2020年中國PERC異質結電池產業化分析市場發展歷程行業研究報告（38頁）.docx

1、2020 年深度行業分析研究報告目錄一、 前言：從異質結電池的產業化開始說起4二、 追本溯源，復盤 PERC 電池十年發展歷程5（一）源起（1989-2012）：PERC 電池誕生于上世紀八十年代，2012 年“863”專項推動國內產業化進程 5（二）萌芽（2012-2014）：PERC 電池實現初步量產，核心設備供應以國外廠商為主 6（三）成長（2014-2017）：PERC 電池投資吸引力凸顯，國產設備供應商嶄露頭角 11（四）爆發（2018-2019）：高收益引爆 PERC 產能投資需求，國產設備儼然成為行業主流 21三、 以 PERC 電池發展經驗為本，予異質結電池設備投資以啟示28（

2、一）試驗產能規模有限，規?；慨a尚需過渡時間28（二）多維度降本提效有望打開電池利潤空間，推動電池產能擴張和設備放量31（三）技術從少數廠家對外逐漸形成擴散，技術領先產業鏈龍頭企業優勢明顯32（四）進口替代為大勢所趨，國內設備廠商不斷彌合技術差距33（五）參考 PERC 產能的擴產數據，異質結電池設備市場規?？涨皬V闊36插圖目錄圖 1：PERC 電池較常規電池新增鈍化疊層.錯誤!未定義書簽。圖 2：10-14 年，全球 PERC 電池的產能大幅增長6圖 3：PERC 電池的產能占比依然較低6圖 4：全球各地區 2014 年的 PERC 產能占比，臺灣居首7圖 5：15-17 年，全球 PERC

3、 產能和產量激增11圖 6：PERC 產能和產量占比大幅增加11圖 7：2015-2017 年 BSF 和 PERC 的市場份額12圖 8：2015 年，國內 PERC 電池的產能份額居世界首位12圖 9：PERC 設備投資額穩中有降，萬元13圖 10：背鈍化設備投資額占比高達 35%，%13圖 11：領跑者項目單晶技術路線占比逐年上升14圖 12：PERC 電池的轉換效率不斷提升，%15圖 13：單晶 PERC 的最高轉換效率持續突破，%15圖 14：單晶 PERC 與單晶電池價格，元/W16圖 15：PECVD 在背鈍化設備中的市場份額約為 90%18圖 16：捷佳偉創的設備售價有所降低，

4、但毛利率增加19圖 17：捷佳偉創的營業收入和在手訂單快速增長19圖 18：ALD 設備每小時的硅片吞吐量更高，片/h20圖 19：ALD 設備開機保障率與 PECVD 持平，%20圖 20：ALD 設備 TMA 消耗更少，mg20圖 21：ALD 設備沉積的薄膜厚度更低，nm20圖 22：國外 ALD 設備在技術參數上略勝一籌21圖 23：2018-2019 年，PERC 產能迅速擴張22圖 24：2019 年 PERC 市占比首次超過傳統 BSF 電池22圖 25：PERC 設備投資額隨設備國產化進一步降低，萬元22圖 26：PERC 設備的市場規模呈爆發式增長，億元22圖 27：2019

5、 年，PERC 前五大企業產能和的占比過半24圖 28：2018-2019 年，光伏各環節前五大企業產量占比24圖 29：2018-2019 年，標桿企業繼續加碼 PERC24圖 30：2019 年，標桿企業在平均轉換效率上遙遙領先24圖 31：新秀企業 PERC 產能倍速擴張，GW25圖 32：PECVD 技術路線市占比有所下降，ALD 市占比相應上升26圖 33：微導 ALD 設備的產量遠高于現有設備，硅片/h26圖 34：2019 年，異質結與 PERC 電池產能對比，GW28圖 35：各種電池技術市場占比圖，%28圖 36：國內現有異質結產能較小且較為分散29圖 37：PERC 仍存在

6、效率提升空間31圖 38：異質結優化與改良路徑32圖 39：國內廠商異質結產能略高于國外廠商33圖 40：國內廠商異質結電池效率毫不遜色33圖 41：2019 年，與 PVD 工藝相比，RPD 工藝的效率約高出 0.33%至 0.36%35圖 42：不同 TCO 薄膜沉積設備供應商的硅片處理量36圖 43：PERC 電池年新增產能趨勢圖36圖 44：異質結設備整線價格及其未來走勢37圖 45：異質結各工序的設備投資額占比37表格目錄表 1：19 年以來，與異質結電池相關的投資規劃信息匯總4表 2：國外廠商 PERC 電池產業化進展7表 3：臺灣廠商 PERC 電池產業化進展8表 4：國內廠商

7、PERC 電池產業化進展8表 5：PECVD 和 ALD 設備對比9表 6：海外設備廠商出貨情況10表 7：國內設備的量產進展10表 8：2017 年第三批應用領跑者基地中標結果及技術指標13表 9：國外廠商 PERC 電池擴產進程放緩16表 10：一線電池廠商擴產17表 11：國內廠商 PERC 電池產業化進展17表 12：愛旭股份 PERC 發展進程18表 13：Meyer Burger MAiA 的設備訂單18表 14：PECVD 和 ALD 設備對比20表 15：2018-2019 年的代表光伏政策22表 16：PERC+技術或為 PERC 電池未來轉換效率提升路徑23表 17：行業標

8、桿企業 PERC 產能擴張進程24表 18：擴張代表事件25表 19：PERC 電池不同發展階段的重要事件28表 20：異質結廠商的進展29表 21：晶澳 PERC 電池量產時間表30表 22：中電光伏 PERC 電池量產時間表30表 23：鈞石能源異質結進度30表 24：通威質結進度30表 25：異質結電池降本途徑32表 26：PERC 電池的代表廠商33表 27：國內設備廠商已進入異質結設備供應體系34表 28：理想萬里暉 PECVD 設備發展過程34表 29：TCO 薄膜沉積設備廠商設備應用35一、 前言：從異質結電池的產業化開始說起近年來，資本市場對于異質結電池項目的投資熱情持續升溫。

9、根據 Wind 的統計信息，2019 年以來，包括愛康科技、東方日升、通威股份、山煤國際，中利集團在內的多家上市公司陸續發 布了與異質結電池相關的投資規劃。參考當前單位產能的投資額，我們預計，上述各公司異質結 電池項目的投資規模有望突破 150 億。表 1：19 年以來，與異質結電池相關的投資規劃信息匯總時間公司投資規劃2018 年 11 月東方日升擬發行可轉債募集不超過 29 億資金，用于建設 2.5GW 高效太陽能電池與組件 生產項目、以及澳洲 Merredin Solar Farm 132MW 光伏電站項目。2019 年 7 月山煤國際公司與鈞石能源簽署戰略合作框架協議，雙方擬共同建設總

10、規模 10GW 的異質結電池生產線項目。2020 年 2 月擬與成都市金堂縣人民政府簽訂光伏產業基地投資協議，在成都市金堂縣投資建設年產 30GW 高效太陽能電池及配套項目。其中，項目將分四期實施， 通威股份其中一期、二期計劃各投資 40 億元，分別建設 7.5GW，共計 15GW 高效太陽能電池項目，三期、四期計劃各投資 60 億元，分別建設 7.5GW，共計 15GW高效太陽能電池及配套項目。2020 年 3 月中利集團擬進行非公開發行，募資不超過 15.75 億元，用于新建年產 1GW 高效異質結 電池及組件生產項目以及 1GW 高效 TOPCon 電池及組件技術改造項目。2020 年

11、3 月擬進行非公開發行募資不超過 17 億元，用于 1.32GW 高效異質結光伏電池及愛康科技組件項目以及補充流動資金及償還有息負債。資料來源：東方日升、山煤國際、通威股份、中利集團、愛康科技公司公告，研究院高漲的投資熱情很大程度上源自于產業對于傳統電池的性能焦慮。隨著技術紅利的逐漸消失， 當前 PERC 電池的效率已逼近理論轉換效率天花板，進一步提升的空間有限，因此，為了進一步 提升電池效率，降低電池成本，尋找新一代的電池技術成為一眾廠商的共同選擇。此時，憑借出 色性能表現，異質結電池開始走進了大眾的視野。然而，相較于 PERC 電池發展的成熟，當前的異質結電池仍處于起步階段，未來異質結電池

12、 的工藝技術將如何演繹？其產業化路徑該是怎樣一幅景象？相關的電池項目的投資節奏又會呈 現出哪些規律？為了回答以上的這些問題，我們將通過歷史案例的研究，尋找其中的答案。而作 為上一代的高效電池技術，PERC 電池與異質結電池存在著大量的相似之處。所以，在接下來內 容里，我們將對 PERC 電池過去十年的發展歷程進行復盤，并希望以此作為切入點，進一步洞悉 異質結電池產業化的發展規律。二、 追本溯源，復盤 PERC 電池十年發展歷程（一）源起（1989-2012）：PERC 電池誕生于上世紀八十年代，2012 年“863”專項推動國內產業化進程PERC 電池技術最早起源于上世紀八十年代。PERC 全

13、稱為 Passivated Emitterand Rear Cell， 即鈍化發射極及背局域接觸電池，最早起源于上世紀八十年代。1989 年，澳洲新南威爾士大學的 馬丁格林教授的研究組在 Applied Physics Letter 上首次正式公布。通過光刻、蒸鍍、熱氧鈍化、 電鍍等新增工藝的加工，PERC 順利完成了實驗室制備，而根據當時反饋實驗數據，PERC 電池 實驗室的轉換效率達到了 22.8%，遠優于常規電池。與常規電池相比，PERC 電池最大區別在于 背面介質膜鈍化。從電池結構的角度，PERC 電池與常規鋁背場電池的結構是較為相似的，但兩 者最大的區別在于，PERC 電池在背面進行

14、了介質膜鈍化，具備鈍化疊層。這使得 PERC 電池能 在降低背表面復合速度的同時，提升背表面的光反射，提升了電池的轉換效率。另外，由于增量 工藝流程的緣故，相比常規電池產線，PERC 電池需要新增沉積背面鈍化疊層的設備。圖 1：PERC 電池較常規電池新增鈍化疊層資料來源：CPIA，研究院常規電池轉換效率瓶頸凸顯，PERC 電池量產被再度提上日程。盡管上世紀八十年代，PERC 電池早已在實驗室完成研發，但在隨后的二十年里，PERC 電池產業化進程卻一直處于停滯狀態。 但隨著常規的鋁背場電池的轉換效率逐步逼近 20%的效率天花板，傳統的工藝改良已經無法 滿足日益提升的效率需求。如果要進一步突破

15、20%的效率瓶頸，則需要采用更為先進的電池 技術?？紤]到 PERC 技術對電池轉換效率提升明顯，工藝簡單，成本低廉，且與當時電池生 產線高度兼容，因此，PERC 電池的量產被再度提上日程?！?63”專項的啟動，宣告我國 PERC 電池的產業化進程正式拉開帷幕。事實上，早在 2008 年，國內的電池企業已經陸續對 PERC 類電池產業化展開研究；然而，最具標志性的一幕發生在 2012 年。當年 7 月，由中電光伏牽頭承擔的 2012 年度國家 863 項目“效率 20%以上低成本晶體 硅電池產業化成套關鍵技術研究及示范生產線”子課題啟動會議在南京正式召開，包括中電光伏、晶龍實業、西安銀泰、河北工

16、業大學、南京航空航天大學以及西北大學在內的企業以及科研院所 單位均出席了本次會議。本次會議對 PERC 電池的量產項目明確提出了兩方面的要求：1）高效 率：PERC 電池的轉換效率要在 20%以上；2）規?；a：產線產量規模高于 35MW?！?63” 專項的啟動，宣告我國 PERC 電池的產業化進程正式拉開帷幕。在此后幾年時間里，隨著產業化進程的不斷深入， PERC 電池出貨量呈現出爆發式的增長態 勢。為了更好地梳理這一進程，根據不同時期 PERC 電池出貨量、PERC 滲透率以及產能情況， 我們將其劃分成三個階段，并圍繞電池產能、市場競爭格局，設備發展情況等多個角度，對以上 的各個階段情況

17、進行重點分析。（二）萌芽（2012-2014）：PERC 電池實現初步量產，核心設備供 應以國外廠商為主1、產能與設備市場規模PERC 電池處于技術驗證階段，以試驗產能為主，增長迅速但總量較小。根據行業統計數據， 2014 年全球 PERC 電池的產能規模為 2.5GW，相比 2010 年，大幅增長 2GW。其中，我國臺灣 地區 PERC 電池的產能占比約 43%，全球領先。雖然 PERC 電池的產能已有所增長，但由于企業 擴產目的是驗證 PERC 技術可行性，所以擴產的規模有限。另外，相比于 2014 年全球/臺灣/國內 約 70/ 10/ 47GW 的電池產能，PERC 電池此時的產能占比

18、僅為 3.6/11/13%，占比極低。圖 2：10-14 年，全球 PERC 電池的產能大幅增長圖 3：PERC 電池的產能占比依然較低全球PERC產能，MW全球PERC產能，MW 全球電池片產能，MW PERC占比4%2,00060,0003%40,0002%20,0001%02010年2014年00%2010年 2011年 2012年 2013年 2014年資料來源：PV Infolink，研究院資料來源：PV Infolink，研究院圖 4：全球各地區 2014 年的 PERC 產能占比，臺灣居首33.0%43.0%24.0%臺灣廠商 中國大陸廠商 國外廠商資料來源：CPIA，研究院在早

19、期發展階段，設備市場規模極小。2014 年以前，由于 PERC 電池尚處于早期的發展階 段，下游電池廠商仍以試驗產能為主，新增產能規模有限，因此，PERC 相關的生產設備的市場 空間極小。2、量產進展國外廠商率先實現 PERC 電池產業化，臺灣廠商迅速跟進。2012 年，德國最大的組件廠商 Solar World，使用氮硅化物作為背部鈍化原料，率先實現 PERC 電池的商業化，打開了 PERC 電 池商用的可能性；同年，IMEC、RENA 和 SoLayTec 三家公司采用 ALD 技術，通過 IMEC 中試 線進行 PERC 電池小批量生產，在未使用 SE 結構的背景下，成功把電池的量產效率

20、提升至 19.6%； 2013 年，阿特斯 MWT/PERC 結構的光伏電池實現量產，電池平均的量產效率高達 20.57%；2014 年，韓華正式導入 2 條 PERC 產線，其中，電池轉化效率高達 20.2%。時間公司具體內容2012 年SolarWorld實現 PERC 電池的商業化，打開了 PERC 電池商用的可能性。表 2：國外廠商 PERC 電池產業化進展2012 年Fraunhofer 、ISE開發 MWT/PERC 太陽能電池，效率超過 20%。IMEC、RENA 和率先使用 ALD 技術，通過 IMEC 中試線進行 PERC 電池小批量生產，在未2012 年SoLayTec使用

21、 SE 結構的背景下，成功把電池的量產效率提升至 19.6%。聯手推出內聯 PERC 工藝設備，In-PERC 在沒有使用選擇性發射極電池設2013 年RENA、SoLayTec計的前提下，在中國某客戶的生產線上獲得了 18%的太陽能電池效率。阿特斯（意大利）組合 MWT 結構和 PERC 結構的新一代光伏電池實現量產，2013 年阿特斯轉換效率的平均值為 20.57。2014 年SolarWorld美國俄勒岡州生產廠擴產 PERC 電池 100MW。2014 年韓華導入 2 條 PERC 生產線，單晶電池轉化效率達 20.2%。資料來源：索比光伏網、Energytrend、光伏產業發展白皮書

22、，研究院國外廠商在 PERC 產業化的道路上高歌猛進，臺灣廠商也不甘示弱。2012 年，臺灣廠商旭泓 研發的 CELCO 電池率先步入量產階段。該電池結合了“背面鈍化”和“局部背電場”技術，量產線上的最高轉換效率達到 20.2%；2014 年，旭泓加碼 PERC 電池，導入 5 條生產線，單晶 PERC轉化效率最也進一步提升至 20.7%，茂迪采用 PERC 工藝的電池正式進入量產，效率達到 20.4 %。表 3：臺灣廠商 PERC 電池產業化進展時間公司具體內容2012 年旭泓成功將該公司研發的 CELCO 技術從研發推進到量產階段，該電池結合旭泓創新的工藝及先 進的背面鈍化及局部背電場技術

23、，量產線上最高轉換效率已達 20.2%。2014 年茂迪采用 PERC（射極鈍化及背電極電池）工藝的電池正式進入量產。2014 年旭泓導入 5 條 PERC 生產線，單晶電池轉化效率最高達 20.7%。資料來源：索比光伏網、Energytrend、光伏產業發展白皮書，研究院國內 PERC 處于前期醞釀階段，2014 年開始實現小批量生產。晶澳是國內首家率先打通從 PERC 電池到組件的產業鏈條的企業。2012 年 6 月，公司 PERC 技術專利取得突破性進展；2013 年 8 月，晶澳宣布其成功提高了單晶電池的轉換效率，實現了轉換效率在 20%以上的 P-型單晶光 伏電池的生產，并稱其新型的

24、高性能電池（Percium）將馬上投入生產 ；2014 年 2 月，晶澳發布 Percium 單晶組件，其中，60 片電池的 Percium 單晶組件功率達到了 285 瓦，比行業平均 60 片 電池單晶組件高出 20 瓦。其電池平均轉換效率超過 20.3%，比行業平均單晶電池轉換效率高出 1.3%。2014 年 6 月，公司 Percium 高效電池正式量產，量產電池平均轉換效率達到 20.4%，在業 內率先實現 P 型電池量產轉換效率超過 20%。60 片電池組件隨后便開始量產，量產主流功率達 到 285W，年底主流功率進一步達到 290W。從該新產品發布到量產，僅用時三個月。同樣實現 P

25、ERC 電池量產的企業還有中電光伏。2013 年 6 月，中電光伏的研發人員成功制作 出效率達 20.3%的高效單晶電池，并開始進行優化和量產；2014 年 7 月，35MW 的 PERC 電池示 范線于 7 月實現批量化的穩定生產，內部測試效率達 20.44%。另外，天合光能的單晶 PERC 電 池也于 2014 年完成試制，轉換效率達 20.2%。隨著國內多家企業陸續實現量產，PERC 電池商用 的確定性增強，越來越多的企業進入 PERC 的競爭“賽道”。表 4：國內廠商 PERC 電池產業化進展時間公司具體內容2012 年 6 月晶澳獲得PERC電池發明專利。2013 年 6 月中電光伏

26、“863”項目進展順利，研發人員已經制作出效率達 20.3%的高效單 晶電池，即將進行優化和量產。2013 年 6 月晶澳晶澳太陽能宣布其成功提高了單晶電池的轉換效率。實現了工業級p-型單晶光伏電池（156x156 mm2）超過 20%的轉換效率。2014 年 2 月晶澳晶澳太陽能從 2 月起開展新產品 Percium 單晶組件和 Riecium 多 晶組件的全球發布活動。其中 60 片電池的 Percium 單晶組件功率 達到了 285 瓦，比行業平均 60 片電池單晶組件高出 20 瓦。Percium 單晶組件的核心 Percium 單晶電池運用了先進的背鈍化和局部鋁 背場技術，電池平均轉

27、換效率超過 20.3%，比行業平均單晶電池轉換 效率高出 1.3%。2014 年 6 月晶澳Percium 高效電池正式量產，量產電池平均轉換效率達到 20.4%，在業內率先實現 P 型電池量產轉換效率超過 20%。博秀 60 片電池裝組 件一周后量產，量產主流功率達到 285W，預計年底主流功率將達到 290W。從該新產品發布到量產，僅用時三個月。2014 年 7 月中電光伏35MW 的 PERC 電池示范線實現量產，內部測試效率達 20.44%。2014 年 8 月采用 PERC 技術的 P 型單晶電池轉換效率達到 21.4%，采用自主研發天合光能的中試量產 Honey Ultra PER

28、C P 型單晶太陽能電池封裝的組件 Pmax 達到 335.2W。資料來源：索比光伏網、Energytrend、光伏產業發展白皮書，研究院3、工藝技術及設備發展PERC 電池在背部進行介質膜鈍化，主要使用化學氣相沉積法，應用 PECVD 設備。PERC 電池的背部鈍化主要包括氧化鋁膜沉積和覆在其上起保護作用的氮化硅膜沉積。PECVD 法的總 原理是在低壓下用射頻（RF）分解前驅體，從而在反應室內的基片上形成沉積膜，在傳統鋁背場 電池中，PECVD 設備已經用于電池迎光面氮化硅減反射鈍化膜的沉積。為實現 PERC 電池背部 氧化鋁膜的沉積，PECVD 系統只需做兩方面的基本調整引入三甲胺（TMA

29、）前驅體和調整 凈化裝置，但因為 PECVD 總的沉積原理不變，設備商所特有的等離子體生成機制也無需改變， 所以在從傳統鋁背場電池轉向 PERC 電池時，已經相對成熟的 PECVD 設備是電池廠商的不二選 擇。原子層沉積（ALD）設備經過調整也可用于氧化鋁沉積，但 PECVD 設備所占市場份額更大。 ALD 的特點在于氧化鋁膜是在原子層級上逐層生成，從而具有很好的階梯覆蓋性，且其成膜厚度 可控，在成膜質量方面略優于 PECVD。但盡管如此，PECVD 設備的追逐者仍多于 ALD 設備， 其原因在于：（1）電池生產商都已熟練運用 PECVD 設備進行電池正面的氮化硅膜沉積，并且 PECVD 設備

30、在正面鈍化的應用中已經積累了巨大的裝機量，而成熟的設備在理論上易于升級以 用于 PERC 電池氧化鋁膜的沉積；（2）PECVD 設備可支持氧化鋁和氮化硅在在不同腔體的同一 工序中完成，而 ALD 設備只能進行氧化鋁膜沉積，需要額外的 PERCVD 設備沉積氮化硅膜；（3） 電池生產商一直較為保守，考慮到諸如產能、產量、設備體積和占地面積等額外因素，PECVD 設備無疑成為 PERC 電池生產商的首選設備。表 5：PECVD 和 ALD 設備對比公司設備原理加工細節硅片傳送非環繞 沉積二合一沉積CTPECVDLP-等離子硅片載具為等離子體機發 電極的一部分垂直Meyer BurgerPECVD線

31、性兆瓦 等離子硅片載具攜硅片穿過遠程 激發的等離子水平SoLayTecALD加熱 ALD硅片前后運動；多個反應腔室并列已達到預定產量水平資料來源：Taiyang News，研究院在 PERC 發展初期，核心設備供應以國外廠商為主。一方面，因為電池廠商在早期發展階段 的主要目的是驗證 PERC 技術的可行性，并實現穩定的量產，所以，在應用端更傾向于使用成熟 穩定的國外薄膜沉積設備，而對成本因素的考量較少；另一方面，這一階段的產能擴張以臺灣地 區和國外廠商為主力，所以，設備端優先使用海外供應鏈的產品，也較為符合電池廠商的采購原 則。因此，在 2012-2014，我們觀察到國外設備企業與電池廠商的一

32、系列合作：2012 年，德國 CT 向 SolarWorld 提供管式 PECVD 設備；2013 年上半年，瑞士 Mayer Burger 的 PECVD 設備 MAiA， 已累計完成超過 1GW 的產能安裝；Singulus 在 2013 年與浙江鴻禧簽署高效電池生產合作協議，為其提供三氧化二鋁背鈍化技術設備以及先進的濕刻技術；SoLayTech 從 2013 年起，陸續給國 內一線光伏電池制造企業，供應 In Passion ALD 設備訂單，用于單晶 PERC 電池生產。表 6：海外設備廠商出貨情況時間公司具體內容2012 年CT為 SolarWorld 提供管式 PECVD 設備。2

33、013 年 3 月Singulus與浙江鴻禧簽署高效電池生產合作協議，為其提供氧化鋁背鈍化技術設備和 濕刻技術，使其晶體硅電池大規模生產效率提升近 1%。 2013 年 7 月Meyer Burger已有超過 1GW 的 PERC 電池處理設備 MAiA 完成安裝。獲得中國一線電池制造商 In Passion ALD 設備訂單，用于單晶 PERC 電池生2013 年 11 月SoLayTec產。2014 年 5 月SoLayTec向中國某光伏制造商出貨其第十個 In Passion 系統，包括：背面平整、鈍化、氮化硅鍍膜和激光燒蝕的全套解決方案，可將平均轉換效率提高 0.8%， PERC 太陽

34、能電池效率可超過 20%。2014 年 11 月SoLayTec獲得美國光伏制造商 Mission Solar ALD 設備訂單。資料來源：北極星、索比光伏網，研究院與國外成熟設的備相比，這一階段的國內設備仍處于早期起步階段。雖然自 2011 年起，國 內豐盛裝備、理想能源和中電科 48 所都有 PECVD 設備陸續下線，并在隨后的幾年時間內實現批 量銷售，但這一時期，國內 PECVD 設備還是主要應用于電池正面減反膜的沉積，尚未涉及背鈍 化，且早期設備在性能上仍與海外產品仍存在一定差距。而反觀國外設備，國外設備生產商在 2012 年已經可以提供 PERC 電池的整套解決方案。如瑞士 Meye

35、r Burger 旗下的 Roth & Rau，通過與 InnoLas 合作，向客戶提供背鈍化 PECVD 系統和 ILS TT 激光開槽系統的整體方案；SoLayTec 和 Singulus 也分別推出 In Passion ALD 系統和 PERC 電池生產解決方案 Perceus，均成功應用于 PERC 電池的生產，并相繼獲得來自國內外廠商的設備訂單。因此，與國外的成熟設備相比，這一階段 的國內設備仍處于早期起步階段。時間公司具體內容自主研制出 PD-305 型 PECVD 設備，并成功推向市場，該產品獨特的技術，使得2009 年 5 月捷佳偉創在晶體硅片上形成的減反射膜的工藝指標達到國

36、際先進水平，能夠提高多晶硅電池轉換效率 0.2%。表 7：國內設備的量產進展2010 年 7 月豐盛裝備新一代 PECVD 設備實現設備當年生產，當年進入市場，當年批量生產。我國首薄膜太陽能電池關鍵生產設備 PECVD 設備下線。打破了高端薄膜太陽能2011 年 1 月理想能源電池設備一直被國外廠商壟斷的局面。2011 年 3 月中電科 48 所成功自主研發了 PECVD 設備。理想能源首臺單腔室 PECVD 研發設備于客戶成功交付并使用后，設備運行穩定，2012 年 10 月理想能源性能優異，實現開機率高達98%，受到客戶高度認可。豐盛裝備合作 PID-Free 技術設備改造的客戶紛至沓來，

37、經過批量客戶的使用驗2013 年 8 月豐盛裝備證，在進口 PECVD 設備上也順利集成并成熟量產。2014 年，公司推出大產能設備，使管式 PECVD 設備每管產能由原來的 240 片/2014 年捷佳偉創管提升到 308 片。推出的用于高效電池鈍化的 Ideal ALD 設備，是全球首款采用 ALD 技術的平板2014 年 6 月理想能源In-line 設備，目前產品已經全面推向市場。資料來源：豐盛裝備、理想能源公司官網、北極星、索比光伏網，研究院激光開槽設備也以國外設備為主。PERC 電池的背局域金屬接觸主要使用激光開槽設備實現， 德國 InnoLas Solutions 一直是 PER

38、C 和電池切割等先進光伏制造工藝的技術領導者。2012 年， InnoLas 就與 Roth & Rau 共同研發出 PERC 電池的整體解決方案，應用其激光接觸開放 ILS TT 系統實現 PERC 電池的背部接觸，該方案可將單晶硅太陽能光伏電池的轉換效率提高 1%。截止 至 2014 年，InnoLas 用于 PERC 太陽能電池加工的激光系統已經獲得近 1GW 產量的訂單，其設 備的激光加工速度可在 1600 至 3600wph 之間進行調節，正常運行時間超過 96%。而此時，國內 激光裝備行業的領軍企業，如帝爾激光和大族激光，還尚未推出針對于 PERC 電池的激光設備。（三）成長（20

39、14-2017）：PERC 電池投資吸引力凸顯，國產設備 供應商嶄露頭角1、產能、產量與設備市場規模2015 至 2017 年，PERC 電池進入高速成長區間，產能、產量快速提升。三年間，PERC 的 產能從 4.5GW 增至 28.9GW，年復合增長 153%，產量從 2.9GW 增至 17.9GW，年復合增長 149%。 不僅如此，PERC 電池的產能和產量在全球電池中的占比也大幅提升，產能占比由 5.71%提升至 23.46%，產量占比則由 4.65%提升至 17.17%。從市場份額來看，PERC 電池的市場份額從 2015 年的 7%提升至 2017 年的 15%，而傳統鋁背場電池（B

40、SF）則相應從 88%下降至 83.3%。從地區 來看，2015 年，國內 PERC 電池的產能就已經占全球 PERC 電池產能的 35%，位居世界首位， 而國外和臺灣則分別占 33%和 32%，此后，國內廠商一直保持并逐漸擴大這種產能優勢。圖 5：15-17 年，全球 PERC 產能和產量激增圖 6：PERC 產能和產量占比大幅增加資料來源：Taiyang News，研究院資料來源：Taiyang News、CPI、可再生能源協會，研究院圖 7：2015-2017 年 BSF 和 PERC 的市場份額100.0090.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.00

41、10.000.00BSF市場份額，%PERC市場份額，%2015年2016年2017年資料來源：ITRPV、CPIA，研究院圖 8：2015 年，國內 PERC 電池的產能份額居世界首位32.0%35.0%33.0%中國大陸廠商 國外廠商 臺灣廠商資料來源：索比光伏網，研究院PERC 產能快速擴張，推動背鈍化和激光設備需求爆發式增長。根據前文分析，2015-2017 年新增 PERC 電池產能規模約為 27.3GW。這其中，作為 PERC 電池生產的核心工序，背鈍化和 激光開槽設備是最重要的增量設備。參考 CPIA 以及愛旭的設備投資數據，我們估計，2015-2017 年，背鈍化和激光設備的市

42、場規模分別為 51.6/9.5 億元。呈現出爆發式增長的態勢。圖 9：PERC 設備投資額穩中有降，萬元圖 10：背鈍化設備投資額占比高達 35%，%資料來源：CPIA，研究院資料來源：愛旭股份公司公告、CPIA，研究院2、市場政策中國的“光伏領跑者計劃”在國內 PERC 電池發展的過程中扮演關鍵角色?！肮夥I跑者 計劃”是國家能源局擬從 2015 年起實施的光伏扶持專項計劃，實施時，通過設定較高的技術和 成本標準進行項目招標，中標單位進行相應的光伏發電示范基地建設。領跑者計劃中的中標技術 產品將獲得國家和地方財政的支持，國家部分用電項目和各級地方政府使用財政資金支持的光伏 發電項目，都要求采

43、用“領跑者”先進技術產品的指標。所以，滿足“領跑者”技術標準的技術 將被視為業內的新標竿，成為產業內的企業進行技術轉型和升級的方向。憑借更高的轉換效率， PERC 技術正是 15-17 年“領跑者計劃”的最大受益者。2015 年的領跑者項目讓用戶看到 PERC 技術，單晶 PERC 組件用量占比 21%，在新型組件 占比中遙遙領先。2016 年，PERC 產品的應用比例和規模進一步提升，PERC 組件用量占比達 30%， 其中單晶 PERC 組件占比約為 80%。2017 領跑者基地技術指標門檻有所提高，單多晶組件效率 所對應的電池效率約為 20.5%和 19.4%，以當年電池平均轉換效率來看

44、，單多晶都需要采用 PERC 技術路徑才能滿足上述標準，所以，在 5GW 應用基地的中標項目中，采取 PERC 技術路徑的比 例高達 65.51%。這一方面證實了 PERC 技術的標桿性，在另一方面也預示著 PERC 技術將在接 下來幾年內爆發式增長。PERCPERC雙面MWT+ PERC黑硅 PERCP 型 雙面疊瓦雙面 半片N 型單晶MWT雙面寶應1005050200100表 8：2017 年第三批應用領跑者基地中標結果及技術指標，MW達拉特旗250250大同1331335013350海興2367381100德哈令1333330033格爾木250250壽陽200150150泗洪50450渭南100200200白城2501008367總計136614528337310050200831150393占比27.33%29.05%1.66%7.46%2.00%1.0%4.0%16.63%3.0%7.86%PERC