺填充工艺.26 图图 41:激光转印:激光转印-转印工艺转印工艺.26 表表 1:2022 年上半年晶硅电池实验室效率记录年上半年晶硅电池实验室效率记录.7 表表 2:HJT、TOPCon 与与 PERC 比较比较.10 表表 3:2022 年部分年部分

15、N-TOPCon 组件招标情况组件招标情况.13 表表 4:薄膜沉积设备对比:薄膜沉积设备对比.16 表表 5:TOPCon 电池电池 Poly 层沉积可选设备层沉积可选设备.18 表表 6:TOPCon 隧穿层沉积选择隧穿层沉积选择.19 表表 7:TOPCon 量产线路对比量产线路对比.20 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 4/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 1.PERC 电池接近效率极限,电池技术迭代需求迎爆发电池接近效率极限,电池技术迭代需求迎爆发 1.1.N 型效率进展超预期,型效率进展超预期,TOPCon 成本有望打平成本有望打平 PERC 发电

16、原理发电原理-PN 结。结。太阳能电池利用光生伏特效应将太阳辐射直接转化为电能,其中发电的关键在于制备 PN 结。光线照射提供能量使得 P 型硅和 N 型硅中的电子从共价键中激发,由此产生电子-空穴对。当 P 型和 N 型半导体结合时会产生一个特殊的薄层界面,界面 P 型侧带负电,N 型侧带正电。这是由于 N 型半导体区域电子浓度较高,P 型半导体空穴浓度很高(带正电),形成浓度差。N 型区域电子扩散到 P 区,P 型区域空穴扩散到 N 区,形成了 N 指向 P 的“内电场”,从而阻止了扩散进行,达到平衡后这个薄层就形成了电势差,从而形成 PN 结。图图 1:PN 结示意图结示意图 数据来源:

17、Energy harvesting technologies in roadway and bridge for different applicationsA comprehensive review,东北证券 太阳能电池分类。太阳能电池分类。根据基底硅片不同可以分为 P 型电池和 N 型电池。P 型电池就是在 P 型硅片(掺杂 3 价元素)制备 n+/p 结构的电池,P 型电池使用磷扩散工艺,主要代表为早期的铝背场电池和目前主流的 PERC 电池,极限转换效率为 24.5%。2015年之前,BSF 电池占据 90%市场,2016 年 PERC 电池开始发力,到 2020 年 PERC电池占

18、比超过 85%。P 型电池工艺比较简单、成本低但是面临效率提升瓶颈。N 型电池结构优化,具备更高的效率潜力。型电池结构优化,具备更高的效率潜力。N 型电池则使用硼扩散工艺,在 N 型硅片(掺杂 5 价元素)上制备 p+/n 结构,主要代表有 TOPCon 和 HJT,与 P 型电池相比具有转换率高、温度系数低、双面率高以及载流子寿命高等优点。TOPCon 和 HJT的极限转换效率分别为 28.7%和 27.5%,远超目前主流 PERC 电池 24.5%极限效率。重要技术延伸重要技术延伸-IBC 电池。电池。IBC,交叉指式背接触电池技术将 P/N 结、基底与发射区的接触电极以交指形状做在电池背

19、面,是光伏电池的重要技术发展路径也可制备 N型电池,目前代表产品有隆基的 P 型 HPBC 和爱旭 N 型 ABC,类 IBC 电池布局玩家较少,同时隆基在 TOPCon 与HJT 技术路线上均有布局,相较于 TOPCon 与HJT,IBC 电池未来可能随着 N 型叠层技术需求的出现进一步放量,如 HBC/TBC 电池。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 5/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 图图 2:晶硅电池发展历史:晶硅电池发展历史 数据来源:一道新能,东北证券 整面钝化技术引领第三代整面钝化技术引领第三代 N 型电池型电池-TOPCon 与与 HJT。201

20、5 年前后,PERC 电池通过在背面沉积氧化铝以及双面沉积氮化硅获得优异的界面钝化效果,成功从传统的铝背场电池中接过了光伏电池的接力棒。到了第三代,隧穿氧化层电池,TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact),是 2013 年在第 28 届欧洲 PVSEC 光伏大会上由德国 Fraunhofer 太阳能研究所首次提出,首先在背面制备一层 1-2nm 的隧穿氧化层,然后再沉积一层掺杂多晶硅共同形成钝化接触结构,给硅片背面提供了良好的界面钝化;本征薄膜异质结电池,HJT(Heterojunction with Intrinsic Thin-film),具备对称双面

21、电池结构,中间为 N 型硅,在正面沉积本征非晶硅薄膜和 P 型非晶硅薄膜形成 PN 结,背面沉积本征非晶硅薄膜和 N 型非晶硅薄膜,由于非晶硅导电性较差,最后在两侧沉积透明导电薄膜 TCO 进行导电,凭借优异的钝化技术,N 型电池的转换效率显著提升。图图 3:Topcon 钝化层示意图钝化层示意图 图图 4:HJT 钝化效应钝化效应 数据来源:正泰新能,东北证券 数据来源:Solar Energy Materials and Solar Cells,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 6/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 叠层电池叠层电池不断刷新极限效率

22、。不断刷新极限效率。由于不同区间光的波长不同,不同材料对光的吸收能力不同,可以通过机械堆叠的方式使用多种材料增加光电转换效率。目前主要研究方向为钙钛矿和砷化镓等直接带隙半导体材料,相比硅、锗等间接带隙半导体材料具备更高的光吸收能力,但是大面积成膜仍存在困难,目前主流厂商处于百兆瓦级到 GW 级生产,仍未大规模放量,设备仍然需进一步产业化提高成熟度。剑指未来,剑指未来,N 型型/钙钛矿叠层电池值得期待。钙钛矿叠层电池值得期待。N 型除了本身具备的效率高、温度低以及载流子优势,还可以与钙钛矿等直接带隙半导体材料制作叠层电池例如 HBC 和TBC 电池。2022 年 6 月晶科、北京大学与澳洲国立大

23、学合作制备了单片钙钛矿/TOPCon 叠层器件,以 TOPCon 结构晶硅电池作为底部电池,钙钛矿薄膜作为顶部电池,转换效率达到了 27.6%;HJT 电池结构与叠层电池相容性更好,杭萧钢构子公司合特光电 2022 年底将投产首条异质结/钙钛矿叠层电池中试线,目标效率为28%。上述叠层电池通过制备两个 PN 结的为双结叠层电池,未来通过新工艺调节半导体材料带隙和界面钝化,可达 30%以上转化效率。1.1.1.效率端效率端:PERC 电池增效放缓,更新换代时机已至电池增效放缓,更新换代时机已至 PERC组件尺寸标准化组件尺寸标准化,功率提升放缓功率提升放缓。单晶PERC电池自2016年的转换效率

24、20.8%,组件功率 350w,在叠加了半片技术后功率提升至 375w;叠加多主栅技术以及大尺寸硅片的导入目前转换效率已经来到了 23.8%,功率 550w 较 2021 年提升速度明显放缓。根据 CPIA 的 2021 年中国光伏产业发展路线图,2021 年 PERC 电池占有率达到了 91.2%。但目前天合光能 P-PERC 电池的实验室效率已经达到 24.5%,达到了 ISFH 基于载流子选择性理论给出的 PERC 极限效率 24.5%,其增效空间不断压缩,新技术释放需求迫切。图图 5:PERC 量产效率发展路线量产效率发展路线 数据来源:隆基绿能,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明

25、请务必阅读正文后的声明及说明 7/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 1:2022 年上半年晶硅电池实验室效率记录年上半年晶硅电池实验室效率记录 类型类型 实验室效率实验室效率 发明企业发明企业-认证单位认证单位 P 型 PERC 24.50%天合光能-中国计量科学院 无铟 HJT 25.40%隆基绿能-ISFH 认证 掺镓 p-HJT 25.47%隆基绿能-ISFH 认证 n-TOPCon 单晶 25.50%天合光能-中国计量科学院 低铟 HJT 25.62%迈为股份-ISFH 认证 n-TOPCon 单晶 25.70%晶科能源-中国计量科学院 HJT 电池 26.50%隆基绿能

26、-ISFH 认证 数据来源:CPIA,各公司官网,东北证券 PERC 目前目前仍占据主流,仍占据主流,N 型技术型技术实验室效率不断刷新实验室效率不断刷新。2022 年上半年以隆基、晶科和迈为为首的龙头企业 N 型电池效率纪录不断刷新,晶科 N-TOPCon 的单晶实验室效率达到了 26.10%,无铟 HJT 与 HJT 实验室效率分别达到了 25.40%与 26.50%,有效验证了 N 型电池技术发展的可行性,我们预测未来 N 型电池仍将保持较高的效率进展。N 型量产效率超出预期型量产效率超出预期,产业化进度加快,产业化进度加快。TOPCon 方面,以晶科能源和晶澳科技为首的“双晶”中试线上

27、的量产效率分别来到了 24.70%与 24.80%,先导智能官微公告 GW 级 TOPCon 量产效率突破 25%,较目前 PERC 头部企业 23.8%的量产效率提高了 1%左右,为下游组件带来了溢价空间,根据行业测算,光伏组件效率每提升1%,单块组件发电量可提升约 6%,系统 LCOE 成本降低约 4.7%。现阶段 TOPCon组件市场溢价约 0.1 元/瓦;HJT 方面,目前已经开启 GW 级生产的安徽华晟和金刚玻璃的最佳批次效率分别来到了 25.45%与 24.95%。图图 6:Topcon 量产效率量产效率 图图 7:HJT 量产效率量产效率 数据来源:Trend Force,东北证

28、券 数据来源:Trend Force,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 8/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 1.1.2.成本成本端:端:电池片减薄助力电池片减薄助力 N 型降本,型降本,TOPCon 成本有望打平成本有望打平 PERC 图图 8:2022 年硅料价格走势年硅料价格走势 数据来源:索比光伏网,东北证券 图图 9:2022 年年 PERC 电池片电池片报价报价(元元/瓦瓦)图图 10:2022 年年硅片价格硅片价格(元元/片片)数据来源:通威太阳能,东北证券 数据来源:隆基绿能,东北证券 硅料扩产周期硅料扩产周期长于产业链其他环节,长于产

29、业链其他环节,短期短期价格仍处高位。价格仍处高位。据 CPIA 介绍,硅棒、硅片及电池片环节扩产周期在 6-9 个月,组件环节仅为 3-6 个月,而多晶硅和 EVA 颗粒等扩厂周期长达 1-2 年,扩产周期不匹配环节造成了供需失衡。回顾历史受 2018年下半年以来的多晶硅价格低迷影响,2019 年仅东方希望一家新建产能,叠加生产成本上升因素 2020 年多晶硅产能不升反降。但后续受下游市场需求影响,多晶硅需求大幅度上升而 2020 年有通威、协鑫、大全等新建产能需要到 2021 年底和 2022 年才能释放。目前产能不匹配造成的空窗期使得硅料价格大幅增长,向下传导影响了硅片和电池片价格一起上涨

30、。据光伏协会 2022 年上半年产业链大会介绍,目前已有21 家宣布扩产计划,其中 15 家为新进入者,总规划达到了 377.35 万吨。等待规划产能落地,硅料价格有望下降,目前受需求影响价格将处于高位小幅波动。23.18 30.22 22.91 30.00 22.63 29.72 20.0022.0024.0026.0028.0030.0032.001月5日1月12日1月19日1月26日2月9日2月16日2月23日3月2日3月9日3月16日3月23日3月30日4月6日4月13日4月20日4月27日5月11日5月18日5月25日6月1日6月8日6月15日6月22日6月29日7月6日7月13日7

31、月20日7月27日8月3日单晶复投料单晶致密料单晶菜花料1.051.11.151.21.251.31.351/27 2/253/84/14 4/28 5/30 6/177/17/251661822105.15.66.16.67.17.61/272/223/073/254/134/275/276/30M10M6G1 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 9/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 图图 11:HJT 减薄路径减薄路径 数据来源:CPIA,东方日升,东北证券 硅片成本硅片成本-HJT 薄薄片片化占优化占优 得益于良率和高功率优势,HJT 在硅片成本上较 PER

32、C 和 TOPCon 有 15-30 微米的薄片化优势,目前 HJT 一线厂家已经开始量产 120 微米 HJT 电池片,并开始尝试100 微米级别减薄。TOPCon 受制于高温工艺等因素减薄进度低于 HJT,主流量产TOPCon 厚度在 135-150 微米左右,预计明年可减薄至 120 微米。非硅成本非硅成本-TOPCon 金属化和设备折旧占优金属化和设备折旧占优 浆料成本目前仍为主要非硅成本。目前 PERC 银浆耗量约为 70-75mg/片,TOPCon约为 100-130mg/片。HJT 方面,以安徽华晟 M6-12BB 为例,当前银耗约为 150mg/片,接近 PERC 的两倍,预计

33、在 2024 年导入银包铜将银耗降至 60mg;设备投资方面,HJT 约 3-4.5 亿元/GW,高于 PERC 1.2-1.5 亿元/GW 和 TOPCon 1.6-1.8 亿元/GW。根据 PV InfoLink 测算,M10+150m 的 N-TOPCon 在组件端成本较 PERC 高0.06 元/瓦,叠加减薄和 SMBB 技术可和 PERC 组件成本接近持平(+0.02 元/瓦)。综合来看,现在 TOPCon 组件 0.1 元左右的溢价水平,TOPCon 盈利能力已经显现。图图 12:各技术路线组件端成本测算各技术路线组件端成本测算(元元/瓦瓦)数据来源:PV InfoLink,东北证

34、券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 10/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 2:HJT、TOPCon 与与 PERC 比较比较 PERC N-TOPCon HJT 结构 效率 一线量产效率 23.8%25%25.45%理论效率 24.5%28.7%27.5%衰减率 首年 2%,之后每年 0.45%首年 1%,之后每年 0.4%每年 0.25%温度系数-0.35%/-0.32%/-0.25%/双面率 70%5%80%5%90%钝化层 氧化铝、氮化硅 隧穿层+掺杂多晶硅层 本征非晶硅层 成本 良品率 98%左右 97%左右 98.5%(东方日升)硅片类型 P

35、 型 N 型 N 型 硅片价格(元/片)7.62-182/150m 7.97-182/130m 10.24-210/130m 银浆耗量 70 左右(高温)130mg-182 尺寸(高温)150mg-166 尺寸(低温)设备投资额 1.3-1.5 亿元/GW 1.6-1.8 亿元/GW 3-4.5 亿元/GW 与 PERC 兼容性 基准 5000-6000 万/GW 改造 不兼容 产业化进度 大规模量产 量产 量产 N 型产能-已建 41.6GW 已建 11.6GW;今年计划建设 34GW 代表企业 主流电池厂 晶科、通威、天合光能等 金刚玻璃、华晟新能源等 降本增效路径 效率达到瓶颈 双面钝化

36、 多主栅技术、设备降本 金属化成本降低-银包铜、电镀铜 硅片减薄 130m120m/更薄 数据来源:公开资料,摩尔光伏,光伏咨询,江苏省可再生能源协会,正泰新能,安徽华晟,聚和新材,TrendForce,中来股份,TCL 中环,东北证券 注释:HJT 产能为 TrendForce 年中统计 TOPCon 成本效益先行,产业化进度处于上升周期。成本效益先行,产业化进度处于上升周期。根据我们统计,已建 TOPCon产能超过 41.6GW,总待建超过 219.5GW,进入了快速放量时期,这主要得益于TOPCon 设备的快速降本以及电池本身的效率优势。目前以晶科为首,从 2022H1 就开启 10GW

37、 级别以上大规模扩产,根据 2022 年中报介绍通威目前也由中试进入TOPCon 扩产期,预计将于 2022 年底建成投产 8.5GW TOPCon 电池产线。若未来TOPCon 与 HJT 的效率差在 1%以内并且保持金属化成本优势,则短期内 TOPCon还将继续享受技术红利,进一步放量。HJT 降本路径明确降本路径明确,等待降本技术产业化,等待降本技术产业化。根据 Trend Force 9 月统计,目前 HJT 已建产能约 11.6GW,2022 计划建设产能 34GW,总规划 197GW,产业化进度低于TOPCon。目前放量仍以 TOPCon 为主,异质结在工序和结构上具备天然优势,后

38、续随着低铟无铟、激光转印、钢板印刷、银包铜、无主栅等等技术的导入有望大幅降低金属化成本,但目前 HJT 的经济效益仍弱于 TOPCon。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 11/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 图图 13:TOPCon 产能产能(不完全统计不完全统计)数据来源:摩尔光伏,各公司官网,公司年报,东北证券 公司公司地点地点日期/进度日期/进度已建(MW)已建(MW)待建(MW)待建(MW)备注备注晶科能源安徽一期2022年1月投产80002021年9月8日开工建设,12月10日交付设备进场安徽二期2022年8月投产8000产能建设中尖山一期2022年

39、2月投产80006月底满产,量产效率24.75%尖山二期2022年6月启动11000通威四川眉山中试线1000中试线眉山三期2022年底投建8500210 PECVD多晶硅沉积技术路线,平均转换效率超过24.7%天合光能中试500中试线青海西宁2022年6月公告10000项目两期将分别于 2023年底、2025年底前完成淮安2022年9月公告15000分两期实施一期5GW电池10GW组件;二期 10GW电池 5GW组件江苏宿迁2022下半年投产8000电池平均量产效率已经超过24.5%晶澳浙江义乌2022年5月首片下线5000宁晋预计2022年8月投产1300宁晋2022年底投产6000中来泰

40、州2021年内投产3600山西一期2022年6月底部分下线40004000一期项目山西二期预计2023年8000二期项目正泰新能海宁三期2022年6月底投产4000采用LPCVD+磷扩工艺,平均效率24.6%钧达股份滁州一期2022Q3投产8000公司2021年底完成了N型TOPCon电池生产技术的研发滁州二期规划中8000尚德江苏宿迁2022年1月投产2000携手先导、微导使用ALD原子层沉一道新能浙江衢州1200泰州基地2022年2月投产5000浙江衢州预计2022年6月投产5000亿晶光电滁州一期预计2023年6月投产10000一期投资50亿其中固定资产投资约33亿元皇氏集团安徽阜阳20

41、22年8月公告20000由子公司皇氏农光互补科技和相关的合作方共同投资建设沐邦高科梧州2022年7月公告10000项目总投资52亿元,其中生产设备投入约27.75亿元鄂城区2022年8月公告10000项目投资规模预计48亿元人民币大恒能源安徽巢湖2022年7月签约3000总投资超20亿包含3GW的TOPCon电池和2GW组件昱辉光能江苏盐城2022年5月签约2000总投资约30亿包含5GW组件和2GW电池英利能源保定预计2023年Q1投产5000占地面积约337亩,总投资约25亿元协鑫集成乐山2022年1月公告10000一期5GW中清集团新沂基地2022年9月投产仪式3000高效 N型 TOP

42、Con电池的顺利投产达效规模为 3GW中科云网普乐徐州2022年9月签署战略合作5000一期1GW力争22年底试生产;2期2023年完成4GW太一光伏徐州2022年7月签约5000总投资 55亿元,其中一期建设5GW TOPCon电池建设周期为两年晶优光伏泰安高新区2022年7月签约10000项目总投资 40亿元以上,将分为两期分别建设5GW的TOPCon电池赛拉弗安徽蚌埠2022年8月签约5000项目总投资超 50亿元包括5GWTOPCon电池片、5GW光伏组件泰恒新能源兴文经开区2022年九月开工仪式5000项目总投资约20亿元,将建设年产5GW TOPCon高效太阳能电池片聆达股份金寨2

43、022年6月土建完工5000项目包括 12 条 TOPCon 电池生产线润阳光伏江苏盐城预计2022年内量产10000项目所需资金由公司自筹实现量产合计49500219500 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 12/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 1.2.发电端实证:发电端实证:TOPCon 组件发电增益明显,组件溢价空间增加组件发电增益明显,组件溢价空间增加 TOPCon 较较 PERC 具备更低的衰减率。具备更低的衰减率。根据研究表明硼氧复合是造成衰减的重要原因,而 N 型硅片掺杂磷元素有效避免了硼氧复合。PERC 组件首年的衰减约

44、2%,之后每年-0.45%,以正泰新能为例,TOPCon 组件首年的衰减率小于等于 1%,逐年的线性功率衰减小于等于 0.4%,较 PERC 组件已具备明显优势。N 型组件中,210-HJT 和 TOPCon 组件功率最高都来到了 700W+功率档。发电端实证发电端实证 TOPCon 组件发电增益组件发电增益明显明显。晶科地面电站数据表明,72 片 N 型组件在水泥地、草地以及白漆地分别较有 3.31%、3.12%以及 5.32%的发电增益。根据正泰新能产品白皮书,不同地区 N 型组件的增益不同,主要得益于双面增益和较低的首年衰减率,两者均能带来约 1%的发电增益。目前 TOPCon 以及 H

45、JT 的 210 组件最高功率均已达到了 700W+的水平。图图 14:正泰新能正泰新能 TOPCon 组件组件衰减率衰减率 数据来源:正泰新能,东北证券 图图 15:N 型组件产品功率型组件产品功率(瓦瓦)数据来源:Trend Force,东北证券 720700+705 700 700 700 700 700 700 700 695 690 685670635625 620615 610575 570 570 570 570 56500500600700800ABCHJTHJTTOPConHJTHJTHJTTOPConHJTTOPConTOPConTOPConTOPCo

46、nHJTTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPCon爱旭 金刚玻璃锦州阳光协鑫集成赛拉弗爱康光电华晟 正泰 东方日升中来光电锦州阳光阿特斯亿晶光电金刚玻璃中来光电晶澳太阳能尚德 一道 晶科 阿特斯隆基乐叶尚德 一道 正泰 苏美达 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 13/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 N 型型 TOPCon 组件招标组件招标端端已经实现溢价已经实现溢价。根据我们整理的部分上半年组件中标情况来看,N 型 TOPCon 的溢价水平在 0.04-0.19 元/W

47、不等,前期 TOPCon 处于推广期溢价较小,但随着下游认可 TOPCon 组件的盈利能力开始修复,叠加海外俄乌战争带来的能源危机和欧洲能源计划-REPowerEU,光伏装机需求再次提高,N-TOPCon组件在海外有望迎来更高溢价。表表 3:2022 年部分年部分 N-TOPCon 组件招标情况组件招标情况 招标企业 总规模(MW)规模(MW)中标企业 中标价(元/W)N 型溢价(元/W)中核汇能 6000-7500 P 型:5300-6500 东磁、亿晶、晶澳 1.83 N 型 TOPCon:700-1000 晶科 1.9 0.07 中广核 287 P 型:265.76 红太阳 1.87 N

48、 型 TOPCon:21.47 晶科 2.06 0.19 中国华能 2000 P 型:265.76 晶澳、天合、晶科 1.86 N 型 TOPCon:21.47 晶澳 1.975 0.115 国家电投 1400 P 型:1350 隆基、晶澳等 1.87 2022 年第一批 N 型 TOPCon:50 晶科 2 0.13 雅砻江流域水电 1165 P 型:877.6 正泰、晶澳 1.94 N 型 TOPCon:287.4 晶科 1.98 0.04 数据来源:PV-Tech,光伏盒子,光伏资讯,北极星光伏网,东北证券 注:由于存在多标段,P 型组件中标价为同一批次招标型号的中标价但功率档位存在不同

49、 图图 16:电站电站发电增益发电增益实证实证 图图 17:TOPCon 单瓦发电量增益拆分单瓦发电量增益拆分 数据来源:晶科,东北证券 数据来源:正泰新能,东北证券 1.00%1.00%0.80%0.80%0.90%0.30%1.10%0.80%0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%阿布扎比大同首年衰减年度衰减温度损失双面增益 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 14/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 1.3.Topcon 降本增效路径降本增效路径 1.3.1.降本降本路径路径 TOPCon 降本主要集中在四个方向:降本主要集中在四个方向:1)金属化

50、成本降低,通过 SMBB、激光转印和栅线图形优化等技术降低银浆使用量;2)硅材料降本,目前 N 型硅片较 P 型存在6%-8%的溢价,通过大尺寸薄片化降低硅片成本,目前减薄带来的价格下降低于节省的硅料成本,未来不排除电池厂寻求代切片服务代替购买成品的可能性;3)通过提高单台产能达到降本;4)提升工艺,双面钝化工艺以及掺杂技术优化提升效率达到降本目的。同时 TOPCon 主流的 LPCVD 工艺存在石英管/舟损耗问题,目前可以通过涂层工艺将石英管寿命提升至 4-12 个月,石英舟寿命约 6 个月对应清洗周期15 天,当前每年更换 2-3 次炉管,石英件成本 200 万/GW,仍存在较大降本空间。

51、图图 18:TOPCon 成本分析成本分析 图图 19:TOPCon 降本方向降本方向 数据来源:拉普拉斯,东北证券 数据来源:公开资料,东北证券 图图 20:LPCVD 石英舟石英舟及双插技术降本技术路线及双插技术降本技术路线 数据来源:拉普拉斯,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 15/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 1.3.2.增效路径增效路径 图图 21:TOPCon 效率提升路径效率提升路径 数据来源:大族光伏装备,CPVS,东北证券 TOPCon 量产效率量产效率突破突破 25%,效率提升路径清晰。,效率提升路径清晰。目前先导智能的 GW

52、级 TOPCon整线量产效率突破 25%。下阶段 TOPCon 引进激光 SE 技术预计可将转换效率提升至 25.5%。后续通过引入 Poly finger 以及双面 Poly 技术可将转换效率提升至 26%以上。进一步细分,栅线高宽比优化以及金属复合提升分别带来约 0.30%效率提升,背面吸收光优化提升约 0.10%,正背面钝化提升以及金属接触提升预计也可分别带来 0.15%效率提升;硅片品质也可带来 0.25%左右的效率提升。图图 22:TOPCon 未来未来发展发展路径路径 数据来源:拉普拉斯,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 16/29 电力设备电力设

53、备/行业深度行业深度 2.Topcon 多种技术路线并存多种技术路线并存,PECVD 潜力值得期待潜力值得期待 2.1.TOPCon 核心工艺-沉积氧化硅与多晶硅层 图图 23:TOPCon 电池电池氧化硅层和多晶硅层制备路径氧化硅层和多晶硅层制备路径 数据来源:一道新能,CPIA,东北证券 TOPCon 制备关键制备关键-氧化层与氧化层与掺杂多晶硅掺杂多晶硅层的沉积层的沉积。根据氧化层和掺杂多晶硅层的沉积方法的不同,TOPCon 存在多种制备路径。氧化硅层制备中,湿化学氧化法多属于实验室制备方案,工业上以热氧化和 PEALD 为主。掺杂多晶硅薄膜层则使用薄膜沉积设备,一般划分为 PVD、CV

54、D 以及 ALD 技术。PVD 技术沉积速率最快但后盾均匀性较差,可应用于 HJT 的透明电极;CVD 技术主要包含 PECVD 和 LPCVD应用最为广泛,CVD 设备成熟度较高,沉积速率和镀膜均匀性也较为均衡;ALD 设备沉积速率最慢但均匀性最好。表表 4:薄膜沉积设备对比薄膜沉积设备对比 PVD 技术技术 CVD 技术技术 ALD 技术技术 镀膜效果 (1)沉积速率较快(1)沉积速率一般(微米/分钟)(1)沉积速率一般(纳米/分钟)(2)薄膜厚度较厚(2)中等的薄膜厚度(2)原子层级的薄膜厚度 优势与劣势(3)镀膜具有单一方向性(依赖循环反应次数)(3)大面积薄膜厚度均匀性 (4)厚度均

55、匀性较差(3)镀膜具有单一方向性(4)阶梯覆盖率最好 (5)阶梯覆盖率差(4)阶梯覆盖率一般(5)薄膜致密无针孔 主要应用领域(1)HJT 透明电极(1)PERC 背面钝化和减反层(1)PERC 背面钝化层 (2)柔性电子金属化(2)TOPCon 电池接触钝化层(2)TOPCon 隧穿层、接触钝化层、减反层 (3)触碰面板透明电极(3)TOPCon 电池减反层(3)柔性电子介质层、封装层 (4)半导体金属化(4)柔性电子介质层、封装层(4)半导体高 k 介质层、金属栅极 (5)半导体介质层、封装层 金属互联阻挡层、多重曝光技术 数据来源:微导纳米,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅

56、读正文后的声明及说明 17/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 2.2.Topcon 主流量产路线主流量产路线 图图 24:TOPCon 量产路线量产路线 数据来源:一道新能,CPIA,中来股份,东北证券 TOPCon 存在存在四种主流量产路径,四种主流量产路径,LPCVD+磷扩占据上半年磷扩占据上半年 90%的出货。的出货。1)LPCVD 法法,即低压化学气相沉积,在低压条件下热分解气体源或化学反应沉积所需薄膜,目前行业占比约 67%,国内外起步较早,基础工艺成熟但原位掺杂速率较慢一般配合磷扩散炉且存在较重的绕镀问题,但拉普拉斯使用水平插片可将绕镀控制在 10mm 以内,预计年底推广;

57、2)PECVD 法法,即等离子体增强化学气相沉积,借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体,在局部形成等离子体,而等离子体化学活性很强,很容易发生反应,在基片上沉积薄膜,目前行业占比约 24%,PECVD 的优势在于可以实现 SiO2 隧穿层,poly 层,原位掺 P 三合一,减少设备数量提升生产效率,但 PECVD 沉积的 SiO2隧穿层均匀性较差影响转换效率,同时存在一定的绕镀的问题;3)PEALD+PECVD 法法,使用 PEALD 沉积 SiO2 隧穿层解决原有的不均匀性问题,同时使用 PECVD 可以较好的完成 poly 层沉积和原位掺杂,减少绕镀;4)PVD 法法,即物理气相沉积,

58、利用氧气电离形成隧穿、硅源靶材轰击的方式进行沉积 Poly,不存在绕镀问题,但受制于设备价格高且良率约 95%低于 LPCVD 的97%,产业化进度较慢,行业占比约 9%。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 18/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 5:TOPCon 电池电池 Poly 层沉积层沉积可可选选设备设备 Poly 实现方法 原理 优点 缺点 行业占比 LPCVD 低压化学气相沉积,利用 SiH4 或SiH6 做为气体源,在低压条件下热分解气体源或化学反应,沉积在衬底表面形成所需薄膜 国内外科研利用起步早,基础工艺配合经验丰富,效率良率稳定 石英耗材

59、偏高,原位掺杂实现难 67%LPCVD 沉积示意图沉积示意图 PECVD 等离子体增强化学气相沉积,利用SiH4 和 H2 混合气体做气体源通过辉光放电分解硅烷,分解成多种新的基团形成各种等离子体,再经过基团的迁移、脱氧等过程进行沉积 实现 SiO2 隧穿层,poly 层,原位掺P 三合一,沉积温度低能耗小,行业运用熟悉 效率优化,耗材清洗规范等 24%PECVD 沉积示意图沉积示意图 PVD 物理气相沉积,利用氧气电离形成隧穿、硅源靶材轰击的方式进行沉积Poly 实现 SiO2 隧穿层,poly 层,原位掺P 三合一,绕镀小节省清洗步骤 设备靶材成本高占地面积大,开机率待提高 9%PVD 沉

60、积示意图沉积示意图 HWCVD 热丝化学气相沉积,在反应腔室离基片 3-5cm 处放置一个直径 0.3-0.7mm的金属钨丝,呈盘状或平等状,然后通入大电流,钨丝受高温催化后发生热分解进行 Si 原子沉积 生长速率高多晶硅薄膜颗粒大氧浓度低本征缺陷少,暗导电可达到 10-7S/cm 热丝耗材成本高,受控工艺温度等条件多 0 MISPC 金属诱导固相晶化,在薄膜制备前后沉积一层金属薄膜(AI/Ni/Au/Pd)然后在低温下进行热处理,通过金属诱导进行沉积 金属与共晶态温度低晶化转变率高 金属杂质对于钝化影响大,废物处理难 0 RTP 快速热处理晶化,利用光加热方式快速高温处理来晶化晶硅转化 利用

61、热力学改变漂移场和浓度梯度的作用,晶化度高 热源材料耗材高,温度高影响基体性能 0 数据来源:拉普拉斯,无锡松煜,东北证券,Morphology,microstructure,and doping behaviour:A comparison between different deposition methods for poly-Si/SiOx passivating contacts 注:统计截止至 2022 年 8 月 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 19/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 TOPCon 设备设备各技术路线进展各技术路线进展 LPCVD

62、 线路线路-50GW 级别量产,技术明确级别量产,技术明确正处于正处于快速扩张期快速扩张期 LPCVD 技术路线成膜速率在 5-8nm/min,使用单插时 4300pcs,双插时 8000pcs 具备产能大,氧化生长质量高等优势,同时 LAPLACE 水平插片可将绕镀控制在 10mm以内。GW 级别的量产效率达到 24.9%,研发实验室效率来到了 25.7%,同时 GW级别的产品良率达到 97%,在效率、良率、产能以及成本上达成了较好的兼顾。目前仍存在的问题是石英件的损耗,以目前每年 200 万元/GW 的成本计算,预计增加0.002 元/W 的成本,同时沉积速率仍然较慢,存在改良空间。代表电

63、池厂:晶科能源 PECVD 线路线路-16GW 规模待产规模待产,潜力值得期待潜力值得期待 PECVD 技术路线成膜速率在 10nm/min,采用原位三合一方式,生产效率较高设备机台数更低,绕镀面积在 2mm 以内,但良率以及效率数据仍旧等待 GW 级验证。但 PECVD 生产的氧化层不均匀导致效率离散性较高,原位掺杂也会导致陶瓷环导电缩短石墨舟的维护周期,同时也存在 PH3 消耗过高等问题。PECVD 设备投入低于 LPCVD,生产效率较高若良率验证具备优势,未来有望迎来较大规模扩张 代表电池厂:润阳,通威和微导(PEALD+PECVD)PVD 线路线路-6GW 量产量产,保养周期长良率数据

64、不理想保养周期长良率数据不理想 PVD 技术路线由江苏杰太主导,磁控溅射需要用到靶材,虽然 PVD 不存在绕镀现象,但 PVD 设备每 30 天需要保养约 2 天,同时更换靶材也需要 3 天时间,GW 级别验证的量产效率为 24.5%,良率仅为 95%,明显低于 LPCVD 路线,同时设备价格也高于 LPCVD 路线,现阶段 PVD 路线优势不明显,未来扩产速度将会低于LPCVD 和 PECVD。代表电池厂:中来 注:以上数据来源拉普拉斯,统计截止 22 年 8 月 表表 6:TOPCon 隧穿层沉积选择隧穿层沉积选择 方法方法 生长原理生长原理 生长设备生长设备 优缺点优缺点 热氧化法 热氧

65、高温下与硅基反应 热氧化管式炉 钝化效果最好但是反应速度较慢 PECVD Plasma 电离与硅基反应 管式/板式 PECVD 钝化效果弱于热氧;生长速率快;均匀性差 原子层沉积 用三甲基硅烷原子层沉积方式生长 ALD 钝化效果弱于 PECVD;氧化层均匀性较好;效率验证低 湿化学法 沸腾的 HNO3/H20(68%wt)HNO3 强氧化性生长 槽式湿法设备 钝化效果一般;反应过程中化学组成不变可长时间使用;生长厚度具有自限制性;工艺控制简单;废水难处理 准分子源干氧 准分子发射 172nm 紫外光分解 O2,所得自由基生产 O3 氧化 槽式湿法设备 钝化效果较差;稳定性较差;工艺难控制 数据

66、来源:未来智库,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 20/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 7:TOPCon 量产线路对比量产线路对比 方法方法 LPCVD 路线路线 PECVD 路线路线 PVD 路线路线 工作原理 将一种或数种气态物质,在较低压力下用热能激活,发生热分解或化学反应,沉积在衬底表面形成薄膜 借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体,在局部形成等离子体,而等离子体化学活性很强,很容易发生反应,在基片上沉积薄膜 在真空条件下,用物理的方法(真空溅射镀膜)使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术 图示 优点 工艺成熟,控制容易简单;厚度均匀

67、性好 Poly 质量高,致密度高 原位掺杂,轻微绕镀,冷壁成膜速率快;单台产能大 原位掺杂,无绕镀,冷壁成膜速率快 缺点 成膜速率慢;有绕镀;需要高温;石英器件成本 200 万/GW 厚度均匀性差;纯度低;气泡问题,膜层致密度不高 设备成本高,靶材用量大 方阻均匀性差 成膜速度 3-6nm/min(intrinsic)1-3nm/min(in-situ doping)10nm/min(in-situ doping)10nm/min(in-situ doping)WPH/台 单插:4300pcs;双插 8000pcs 4200pcs 8000pcs 运行成本 石英舟寿命6个月/清洗周期15天 石

68、英管寿命4-12个月(不清洗+涂层)石墨舟清洗周期 30-40run 保养周期 30 天,保养时间 2 天 更换靶材需 3 天 掺杂方式 二次掺杂磷扩散 or 离子注入结合退火 原位掺杂 原位掺杂 PVD 硅(靶材),PECVD 磷(PH3)绕镀情况 LAPLACE 水平插片四周均匀 10mm 以内 绕镀小于 2nm 轻微绕镀易清洗 预期无绕镀 工艺时间 本征多晶硅沉积(120min)磷扩散 Or 离子注入结合退火 掺杂非晶硅沉积(20-40min)晶化退火(30min)-产品良率 97%预期高于 LPCVD 路线 95%良率 GW 量产 24.9%待 GW 级别量产验证 量产效率 24.5%

69、设备需求 扩散炉 or 离子注入机/退火炉 刻蚀机 晶化处理需退火炉,取决于技术方案的配套设备 隧穿氧化层仍需 PECVD;晶化处理需退火炉取决于技术方案选择 设备代表厂 拉普拉斯,普乐,捷佳伟创 北方华创,SEMCO 等 捷佳伟创,金辰,MB 等 PEALD+PECVD:微导、先导 江苏杰太 电池代表厂 晶科、正泰新能 PE 三合一-润阳;PEALD-尚德 中来 数据来源:PV infolink,中科院电工所,摩尔光伏,拉普拉斯,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 21/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 2.3.市场空间测算市场空间测算 2.3.1.T

70、opcon 各技术路线各技术路线固定资产投入固定资产投入 CAPEX 对比对比 LPCVD 与与 PECVD 综合总投入成本接近。综合总投入成本接近。根据拉普拉斯统计,LPCVD 路线和PECVD 路线 GW 级 CoO 分别为 0.0313 元/W 和 0.03 元/W,十分接近。PECVD 需要额外配置尾气处理和饱和机台,但得益于大产能优势,对应机台数减少。PECVD和 LPCVD 的综合总投入成本分别为 3106.5 万元和 3124 万元,两者差距并不明显,那未来主流生产路径的考量的就是量产效率以及良率。图图 25:TOPCon 电池电池 LPCVD 和和 PECVD 法法 CAPEX

71、 对比对比 数据来源:拉普拉斯,东北证券 POPAID 即即 PVD 路线整线价格昂贵,设备投资高于其他路线。路线整线价格昂贵,设备投资高于其他路线。根据中来股份 16GW高效单晶电池智能工厂(一期 8GW)的设备投资额来看,整线设备(含自动化)约 1.8 亿元/GW,单 GW 的 PVD 设备投资额约 4,313 万元,高于 LPCVD 和 PECVD 路线。PVD 设备在沉积掺杂多晶硅层有无绕镀优势,但仍需 PECVD 设备沉积隧穿层。同时 PECVD 存在膜层厚度不均匀、气泡等问题。图图 26:中来:中来 8GW POPAID 路线路线 TOPCon 电池设备投资额电池设备投资额 设备设

72、备(含自动化设备含自动化设备)数量数量(台台/套套)设备金额设备金额(万元万元)对应单对应单 GWGW 价值量价值量 价值价值占比占比 制绒设备制绒设备 36 4,680.00 585 3.26%清洗设备清洗设备 18 3,960.00 495 2.76%扩散设备扩散设备 120 24,100.00 3012.5 16.77%刻蚀设备刻蚀设备 40 6,800.00 850 4.73%POPAIDPOPAID 设备设备 23 34,500.00 4312.5 24.01%PECVDPECVD 设备设备 136 27,880.00 3485 19.40%ALDALD 设备设备 17 12,750

73、.00 1593.75 8.87%印刷烧结测设印刷烧结测设 231 29,043.00 3630.375 20.21%合计合计 143,713.00143,713.00 17964.12517964.125 数据来源:中来股份,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 22/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 2.4.Topcon 设备市场空间设备市场空间 根据 CPIA 数据显示,2022 年 1-8 月我国光伏装机量 44.47GW,光伏组件出口突破100GW。2022 年 6 月,SPE 预测 2022 年全球光伏新增装机量约 270.8GW 到 2026

74、年达到 458.8GW,考虑现阶段的 N 型技术转型,我们认为未来今明两年将是电池扩产的高峰,2022 年新增电池片产能约 200GW。目前TOPCon已建产能40GW以上,根据各家扩产计划,我们预计2022年底TOPCon产能约 70-80GW,以此推算 2022 年 TOPCon 新增产能渗透率约在 29.85%-34.85%之间,从扩产规模来看 2023 年 TOPCon 仍能保持较高的扩产速度。工艺选择上,若PECVD 能取得良率优势,叠加大产能和少绕镀优势,则 PE 路线渗透率将会逐步提高。图图 27:TOPCon 设备空间测算设备空间测算 20212021 2022E2022E 2

75、023E2023E 增量市场增量市场 新增电池产能新增电池产能 200 250 TOPConTOPCon 渗透率渗透率(%)(%)31%45%TOPConTOPCon 新增产能新增产能(GW)(GW)10.3 62.7 112.5 LPCVD 整线价格 1.7 1.7 LPCVD 占比 67%60%LPCVD 设备(GW)42.009 67.5 LPCVD 设备价值增量(亿元)71.4153 114.75 PECVD 整线价格 1.6 1.6 PECVD 占比 24%32%PECVD 设备(GW)15.048 36 PECVD 设备价值增量(亿元)24.0768 57.6 PVD 整线价格 1

76、.8 1.8 PVD 占比 9%8%PVD 设备(GW)5.643 9 PVD 设备价值增量(亿元)10.1574 16.2 存量市场存量市场 (PERC 改造升级)改造升级需求(GW)20 35 改造升级成本(亿元/GW)0.7 0.7 改造市场空间(亿元)14 24.5 TOPCon 设备市场空间 22.66 119.6495 213.05 数据来源:CPIA,正泰新能,TrendForce,PV-TECH,东北证券 (注:预测值仅供参考)请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 23/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 3.相关相关标的标的 3.1.捷佳伟创捷佳伟创

77、-光伏光伏设备龙头,设备龙头,三合一三合一 PECVD 设备设备潜力值得期待潜力值得期待 具备具备 TOPCon 整线交付能力,湿法整线交付能力,湿法和沉积工艺设备优势明显。和沉积工艺设备优势明显。捷佳伟创为太阳能电池生产设备龙头供应商,核心产品包括 PECVD、扩散炉、清洗制绒设备等,对后道的丝网印刷及各环节的自动化设备均有所涉及,产品全面覆盖制绒清洗、扩散制结、刻蚀、制备减反射膜、印刷电极、烧结和自动分选的全工序段。2021 年底就与润阳光伏签订 5GW PERC+升级 TOPCon 改造订单,同时 PE-Poly 三合一设备订单开始落地,10 月 20 日官微公告,N-TOPCon SE

78、 激光及专用高温设备取得批量订单,海外签订 10GW PE-Poly 路线的 TOPCon 整线 Turnkey 合同。光伏行业景气度保持高位,利润率修复光伏行业景气度保持高位,利润率修复显著显著。根据 CPIA 数据,2022H1 光伏产品(硅片、电池片、组件)出口总额约 259 亿美元,同比增长 113%,叠加欧洲能源危机等因素,下游需求旺盛有效带动上游扩产动力。较 2021 年,利润率方面 2022H1 毛利率+0.87pct,净利率+4.76pct,盈利能力修复明显。受疫情影响,2022H1 存货约 47.01亿元,占总资产比 32.52%,随着后续疫情缓解和订单落地有望得到改善。图图

79、 28:捷佳伟创营业收入捷佳伟创营业收入 图图 29:捷佳伟创归母净利润捷佳伟创归母净利润 数据来源:Wind,东北证券 数据来源:Wind,东北证券 图图 30:捷佳伟创销售毛利率和净利率:捷佳伟创销售毛利率和净利率(%)图图 31:捷佳伟创期间费用率:捷佳伟创期间费用率(%)数据来源:Wind,东北证券 数据来源:Wind,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 24/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 图图 32:捷佳伟创捷佳伟创 PE-Poly 设备设备 图图 33:捷佳伟创:捷佳伟创钙钛矿钙钛矿 RPD 镀膜设备镀膜设备 数据来源:捷佳伟创官微,东北

80、证券 数据来源:捷佳伟创官微,东北证券 前瞻前瞻布局多元化布局多元化,钙钛矿钙钛矿设备设备持续持续出货出货。公司在 HJT、IBC 和钙钛矿等技术上也有所布局。异质结方面,子公司常州捷佳在 2021 年 7 月中试 HJT 电池片首片下线,打通 HJT 制绒、非晶硅镀膜、TCO 和丝网印刷四大工序,管式 PECVD 已进入量产化定型阶段,在客户端得到了充分的验证,截止 2022 年 7 月底完成 GW 级 HIT 电池产线设备出货。同时,钙钛矿技术路线的 RPD 镀膜设备也中标量产订单,构建起坚实的技术壁垒,并向钙钛矿整线设备研发拓展。在当前时点,多技术路线布局也为后续光伏技术发展路径占据主动

81、权。3.2.海目星海目星-在手订单充足,在手订单充足,TOPCon 微损设备打开微损设备打开全新全新增长极增长极 中标光伏激光设备大中标光伏激光设备大单单,新领域突破性进展新领域突破性进展。2022H1 公司实现营业收入 11.95 亿元(yoy+116.29%),归母净利润 0.94 亿元(yoy+189.84%),光伏领域的突破为公司带来新的业绩增长点。海目星为激光及自动化设备供应商,主营产品覆盖动力电池激光、3C 消费类电子激光以及钣金激光切割设备及其配套自动化设备。今年 4 月 16 日,公司发布公告宣布中标晶科能源 10.67 亿元的激光微损设备。10 月 18 日官微公告光伏高效电

82、池关键激光设备订单批量出货,正式交付客户 图图 34:海目星海目星营业收入营业收入 图图 35:海目星海目星归母净利润归母净利润 数据来源:Wind,东北证券 数据来源:Wind,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 25/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 在手订单充足,定增计划扩大产能在手订单充足,定增计划扩大产能。截至 2022 年 7 月 29 日,公司在手订单约为 72亿元(含税),相比 2021 年底的 51 亿元(含税)增加约 41.18%,下游对激光加工需求旺盛,涵盖多个制造领域包括动力电池、消费电子、光伏电池和显示面板,给公司设备交付安装带

83、来一定压力。目前海目星已经发布定增预案,10 月 11 日发布第三次临时股东大会审议通过公告,拟定增规模不超过 20 亿元,并计划投资约 27.5亿元用于扩大产能和补充资金,其中西部总部及激光智能装备制造基地项目(一期)将投入部分资金用于光伏激光及自动化设备产能建设。产能扩建打通公司订单交付瓶颈,随着下游需求和订单增加,公司有望进一步受益。3.3.帝尔激光帝尔激光-光伏激光光伏激光设备设备龙头,龙头,激光转印激光转印技术技术蓄势待发蓄势待发 PERC 时代激光设备龙头,时代激光设备龙头,技术创新打开新市场技术创新打开新市场。2022H1 公司实现营业收入 6.65亿元(yoy+10.75%),

84、归母净利润 2.16 亿元(yoy+21.43%)。公司在光伏激光加工领域占据龙头位置,主要激光设备覆盖 PERC、TOPCON、HJT、IBC 和钙钛矿多种技术路线,产品包含:PERC-PERC 激光消融、SE 激光掺杂;TOPCon-激光掺杂(效率提升 0.2%)和激光开膜;HJT-LIA 激光修复;IBC-激光开槽(2022H1 订单 40GW,独占市场)。图图 38:帝尔激光帝尔激光营业收入营业收入 图图 39:帝尔激光帝尔激光归母净利润归母净利润 数据来源:Wind,东北证券 数据来源:Wind,东北证券 图图 36:全自动激光掺杂设备全自动激光掺杂设备 图图 37:海目星海目星定增

85、定增预案预案 数据来源:海目星,东北证券 数据来源:海目星,东北证券 150,00070,00055,000西部总部及激光智能装西部总部及激光智能装备制造基地项目(一备制造基地项目(一期)期)海目星激光智造中心项海目星激光智造中心项目目补充流动资金补充流动资金 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 26/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 激光转印技术激光转印技术为为金属化降本关键路径金属化降本关键路径 主要分为填充和转印两个步骤:1)填充工艺:)填充工艺:在填充位置上面放置带有沟槽的特殊耗材薄膜,并用两个刮刀分别以60和 130倾斜角度将浆料刮进沟槽中形成凹面糊状表

86、面,最后反转 180放置。2)转印工艺:转印工艺:利用激光照射薄膜背面,吸收足够能量后形成高压蒸汽层,压力达到一定条件浆料就会释放到基材表面(电池片)激光转印设备成功出货,平台型技术布局多技术路线激光转印设备成功出货,平台型技术布局多技术路线。2022 年 9 月 20 日,公司官微宣布全球首创的激光转印设备订单开始交付由中试验证转入量产阶段。前期中试验证激光转印在光伏各技术路线中对节约银浆耗量、提升印刷一致性、降低栅线遮光面积以及破片率等具备较高应用前景。PERC 上已经论证 18m 以下浆料节约30%,等待电池厂量产数据认证,激光转印技术对金属化成本降本具有重要意义,若经济性得到量产验证有

87、望迎来大规模放量。图图 40:激光转印激光转印-填充工艺填充工艺 图图 41:激光转印激光转印-转印转印工艺工艺 数据来源:Investigation of Thick-Film-Paste Rheology and Film Material for Pattern Transfer Printing(PTP)Technology,光伏技术,东北证券 数据来源:Investigation of Thick-Film-Paste Rheology and Film Material for Pattern Transfer Printing(PTP)Technology,光伏技术,东北证券 请

88、务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 27/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 4.风险提升风险提升 TOPCon 扩产不及预期;硅料价格波动风险;TOPCon 降本不及预期 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 28/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 研究研究团队团队简介:简介:Table_Introduction 刘军:华中科技大学动力机械/会计学专业毕业,现任东北证券机械行业首席分析师。有多年的工程机械与重卡行业相关实业经验,曾任长江证券研究所行业研究员,2010 年以来具有 10 年证券研究从业经历。重要重要声明声明 本报告由东北证券

89、股份有限公司(以下称“本公司”)制作并仅向本公司客户发布,本公司不会因任何机构或个人接收到本报告而视其为本公司的当然客户。本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格。本报告中的信息均来源于公开资料,本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。报告中的内容和意见仅反映本公司于发布本报告当日的判断,不保证所包含的内容和意见不发生变化。本报告仅供参考,并不构成对所述证券买卖的出价或征价。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的证券买卖建议。本公司及其雇员不承诺投资者一定获利,不与投资者分享投资收益,在任何情况下,我公司及其雇员对任何人使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接

90、损失概不负责。本公司或其关联机构可能会持有本报告中涉及到的公司所发行的证券头寸并进行交易,并在法律许可的情况下不进行披露;可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务、财务顾问等相关服务。本报告版权归本公司所有。未经本公司书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的,须在本公司允许的范围内使用,并注明本报告的发布人和发布日期,提示使用本报告的风险。若本公司客户(以下称“该客户”)向第三方发送本报告,则由该客户独自为此发送行为负责。提醒通过此途径获得本报告的投资者注意,本公司不对通过此种途径获得本报告所引起的任何损失承担任何责任。分析师声明分析师声明

91、 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,并在中国证券业协会注册登记为证券分析师。本报告遵循合规、客观、专业、审慎的制作原则,所采用数据、资料的来源合法合规,文字阐述反映了作者的真实观点,报告结论未受任何第三方的授意或影响,特此声明。投资投资评级说明评级说明 股票 投资 评级 说明 买入 未来 6 个月内,股价涨幅超越市场基准 15%以上。投资评级中所涉及的市场基准:A 股市场以沪深 300 指数为市场基准,新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为市场基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为市场基准;美国市场以纳斯达克综合指数或标普 500 指数为市场

92、基准。增持 未来 6 个月内,股价涨幅超越市场基准 5%至 15%之间。中性 未来 6 个月内,股价涨幅介于市场基准-5%至 5%之间。减持 未来 6 个月内,股价涨幅落后市场基准 5%至 15%之间。卖出 未来 6 个月内,股价涨幅落后市场基准 15%以上。行业 投资 评级 说明 优于大势 未来 6 个月内,行业指数的收益超越市场基准。同步大势 未来 6 个月内,行业指数的收益与市场基准持平。落后大势 未来 6 个月内,行业指数的收益落后于市场基准。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 29/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 Table_SalesTable_Sa

93、les 东北证券股份有限公司东北证券股份有限公司 网址:网址:http:/http:/ 电话:电话:-06860686 地址地址 邮编邮编 中国吉林省长春市生态大街 6666 号 130119 中国北京市西城区锦什坊街 28 号恒奥中心 D 座 100033 中国上海市浦东新区杨高南路 799 号 200127 中国深圳市福田区福中三路 1006 号诺德中心 34D 518038 中国广东省广州市天河区冼村街道黄埔大道西 122 号之二星辉中心 15 楼 510630 机构销售联系方式机构销售联系方式 姓名姓名 办公电话办公电话 手机手机 邮箱邮箱 公募销售公募销售

94、华东地区机构销售华东地区机构销售 王一(副总监) 吴肖寅 李瑞暄 周嘉茜  陈梓佳 chen_ 屠诚 康杭 丁园 吴一凡 王若舟

95、 华北地区机构销售华北地区机构销售 李航(总监) 殷璐璐 曾彦戈 吕奕伟 孙伟豪 陈思 chen_ 徐鹏程 曲浩蕴 华南地区机构销售华南地区机构销售 刘璇(总监)0755-339

96、75865 liu_ 刘曼 王泉 王谷雨 张瀚波 zhang_ 王熙然 wangxr_ 阳晶晶 yang_ 张楠淇 钟云柯 杨婧 18

97、817867663 梁家潆 非公募销售非公募销售 华东地区机构销售华东地区机构销售 李茵茵(总监) 杜嘉琛 王天鸽 王家豪 白梅柯 刘刚 曹李阳 曲林峰 华北地区机构销售华北地区机构销售 温中朝(副总监) 王动 wang_ 闫琳 张煜苑

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