《電力設備與新能源行業高效太陽能電池系列深度(三):新型金屬化助力降本增效無銀時代曙光乍現-230217(23頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《電力設備與新能源行業高效太陽能電池系列深度(三):新型金屬化助力降本增效無銀時代曙光乍現-230217(23頁).pdf(23頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 敬請參閱最后一頁特別聲明 1 新能源與電力設備組分析師:姚遙(執業 新型金屬化助力降本增效,無銀時代曙光乍現投資邏輯 短期來看,金屬化工藝的變革是未來幾年影響新型電池技術生產成本的核心。年內新型電池技術產能加速擴張趨勢清晰可見,TOPCon、HJT 等新技術在成本方面雖然已經實現大幅下降,但性價比仍需進一步提升。在金屬化工藝中,銀漿作為光伏電池生產成本中第二大、非硅成本中第一大的構成項,由于工藝原理的問題,其在新型電池技術中的單耗量相較 PERC 不降反升,成為影響新型電池技術降本速度進而可能影響其產業化進展的重要因素。我們認為,在硅料價格下行的趨勢下,金屬化工藝的演變路線將成為繼電池技術路
2、線紛爭之外最值得關注的方向。長期來看,銀的貴金屬屬性導致其難以支撐光伏裝機進入 TW 級時代,去銀化大勢所趨。2021 年起,在平價、疫情、雙碳等因素的共同作用下,全球新能源“潛在需求規?!奔彼贁U張,光伏成為全球絕大部分地區最低成本電源的趨勢已不可逆轉,在各國將“加速清潔能源轉型、提升能源獨立性”提升到戰略訴求高度的背景下,我們認為光伏需求將持續維持高增長,預計中性情境下 2025 年全球光伏新增裝機將突破 500GW,CARG 持續維持在 30%以上。但銀具有貴金屬屬性,難以支撐光伏裝機的快速增長,長遠看少銀化、去銀化是未來光伏電池發展的必然趨勢,金屬化在未來幾年將會成為光伏降本過程中的焦點
3、環節。本篇報告我們將對于市場上主流的接觸式金屬化工藝及未來的非接觸金屬化工藝進行系統性梳理,并且對新型金屬化工藝的技術難點、發展情況做深入分析。絲網印刷仍有降本增效空間,預計 2-3 年內仍是金屬化工藝路線中的主流。從各廠商光伏電池新技術量產線上的設備選型來看,絲網印刷仍然是不可缺少的環節。從技術本身來看,絲網印刷工藝能夠通過對網版材質、柵線圖形化等技術細節的優化,在銀漿耗量、轉換效率方面仍有所突破,短期內難以被取代。非接觸式金屬化工藝預計 1-2 年內出現大范圍、大規模的量產線。近兩年新型金屬化工藝技術不斷突破,主流設備、電池、組件廠商相繼布局??紤]到非接觸式金屬化工藝當前所面臨的缺少實證數
4、據支撐、成本較高、量產設備尚未定型等問題,我們預計 2023 年非接觸式金屬化工藝仍會以各家企業內部研發為主,在量產設備定型后,非接觸式金屬化工藝有望成為行業主流,從產業實際進度及研發進展來看,銅電鍍有望率先實現量產落地。投資建議 建議關注兩個方向:當前在接觸式金屬化環節領先且有電鍍工藝儲備的頭部電池設備廠,重點推薦邁為股份;在非接觸式金屬化工藝有布局且已有中試設備較為成熟的設備廠商。建議關注芯碁微裝、蘇大維格、東威科技、羅博特科。風險提示 新技術進展不及預期;行業競爭加劇風險。行業深度研究電力設備與新能源年月日買入維持評級 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 2 內容目錄內容目錄 1、金
5、屬化工藝為光伏電池制作過程中的重要環節.4 1.1 承上啟下,金屬化工藝在光伏電池生產制作過程中舉足輕重.4 1.2 電池技術加速迭代,推動漿料供應差異化.5 2、接觸式金屬化工藝,絲網印刷仍為市場主流,改進空間大.7 3、非接觸式金屬化工藝眾望所歸,為未來行業趨勢.10 3.1 激光轉印為較為成熟的非接觸式金屬化工藝,有望小規模放量.10 3.2 電鍍工藝或為下一代金屬化環節主流工藝,產業化步伐持續加快.11 3.2.1 銅電鍍圖形化設備及工藝詳解.14 3.2.2 銅電鍍電鍍設備及工藝詳解.17 4、思考:從 HJT 角度看金屬化環節走向銅電鍍的必然性.18 5、投資建議.19 6、風險提
6、示.21 圖表目錄圖表目錄 圖表 1:金屬化為 PERC、TOPCon、HJT 工藝路線必備環節.4 圖表 2:部分元素常溫(20)下的電阻率.4 圖表 3:銀粉在漿料中成本占比情況.4 圖表 4:電子導電漿料構成及作用.5 圖表 5:光伏銀漿進口替代情況.5 圖表 6:2021 年中國正面銀漿市場格局.5 圖表 7:各技術路線對銀漿的要求.6 圖表 8:當前電池片環節成本結構.7 圖表 9:全球光伏用銀需求占比(噸,%).7 圖表 10:絲網印刷示意圖.7 圖表 11:網版參數.8 圖表 12:絲網印刷網版變化.8 圖表 13:多主柵技術發展路線.9 圖表 14:通過焊帶演變趨勢看主柵寬度變
7、化.9 圖表 15:主柵技術市占率變化.9 圖表 16:華晟異質結不同版型電池銀耗變化.10 圖表 17:激光轉印原理圖.11 圖表 18:激光轉印技術優勢.11 2YkXuZlZvWbWxPvNbRdN7NoMnNnPtQiNrRoMkPnMuNaQmNsMxNqQnRuOmNtN行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 3 圖表 19:激光轉印對不同類型電池技術銀漿耗量的影響.11 圖表 20:銅柵線較銀柵線擁有多項優勢.12 圖表 21:銅柵線較銀柵線固化后形貌更好.12 圖表 22:滬銅指數(人民幣/千克).12 圖表 23:滬銀指數(人民幣/千克).12 圖表 24:電鍍銅原理圖.13
8、 圖表 25:電鍍液原材料作用.13 圖表 26:銅電鍍在電池工藝流程中的位置.14 圖表 27:銅電鍍總流程.14 圖表 28:圖形化工藝綜合對比.14 圖表 29:光刻技術分類.16 圖表 30:傳統曝光技術與 LDI 區別.16 圖表 31:三種圖形化方式優缺點對比.17 圖表 32:連續垂直電鍍示意圖.17 圖表 33:水平電鍍示意圖.18 圖表 34:電鍍技術路線主工藝流程及設備.18 圖表 35:不同降本路線假設下 HJT 漿料成本的對比(元/w).19 圖表 36:公司九宮格產品布局.20 圖表 37:公司太陽能電極設備及材料處于產業化進程中.20 圖表 38:羅博特科首創新型異
9、質結電池銅電鍍設備成功交付.21 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 4 1、金屬化工藝為光伏電池制作過程中的重要環節 1 1.1.1 承上啟下,金屬化工藝在光伏電池生產制作過程中舉足輕重承上啟下,金屬化工藝在光伏電池生產制作過程中舉足輕重 金屬化工藝是指在太陽能電池的正面和背面制作金屬電極,為太陽能電池的電流輸金屬化工藝是指在太陽能電池的正面和背面制作金屬電極,為太陽能電池的電流輸出提供通路,通常為光伏電池制作的最后一道工序。出提供通路,通常為光伏電池制作的最后一道工序。這一步驟對電極與硅界面間的接觸電阻和黏結強度有重要的影響,無論在哪種電池技術路線下都必不可少。金屬化工藝路線的優化本質
10、上是為了通過降低漿料單耗/選用低成本材料實現降本,同時兼顧/提高電池的轉換效率和可靠性。圖表圖表1 1:金金屬化為屬化為 PERCPERC、TOPConTOPCon、HJTHJT 工藝路線必備環節工藝路線必備環節 來源:國金證券研究所繪制 在金屬化工藝過程中,銀漿通過燒結/固化與電池片正背面粘合,形成電極。電極與電池 PN 結兩端形成歐姆接觸,電極由兩部分構成,主柵線和細柵線,主柵線負責接連接電池外部引線,輸出電流,細柵線起到電流收集并傳遞到主線的作用。金屬化電極漿料經過印刷涂抹在硅片上,經燒結/固化后形成電極。導電漿料是金屬化實現的關鍵材料。由于銀的導電性好于大部分金屬元素,因此行業內主要選
11、取銀漿作為導電漿料。銀漿主要由高純度的銀粉、玻璃氧化物、有機原料等成分組成,其組成物質的化學價態、品質、含量、形狀、微納米結構等參數均可能對銀漿的性能產生影響。其中:銀粉作為導電材料,是正面銀漿的主要成分,在原材料成本結構中占比超 97%;玻璃氧化物用作銀漿的傳輸媒介;有機原料是承載銀粉和玻璃氧化物的關鍵組成。圖表圖表2 2:部分元素常溫部分元素常溫(2020)下的電阻率下的電阻率 圖表圖表3 3:銀粉在漿料中銀粉在漿料中成本成本占比占比情況情況 種類 電阻率(cm)銀(Ag)1.5910-6 銅(Cu)1.6810-6 鉛(Pb)2.0710-6 金(Au)2.4010-6 鋁(Al)2.6
12、510-6 鋅(Zn)5.2010-6 鎳(Ni)6.8410-6 來源:國金證券研究所整理 來源:聚和股份招股書、國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 5 圖表圖表4 4:電子導電漿料構成及作用電子導電漿料構成及作用 項目項目 主要成分主要成分 作用作用 導電相 銀、金、銅等金屬及合金或其混合物 傳輸電流 粘結相 玻璃粉、氧化物晶體或二者混合物 1)作為金屬顆粒的載體與硅相連;2)腐蝕氮化硅膜,使金屬顆粒與硅片表面形成接觸;3)腐蝕硅片,形成良好的歐姆接觸 液體載體相 有機載體和水基載體,并以有機載體為主 1)分散粘結相,不使其發生團聚和沉淀;2)保證漿料良好的觸變性,從而
13、得到高的柵線分辨率和窄的柵線寬度 來源:晶體硅太陽能電池絲網印刷工藝的研究、國金證券研究所 1 1.2.2 電池技術加速迭代,推動漿料供應差異化電池技術加速迭代,推動漿料供應差異化 年內新型高效電池技術正式步入產業化元年,TOPCon、HJT、IBC 等電池技術在效率、成本等方面均有突破。由于不同電池之間對于銀漿的需求存在很大差異性,因此銀漿產品也需要順應新技術的迭代來進行差異化改動,比如溫度、配方等。在此背景下,TOPCon高溫銀漿、HJT 低溫銀漿等產品加速放量。傳統 PERC 銀漿正面采用高溫銀漿,背面使用銀鋁漿。正面銀漿起匯集、輸出載流子的作用,對漿料的導電性能要求高。背面銀鋁漿為電池
14、片提供背面匯流及焊接點,對導電能力要求相對低。正面銀漿國產化程度高,可以基本滿足光伏電池的生產要求。中國正面銀漿生產企業經過數十年發展,迅速崛起,市場份額不斷提升。根據 CPIA統計,2021 年國產正面銀漿替代達到 61%,帝科股份、蘇州固锝、聚和股份三大企業占國內近一半市場,行業集中度高,預計 2022 年國產正銀市場份額將進一步提升。圖表圖表5 5:光伏銀漿進口替代情況光伏銀漿進口替代情況 圖表圖表6 6:2 202021 1 年中國正面銀漿市場格局年中國正面銀漿市場格局 來源:CPIA、國金證券研究所 來源:CPIA、wind、國金證券研究所 TOPCon 電池雙面均使用純銀漿:目前
15、TOPCon 用銀漿與 PERC 正銀都為高溫銀漿,即在 500以上燒結得到。但基于 TOPCon 引入了不同于 PERC 的多晶硅鈍化層,對金屬化漿料也提出了更高的性能要求。太陽能電池的電學損失包括歐姆損失和復合損失。銀漿(金屬)與鈍化層(半導體)的接觸可以形成歐姆接觸,這是一種電阻非常小的接觸,因此漿料應該被設計去保證較寬的歐姆接觸窗口,實現更低的接觸電阻;但金半接觸會促進載流子復合,影響電池效率。綜上,TOPCon 電池用銀漿在效率層面需要平衡兩個損失的關系。TOPCon 發電“原動力“N 型硅片表面硼擴形成 P 型發射極(PN 結)。發射極的輕度擴散可使電池片獲得更高的方阻,提高開路電
16、壓、短路電流、轉換效率等基本參數。硼擴的均勻性問題要求銀(鋁)漿增大 Ag 和 Al 的接觸窗口,保證電流輸運性能;但擴散方阻值越高,銀漿燒結的均勻性變差,對正面鈍化層和 PN 結的損傷加劇。綜上,TOPCon 電池用銀漿在 PN 結層面需要平衡方阻與損傷的關系。HJT 電池正背面使用低溫純銀漿:HJT 電池結構簡單對稱,在 N 型硅片的雙面用非晶硅做鈍化,再生長透明氧化層(TCO)?;谝陨咸厥獾谋∧そY構,HJT 用銀漿與 TOPCon和 PERC 最大的差別就是漿料的燒結溫度低(50um 工藝步驟簡單;設備成本低;圖形開口尺寸難以降低 干膜、曝光、顯影 較高 干膜-曝光-顯影機,設備需求高
17、 較復雜 20-25um 設備需求高;圖形化精度高;開口尺寸??;成本高、良品率低 濕膜、曝光、顯影 較低 印刷-曝光-顯影 較簡單 15um 設備可整合成掩膜機(印-曝光-顯影);成本低、良品率高 來源:國金證券研究所繪制 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 15 在圖像化階段,無論使用干膜 or 濕膜,曝光都是必不可少的一個步驟,相關光刻設備也是目前整個電鍍銅工藝中研發難度最大、價值量最大的環節。根據是否需要使用掩模版,可以將光刻分為掩膜光刻和直寫光刻。掩膜光刻即需要掩膜版對圖案部分進行保護,經過 PCB 領域的多年發展,目前可分為接近/接觸式光刻、光學投影式光刻。接近/接觸式光刻是最成
18、熟的光刻技術,使用汞燈作為光源,利用電極控制掩模版和襯底之間的間隙調節接觸方式,調整掩模版和襯底相對位置和角度實現對準曝光。相比接觸式對材料和掩模版的污染,接近式中掩模版與襯底保持約 10um 的距離,在保證材料質量的同時延長了掩模版的使用壽命,但其分辨率較低,工業生產中一般只在3um 以上不需要高分辨率的情況下使用。投影式光刻使用汞燈或紫外激光作為光源,采用透鏡成像原理,通過光學投影系統,將圖形轉移至襯底上,進一步提高了掩模版和基片之間的距離,避免物理接觸。這一原理也使得掩模版和襯底的大小不需要再是 1:1,以此又衍生出步進式光刻。步進式可適配大尺寸基片,保持透鏡尺寸不變,通過調整掩模版和襯
19、底的尺寸比例為 n:1(n 一般為 4 或 5),再將基片分為幾個小區域,先曝光一個區域,結束后通過步進器只需調整基片位置,使下一個區域對準曝光位置,進行曝光即可。投影式光刻的分辨率為 0.25m1um,在精度、產能方面能滿足大多數制程需求,是當前的主流光刻技術之一。直寫光刻將掩膜和曝光結合,不需要掩模版轉移圖形,用計算機控制的高精度光束聚焦投影至涂覆有感光材料的基材表面上,直接進行掃描曝光。省去多個環節,節省時間成本,提高工作效率。根據輻射源的不同,分為帶電粒子直寫光刻、光學直寫光刻。帶電粒子直寫光刻的輻射源選用電子束或離子束。高能電子波長短,分辨率高,可用于納米尺度的微細結構加工,但電子束
20、發射器成本昂貴,難以精準控制刻蝕深度,需要先長時間積累高能電子再進行作業,不適合量產需求。離子質量大,可以減小鄰近效應,但穿透深度不夠,能量分散,導致分辨率較低。光學直寫光刻主要是指激光直接成像技術(Laser direct imaging,LDI),通過光學反射原理獲得大量激光束同時進行掃描,分辨率 100nm500nm,且可以實現高速的無掩膜光刻,圖像解析度高,在光伏領域使用,可匹配細線化,提升產品良率,滿足量產需求。LDI 的核心零部件是 DMD 數字微鏡。其主要原理是利用計算機把對應的光刻圖案輸至DMD 芯片中,DMD 微鏡陣列根據光刻圖案調整對應的微鏡轉角,同時準直光源照射至DMD
21、微鏡陣列表面,產生與光刻圖案相符的光圖像,光圖像通過投影曝光鏡頭成像至基材表面,基材在受控的運動平臺上完成多次往返掃描運動和圖形拼接,實現任意圖形的高精度光刻。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 16 圖表圖表2929:光刻技術分類光刻技術分類 來源:芯碁微裝招股說明書、國金證券研究所繪制 圖表圖表3030:傳統曝光技術與傳統曝光技術與 LDILDI 區別區別 傳統曝光技術傳統曝光技術 LDILDI 激光直寫技術激光直寫技術 光刻精度光刻精度 受限于底片的圖形解析能力,光纖經底片透射后發生角度變化、底片與基板貼合的平整度等因素,影響線寬解析能力,目前曝光精度30um 無需底片,解析能力由微
22、鏡尺寸及鏡頭縮放倍率決定,可以實現10um 精度的線寬 對位精度對位精度 底片吸收光致熱,產生熱膨脹,影響對位精度 根據基板的標記點直接測量實際型變量,實時修改曝光圖形,避免底片熱膨脹問題,對位精度高 良品率良品率 因使用底片,光刻精度、對位精度較低,影響產品良率 避免底片使用中帶來的缺陷,光刻、對位精度高,因此良率高 生產節拍生產節拍 需要對位擺放底片,拉長了工藝流程 直接曝光,生產節拍高 直接生產成本直接生產成本 底片使用壽命數千次,底片耗材及相應的動力人工成本 節約了底片的物料、人工、動力成本 自動化水平自動化水平 自動化水平略低,人工環節多、成本高 自動化水平高,減少了人為因素帶來的生
23、產質量問題 來源:芯碁微裝招股書、國金證券研究所繪制 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 17 圖表圖表3131:三種圖形化方式優缺點對比三種圖形化方式優缺點對比 干膜干膜+汞燈汞燈 濕膜濕膜+汞燈汞燈 濕膜濕膜+LDI+LDI 優點優點 PCB、顯示屏行業應用廣 工藝成熟度高 汞燈曝光設備成熟 油墨成本低 設備投資低 產能大 集成成熟印刷設備 油墨成本低 精度高,利用提高效率 無需掩模版 單片成本低 缺點缺點 干膜成本高 自動化擺片精度要求高 易產生皺膜、偏移等不良 需用掩模版等易耗品 設備投資成本高 產能較低 高產能的設計方案不成熟 油墨殘留 包邊工藝難 單面曝光 自動化要求高 產能低
24、 汞燈為接觸式曝光 暫時無工藝方案 油墨殘留 邊緣曝光難 單面曝光 來源:國金證券研究所整理 3 3.2 2.2.2 銅電鍍銅電鍍電鍍設備及工藝電鍍設備及工藝詳解詳解 按照電池片懸掛方式分類,按照電池片懸掛方式分類,目前主要的電鍍銅技術目前主要的電鍍銅技術包括包括垂直電鍍和水平電鍍。垂直電鍍和水平電鍍。光伏行業的電鍍技術承襲自 PCB 電鍍銅,垂直電鍍技術使用導電性能良好的掛具懸掛電池板,使其浸沒在電鍍液中作為陰極。后為適應光伏行業需求,進行了一定的改良,并衍生出連續垂直電鍍。改良后的垂直電鍍采用夾點式接觸,即掛具和電池板為點接觸,減小了掛具對電池片的遮擋面積。連續垂直電鍍工藝不含去膜和鍍/化
25、錫工序,增加對掛具的清洗工序,結構簡單,操作方便;可兼容多種尺寸的電池片;槽體大,液面相對平穩,保障電鍍過程穩定。圖表圖表3232:連續垂直電鍍示意圖連續垂直電鍍示意圖 來源:羅博特科官網,國金證券研究所繪制 垂直電鍍技術在光伏行業中的應用表現出一些“水土不服“現象:電池片上難以做夾點;電池片本身太薄,影響碎片率;自動化困難等。在垂直電鍍的基礎上,水平電鍍技術延伸發展。水平電鍍技術使用導電輥將電池板沿平行于電鍍液液面方向傳送,不需要做夾點;對電池片尺寸厚度沒有要求;電鍍均勻性更好;且電鍍傳送速度快,符合光伏量產需求。水平電鍍技術成為各廠商研究的重點方向,包括太陽井、捷德堡在內,未來有望成為主流
26、電鍍技術。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 18 圖表圖表3333:水平電鍍示意圖水平電鍍示意圖 來源:羅博特科官網,國金證券研究所繪制 圖表圖表3434:電鍍技術路線主工藝流程及設備電鍍技術路線主工藝流程及設備 來源:國金證券研究所繪制 4、思考:從 HJT 角度看金屬化環節走向銅電鍍的必然性 電鍍銅和 HJT 電池的升級邏輯一致。HJT 電池制程簡單,工藝成本低,工藝過程中的效率損失小,實際可實現的光電轉換效率更高;電鍍銅以純銅作電極實現去銀化,金屬導電率也明顯優于引入了有機溶劑的低溫銀漿/銀包銅方案,兩者均是從降本和增效的雙重路徑進行技術迭代。此外,透明導電層(TCO)的技術發展也
27、使得電鍍銅在 HJT 電池制備中成為更有優勢的金屬化工藝。HJT 電池電極直接接觸 TCO 層,與 PN 結和載流子輸運區域無直接關系,TCO 作為連通太陽能電池光生伏特效應和輸出的重要橋梁,承擔著透光和導電的雙重作用。TCO 層的材料選擇以低電阻、高透過為基本要求,目前市場上普遍使用氧化銦錫(ITO)。ITO 通過在氧化銦中摻雜錫制備得到,是透明導電薄膜領域應用較為成熟的材料,但在光伏應用上存在 3 個明顯缺點:1、元素銦資源稀有,價格昂貴;2、銦錫氧化物微毒,在產業化過程中對人體和環境都會造成危害;3、刻蝕艱難,絨面結構難以實現,導致光散射能力較差。因此,光伏行業 TCO 去銦化進程更多是
28、在透明導電材料選擇上的迭代,而非 ITO 摻雜成分或含量上的更新。鋁摻雜的氧化鋅(AZO)是目前便宜無毒,光電性能可媲美 ITO,在太陽能電池中最具發展潛力的透明導電材料。雖然 AZO 的電阻率始終比 ITO 大 1 個數量級,但其高透射率窗口比 ITO 寬,隨膜厚變化較小,光學性能更優,在厚度允許的情況下,兩者的品質因子可達到相同數量級,即光電綜合性能相當。在 AZO 作為透明導電層的未來,電鍍銅工藝能更好地保證轉換效率。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 19 電鍍銅工藝降本增效實力強勁,設備成本仍有突破空間。電鍍銅金屬化環節成本主要包括設備成本、掩膜成本(假設為低成本濕膜路線)、添加
29、劑成本和其他成本。根據目前電鍍銅產業化進度,我們假設應用于 HJT 電池片的電鍍銅前道設備 6000 萬元/GW,后道設備 9000 萬元/GW,設備折舊期限為十年。根據調研口徑,目前電鍍銅濕膜成本約為 0.03元/w,添加劑成本為 0.02-0.03 元/w,按以上假設,我們測算目前電鍍銅環節總成本可達0.08 元/w,較當前 HJT 漿料單瓦成本節約 4 分錢,與 55 開銀包銅路線的降本程度持平。但考慮到電鍍銅環節實際所帶來的效率提升,實際成本預計將低于銀包銅+0BB 方案。電鍍銅產業化目前仍面臨產能不足、良率低、設備及濕膜成本較高等問題,預計后續技術將繼續攻克痛點,設備和濕膜成本有望降
30、低,疊加薄片化等技術為 HJT 工藝帶來更大的降本空間。圖表圖表3535:不同降本不同降本路線路線假設下假設下 HJTHJT 漿料成本的對比(元漿料成本的對比(元/w/w)來源:solarzoom、國金證券研究所測算 異質結友好型的鈣鈦礦疊層技術備受認可?;诋斍熬Ч桦姵爻墒斓氖袌霏h境和對鈣鈦礦可靠性的質疑,鈣鈦礦/晶硅疊層電池相比純鈣鈦礦電池更容易被市場接受。在 N 型電池新技術中,TOPCon 結構復雜,疊加鈣鈦礦需要去除絕緣的氧化鋁,將氮化硅改為透光性較差的 TCO,這使得 TOPCon 失去了本身的高電流優勢;HJT 結構對稱、工藝簡潔,本身結構中的 TCO 層也與鈣鈦礦適配,因此異質
31、結和鈣鈦礦的疊層方案更為理想。根據 HJT對柵線導電率和電池效率的追求,鈣鈦礦/HJT 疊層電池的正背面柵線工藝也必然走向電鍍銅。電鍍銅同樣也是純鈣鈦礦電池柵線降本路徑。環境對鈣鈦礦材料長期性的制約使得純鈣鈦礦電池必須表現出遠超晶硅的光電轉換效率才能獲得市場的進一步認可,除了材料本身的高效率優勢外,在電流輸運效率也極為關鍵??紤]到成本和穩定性的需求,單結鈣鈦礦電池的 TCO 層材料多選用 FTO,其光電性能相比 ITO 并不具有優勢,此時就對柵線的導電性和穩定性提出了更高的要求,因此電鍍銅無疑是純鈣鈦礦電池金屬化降本的必由之路。5、投資建議 建議關注兩個方向:當前在接觸式金屬化環節領先且有電鍍
32、工藝儲備的頭部電池設備廠,重點推薦邁為股份;在非接觸式金屬化工藝有布局且已有中試設備較為成熟的設備廠商。建議關注蘇大維格、芯碁微裝、東威科技、羅博特科。邁為股份:絲網印刷設備領軍者,HJT 設備技術開拓者。公司主營太陽能電池絲網印刷生產線成套設備,構建九宮格產品矩陣,多層次、立體化布局光伏、顯示、半導體三大領域。在 HJT 設備方面,自 2019 年 1 月啟動 HJT PECVD 及其配套設備,邁為先后首創性地研制了第一代產能 200MW、第二代產能 400MW、第三代產能 600MW 的 PECVD 整線設備,2022 年市占率超過 80%。2022 年 9 月,邁為股份聯合澳大利亞金屬化
33、技術公司 SunDrive采用邁為自主創新的可量產微晶設備技術和工藝研制的全尺寸(M6,274.5cm)N 型晶硅異質結電池,其轉換效率高達 26.41%。該電池片電極由 SunDrive 在其無種子層電鍍設備上行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 20 完成。通過不到一年的技術迭代及工藝優化,雙方聯合開發的無銀異質結電池轉換效率屢次獲ISFH認證,從25.54%迅速攀升至26.41%。目前公司在銅電鍍技術中有整線方案儲備。圖表圖表3636:公司九宮格產品布局公司九宮格產品布局 來源:邁為股份官網,國金證券研究所 蘇大維格:納米壓印光刻龍頭,橫向切入光伏電鍍銅及激光轉印環節。公司是國內領先的
34、微納結構產品制造和技術服務商,相繼開發多個系列覆蓋納米級和微米級的光刻機與壓印設備,產品涉及公共安全、新型印材、消費電子新材料等領域。公司近年來切入光伏設備領域,公司自行開發的光伏銅電鍍曝光設備采用了掩模投影曝光的方式,有利于協助下游廠商的降本增效。目前,公司正在積極與光伏廠商進行深度對接和測試。圖表圖表3737:公司公司太陽能電極設備及材料處于產業化進程中太陽能電極設備及材料處于產業化進程中 來源:蘇大維格年報,國金證券研究所 芯碁微裝:國內直寫光刻設備龍頭。公司以直寫光刻技術展開產品布局,深耕 PCB及泛半導體領域,是國內少數在光刻技術領域里擁有關鍵核心技術,并具有全球競爭力的相關設備供應
35、商。公司 2021 年切入光伏電鍍銅環節,截至目前,公司已實現了在實驗室條件下滿足 5m 以下線寬的銅柵線曝光需求的直寫光刻設備產業化;同時提供量產線實現最小 15m的銅柵線直寫曝光方案,產能達到 6,000 片/小時、對位精度10m,不但可以滿足 HJT的應用,也可滿足 XBC 高效電池的高對位要求,并支持 210mm 的整片和雙半片光伏電池的制造。東威科技:垂直電鍍技術代表設備廠商。公司主營業務為高端精密電鍍設備,涉及PCB、五金、動力電池及光伏多個領域,在行業內率先實現 VCP 電鍍設備設計標準化、生行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 21 產流程化和產業規?;?。與國電投達成戰略合作
36、,光伏銅電鍍產業化進程開啟。2023 年 1 月,公司宣布與國電投簽訂戰略合作框架協議,將于 2023 年 7 月份向國電投提供 1 臺銅電鍍樣機。根據公司公告,公司第三代垂直連續硅片電鍍設備相較于 2022 年初的第二代設備相比,成本更低、性能更優,產能可達 8000 片/小時。羅博特科:光伏電池全產業鏈智能制造,電鍍設備成功交付。公司實行新能源光伏+泛半導體雙主業發展,產品主要應用于光伏電池領域,覆蓋制絨到電鍍、清洗的完整鏈條。2021 年公司開始光伏電池電鍍銅技術垂直連續電鍍設備的研發,2022 年 12 月公司完成首臺 HJT 電鍍設備交付。2023 年 1 月與國電投簽訂 HJT 電
37、鍍銅 VDI 解決方案戰略合作框架協議,有望為公司打開新的業務增長點。圖表圖表3838:羅博特科首創新型異質結電池銅電鍍設備成功交付羅博特科首創新型異質結電池銅電鍍設備成功交付 來源:羅博特科官方公眾號、國金證券研究所 6、風險提示 新技術進展不及預期:非接觸式金屬化工藝尚處于行業萌芽階段,若后續降本增效進展受阻,則會導致新技術產業化進程延后,進而對公司遠期業績造成影響;行業競爭加劇風險:金屬化工藝為光伏電池制造端必備環節,若出現新進入者涌入情況,則會導致行業格局惡化、競爭加劇,進而對公司盈利產生影響。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 22 行業行業投資評級的說明:投資評級的說明:買入:
38、預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 15%以上;增持:預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 5%15%;中性:預期未來 36 個月內該行業變動幅度相對大盤在-5%5%;減持:預期未來 36 個月內該行業下跌幅度超過大盤在 5%以上。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 23 特別聲明:特別聲明:國金證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準,已具備證券投資咨詢業務資格。本報告版權歸“國金證券股份有限公司”(以下簡稱“國金證券”)所有,未經事先書面授權,任何機構和個人均不得以任何方式對本報告的任何部分制作任何形式的復制、轉發、轉載、引用、修改、仿制、刊發,或以任何侵犯本
39、公司版權的其他方式使用。經過書面授權的引用、刊發,需注明出處為“國金證券股份有限公司”,且不得對本報告進行任何有悖原意的刪節和修改。本報告的產生基于國金證券及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料,但國金證券及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。本報告反映撰寫研究人員的不同設想、見解及分析方法,故本報告所載觀點可能與其他類似研究報告的觀點及市場實際情況不一致,國金證券不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此有關的其他任何損失承擔任何責任。且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷,在不作事先通知的情況下,可能會隨時調整,亦可因使用不同假設和標準
40、、采用不同觀點和分析方法而與國金證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。本報告僅為參考之用,在任何地區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險,可能不易變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可能會受匯率影響而波動。過往的業績并不能代表未來的表現??蛻魬斂紤]到國金證券存在可能影響本報告客觀性的利益沖突,而不應視本報告為作出投資決策的唯一因素。證券研究報告是用于服務具備專業知識的投資者和投資顧問的專業產品,使用時必須經專業人士進行解讀。國金證券建議獲取報告人員應
41、考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。報告本身、報告中的信息或所表達意見也不構成投資、法律、會計或稅務的最終操作建議,國金證券不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保,在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。在法律允許的情況下,國金證券的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。國金證券并不因收件人收到本報告而視其為國金證券的客戶。本報告對于收件人而言屬高度機密,只有符合條件的收件人才能使用。根據證券期貨
42、投資者適當性管理辦法,本報告僅供國金證券股份有限公司客戶中風險評級高于 C3 級(含 C3 級)的投資者使用;本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要,不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證券或金融工具,本報告的收件人須保持自身的獨立判斷。使用國金證券研究報告進行投資,遭受任何損失,國金證券不承擔相關法律責任。若國金證券以外的任何機構或個人發送本報告,則由該機構或個人為此發送行為承擔全部責任。本報告不構成國金證券向發送本報告機構或個人的收件人提供投資建議,國金證券不為此承擔任何責任。此報告僅限于中國境內使用。國金證券版權所有,保留一切權利。上海上海 北京北京 深圳深圳 電話:021-60753903 傳真:021-61038200 郵箱: 郵編:201204 地址:上海浦東新區芳甸路 1088 號 紫竹國際大廈 7 樓 電話:010-85950438 郵箱: 郵編:100005 地址:北京市東城區建內大街 26 號 新聞大廈 8 層南側 電話:0755-83831378 傳真:0755-83830558 郵箱: 郵編:518000 地址:中國深圳市福田區中心四路 1-1 號 嘉里建設廣場 T3-2402