《光伏設備 電力設備行業N型產業化進度:TOPCon搶跑領銜N型放量經濟效益先行-221026(29頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《光伏設備 電力設備行業N型產業化進度:TOPCon搶跑領銜N型放量經濟效益先行-221026(29頁).pdf(29頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 Table_Info1Table_Info1 光伏設備光伏設備/電力設備電力設備 Table_Date 發布時間:發布時間:2022-10-26 Table_Invest 優于大勢優于大勢 上次評級:優于大勢 Table_PicQuote 歷史收益率曲線 Table_Trend漲跌幅(%)1M 3M 12M 絕對收益 0%-15%-19%相對收益 4%-3%6%Table_Market 行業數據 成分股數量(只)262 總市值(億)60447 流通市值(億)30856 市盈率(倍)52.26 市凈率(倍)4.08 成分股總營收(億)1
2、8354 成分股總凈利潤(億)1145 成分股資產負債率(%)57.53 Table_Report 相關報告 機械板塊 2021 年和 2022Q1 總結-20220510 Table_Author 證券分析師:劉軍證券分析師:劉軍 執業證書編號:S0550516090002 021-20361113 Table_Title 證券研究報告/行業深度報告 TOPCon 搶跑搶跑領銜領銜 N 型放量,經濟型放量,經濟效益先行效益先行-N 型型產業化進度產業化進度 報報告摘要:告摘要:Table_Summary N 型替代型替代 P 型電池演繹加速,開啟放量元年。型電池演繹加速,開啟放量元年。根據
3、CPIA 發布的 2021 年光伏產業發展線路圖 PERC 占比 91.2%,但目前 PERC 轉換效率的升級空間較小,新技術釋放需求迫切,主要以 N-TOPCon、N-HJT 和 IBC 三大技術路線為主。從擴產規模角度來看,N-TOPCon 和 N-HJT 均已到達百 GW 級別,產業化進度較快。N-TOPCon VS N-HJT。效率端:。效率端:實驗室效率上,晶科 N-TOPCon 達到26.10%,隆基綠能 HJT 為 26.50%,邁為聯合 SunDrive 低銦銅電鍍與低銦銀包銅 HJT 分別達到 25.94%與 25.62%;量產效率方面,先導智能TOPCon 量產效率突破 2
4、5%;東方日升 HJT 中試平均效率達到 25.2%;華晟目標導入雙面微晶 HJT 達成量產效率 25.5%。成本端成本端:目前在硅片成本上 HJT 較 TOPCon 有 15-20 微米左右的薄片優勢,但在非硅成本上銀漿耗量接近 PERC 的兩倍,同時設備投資額約 3-4 億元/GW,高于PERC-1.2-1.5 億元/GW 和 TOPCon 的 1.6-1.8 億元/GW。HJT 硅片端的減薄優勢難以覆蓋非硅成本的劣勢。而 TOPCon 當前正在快速導入 135m 并有望降低至 120m,較 PERC 主流的 155-160 微米厚度同樣具備減薄優勢。根據 PV InfoLink 測算目前
5、 N-TOPCon 組件端成本較 PERC高 0.02-0.06 元/瓦,并有望成本持平。結合目前 N-TOPCon 組件端 0.1 元/瓦左右的溢價,N-TOPCon 已經具備較強的盈利能力。當前當前 TOPCon 或或為為設備投資設備投資最優解。最優解。我們認為現階段 TOPCon 與 HJT的量產效率并未拉開明顯差距(小于 1%),但金屬化成本上存在巨大差異,HJT 的效率、薄片化和疊層優勢暫未顯現。但 HJT 降本路徑明確,若后續拉開與 TOPCon 的薄片化進度,同時銀包銅/銅電鍍、鋼板印刷/激光轉印等技術導入量產,則 HJT 可以實現快速降本反超 TOPCon。TOPCon 設備選
6、擇:設備選擇:目前 TOPCon 主流量產路線仍然以 LPCVD 和PECVD 技術為主。LPCVD+磷擴占據上半年 90%的出貨,目前行業占比約 67%,設備成熟度高但存在繞鍍問題;PECVD 路線目前行業占比約為 24%,PECVD 優勢在于繞鍍問題小,單臺產能大。同時 PECVD 也可結合 PEALD 達到較好均勻性和致密性的氧化硅層。目前 LP 和 PE 路線CAPEX 接近,若后續 PE 路線良率優于 LP 疊加大產能和少繞鍍優勢或將成為擴產主流??紤]到 N 型技術轉型,我們預計今明兩年為電池設備擴產高峰期,對應 TOPCon 設備市場空間約 119.65 億元和 213.05 億元
7、。風險提示:風險提示:TOPCon 擴產不及預期;硅料價格波動風險;TOPCon 降本不及預期 -50%-40%-30%-20%-10%0%10%2021/102022/12022/42022/7電力設備滬深300 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 2/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 目目 錄錄 1.PERC 電池接近效率極限,電池技術迭代需求迎爆發電池接近效率極限,電池技術迭代需求迎爆發.4 1.1.N 型效率進展超預期,型效率進展超預期,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 電池增效放緩,更新換代時機已
8、至電池增效放緩,更新換代時機已至.6 1.1.2.成本端:電池片減薄助力成本端:電池片減薄助力 N 型降本,型降本,TOPCon 成本有望打平成本有望打平 PERC.8 1.2.發電端實證:發電端實證:TOPCon 組件發電增益明顯,組件溢價空間增加組件發電增益明顯,組件溢價空間增加.12 1.3.Topcon 降本增效路徑降本增效路徑.14 1.3.1.降本路徑降本路徑.14 1.3.2.增效路徑增效路徑.15 2.Topcon 多種技術路線并存,多種技術路線并存,PECVD 潛力值得期待潛力值得期待.16 2.1.TOPCon 核心工藝核心工藝-沉積氧化硅與多晶硅層沉積氧化硅與多晶硅層.1
9、6 2.2.Topcon 主流量產路線主流量產路線.17 2.3.市場空間測市場空間測算算.21 2.3.1.Topcon 各技術路線固定資產投入各技術路線固定資產投入 CAPEX 對比對比.21 2.4.Topcon 設備市場空間設備市場空間.22 3.相關標的相關標的.23 3.1.捷佳偉創捷佳偉創-光伏設備龍頭,三合一光伏設備龍頭,三合一 PECVD 設備潛力值得期待設備潛力值得期待.23 3.2.海目星海目星-在手訂單充足,在手訂單充足,TOPCon 微損設備打開全新增長極微損設備打開全新增長極.24 3.3.帝爾激光帝爾激光-光伏激光設備龍頭,激光轉印技術蓄勢待發光伏激光設備龍頭,激
10、光轉印技術蓄勢待發.25 4.風險提升風險提升.27 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1:PN 結示意圖結示意圖.4 圖圖 2:晶硅電池發展歷史:晶硅電池發展歷史.5 圖圖 3:Topcon 鈍化層示意圖鈍化層示意圖.5 圖圖 4:HJT 鈍化效應鈍化效應.5 圖圖 5:PERC 量產效率發展路線量產效率發展路線.6 圖圖 6:Topcon 量產效率量產效率.7 圖圖 7:HJT 量產效率量產效率.7 圖圖 8:2022 年硅料價格走勢年硅料價格走勢.8 圖圖 9:2022 年年 PERC 電池片報價電池片報價(元元/瓦瓦).8 圖圖 10:2022 年硅片價格年硅片價格(元元/瓦瓦).8 圖圖 11
11、:HJT 減薄路徑減薄路徑.9 圖圖 12:各技術路線組件端成本測算:各技術路線組件端成本測算(元元/瓦瓦).9 圖圖 13:TOPCon 產能產能(不完全統計不完全統計).11 圖圖 14:正泰新能:正泰新能 TOPCon 組件衰減率組件衰減率.12 圖圖 15:N 型組件產品功率型組件產品功率(瓦瓦).12 圖圖 16:電站發電增益實證:電站發電增益實證.13 OYbWkWkZfWhZoO1VnUtUaQcM8OpNpPnPmOeRqRmMkPtRoR9PrQrRNZsOtNvPtQmO 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 3/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度
12、 圖圖 17:TOPCon 單瓦發單瓦發電量增益拆分電量增益拆分.13 圖圖 18:TOPCon 成本分析成本分析.14 圖圖 19:TOPCon 降本方向降本方向.14 圖圖 20:LPCVD 石英舟及雙插技術降本技術路線石英舟及雙插技術降本技術路線.14 圖圖 21:TOPCon 效率提升路徑效率提升路徑.15 圖圖 22:TOPCon 未來發展路徑未來發展路徑.15 圖圖 23:TOPCon 電池氧化硅層和多晶硅層制備路徑電池氧化硅層和多晶硅層制備路徑.16 圖圖 24:TOPCon 量產路線量產路線.17 圖圖 25:TOPCon 電池電池 LPCVD 和和 PECVD 法法 CAPE
13、X 對比對比.21 圖圖 26:中來:中來 8GW POPAID 路線路線 TOPCon 電池設備投資額電池設備投資額.21 圖圖 27:TOPCon 設備空間測算設備空間測算.22 圖圖 28:捷佳偉創營業收入:捷佳偉創營業收入.23 圖圖 29:捷佳偉創歸母凈利潤:捷佳偉創歸母凈利潤.23 圖圖 30:捷佳偉創銷售毛利率和凈利率:捷佳偉創銷售毛利率和凈利率(%).23 圖圖 31:捷佳偉創期間費用率:捷佳偉創期間費用率(%).23 圖圖 32:捷佳偉創:捷佳偉創 PE-Poly 設備設備.24 圖圖 33:捷佳偉創鈣鈦礦:捷佳偉創鈣鈦礦 RPD 鍍膜設備鍍膜設備.24 圖圖 34:海目星營
14、業收入:海目星營業收入.24 圖圖 35:海目星歸母凈利潤:海目星歸母凈利潤.24 圖圖 36:全自動激光摻雜設備:全自動激光摻雜設備.25 圖圖 37:海目星定增預案:海目星定增預案.25 圖圖 38:帝爾激光營業收入:帝爾激光營業收入.25 圖圖 39:帝爾激光歸母凈利潤:帝爾激光歸母凈利潤.25 圖圖 40:激光轉?。杭す廪D印-填充工藝填充工藝.26 圖圖 41:激光轉?。杭す廪D印-轉印工藝轉印工藝.26 表表 1:2022 年上半年晶硅電池實驗室效率記錄年上半年晶硅電池實驗室效率記錄.7 表表 2:HJT、TOPCon 與與 PERC 比較比較.10 表表 3:2022 年部分年部分
15、N-TOPCon 組件招標情況組件招標情況.13 表表 4:薄膜沉積設備對比:薄膜沉積設備對比.16 表表 5:TOPCon 電池電池 Poly 層沉積可選設備層沉積可選設備.18 表表 6:TOPCon 隧穿層沉積選擇隧穿層沉積選擇.19 表表 7:TOPCon 量產線路對比量產線路對比.20 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 4/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 1.PERC 電池接近效率極限,電池技術迭代需求迎爆發電池接近效率極限,電池技術迭代需求迎爆發 1.1.N 型效率進展超預期,型效率進展超預期,TOPCon 成本有望打平成本有望打平 PERC 發電
16、原理發電原理-PN 結。結。太陽能電池利用光生伏特效應將太陽輻射直接轉化為電能,其中發電的關鍵在于制備 PN 結。光線照射提供能量使得 P 型硅和 N 型硅中的電子從共價鍵中激發,由此產生電子-空穴對。當 P 型和 N 型半導體結合時會產生一個特殊的薄層界面,界面 P 型側帶負電,N 型側帶正電。這是由于 N 型半導體區域電子濃度較高,P 型半導體空穴濃度很高(帶正電),形成濃度差。N 型區域電子擴散到 P 區,P 型區域空穴擴散到 N 區,形成了 N 指向 P 的“內電場”,從而阻止了擴散進行,達到平衡后這個薄層就形成了電勢差,從而形成 PN 結。圖圖 1:PN 結示意圖結示意圖 數據來源:
17、Energy harvesting technologies in roadway and bridge for different applicationsA comprehensive review,東北證券 太陽能電池分類。太陽能電池分類。根據基底硅片不同可以分為 P 型電池和 N 型電池。P 型電池就是在 P 型硅片(摻雜 3 價元素)制備 n+/p 結構的電池,P 型電池使用磷擴散工藝,主要代表為早期的鋁背場電池和目前主流的 PERC 電池,極限轉換效率為 24.5%。2015年之前,BSF 電池占據 90%市場,2016 年 PERC 電池開始發力,到 2020 年 PERC電池占
18、比超過 85%。P 型電池工藝比較簡單、成本低但是面臨效率提升瓶頸。N 型電池結構優化,具備更高的效率潛力。型電池結構優化,具備更高的效率潛力。N 型電池則使用硼擴散工藝,在 N 型硅片(摻雜 5 價元素)上制備 p+/n 結構,主要代表有 TOPCon 和 HJT,與 P 型電池相比具有轉換率高、溫度系數低、雙面率高以及載流子壽命高等優點。TOPCon 和 HJT的極限轉換效率分別為 28.7%和 27.5%,遠超目前主流 PERC 電池 24.5%極限效率。重要技術延伸重要技術延伸-IBC 電池。電池。IBC,交叉指式背接觸電池技術將 P/N 結、基底與發射區的接觸電極以交指形狀做在電池背
19、面,是光伏電池的重要技術發展路徑也可制備 N型電池,目前代表產品有隆基的 P 型 HPBC 和愛旭 N 型 ABC,類 IBC 電池布局玩家較少,同時隆基在 TOPCon 與HJT 技術路線上均有布局,相較于 TOPCon 與HJT,IBC 電池未來可能隨著 N 型疊層技術需求的出現進一步放量,如 HBC/TBC 電池。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 5/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 2:晶硅電池發展歷史:晶硅電池發展歷史 數據來源:一道新能,東北證券 整面鈍化技術引領第三代整面鈍化技術引領第三代 N 型電池型電池-TOPCon 與與 HJT。201
20、5 年前后,PERC 電池通過在背面沉積氧化鋁以及雙面沉積氮化硅獲得優異的界面鈍化效果,成功從傳統的鋁背場電池中接過了光伏電池的接力棒。到了第三代,隧穿氧化層電池,TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact),是 2013 年在第 28 屆歐洲 PVSEC 光伏大會上由德國 Fraunhofer 太陽能研究所首次提出,首先在背面制備一層 1-2nm 的隧穿氧化層,然后再沉積一層摻雜多晶硅共同形成鈍化接觸結構,給硅片背面提供了良好的界面鈍化;本征薄膜異質結電池,HJT(Heterojunction with Intrinsic Thin-film),具備對稱雙面
21、電池結構,中間為 N 型硅,在正面沉積本征非晶硅薄膜和 P 型非晶硅薄膜形成 PN 結,背面沉積本征非晶硅薄膜和 N 型非晶硅薄膜,由于非晶硅導電性較差,最后在兩側沉積透明導電薄膜 TCO 進行導電,憑借優異的鈍化技術,N 型電池的轉換效率顯著提升。圖圖 3:Topcon 鈍化層示意圖鈍化層示意圖 圖圖 4:HJT 鈍化效應鈍化效應 數據來源:正泰新能,東北證券 數據來源:Solar Energy Materials and Solar Cells,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 6/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 疊層電池疊層電池不斷刷新極限效率
22、。不斷刷新極限效率。由于不同區間光的波長不同,不同材料對光的吸收能力不同,可以通過機械堆疊的方式使用多種材料增加光電轉換效率。目前主要研究方向為鈣鈦礦和砷化鎵等直接帶隙半導體材料,相比硅、鍺等間接帶隙半導體材料具備更高的光吸收能力,但是大面積成膜仍存在困難,目前主流廠商處于百兆瓦級到 GW 級生產,仍未大規模放量,設備仍然需進一步產業化提高成熟度。劍指未來,劍指未來,N 型型/鈣鈦礦疊層電池值得期待。鈣鈦礦疊層電池值得期待。N 型除了本身具備的效率高、溫度低以及載流子優勢,還可以與鈣鈦礦等直接帶隙半導體材料制作疊層電池例如 HBC 和TBC 電池。2022 年 6 月晶科、北京大學與澳洲國立大
23、學合作制備了單片鈣鈦礦/TOPCon 疊層器件,以 TOPCon 結構晶硅電池作為底部電池,鈣鈦礦薄膜作為頂部電池,轉換效率達到了 27.6%;HJT 電池結構與疊層電池相容性更好,杭蕭鋼構子公司合特光電 2022 年底將投產首條異質結/鈣鈦礦疊層電池中試線,目標效率為28%。上述疊層電池通過制備兩個 PN 結的為雙結疊層電池,未來通過新工藝調節半導體材料帶隙和界面鈍化,可達 30%以上轉化效率。1.1.1.效率端效率端:PERC 電池增效放緩,更新換代時機已至電池增效放緩,更新換代時機已至 PERC組件尺寸標準化組件尺寸標準化,功率提升放緩功率提升放緩。單晶PERC電池自2016年的轉換效率
24、20.8%,組件功率 350w,在疊加了半片技術后功率提升至 375w;疊加多主柵技術以及大尺寸硅片的導入目前轉換效率已經來到了 23.8%,功率 550w 較 2021 年提升速度明顯放緩。根據 CPIA 的 2021 年中國光伏產業發展路線圖,2021 年 PERC 電池占有率達到了 91.2%。但目前天合光能 P-PERC 電池的實驗室效率已經達到 24.5%,達到了 ISFH 基于載流子選擇性理論給出的 PERC 極限效率 24.5%,其增效空間不斷壓縮,新技術釋放需求迫切。圖圖 5:PERC 量產效率發展路線量產效率發展路線 數據來源:隆基綠能,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明
25、請務必閱讀正文后的聲明及說明 7/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 表表 1:2022 年上半年晶硅電池實驗室效率記錄年上半年晶硅電池實驗室效率記錄 類型類型 實驗室效率實驗室效率 發明企業發明企業-認證單位認證單位 P 型 PERC 24.50%天合光能-中國計量科學院 無銦 HJT 25.40%隆基綠能-ISFH 認證 摻鎵 p-HJT 25.47%隆基綠能-ISFH 認證 n-TOPCon 單晶 25.50%天合光能-中國計量科學院 低銦 HJT 25.62%邁為股份-ISFH 認證 n-TOPCon 單晶 25.70%晶科能源-中國計量科學院 HJT 電池 26.50%隆基綠能
26、-ISFH 認證 數據來源:CPIA,各公司官網,東北證券 PERC 目前目前仍占據主流,仍占據主流,N 型技術型技術實驗室效率不斷刷新實驗室效率不斷刷新。2022 年上半年以隆基、晶科和邁為為首的龍頭企業 N 型電池效率紀錄不斷刷新,晶科 N-TOPCon 的單晶實驗室效率達到了 26.10%,無銦 HJT 與 HJT 實驗室效率分別達到了 25.40%與 26.50%,有效驗證了 N 型電池技術發展的可行性,我們預測未來 N 型電池仍將保持較高的效率進展。N 型量產效率超出預期型量產效率超出預期,產業化進度加快,產業化進度加快。TOPCon 方面,以晶科能源和晶澳科技為首的“雙晶”中試線上
27、的量產效率分別來到了 24.70%與 24.80%,先導智能官微公告 GW 級 TOPCon 量產效率突破 25%,較目前 PERC 頭部企業 23.8%的量產效率提高了 1%左右,為下游組件帶來了溢價空間,根據行業測算,光伏組件效率每提升1%,單塊組件發電量可提升約 6%,系統 LCOE 成本降低約 4.7%?,F階段 TOPCon組件市場溢價約 0.1 元/瓦;HJT 方面,目前已經開啟 GW 級生產的安徽華晟和金剛玻璃的最佳批次效率分別來到了 25.45%與 24.95%。圖圖 6:Topcon 量產效率量產效率 圖圖 7:HJT 量產效率量產效率 數據來源:Trend Force,東北證
28、券 數據來源:Trend Force,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 8/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 1.1.2.成本成本端:端:電池片減薄助力電池片減薄助力 N 型降本,型降本,TOPCon 成本有望打平成本有望打平 PERC 圖圖 8:2022 年硅料價格走勢年硅料價格走勢 數據來源:索比光伏網,東北證券 圖圖 9:2022 年年 PERC 電池片電池片報價報價(元元/瓦瓦)圖圖 10:2022 年年硅片價格硅片價格(元元/片片)數據來源:通威太陽能,東北證券 數據來源:隆基綠能,東北證券 硅料擴產周期硅料擴產周期長于產業鏈其他環節,長于產
29、業鏈其他環節,短期短期價格仍處高位。價格仍處高位。據 CPIA 介紹,硅棒、硅片及電池片環節擴產周期在 6-9 個月,組件環節僅為 3-6 個月,而多晶硅和 EVA 顆粒等擴廠周期長達 1-2 年,擴產周期不匹配環節造成了供需失衡?;仡櫄v史受 2018年下半年以來的多晶硅價格低迷影響,2019 年僅東方希望一家新建產能,疊加生產成本上升因素 2020 年多晶硅產能不升反降。但后續受下游市場需求影響,多晶硅需求大幅度上升而 2020 年有通威、協鑫、大全等新建產能需要到 2021 年底和 2022 年才能釋放。目前產能不匹配造成的空窗期使得硅料價格大幅增長,向下傳導影響了硅片和電池片價格一起上漲
30、。據光伏協會 2022 年上半年產業鏈大會介紹,目前已有21 家宣布擴產計劃,其中 15 家為新進入者,總規劃達到了 377.35 萬噸。等待規劃產能落地,硅料價格有望下降,目前受需求影響價格將處于高位小幅波動。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日單晶復投料單晶致密料單晶菜花料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 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 9/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 11:HJT 減薄路徑減薄路徑 數據來源:CPIA,東方日升,東北證券 硅片成本硅片成本-HJT 薄薄片片化占優化占優 得益于良率和高功率優勢,HJT 在硅片成本上較 PER
32、C 和 TOPCon 有 15-30 微米的薄片化優勢,目前 HJT 一線廠家已經開始量產 120 微米 HJT 電池片,并開始嘗試100 微米級別減薄。TOPCon 受制于高溫工藝等因素減薄進度低于 HJT,主流量產TOPCon 厚度在 135-150 微米左右,預計明年可減薄至 120 微米。非硅成本非硅成本-TOPCon 金屬化和設備折舊占優金屬化和設備折舊占優 漿料成本目前仍為主要非硅成本。目前 PERC 銀漿耗量約為 70-75mg/片,TOPCon約為 100-130mg/片。HJT 方面,以安徽華晟 M6-12BB 為例,當前銀耗約為 150mg/片,接近 PERC 的兩倍,預計
33、在 2024 年導入銀包銅將銀耗降至 60mg;設備投資方面,HJT 約 3-4.5 億元/GW,高于 PERC 1.2-1.5 億元/GW 和 TOPCon 1.6-1.8 億元/GW。根據 PV InfoLink 測算,M10+150m 的 N-TOPCon 在組件端成本較 PERC 高0.06 元/瓦,疊加減薄和 SMBB 技術可和 PERC 組件成本接近持平(+0.02 元/瓦)。綜合來看,現在 TOPCon 組件 0.1 元左右的溢價水平,TOPCon 盈利能力已經顯現。圖圖 12:各技術路線組件端成本測算各技術路線組件端成本測算(元元/瓦瓦)數據來源:PV InfoLink,東北證
34、券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 10/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 表表 2:HJT、TOPCon 與與 PERC 比較比較 PERC N-TOPCon HJT 結構 效率 一線量產效率 23.8%25%25.45%理論效率 24.5%28.7%27.5%衰減率 首年 2%,之后每年 0.45%首年 1%,之后每年 0.4%每年 0.25%溫度系數-0.35%/-0.32%/-0.25%/雙面率 70%5%80%5%90%鈍化層 氧化鋁、氮化硅 隧穿層+摻雜多晶硅層 本征非晶硅層 成本 良品率 98%左右 97%左右 98.5%(東方日升)硅片類型 P
35、 型 N 型 N 型 硅片價格(元/片)7.62-182/150m 7.97-182/130m 10.24-210/130m 銀漿耗量 70 左右(高溫)130mg-182 尺寸(高溫)150mg-166 尺寸(低溫)設備投資額 1.3-1.5 億元/GW 1.6-1.8 億元/GW 3-4.5 億元/GW 與 PERC 兼容性 基準 5000-6000 萬/GW 改造 不兼容 產業化進度 大規模量產 量產 量產 N 型產能-已建 41.6GW 已建 11.6GW;今年計劃建設 34GW 代表企業 主流電池廠 晶科、通威、天合光能等 金剛玻璃、華晟新能源等 降本增效路徑 效率達到瓶頸 雙面鈍化
36、 多主柵技術、設備降本 金屬化成本降低-銀包銅、電鍍銅 硅片減薄 130m120m/更薄 數據來源:公開資料,摩爾光伏,光伏咨詢,江蘇省可再生能源協會,正泰新能,安徽華晟,聚和新材,TrendForce,中來股份,TCL 中環,東北證券 注釋:HJT 產能為 TrendForce 年中統計 TOPCon 成本效益先行,產業化進度處于上升周期。成本效益先行,產業化進度處于上升周期。根據我們統計,已建 TOPCon產能超過 41.6GW,總待建超過 219.5GW,進入了快速放量時期,這主要得益于TOPCon 設備的快速降本以及電池本身的效率優勢。目前以晶科為首,從 2022H1 就開啟 10GW
37、 級別以上大規模擴產,根據 2022 年中報介紹通威目前也由中試進入TOPCon 擴產期,預計將于 2022 年底建成投產 8.5GW TOPCon 電池產線。若未來TOPCon 與 HJT 的效率差在 1%以內并且保持金屬化成本優勢,則短期內 TOPCon還將繼續享受技術紅利,進一步放量。HJT 降本路徑明確降本路徑明確,等待降本技術產業化,等待降本技術產業化。根據 Trend Force 9 月統計,目前 HJT 已建產能約 11.6GW,2022 計劃建設產能 34GW,總規劃 197GW,產業化進度低于TOPCon。目前放量仍以 TOPCon 為主,異質結在工序和結構上具備天然優勢,后
38、續隨著低銦無銦、激光轉印、鋼板印刷、銀包銅、無主柵等等技術的導入有望大幅降低金屬化成本,但目前 HJT 的經濟效益仍弱于 TOPCon。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 11/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 13:TOPCon 產能產能(不完全統計不完全統計)數據來源:摩爾光伏,各公司官網,公司年報,東北證券 公司公司地點地點日期/進度日期/進度已建(MW)已建(MW)待建(MW)待建(MW)備注備注晶科能源安徽一期2022年1月投產80002021年9月8日開工建設,12月10日交付設備進場安徽二期2022年8月投產8000產能建設中尖山一期2022年
39、2月投產80006月底滿產,量產效率24.75%尖山二期2022年6月啟動11000通威四川眉山中試線1000中試線眉山三期2022年底投建8500210 PECVD多晶硅沉積技術路線,平均轉換效率超過24.7%天合光能中試500中試線青海西寧2022年6月公告10000項目兩期將分別于 2023年底、2025年底前完成淮安2022年9月公告15000分兩期實施一期5GW電池10GW組件;二期 10GW電池 5GW組件江蘇宿遷2022下半年投產8000電池平均量產效率已經超過24.5%晶澳浙江義烏2022年5月首片下線5000寧晉預計2022年8月投產1300寧晉2022年底投產6000中來泰
40、州2021年內投產3600山西一期2022年6月底部分下線40004000一期項目山西二期預計2023年8000二期項目正泰新能海寧三期2022年6月底投產4000采用LPCVD+磷擴工藝,平均效率24.6%鈞達股份滁州一期2022Q3投產8000公司2021年底完成了N型TOPCon電池生產技術的研發滁州二期規劃中8000尚德江蘇宿遷2022年1月投產2000攜手先導、微導使用ALD原子層沉一道新能浙江衢州1200泰州基地2022年2月投產5000浙江衢州預計2022年6月投產5000億晶光電滁州一期預計2023年6月投產10000一期投資50億其中固定資產投資約33億元皇氏集團安徽阜陽20
41、22年8月公告20000由子公司皇氏農光互補科技和相關的合作方共同投資建設沐邦高科梧州2022年7月公告10000項目總投資52億元,其中生產設備投入約27.75億元鄂城區2022年8月公告10000項目投資規模預計48億元人民幣大恒能源安徽巢湖2022年7月簽約3000總投資超20億包含3GW的TOPCon電池和2GW組件昱輝光能江蘇鹽城2022年5月簽約2000總投資約30億包含5GW組件和2GW電池英利能源保定預計2023年Q1投產5000占地面積約337畝,總投資約25億元協鑫集成樂山2022年1月公告10000一期5GW中清集團新沂基地2022年9月投產儀式3000高效 N型 TOP
42、Con電池的順利投產達效規模為 3GW中科云網普樂徐州2022年9月簽署戰略合作5000一期1GW力爭22年底試生產;2期2023年完成4GW太一光伏徐州2022年7月簽約5000總投資 55億元,其中一期建設5GW TOPCon電池建設周期為兩年晶優光伏泰安高新區2022年7月簽約10000項目總投資 40億元以上,將分為兩期分別建設5GW的TOPCon電池賽拉弗安徽蚌埠2022年8月簽約5000項目總投資超 50億元包括5GWTOPCon電池片、5GW光伏組件泰恒新能源興文經開區2022年九月開工儀式5000項目總投資約20億元,將建設年產5GW TOPCon高效太陽能電池片聆達股份金寨2
43、022年6月土建完工5000項目包括 12 條 TOPCon 電池生產線潤陽光伏江蘇鹽城預計2022年內量產10000項目所需資金由公司自籌實現量產合計4160041600219500219500 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 12/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 1.2.發電端實證:發電端實證:TOPCon 組件發電增益明顯,組件溢價空間增加組件發電增益明顯,組件溢價空間增加 TOPCon 較較 PERC 具備更低的衰減率。具備更低的衰減率。根據研究表明硼氧復合是造成衰減的重要原因,而 N 型硅片摻雜磷元素有效避免了硼氧復合。PERC 組件首年的衰減約
44、2%,之后每年-0.45%,以正泰新能為例,TOPCon 組件首年的衰減率小于等于 1%,逐年的線性功率衰減小于等于 0.4%,較 PERC 組件已具備明顯優勢。N 型組件中,210-HJT 和 TOPCon 組件功率最高都來到了 700W+功率檔。發電端實證發電端實證 TOPCon 組件發電增益組件發電增益明顯明顯。晶科地面電站數據表明,72 片 N 型組件在水泥地、草地以及白漆地分別較有 3.31%、3.12%以及 5.32%的發電增益。根據正泰新能產品白皮書,不同地區 N 型組件的增益不同,主要得益于雙面增益和較低的首年衰減率,兩者均能帶來約 1%的發電增益。目前 TOPCon 以及 H
45、JT 的 210 組件最高功率均已達到了 700W+的水平。圖圖 14:正泰新能正泰新能 TOPCon 組件組件衰減率衰減率 數據來源:正泰新能,東北證券 圖圖 15:N 型組件產品功率型組件產品功率(瓦瓦)數據來源:Trend Force,東北證券 720700+705 700 700 700 700 700 700 700 695 690 685670635625 620615 610575 570 570 570 570 5650100200300400500600700800ABCHJTHJTTOPConHJTHJTHJTTOPConHJTTOPConTOPConTOPConTOPCo
46、nHJTTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPConTOPCon愛旭 金剛玻璃錦州陽光協鑫集成賽拉弗愛康光電華晟 正泰 東方日升中來光電錦州陽光阿特斯億晶光電金剛玻璃中來光電晶澳太陽能尚德 一道 晶科 阿特斯隆基樂葉尚德 一道 正泰 蘇美達 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 13/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 N 型型 TOPCon 組件招標組件招標端端已經實現溢價已經實現溢價。根據我們整理的部分上半年組件中標情況來看,N 型 TOPCon 的溢價水平在 0.04-0.19 元/W
47、不等,前期 TOPCon 處于推廣期溢價較小,但隨著下游認可 TOPCon 組件的盈利能力開始修復,疊加海外俄烏戰爭帶來的能源危機和歐洲能源計劃-REPowerEU,光伏裝機需求再次提高,N-TOPCon組件在海外有望迎來更高溢價。表表 3:2022 年部分年部分 N-TOPCon 組件招標情況組件招標情況 招標企業 總規模(MW)規模(MW)中標企業 中標價(元/W)N 型溢價(元/W)中核匯能 6000-7500 P 型:5300-6500 東磁、億晶、晶澳 1.83 N 型 TOPCon:700-1000 晶科 1.9 0.07 中廣核 287 P 型:265.76 紅太陽 1.87 N
48、 型 TOPCon:21.47 晶科 2.06 0.19 中國華能 2000 P 型:265.76 晶澳、天合、晶科 1.86 N 型 TOPCon:21.47 晶澳 1.975 0.115 國家電投 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 雅礱江流域水電 1165 P 型:877.6 正泰、晶澳 1.94 N 型 TOPCon:287.4 晶科 1.98 0.04 數據來源:PV-Tech,光伏盒子,光伏資訊,北極星光伏網,東北證券 注:由于存在多標段,P 型組件中標價為同一批次招標型號的中標價但功率檔位存在不同
49、 圖圖 16:電站電站發電增益發電增益實證實證 圖圖 17:TOPCon 單瓦發電量增益拆分單瓦發電量增益拆分 數據來源:晶科,東北證券 數據來源:正泰新能,東北證券 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減年度衰減溫度損失雙面增益 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 14/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 1.3.Topcon 降本增效路徑降本增效路徑 1.3.1.降本降本路徑路徑 TOPCon 降本主要集中在四個方向:降本主要集中在四個方向:1)金屬化
50、成本降低,通過 SMBB、激光轉印和柵線圖形優化等技術降低銀漿使用量;2)硅材料降本,目前 N 型硅片較 P 型存在6%-8%的溢價,通過大尺寸薄片化降低硅片成本,目前減薄帶來的價格下降低于節省的硅料成本,未來不排除電池廠尋求代切片服務代替購買成品的可能性;3)通過提高單臺產能達到降本;4)提升工藝,雙面鈍化工藝以及摻雜技術優化提升效率達到降本目的。同時 TOPCon 主流的 LPCVD 工藝存在石英管/舟損耗問題,目前可以通過涂層工藝將石英管壽命提升至 4-12 個月,石英舟壽命約 6 個月對應清洗周期15 天,當前每年更換 2-3 次爐管,石英件成本 200 萬/GW,仍存在較大降本空間。
51、圖圖 18:TOPCon 成本分析成本分析 圖圖 19:TOPCon 降本方向降本方向 數據來源:拉普拉斯,東北證券 數據來源:公開資料,東北證券 圖圖 20:LPCVD 石英舟石英舟及雙插技術降本技術路線及雙插技術降本技術路線 數據來源:拉普拉斯,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 15/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 1.3.2.增效路徑增效路徑 圖圖 21:TOPCon 效率提升路徑效率提升路徑 數據來源:大族光伏裝備,CPVS,東北證券 TOPCon 量產效率量產效率突破突破 25%,效率提升路徑清晰。,效率提升路徑清晰。目前先導智能的 GW
52、級 TOPCon整線量產效率突破 25%。下階段 TOPCon 引進激光 SE 技術預計可將轉換效率提升至 25.5%。后續通過引入 Poly finger 以及雙面 Poly 技術可將轉換效率提升至 26%以上。進一步細分,柵線高寬比優化以及金屬復合提升分別帶來約 0.30%效率提升,背面吸收光優化提升約 0.10%,正背面鈍化提升以及金屬接觸提升預計也可分別帶來 0.15%效率提升;硅片品質也可帶來 0.25%左右的效率提升。圖圖 22:TOPCon 未來未來發展發展路徑路徑 數據來源:拉普拉斯,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 16/29 電力設備電力設
53、備/行業深度行業深度 2.Topcon 多種技術路線并存多種技術路線并存,PECVD 潛力值得期待潛力值得期待 2.1.TOPCon 核心工藝-沉積氧化硅與多晶硅層 圖圖 23:TOPCon 電池電池氧化硅層和多晶硅層制備路徑氧化硅層和多晶硅層制備路徑 數據來源:一道新能,CPIA,東北證券 TOPCon 制備關鍵制備關鍵-氧化層與氧化層與摻雜多晶硅摻雜多晶硅層的沉積層的沉積。根據氧化層和摻雜多晶硅層的沉積方法的不同,TOPCon 存在多種制備路徑。氧化硅層制備中,濕化學氧化法多屬于實驗室制備方案,工業上以熱氧化和 PEALD 為主。摻雜多晶硅薄膜層則使用薄膜沉積設備,一般劃分為 PVD、CV
54、D 以及 ALD 技術。PVD 技術沉積速率最快但后盾均勻性較差,可應用于 HJT 的透明電極;CVD 技術主要包含 PECVD 和 LPCVD應用最為廣泛,CVD 設備成熟度較高,沉積速率和鍍膜均勻性也較為均衡;ALD 設備沉積速率最慢但均勻性最好。表表 4:薄膜沉積設備對比薄膜沉積設備對比 PVD 技術技術 CVD 技術技術 ALD 技術技術 鍍膜效果 (1)沉積速率較快(1)沉積速率一般(微米/分鐘)(1)沉積速率一般(納米/分鐘)(2)薄膜厚度較厚(2)中等的薄膜厚度(2)原子層級的薄膜厚度 優勢與劣勢(3)鍍膜具有單一方向性(依賴循環反應次數)(3)大面積薄膜厚度均勻性 (4)厚度均
55、勻性較差(3)鍍膜具有單一方向性(4)階梯覆蓋率最好 (5)階梯覆蓋率差(4)階梯覆蓋率一般(5)薄膜致密無針孔 主要應用領域(1)HJT 透明電極(1)PERC 背面鈍化和減反層(1)PERC 背面鈍化層 (2)柔性電子金屬化(2)TOPCon 電池接觸鈍化層(2)TOPCon 隧穿層、接觸鈍化層、減反層 (3)觸碰面板透明電極(3)TOPCon 電池減反層(3)柔性電子介質層、封裝層 (4)半導體金屬化(4)柔性電子介質層、封裝層(4)半導體高 k 介質層、金屬柵極 (5)半導體介質層、封裝層 金屬互聯阻擋層、多重曝光技術 數據來源:微導納米,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱
56、讀正文后的聲明及說明 17/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 2.2.Topcon 主流量產路線主流量產路線 圖圖 24:TOPCon 量產路線量產路線 數據來源:一道新能,CPIA,中來股份,東北證券 TOPCon 存在存在四種主流量產路徑,四種主流量產路徑,LPCVD+磷擴占據上半年磷擴占據上半年 90%的出貨。的出貨。1)LPCVD 法法,即低壓化學氣相沉積,在低壓條件下熱分解氣體源或化學反應沉積所需薄膜,目前行業占比約 67%,國內外起步較早,基礎工藝成熟但原位摻雜速率較慢一般配合磷擴散爐且存在較重的繞鍍問題,但拉普拉斯使用水平插片可將繞鍍控制在 10mm 以內,預計年底推廣;
57、2)PECVD 法法,即等離子體增強化學氣相沉積,借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體,在局部形成等離子體,而等離子體化學活性很強,很容易發生反應,在基片上沉積薄膜,目前行業占比約 24%,PECVD 的優勢在于可以實現 SiO2 隧穿層,poly 層,原位摻 P 三合一,減少設備數量提升生產效率,但 PECVD 沉積的 SiO2隧穿層均勻性較差影響轉換效率,同時存在一定的繞鍍的問題;3)PEALD+PECVD 法法,使用 PEALD 沉積 SiO2 隧穿層解決原有的不均勻性問題,同時使用 PECVD 可以較好的完成 poly 層沉積和原位摻雜,減少繞鍍;4)PVD 法法,即物理氣相沉積,
58、利用氧氣電離形成隧穿、硅源靶材轟擊的方式進行沉積 Poly,不存在繞鍍問題,但受制于設備價格高且良率約 95%低于 LPCVD 的97%,產業化進度較慢,行業占比約 9%。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 18/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 表表 5:TOPCon 電池電池 Poly 層沉積層沉積可可選選設備設備 Poly 實現方法 原理 優點 缺點 行業占比 LPCVD 低壓化學氣相沉積,利用 SiH4 或SiH6 做為氣體源,在低壓條件下熱分解氣體源或化學反應,沉積在襯底表面形成所需薄膜 國內外科研利用起步早,基礎工藝配合經驗豐富,效率良率穩定 石英耗材
59、偏高,原位摻雜實現難 67%LPCVD 沉積示意圖沉積示意圖 PECVD 等離子體增強化學氣相沉積,利用SiH4 和 H2 混合氣體做氣體源通過輝光放電分解硅烷,分解成多種新的基團形成各種等離子體,再經過基團的遷移、脫氧等過程進行沉積 實現 SiO2 隧穿層,poly 層,原位摻P 三合一,沉積溫度低能耗小,行業運用熟悉 效率優化,耗材清洗規范等 24%PECVD 沉積示意圖沉積示意圖 PVD 物理氣相沉積,利用氧氣電離形成隧穿、硅源靶材轟擊的方式進行沉積Poly 實現 SiO2 隧穿層,poly 層,原位摻P 三合一,繞鍍小節省清洗步驟 設備靶材成本高占地面積大,開機率待提高 9%PVD 沉
60、積示意圖沉積示意圖 HWCVD 熱絲化學氣相沉積,在反應腔室離基片 3-5cm 處放置一個直徑 0.3-0.7mm的金屬鎢絲,呈盤狀或平等狀,然后通入大電流,鎢絲受高溫催化后發生熱分解進行 Si 原子沉積 生長速率高多晶硅薄膜顆粒大氧濃度低本征缺陷少,暗導電可達到 10-7S/cm 熱絲耗材成本高,受控工藝溫度等條件多 0 MISPC 金屬誘導固相晶化,在薄膜制備前后沉積一層金屬薄膜(AI/Ni/Au/Pd)然后在低溫下進行熱處理,通過金屬誘導進行沉積 金屬與共晶態溫度低晶化轉變率高 金屬雜質對于鈍化影響大,廢物處理難 0 RTP 快速熱處理晶化,利用光加熱方式快速高溫處理來晶化晶硅轉化 利用
61、熱力學改變漂移場和濃度梯度的作用,晶化度高 熱源材料耗材高,溫度高影響基體性能 0 數據來源:拉普拉斯,無錫松煜,東北證券,Morphology,microstructure,and doping behaviour:A comparison between different deposition methods for poly-Si/SiOx passivating contacts 注:統計截止至 2022 年 8 月 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 19/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 TOPCon 設備設備各技術路線進展各技術路線進展 LPCVD
62、 線路線路-50GW 級別量產,技術明確級別量產,技術明確正處于正處于快速擴張期快速擴張期 LPCVD 技術路線成膜速率在 5-8nm/min,使用單插時 4300pcs,雙插時 8000pcs 具備產能大,氧化生長質量高等優勢,同時 LAPLACE 水平插片可將繞鍍控制在 10mm以內。GW 級別的量產效率達到 24.9%,研發實驗室效率來到了 25.7%,同時 GW級別的產品良率達到 97%,在效率、良率、產能以及成本上達成了較好的兼顧。目前仍存在的問題是石英件的損耗,以目前每年 200 萬元/GW 的成本計算,預計增加0.002 元/W 的成本,同時沉積速率仍然較慢,存在改良空間。代表電
63、池廠:晶科能源 PECVD 線路線路-16GW 規模待產規模待產,潛力值得期待潛力值得期待 PECVD 技術路線成膜速率在 10nm/min,采用原位三合一方式,生產效率較高設備機臺數更低,繞鍍面積在 2mm 以內,但良率以及效率數據仍舊等待 GW 級驗證。但 PECVD 生產的氧化層不均勻導致效率離散性較高,原位摻雜也會導致陶瓷環導電縮短石墨舟的維護周期,同時也存在 PH3 消耗過高等問題。PECVD 設備投入低于 LPCVD,生產效率較高若良率驗證具備優勢,未來有望迎來較大規模擴張 代表電池廠:潤陽,通威和微導(PEALD+PECVD)PVD 線路線路-6GW 量產量產,保養周期長良率數據
64、不理想保養周期長良率數據不理想 PVD 技術路線由江蘇杰太主導,磁控濺射需要用到靶材,雖然 PVD 不存在繞鍍現象,但 PVD 設備每 30 天需要保養約 2 天,同時更換靶材也需要 3 天時間,GW 級別驗證的量產效率為 24.5%,良率僅為 95%,明顯低于 LPCVD 路線,同時設備價格也高于 LPCVD 路線,現階段 PVD 路線優勢不明顯,未來擴產速度將會低于LPCVD 和 PECVD。代表電池廠:中來 注:以上數據來源拉普拉斯,統計截止 22 年 8 月 表表 6:TOPCon 隧穿層沉積選擇隧穿層沉積選擇 方法方法 生長原理生長原理 生長設備生長設備 優缺點優缺點 熱氧化法 熱氧
65、高溫下與硅基反應 熱氧化管式爐 鈍化效果最好但是反應速度較慢 PECVD Plasma 電離與硅基反應 管式/板式 PECVD 鈍化效果弱于熱氧;生長速率快;均勻性差 原子層沉積 用三甲基硅烷原子層沉積方式生長 ALD 鈍化效果弱于 PECVD;氧化層均勻性較好;效率驗證低 濕化學法 沸騰的 HNO3/H20(68%wt)HNO3 強氧化性生長 槽式濕法設備 鈍化效果一般;反應過程中化學組成不變可長時間使用;生長厚度具有自限制性;工藝控制簡單;廢水難處理 準分子源干氧 準分子發射 172nm 紫外光分解 O2,所得自由基生產 O3 氧化 槽式濕法設備 鈍化效果較差;穩定性較差;工藝難控制 數據
66、來源:未來智庫,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 20/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 表表 7:TOPCon 量產線路對比量產線路對比 方法方法 LPCVD 路線路線 PECVD 路線路線 PVD 路線路線 工作原理 將一種或數種氣態物質,在較低壓力下用熱能激活,發生熱分解或化學反應,沉積在襯底表面形成薄膜 借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體,在局部形成等離子體,而等離子體化學活性很強,很容易發生反應,在基片上沉積薄膜 在真空條件下,用物理的方法(真空濺射鍍膜)使材料沉積在被鍍工件上的薄膜制備技術 圖示 優點 工藝成熟,控制容易簡單;厚度均勻
67、性好 Poly 質量高,致密度高 原位摻雜,輕微繞鍍,冷壁成膜速率快;單臺產能大 原位摻雜,無繞鍍,冷壁成膜速率快 缺點 成膜速率慢;有繞鍍;需要高溫;石英器件成本 200 萬/GW 厚度均勻性差;純度低;氣泡問題,膜層致密度不高 設備成本高,靶材用量大 方阻均勻性差 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/臺 單插:4300pcs;雙插 8000pcs 4200pcs 8000pcs 運行成本 石英舟壽命6個月/清洗周期15天 石
68、英管壽命4-12個月(不清洗+涂層)石墨舟清洗周期 30-40run 保養周期 30 天,保養時間 2 天 更換靶材需 3 天 摻雜方式 二次摻雜磷擴散 or 離子注入結合退火 原位摻雜 原位摻雜 PVD 硅(靶材),PECVD 磷(PH3)繞鍍情況 LAPLACE 水平插片四周均勻 10mm 以內 繞鍍小于 2nm 輕微繞鍍易清洗 預期無繞鍍 工藝時間 本征多晶硅沉積(120min)磷擴散 Or 離子注入結合退火 摻雜非晶硅沉積(20-40min)晶化退火(30min)-產品良率 97%預期高于 LPCVD 路線 95%良率 GW 量產 24.9%待 GW 級別量產驗證 量產效率 24.5%
69、設備需求 擴散爐 or 離子注入機/退火爐 刻蝕機 晶化處理需退火爐,取決于技術方案的配套設備 隧穿氧化層仍需 PECVD;晶化處理需退火爐取決于技術方案選擇 設備代表廠 拉普拉斯,普樂,捷佳偉創 北方華創,SEMCO 等 捷佳偉創,金辰,MB 等 PEALD+PECVD:微導、先導 江蘇杰太 電池代表廠 晶科、正泰新能 PE 三合一-潤陽;PEALD-尚德 中來 數據來源:PV infolink,中科院電工所,摩爾光伏,拉普拉斯,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 21/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 2.3.市場空間測算市場空間測算 2.3.1.T
70、opcon 各技術路線各技術路線固定資產投入固定資產投入 CAPEX 對比對比 LPCVD 與與 PECVD 綜合總投入成本接近。綜合總投入成本接近。根據拉普拉斯統計,LPCVD 路線和PECVD 路線 GW 級 CoO 分別為 0.0313 元/W 和 0.03 元/W,十分接近。PECVD 需要額外配置尾氣處理和飽和機臺,但得益于大產能優勢,對應機臺數減少。PECVD和 LPCVD 的綜合總投入成本分別為 3106.5 萬元和 3124 萬元,兩者差距并不明顯,那未來主流生產路徑的考量的就是量產效率以及良率。圖圖 25:TOPCon 電池電池 LPCVD 和和 PECVD 法法 CAPEX
71、 對比對比 數據來源:拉普拉斯,東北證券 POPAID 即即 PVD 路線整線價格昂貴,設備投資高于其他路線。路線整線價格昂貴,設備投資高于其他路線。根據中來股份 16GW高效單晶電池智能工廠(一期 8GW)的設備投資額來看,整線設備(含自動化)約 1.8 億元/GW,單 GW 的 PVD 設備投資額約 4,313 萬元,高于 LPCVD 和 PECVD 路線。PVD 設備在沉積摻雜多晶硅層有無繞鍍優勢,但仍需 PECVD 設備沉積隧穿層。同時 PECVD 存在膜層厚度不均勻、氣泡等問題。圖圖 26:中來:中來 8GW POPAID 路線路線 TOPCon 電池設備投資額電池設備投資額 設備設
72、備(含自動化設備含自動化設備)數量數量(臺臺/套套)設備金額設備金額(萬元萬元)對應單對應單 GWGW 價值量價值量 價值價值占比占比 制絨設備制絨設備 36 4,680.00 585 3.26%清洗設備清洗設備 18 3,960.00 495 2.76%擴散設備擴散設備 120 24,100.00 3012.5 16.77%刻蝕設備刻蝕設備 40 6,800.00 850 4.73%POPAIDPOPAID 設備設備 23 34,500.00 4312.5 24.01%PECVDPECVD 設備設備 136 27,880.00 3485 19.40%ALDALD 設備設備 17 12,750
73、.00 1593.75 8.87%印刷燒結測設印刷燒結測設 231 29,043.00 3630.375 20.21%合計合計 143,713.00143,713.00 17964.12517964.125 數據來源:中來股份,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 22/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 2.4.Topcon 設備市場空間設備市場空間 根據 CPIA 數據顯示,2022 年 1-8 月我國光伏裝機量 44.47GW,光伏組件出口突破100GW。2022 年 6 月,SPE 預測 2022 年全球光伏新增裝機量約 270.8GW 到 2026
74、年達到 458.8GW,考慮現階段的 N 型技術轉型,我們認為未來今明兩年將是電池擴產的高峰,2022 年新增電池片產能約 200GW。目前TOPCon已建產能40GW以上,根據各家擴產計劃,我們預計2022年底TOPCon產能約 70-80GW,以此推算 2022 年 TOPCon 新增產能滲透率約在 29.85%-34.85%之間,從擴產規模來看 2023 年 TOPCon 仍能保持較高的擴產速度。工藝選擇上,若PECVD 能取得良率優勢,疊加大產能和少繞鍍優勢,則 PE 路線滲透率將會逐步提高。圖圖 27:TOPCon 設備空間測算設備空間測算 20212021 2022E2022E 2
75、023E2023E 增量市場增量市場 新增電池產能新增電池產能 200 250 TOPConTOPCon 滲透率滲透率(%)(%)31%45%TOPConTOPCon 新增產能新增產能(GW)(GW)10.3 62.7 112.5 LPCVD 整線價格 1.7 1.7 LPCVD 占比 67%60%LPCVD 設備(GW)42.009 67.5 LPCVD 設備價值增量(億元)71.4153 114.75 PECVD 整線價格 1.6 1.6 PECVD 占比 24%32%PECVD 設備(GW)15.048 36 PECVD 設備價值增量(億元)24.0768 57.6 PVD 整線價格 1
76、.8 1.8 PVD 占比 9%8%PVD 設備(GW)5.643 9 PVD 設備價值增量(億元)10.1574 16.2 存量市場存量市場 (PERC 改造升級)改造升級需求(GW)20 35 改造升級成本(億元/GW)0.7 0.7 改造市場空間(億元)14 24.5 TOPCon 設備市場空間 22.66 119.6495 213.05 數據來源:CPIA,正泰新能,TrendForce,PV-TECH,東北證券 (注:預測值僅供參考)請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 23/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 3.相關相關標的標的 3.1.捷佳偉創捷佳偉創
77、-光伏光伏設備龍頭,設備龍頭,三合一三合一 PECVD 設備設備潛力值得期待潛力值得期待 具備具備 TOPCon 整線交付能力,濕法整線交付能力,濕法和沉積工藝設備優勢明顯。和沉積工藝設備優勢明顯。捷佳偉創為太陽能電池生產設備龍頭供應商,核心產品包括 PECVD、擴散爐、清洗制絨設備等,對后道的絲網印刷及各環節的自動化設備均有所涉及,產品全面覆蓋制絨清洗、擴散制結、刻蝕、制備減反射膜、印刷電極、燒結和自動分選的全工序段。2021 年底就與潤陽光伏簽訂 5GW PERC+升級 TOPCon 改造訂單,同時 PE-Poly 三合一設備訂單開始落地,10 月 20 日官微公告,N-TOPCon SE
78、 激光及專用高溫設備取得批量訂單,海外簽訂 10GW PE-Poly 路線的 TOPCon 整線 Turnkey 合同。光伏行業景氣度保持高位,利潤率修復光伏行業景氣度保持高位,利潤率修復顯著顯著。根據 CPIA 數據,2022H1 光伏產品(硅片、電池片、組件)出口總額約 259 億美元,同比增長 113%,疊加歐洲能源危機等因素,下游需求旺盛有效帶動上游擴產動力。較 2021 年,利潤率方面 2022H1 毛利率+0.87pct,凈利率+4.76pct,盈利能力修復明顯。受疫情影響,2022H1 存貨約 47.01億元,占總資產比 32.52%,隨著后續疫情緩解和訂單落地有望得到改善。圖圖
79、 28:捷佳偉創營業收入捷佳偉創營業收入 圖圖 29:捷佳偉創歸母凈利潤捷佳偉創歸母凈利潤 數據來源:Wind,東北證券 數據來源:Wind,東北證券 圖圖 30:捷佳偉創銷售毛利率和凈利率:捷佳偉創銷售毛利率和凈利率(%)圖圖 31:捷佳偉創期間費用率:捷佳偉創期間費用率(%)數據來源:Wind,東北證券 數據來源:Wind,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 24/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 32:捷佳偉創捷佳偉創 PE-Poly 設備設備 圖圖 33:捷佳偉創:捷佳偉創鈣鈦礦鈣鈦礦 RPD 鍍膜設備鍍膜設備 數據來源:捷佳偉創官微,東北
80、證券 數據來源:捷佳偉創官微,東北證券 前瞻前瞻布局多元化布局多元化,鈣鈦礦鈣鈦礦設備設備持續持續出貨出貨。公司在 HJT、IBC 和鈣鈦礦等技術上也有所布局。異質結方面,子公司常州捷佳在 2021 年 7 月中試 HJT 電池片首片下線,打通 HJT 制絨、非晶硅鍍膜、TCO 和絲網印刷四大工序,管式 PECVD 已進入量產化定型階段,在客戶端得到了充分的驗證,截止 2022 年 7 月底完成 GW 級 HIT 電池產線設備出貨。同時,鈣鈦礦技術路線的 RPD 鍍膜設備也中標量產訂單,構建起堅實的技術壁壘,并向鈣鈦礦整線設備研發拓展。在當前時點,多技術路線布局也為后續光伏技術發展路徑占據主動
81、權。3.2.海目星海目星-在手訂單充足,在手訂單充足,TOPCon 微損設備打開微損設備打開全新全新增長極增長極 中標光伏激光設備大中標光伏激光設備大單單,新領域突破性進展新領域突破性進展。2022H1 公司實現營業收入 11.95 億元(yoy+116.29%),歸母凈利潤 0.94 億元(yoy+189.84%),光伏領域的突破為公司帶來新的業績增長點。海目星為激光及自動化設備供應商,主營產品覆蓋動力電池激光、3C 消費類電子激光以及鈑金激光切割設備及其配套自動化設備。今年 4 月 16 日,公司發布公告宣布中標晶科能源 10.67 億元的激光微損設備。10 月 18 日官微公告光伏高效電
82、池關鍵激光設備訂單批量出貨,正式交付客戶 圖圖 34:海目星海目星營業收入營業收入 圖圖 35:海目星海目星歸母凈利潤歸母凈利潤 數據來源:Wind,東北證券 數據來源:Wind,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 25/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 在手訂單充足,定增計劃擴大產能在手訂單充足,定增計劃擴大產能。截至 2022 年 7 月 29 日,公司在手訂單約為 72億元(含稅),相比 2021 年底的 51 億元(含稅)增加約 41.18%,下游對激光加工需求旺盛,涵蓋多個制造領域包括動力電池、消費電子、光伏電池和顯示面板,給公司設備交付安裝帶
83、來一定壓力。目前海目星已經發布定增預案,10 月 11 日發布第三次臨時股東大會審議通過公告,擬定增規模不超過 20 億元,并計劃投資約 27.5億元用于擴大產能和補充資金,其中西部總部及激光智能裝備制造基地項目(一期)將投入部分資金用于光伏激光及自動化設備產能建設。產能擴建打通公司訂單交付瓶頸,隨著下游需求和訂單增加,公司有望進一步受益。3.3.帝爾激光帝爾激光-光伏激光光伏激光設備設備龍頭,龍頭,激光轉印激光轉印技術技術蓄勢待發蓄勢待發 PERC 時代激光設備龍頭,時代激光設備龍頭,技術創新打開新市場技術創新打開新市場。2022H1 公司實現營業收入 6.65億元(yoy+10.75%),
84、歸母凈利潤 2.16 億元(yoy+21.43%)。公司在光伏激光加工領域占據龍頭位置,主要激光設備覆蓋 PERC、TOPCON、HJT、IBC 和鈣鈦礦多種技術路線,產品包含:PERC-PERC 激光消融、SE 激光摻雜;TOPCon-激光摻雜(效率提升 0.2%)和激光開膜;HJT-LIA 激光修復;IBC-激光開槽(2022H1 訂單 40GW,獨占市場)。圖圖 38:帝爾激光帝爾激光營業收入營業收入 圖圖 39:帝爾激光帝爾激光歸母凈利潤歸母凈利潤 數據來源:Wind,東北證券 數據來源:Wind,東北證券 圖圖 36:全自動激光摻雜設備全自動激光摻雜設備 圖圖 37:海目星海目星定增
85、定增預案預案 數據來源:海目星,東北證券 數據來源:海目星,東北證券 150,00070,00055,000西部總部及激光智能裝西部總部及激光智能裝備制造基地項目(一備制造基地項目(一期)期)海目星激光智造中心項海目星激光智造中心項目目補充流動資金補充流動資金 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 26/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 激光轉印技術激光轉印技術為為金屬化降本關鍵路徑金屬化降本關鍵路徑 主要分為填充和轉印兩個步驟:1)填充工藝:)填充工藝:在填充位置上面放置帶有溝槽的特殊耗材薄膜,并用兩個刮刀分別以60和 130傾斜角度將漿料刮進溝槽中形成凹面糊狀表
86、面,最后反轉 180放置。2)轉印工藝:轉印工藝:利用激光照射薄膜背面,吸收足夠能量后形成高壓蒸汽層,壓力達到一定條件漿料就會釋放到基材表面(電池片)激光轉印設備成功出貨,平臺型技術布局多技術路線激光轉印設備成功出貨,平臺型技術布局多技術路線。2022 年 9 月 20 日,公司官微宣布全球首創的激光轉印設備訂單開始交付由中試驗證轉入量產階段。前期中試驗證激光轉印在光伏各技術路線中對節約銀漿耗量、提升印刷一致性、降低柵線遮光面積以及破片率等具備較高應用前景。PERC 上已經論證 18m 以下漿料節約30%,等待電池廠量產數據認證,激光轉印技術對金屬化成本降本具有重要意義,若經濟性得到量產驗證有
87、望迎來大規模放量。圖圖 40:激光轉印激光轉印-填充工藝填充工藝 圖圖 41:激光轉印激光轉印-轉印轉印工藝工藝 數據來源:Investigation of Thick-Film-Paste Rheology and Film Material for Pattern Transfer Printing(PTP)Technology,光伏技術,東北證券 數據來源:Investigation of Thick-Film-Paste Rheology and Film Material for Pattern Transfer Printing(PTP)Technology,光伏技術,東北證券 請
88、務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 27/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 4.風險提升風險提升 TOPCon 擴產不及預期;硅料價格波動風險;TOPCon 降本不及預期 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 28/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 研究研究團隊團隊簡介:簡介:Table_Introduction 劉軍:華中科技大學動力機械/會計學專業畢業,現任東北證券機械行業首席分析師。有多年的工程機械與重卡行業相關實業經驗,曾任長江證券研究所行業研究員,2010 年以來具有 10 年證券研究從業經歷。重要重要聲明聲明 本報告由東北證券
89、股份有限公司(以下稱“本公司”)制作并僅向本公司客戶發布,本公司不會因任何機構或個人接收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本公司具有中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。本報告中的信息均來源于公開資料,本公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。報告中的內容和意見僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,不保證所包含的內容和意見不發生變化。本報告僅供參考,并不構成對所述證券買賣的出價或征價。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的證券買賣建議。本公司及其雇員不承諾投資者一定獲利,不與投資者分享投資收益,在任何情況下,我公司及其雇員對任何人使用本報告及其內容所引發的任何直接或間接
90、損失概不負責。本公司或其關聯機構可能會持有本報告中涉及到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,并在法律許可的情況下不進行披露;可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行業務、財務顧問等相關服務。本報告版權歸本公司所有。未經本公司書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用。如征得本公司同意進行引用、刊發的,須在本公司允許的范圍內使用,并注明本報告的發布人和發布日期,提示使用本報告的風險。若本公司客戶(以下稱“該客戶”)向第三方發送本報告,則由該客戶獨自為此發送行為負責。提醒通過此途徑獲得本報告的投資者注意,本公司不對通過此種途徑獲得本報告所引起的任何損失承擔任何責任。分析師聲明分析師聲明
91、 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,并在中國證券業協會注冊登記為證券分析師。本報告遵循合規、客觀、專業、審慎的制作原則,所采用數據、資料的來源合法合規,文字闡述反映了作者的真實觀點,報告結論未受任何第三方的授意或影響,特此聲明。投資投資評級說明評級說明 股票 投資 評級 說明 買入 未來 6 個月內,股價漲幅超越市場基準 15%以上。投資評級中所涉及的市場基準:A 股市場以滬深 300 指數為市場基準,新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為市場基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為市場基準;美國市場以納斯達克綜合指數或標普 500 指數為市場
92、基準。增持 未來 6 個月內,股價漲幅超越市場基準 5%至 15%之間。中性 未來 6 個月內,股價漲幅介于市場基準-5%至 5%之間。減持 未來 6 個月內,股價漲幅落后市場基準 5%至 15%之間。賣出 未來 6 個月內,股價漲幅落后市場基準 15%以上。行業 投資 評級 說明 優于大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益超越市場基準。同步大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益與市場基準持平。落后大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益落后于市場基準。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 29/29 電力設備電力設備/行業深度行業深度 Table_SalesTable_Sa
93、les 東北證券股份有限公司東北證券股份有限公司 網址:網址:http:/http:/ 電話:電話:400400-600600-06860686 地址地址 郵編郵編 中國吉林省長春市生態大街 6666 號 130119 中國北京市西城區錦什坊街 28 號恒奧中心 D 座 100033 中國上海市浦東新區楊高南路 799 號 200127 中國深圳市福田區福中三路 1006 號諾德中心 34D 518038 中國廣東省廣州市天河區冼村街道黃埔大道西 122 號之二星輝中心 15 樓 510630 機構銷售聯系方式機構銷售聯系方式 姓名姓名 辦公電話辦公電話 手機手機 郵箱郵箱 公募銷售公募銷售
94、華東地區機構銷售華東地區機構銷售 王一(副總監)021-61001802 13761867866 吳肖寅 021-61001803 17717370432 李瑞暄 021-61001802 18801903156 周嘉茜 021-61001827 18516728369 陳梓佳 021-61001887 19512360962 chen_ 屠誠 021-61001986 13120615210 康杭 021-61001986 18815275517 丁園 021-61001986 19514638854 吳一凡 021-20361258 19821564226 王若舟 021-61002073
95、 17720152425 華北地區機構銷售華北地區機構銷售 李航(總監)010-58034553 18515018255 殷璐璐 010-58034557 18501954588 曾彥戈 010-58034563 18501944669 呂奕偉 010-58034553 15533699982 孫偉豪 010-58034553 18811582591 陳思 010-58034553 18388039903 chen_ 徐鵬程 010-58034553 18210496816 曲浩蘊 010-58034555 18810920858 華南地區機構銷售華南地區機構銷售 劉璇(總監)0755-339
96、75865 13760273833 liu_ 劉曼 0755-33975865 15989508876 王泉 0755-33975865 18516772531 王谷雨 0755-33975865 13641400353 張瀚波 0755-33975865 15906062728 zhang_ 王熙然 0755-33975865 13266512936 wangxr_ 陽晶晶 0755-33975865 18565707197 yang_ 張楠淇 0755-33975865 13823218716 鐘云柯 0755-33975865 13923804000 楊婧 010-63210892 18
97、817867663 梁家瀠 0755-33975865 13242061327 非公募銷售非公募銷售 華東地區機構銷售華東地區機構銷售 李茵茵(總監)021-61002151 18616369028 杜嘉琛 021-61002136 15618139803 王天鴿 021-61002152 19512216027 王家豪 021-61002135 18258963370 白梅柯 021-20361229 18717982570 劉剛 021-61002151 18817570273 曹李陽 021-61002151 13506279099 曲林峰 021-61002151 18717828970 華北地區機構銷售華北地區機構銷售 溫中朝(副總監)010-58034555 13701194494 王動 010-58034555 18514201710 wang_ 閆琳 010-58034555 17862705380 張煜苑 010-58034553 13701150680