1、 证券证券研究报告研究报告 | 行业深度报告行业深度报告 工业工业 | 新能源新能源 推荐推荐（维持）（维持） 光伏系列报告之（二十光伏系列报告之（二十九九） 2020年年1月月4日日 HIT不断得到认可不断得到认可，产业化进程或加速，产业化进程或加速 上证指数上证指数 3083 行业规模行业规模 占比% 股票家数（只） 42 1.1 总市值（亿元） 6246 1.2 流通市值（亿 4722 1.1 行业指数行业指数 % 1m 6m 12m 绝对表现 -4.8 2.3 8.8 相对表现 -3.3 -1.8 -10.8 资料来源：贝格数据、招商证券 相关报告相关报告 1、 德国新能源汽车补贴升级
2、，全 球电动化正在加速动力电池与电 气 系 统 列 报 告 之 （ 三 十 三 ） 2019-11-06 2、 特斯拉上海工厂投产，拉开新 一轮发展序幕动力电池与电气系 统列报告之 （三十二） 2019-10-25 3、 抢装进行时，制造业盈利将继 续强增长风电系列报告之（一） 2019-10-22 过去几年，P-PERC 等技术变革带来的红利推动了度电成本的显著下降与行业的 一轮大发展，当前，光伏产业正处在新一轮技术大发展的前夜，其中，高效电池 与大硅片可能是未来几年最有希望获得突破的方向，其在众多高效电池技术路线 中，HIT 具有一些突出的物理特性和优势。近几年，国内外部分企业开始 HIT
3、 电 池的商业化尝试与推广，当前的主要矛盾是 PECVD 等核心装备的可用性，再之 后可能是继续提高效率与耗材降本。综合产业端的现状，我们认为 HIT 电池产业 化在加速，并且可能正在酝酿着突破。 光伏行光伏行业业处于新一轮技术大发展的前夜处于新一轮技术大发展的前夜。高效电池与大硅片的可能是光伏行 业未来几年最有希望获得突破的重要方向。 在电池片领域， N 型电池是目前业 内最认可的技术路线，N 型电池最主要的两个方向为 HIT 和 TOPCon，HIT 由 于其优势显著且降本路径比较清晰，有可能成为下一代的主流技术。 HIT 具有优秀的物理特性与具有优秀的物理特性与一定一定优势。优势。HIT
4、 一般采用 N 型路线，具备更高效、 衰减低、温度系数好、双面率高等突出优势。目前全球最高效率是日本钟渊 创造的 26.7%，国内最高已经可以做到 25.11%。现有产线的量产效率普遍在 23.5%-24%，未来效率继续提升空间较大。HIT 主要劣势是造价高，目前主 要应用在一些 BOS 成本较高的市场。按照现有 BOM 和 BOS 成本水平，1% 的效率优势可以带来 0.08-0.10 元/瓦的溢价， 随着其效率提升与成本下降， HIT 应用市场会不断扩大。 产业化产业化在在加速加速， 突破可能在酝酿中突破可能在酝酿中。 当前， 全球 HIT 产能约 3GW， 其中， REC 在 2019
5、年投运了 600MW 商业化项目， 国内一批企业也开始商业化前的尝试 与导入，估算规划产能超过 20GW，并且 2020 年 Q2-3 将有一批标杆项目投 运。装备方面，过去两年主要装备企业在转化效率等方面获得较大进展，国 内相关装备上市公司也多将 HIT 作为重点投入方向。设备端清洗制绒、 PVD/RPD、丝网印刷都已突破，唯一的难点在于 PECVD，海内外众多企业 都在集中攻关以提高 PECVD 的节拍、稳定性、均匀性，并降低设备价格，明 年可能会有较大突破。除 PECVD 等核心设备外，低温银浆、靶材研发也有较 大的突破与进展。 投资建议：投资建议：继续推荐隆基股份、通威股份，推荐山煤国
6、际（煤炭联合） 、东方 日升， 设备环节推荐金辰股份、 捷佳伟创 （机械联合） 、 迈为股份 （机械联合） ， 辅材关注苏州固锝。 风险提示：风险提示：HIT 电池成本降低进度不及预期、量产效率提升不及预期。 游家训游家训 S01 刘晓飞刘晓飞 S05 重点公司财务数据重点公司财务数据（部分参照市场一致评价）（部分参照市场一致评价） 资料来源：wind、招商证券 股价股价 18EPS 19EPS 20EPS 19PE 20PE PB 评级评级 隆基股份 26.98 0.93 1.41 1.65 19
7、 16 3.9 强烈推荐-A 通威股份 14.36 0.52 0.72 0.86 20 17 3.4 强烈推荐-A 山煤国际 7.56 0.11 0.53 0.57 14 13 2.3 强烈推荐-A 东方日升 13.87 0.26 1.19 1.47 12 9 1.6 强烈推荐-A 金辰股份 22.45 1.12 0.88 1.08 26 21 2.6 未有评级 捷佳伟创 42.65 1.15 1.34 1.8 32 24 5.4 未有评级 迈为股份 147.40 4.26 5.06 7.32 29 20 5.9 未有评级 苏州固锝 12.41 0.13 0.15 0.17 83 73 5.4
8、 未有评级 -20 -10 0 10 20 30 Nov/18Mar/19Jul/19Oct/19 (%)新能源沪深300 行业研究行业研究 Page 2 正文目录 一、一、HIT 问世已问世已 30 年，技术积累带来突破年，技术积累带来突破 . 5 1.1 异质结电池从萌芽走向成熟 . 5 1.2 异质结电池工艺 . 6 1.3 异质结电池优势 . 7 1.4 异质结电池升级空间大 . 9 二、二、HIT 产业化路径产业化路径 . 11 2.1 设备：进口设备做熟工艺，国产设备跟进降本 . 11 2.2 耗材：国产化已经突破，需求放量将推动成本迅速下降 . 12 2.3 资本：传统电池厂自我
9、迭代，产业外资本谋求弯道超车 . 13 2.4 市场：高端到低端，分布式到电站 . 14 2.5 进程：设备工艺和电池工艺扩散，产能快速扩张 . 15 三、三、HIT 对产业对产业的影响的影响 . 16 3.1 硅料：品质要求更高，单瓦硅耗下降 . 16 3.2 硅片：P 型转 N 型，HIT 或加速大硅片推广 . 17 3.3 电池：资本入局，格局重塑 . 18 3.4 组件：现有产线兼容性较好 . 19 四、结论与投资建议四、结论与投资建议 . 20 4.1 提效降本持续推进，HIT 性价比不断提升 . 20 4.2 结论与投资建议 . 22 风险提示 . 23 相关报告 . 24 图表目
10、录 图图 1：HIT 研发效率研发效率 . 5 图图 2：HIT 量产效率量产效率 . 5 图图 3：HIT 电池结构电池结构 . 6 图图 4：HIT 制造工序制造工序 . 6 图图 5：HIT 提效提效路径路径 . 7 行业研究行业研究 Page 3 图图 6：HIT 户外户外 25 年发电量实证发电量仅下降年发电量实证发电量仅下降 8% . 8 图图 7：低衰减发电量增益：低衰减发电量增益 . 8 图图 8：低衰减净利增益：低衰减净利增益 . 8 图图 9：温度升高：温度升高 HIT 发电增益上升发电增益上升 . 8 图图 10：组件输出功率随温度升高而下降：组件输出功率随温度升高而下降
11、 . 9 图图 11：低温度系数增益：低温度系数增益 . 9 图图 12：晶硅电池技术进步路线图：晶硅电池技术进步路线图 . 9 图图 13：HIT 对红外和蓝光区量子响应对红外和蓝光区量子响应较低较低 . 9 图图 14：叠层研发效率已经达到：叠层研发效率已经达到 28% . 10 图图 15：HIT 到到 Tandem 增加增加 4 层膜层膜 . 10 图图 16：HIT 电价存在溢价电价存在溢价 . 14 图图 17：HIT 市场呈金字塔结构市场呈金字塔结构 . 14 图图 18：HIT 产能预估产能预估 . 15 图图 19：硅料五大龙头产能：硅料五大龙头产能 . 16 图图 20：单
12、晶：单晶 PERC 大厂产能大厂产能 . 18 图图 21：激光切片会有效率损失：激光切片会有效率损失 . 19 图图 22：HIT 组件组件 . 19 图图 23：迈为股份：迈为股份 HIT 成本测算成本测算 . 21 图图 24：钧石集团：钧石集团 HIT 完全成本指引完全成本指引 . 21 表表 1：效率优势溢价测算：效率优势溢价测算 . 7 表表 2：HIT 衰减低衰减低 . 7 表表 3：高双面率带来更多等效功率增益：高双面率带来更多等效功率增益 . 9 表表 4：HIT 产线设备产线设备 . 11 表表 5：HIT 产线设备选型产线设备选型 . 11 行业研究行业研究 Page 4
13、 表表 6：清洗制绒物料消耗表：清洗制绒物料消耗表 . 12 表表 7：靶材成本：靶材成本 . 12 表表 8：银浆成本测算：银浆成本测算 . 12 表表 9：传统电池厂的自我迭代：传统电池厂的自我迭代 . 13 表表 10：HIT 产业化进程预估产业化进程预估 . 15 表表 11：HIT 单瓦硅耗下降单瓦硅耗下降 . 16 表表 12：隆基股份：隆基股份 N 型和型和 P 型硅片参数比较型硅片参数比较 . 17 表表 13：硅片标准分歧较大：硅片标准分歧较大 . 17 表表 14：单晶：单晶 PERC 产能统计产能统计 . 18 表表 15：HIT 电池成本测算电池成本测算 . 20 表表
14、 16：HIT 电池盈利能力测算电池盈利能力测算 . 22 表表 17：重点推荐公司：重点推荐公司 . 22 行业研究行业研究 Page 5 一、HIT 问世已 30 年，技术积累带来突破 1.1 异质结电池从萌芽走向成熟 HIT 萌芽：萌芽：1989-1990 年。年。日本三洋用非晶硅薄膜代替本征微晶硅层，做出的电池效率 达到 14.5%，并命名为 HIT。三洋将 HIT 注册为商标，专利保护到 2015 年结束。 HIT 摸索：摸索：1991-2015 年。年。海内外众多研究机构对 HIT 工艺进行优化，对不同的工艺路 线进行了摸索，少量企业建立了中试线，研发效率接近 25%。 HIT 导
15、入：导入：2016-2019 年。年。2015 年三洋专利保护到期，大量企业进入 HIT 领域，建设 了十几条中试线，尝试将 HIT 导入商业化生产，量产效率站上 23%，研发站上 25%。 中国中国 HIT 产业产业发展历史。发展历史。 早期摸索：早期摸索：2011-2014 年。年。上澎、赛昂、国电等企业引入进口设备进行了初步尝试。 中期尝试：中期尝试：2015-2018 年。年。中智、汉能、晋能、钧石等企业建立中试线进行量产尝试， 并摸索设备工艺和电池工艺，但碍于成本因素并未大规模量产。 近期突破：近期突破：2019 年。年。汉能研发效率达到 25.11%，成为新的世界纪录。晋能和钧石研
16、发 效率接近 25%，量产效率站上 24%。靶材和银浆国产化也取得重大突破，HIT 降本路 径越来越清晰，性价比不断提升，布局 HIT 的企业从早期 7 家拓展到当前约 20 家。 图图 1：HIT 研发效率研发效率 资料来源：wind、招商证券 图图 2：HIT 量产效率量产效率 资料来源：wind、招商证券 行业研究行业研究 Page 6 1.2 异质结电池工艺 HIT 电池结构电池结构:晶硅衬底晶硅衬底+正反面各正反面各 3 层膜。层膜。HIT 电池以 N 型单晶硅片作衬底，正反面 依次沉积本征非晶硅薄膜、掺杂非晶硅薄膜、金属氧化物导电层 TCO，再通过丝网印 刷制作正负电极，导出电流。
17、 图图 3：HIT 电池结构电池结构 资料来源：wind、招商证券 HIT 电池制造工序：电池制造工序：清洗制绒非晶硅薄膜沉积TCO 沉积制作电极测试分档。 清洗制绒：清洗制绒：去除硅片表面杂质，制作金字塔绒面，减少阳光反射。HIT 电池要求制作大 绒面，制绒难度高于 PERC。 非晶硅沉积：非晶硅沉积：主要使用 PECVD 设备进行非晶硅薄膜沉积，薄膜厚度为纳米级，且内部 结构较为复杂，半导体级工艺，技术摸索集中在这个环节。 TCO 沉积：沉积：使用 PVD 或者 RPD 设备沉积金属氧化物导电层 TCO，该工艺在平板显示 领域应用较多，已经十分成熟，PVD 和 RPD 目前还存在路线之争。
18、 制作电极：制作电极：丝网印刷或者镀铜，制作电极导出电流，MBB 多主栅技术导入后，银浆消 耗量大幅度下降，镀铜必要性大幅降低，主流企业基本都走刷银路线。 图图 4：HIT 制造工序制造工序 资料来源：wind、招商证券 行业研究行业研究 Page 7 1.3 异质结电池优势 效率高：效率高：目前主流企业量产效率都站上 24%，行业新进者基本也在 23.5%以上，明年 底有望冲击 25%。效率高带来组件环节 BOM 成本和电站环节 BOS 成本的节省。当前 单晶 PERC 和常规多晶效率差 3%，价格差 0.35 元/瓦。 表表 1：效率优势溢价测算：效率优势溢价测算 转换效率转换效率 22.
19、5% 24.0% 24.2% 24.4% 24.5% 24.6% 24.8% 25.0% 25.5% 26.0% 电池面积-M2 24432 24432 24432 24432 24432 24432 24432 24432 24432 24432 电池效率 5.50 5.86 5.91 5.96 5.99 6.01 6.06 6.11 6.23 6.35 CTM 98.0% 98.0% 98.0% 98.0% 98.0% 98.0% 98.0% 98.0% 98.0% 98.0% 60 组件效率-瓦 323 345 348 351 352 353 356 359 366 374 组件全成本-
20、元/块 260 260 260 260 260 260 260 260 260 260 单瓦成本 0.80 0.75 0.75 0.74 0.74 0.74 0.73 0.72 0.71 0.70 组件溢价-元/瓦 (0.05) (0.06) (0.06) (0.07) (0.07) (0.07) (0.08) (0.09) (0.11) 组件效率-瓦 323 345 348 351 352 353 356 359 366 374 面积相关 BOS-元 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 单瓦成本 0.93 0.87 0.86 0.86 0.85 0
21、.85 0.84 0.84 0.82 0.80 电站溢价-元/瓦 (0.06) (0.07) (0.07) (0.08) (0.08) (0.09) (0.09) (0.11) (0.12) 合计溢价-元/瓦 (0.11) (0.12) (0.13) (0.14) (0.15) (0.16) (0.17) (0.20) (0.23) 资料来源：wind、招商证券 图图 5：HIT 提效路径提效路径 资料来源：wind、招商证券 衰减低：衰减低：HIT 年均衰减 0.25%，不到 PERC 一半，25 年内多发电 5%左右。 N 型硅片掺磷，没有 P 型硅片的硼氧对、铁硼对等复合中心，光致衰减
22、LID 很小； N 型硅片少子为空穴，空穴比电子更难被俘获而复合，对金属杂质不敏感； HIT 表面 TCO 膜为导电体，电荷不会在电池表面聚集，无电位诱导衰减 PID； 表表 2：HIT 衰减低衰减低 首年衰减首年衰减 年均衰减年均衰减 25 年质保功率年质保功率 HIT 电池 1.00% 0.25% 92.00% 掺镓 PERC 2.00% 0.55% 84.80% 掺硼 PERC 2.50% 0.60% 83.10% 资料来源：wind、招商证券 行业研究行业研究 Page 8 图图 6：HIT 户外户外 25 年发电量实证发电量仅下降年发电量实证发电量仅下降 8% 资料来源：wind、招
23、商证券 图图 7：低衰减发电量增益：低衰减发电量增益 图 图 8：低衰减净利增益：低衰减净利增益 资料来源：wind、招商证券 注：1200 小时 资料来源：wind、招商证券 注：1200 小时 温度系数温度系数低：低：组件表面温度每升高 1，组件实际输出功率会下降一定比例。HIT 下降 约 0.25%，PERC 下降约 0.37%，HIT 单瓦发电量比 PERC 高约 4%。 图图 9：温度升高：温度升高 HIT 发电增益上升发电增益上升 资料来源：wind、招商证券 行业研究行业研究 Page 9 图图 10：组件输出功率随温度升高而下降：组件输出功率随温度升高而下降 图 图 11：低温
24、度系数增益：低温度系数增益 资料来源：wind、招商证券 注：1200 小时 资料来源：wind、招商证券 注：1200 小时 双面率高：双面率高：HIT 电池双面率可以达到 95%，PERC 一般在 75%左右。由于 HIT 电池正 面功率也高， 因此叠加高双面率后背面增益更大， 按 60 版型计算， 有效功率多出 10W。 表表 3：高双面率带来更多等效功率增益：高双面率带来更多等效功率增益 双面率双面率 M6 面积面积 电池效率电池效率 电池功率电池功率-W 正面功率正面功率 背面功率背面功率 背面增益背面增益 等效功率等效功率 双面增益双面增益 PERC 70.0% 27458 22.
25、5% 6.18 365 256 25.6 391 7.0% PERC 75.0% 27458 22.5% 6.18 365 274 27.4 393 7.5% PERC 80.0% 27458 22.5% 6.18 365 292 29.2 394 8.0% HIT 90.0% 27458 24.0% 6.59 389 351 35.1 425 9.0% HIT 95.0% 27458 24.5% 6.73 398 378 37.8 435 9.5% HIT 98.0% 27458 25.0% 6.86 406 398 39.8 445 9.8% 资料来源：wind、招商证券 1.4 异质结电
26、池升级空间大 HIT 升级空间大。升级空间大。晶硅电池的效率极限在 30%左右，无论 PERC 还是 HIT 都达不到这 个效率水平，PERC 潜力预计在 23%，HIT 预计在 26%，因此 PERC 和 HIT 都是光伏 产业技术进步历程中的过渡形态。就近几十年的技术探索结果而言，未来 10 年行业比 较认可的技术方向是 HIT+钙钛矿做叠层电池（Tandem） 。HIT 到叠层只需要增加 3 道 设备，4 层膜，成本增加约 0.2 元/瓦。HIT 可以升级到叠层，HIT 产线和下一代叠层产 线可以完全兼容，大幅度降低了 HIT 产线被颠覆的风险。 图图 12：晶硅电池技术进步路线图：晶硅
27、电池技术进步路线图 图 图 13：HIT 对红外和蓝光区量子响应较低对红外和蓝光区量子响应较低 资料来源：wind、招商证券 注：1200 小时 资料来源：wind、招商证券 注：1200 小时 行业研究行业研究 Page 10 图图 14：叠层研发效率已经达到：叠层研发效率已经达到 28% 资料来源：wind、招商证券 图图 15：HIT 到到 Tandem 增加增加 4 层膜层膜 资料来源：wind、招商证券 行业研究行业研究 Page 11 二、HIT 产业化路径 2.1 设备：进口设备做熟工艺，国产设备跟进降本 HIT 主要生产工序有 4 步， 对应 4 种专业设备， 依次是清洗制绒机
28、、 PECVD、 PVD/RPD、 丝网印刷机。其中壁垒最高的是 PECVD，海外梅耶博格和应用材料的设备比较成熟， 但价格比较昂贵；国内钧石和理想有供货能力。清洗制绒机目前日本 YAC 比较成熟， YAC 目前也在推进中国本土制造， 国产捷佳伟创正在积极研发， 已经有数台机器出货。 PVD 国内宏大和红太阳有出货，丝网印刷机迈为等已经做的非常成熟。 表表 4：HIT 产线设备产线设备 工序工序 设备设备 海外设备商海外设备商 国产设备商国产设备商 清洗制绒 清洗制绒机 YAC/Singulus/RENA/Exataq 捷佳伟创有所突破 非晶硅镀膜 PECVD MB/AM/Jusung 钧石和
29、理想有供货能力 迈为已经交付样机 捷佳、金辰、比太正在研制样机 非晶硅镀膜 Cat-CVD 爱发科 - TCO 镀膜 PVD 住友/MB/冯阿登纳/Singulus/Ulvac 湖南宏大、红太阳 TCO 镀膜 RPD 台湾精耀、SNTEC 捷佳伟创 电极印刷 丝网印刷机 应材 迈为、捷佳、金辰 资料来源：wind、招商证券 表表 5：HIT 产线设备选型产线设备选型 产能产能-MW 清洗制绒清洗制绒 非晶硅薄膜非晶硅薄膜 TCO 导电膜导电膜 丝印丝印 新加坡 REC 600 Exataq 梅耶博格 梅耶博格 迈为 钧石 600 YAC 自制 自制 应材/镀铜 晋能 60 YAC AM 爱发科
30、 迈为 晋能 60 YAC 精曜 PECVD 精曜 RPD 迈为 晋能 100 RENA 应材 红太阳 应材 汉能 120 YAC 理想能源 北儒 MB 老线 通威成都 100 捷佳伟创 理想能源 捷佳伟创 RPD 捷佳伟创 通威成都 100 YAC 爱发科-CatCVD 新格拉斯 应材 通威合肥 250 YAC 迈为 冯阿登纳 迈为 爱康科技 200-在建 YAC 应材 捷佳伟创 RPD 应材 东方日升 200-在建 YAC 理想能源 湖南宏大 应材 国电投 100 RENA 应材 冯阿登纳 镀铜 上彭 30 捷佳伟创 周星 爱发科 应材 中智 160 新格拉斯 爱发科-CatCVD 冯阿登纳 Microtech 普兰特 在建即将完工 理想能源 应材 俄罗斯 250 新格拉斯/RENA 欧瑞康改造 MB/冯阿登纳 亚希 日本松下 200 YAC 爱发科-CatCVD 住友 RPD Microtech 台湾新日光 30 YAC 精耀 精耀-RPD 应材 资料来源：wind、招商证券 回顾光伏产业发展历史，往往是头部企业引进国外成熟设备打通工艺，国内设备厂跟进 降本。 当前国内 HIT 中试线基本以进口欧美日设备为主， 但国内设备厂已经在积极研发， 攻关的重点在 PECVD 设备， 明年很可能会有大的突破。 当前 1GW 进口设备价格约 7-8 亿元，一旦国产化，将迅速下
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