光伏電池片技術(shù)迭代：HJT對比PERC成本技術(shù)優(yōu)勢分析課件

1、電池片環(huán)節(jié)：PERC向HJT切換，技術(shù)迭代引領(lǐng)光伏電池新時代PERC：目前技術(shù)比較成熟，且相比于傳統(tǒng)工藝，PERC 電池僅需增加兩臺額外的設(shè)備即可完成升 級，性價比較高，因此成為近三年高效電池擴產(chǎn)主流路線。疊加SE（選擇性發(fā)射極)技術(shù)可進一步 提升效率，預計短期內(nèi)仍是光伏電池片主流技術(shù)。但P 型電池存在極限轉(zhuǎn)換效率24%，隨著N型電池 成本下降，PERC電池將逐步被更高效的N型電池取代。HJT：具有工序簡單可控、光致衰減低、效率高等優(yōu)點，相較其他路線具有明顯優(yōu)勢，已初步實 現(xiàn)量產(chǎn)。目前設(shè)備貴、投資成本高，是阻礙HJT迅速擴張的重要原因。N-PERT：可實現(xiàn)量產(chǎn)，技術(shù)難度低，設(shè)備投資較少。但是與

2、雙面P-PERC 相比性價比并無優(yōu)勢， 已經(jīng)證明為不經(jīng)濟的技術(shù)路線。TOPCon ：光致衰減低，效率高，與PERC產(chǎn)線兼容度高，但背面收光較差，可能成為PERC向HJT的過渡路線IBC：效率最高，可達23.5%-24.5%。但技術(shù)難度極高，設(shè)備投資大，成本高，19年11月國內(nèi)首次 實現(xiàn)量產(chǎn)。圖：單晶硅電池片主要技術(shù)路線12.電池片環(huán)節(jié)：HJT相對PERC已具備修正成本優(yōu)勢HJT電池修正成本優(yōu)勢=HJT電池生產(chǎn)成本差異+組件非硅成本差異+BOS成本差異+發(fā)電量增益價 值。對于3.5元/W的光伏系統(tǒng)而言， HJT相比PERC大約提升7%的全生命周期每瓦發(fā)電量，等價于0.26元/W的銷售溢價（考慮增

3、值稅）。目前HJT已對PERC形成修正成本優(yōu)勢，2022年HJT生產(chǎn)成本上和PERC也有望打平，將實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效 率、生產(chǎn)成本的全面勝出。圖：HJT相對PERC目前已具備修正成本優(yōu)勢，2022年生產(chǎn)成本也有望打平22.PERC：性價比優(yōu)勢明顯，短期內(nèi)仍為擴產(chǎn)主流15%34%65%70%75%74%71%68%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2017 2018 2019 2020E2021E2022E2023E2025EPERC電池滲透率圖：PERC電池未來幾年仍是主流與常規(guī)電池相比，PERC 電池最大區(qū)別在于背面介質(zhì)膜鈍化，這使得PERC 電池能在 降低背表面復合速度的同時，提

4、升背表面的光反射，提升電池的轉(zhuǎn)換效率。傳統(tǒng)電池生產(chǎn)主要包括制絨、擴散、刻蝕、減反射膜制備（PECVD）、絲網(wǎng)印刷、燒 結(jié)、測試分選七道工序。與常規(guī)單晶電池工藝相比， PERC 單晶電池僅需增加背面鈍 化和激光打孔兩道工藝。圖：PERC電池制備的工藝路線（紅框內(nèi)為PERC產(chǎn)線新增）32. PERC投資超預期，擴產(chǎn)仍將持續(xù)，預計2021年是投資尾聲2020年P(guān)ERC仍擴產(chǎn)40GW。截止2019年底，國內(nèi)PERC產(chǎn)能約116GW，2020年仍有40GW左右擴產(chǎn)規(guī) 模。有較大產(chǎn)能規(guī)劃的包括通威、隆基樂葉、愛旭太陽能等。通威2020年主要擴PERC,預留的金堂三四期或為HJT。通威20年2月公告顯示，計

5、劃于成都金堂 投資200億元擴產(chǎn)30GW電池片產(chǎn)能，分4期建設(shè)，每期各7.5GW，其中一期將于2020年3月啟 動，預計2021年內(nèi)投產(chǎn)，后續(xù)項目3-5年內(nèi)逐步投產(chǎn)；加上眉山二期擴產(chǎn)，預計2020年總擴產(chǎn) 規(guī)模有望達13GW，超市場預期。PERC投資額下降促使擴產(chǎn)周期延長。根據(jù)我們的分析，認為PERC設(shè)備投資額的大幅度下降， 從2018年的3.5-4.0億元/GW,到2020年的1.8億元/GW左右，主要原因并非單臺設(shè)備降價，而 是：1）單線的設(shè)備效率提升（單位時間出片數(shù)提升）；2）大硅片滲透率提升，帶來單片電 池片產(chǎn)能增加從而降本。表：PERC電池片擴產(chǎn)周期拉長，我們判斷今年P(guān)ERC擴產(chǎn)仍有

6、約40GW。452. 大硅片提高電池片單片產(chǎn)能，降低單GW投資成本表：大硅片通過增大電池片單片產(chǎn)能降低單GW成本電池片環(huán)節(jié)，大硅片通過提升電池片單片產(chǎn)能降低單GW設(shè)備成本。例如從M2硅片變?yōu)镸12硅 片，假設(shè)生產(chǎn)節(jié)拍維持不變，由于面積增大80%，因此單片產(chǎn)能同時增大80%，而設(shè)備、人 力、折舊成本不會發(fā)生明顯變化，因此單GW投資額將會隨硅片面積增大而下降。預計隨著未來18x/210硅片滲透率不斷提升，PERC設(shè)備單GW投資額還將繼續(xù)下降。M2M6M10M12硅片邊長（mm）156.75166182210硅片面積（mm2）24432274123312444092面積（產(chǎn)能）增加比例0%12%36

7、%80%單GW設(shè)備成本（以166 為基準）100%89%74%55%生20182020E2022EPERC設(shè)備投資額（億/GW）3.51.81.3166滲透率0%60%10%182滲透率0%10%20%210滲透率0%20%60%產(chǎn)節(jié)拍（以2018年為基準） 100%160%180%表：效率提升+大硅片滲透率提升驅(qū)動單GW設(shè)備投資額下降2.以250MW的PERC產(chǎn)線為例：絲網(wǎng)印刷、PECVD環(huán)節(jié)價值量高目前單GW設(shè)備投資額約1.8-2億元，較19年初下跌30-40%。絲網(wǎng)印刷設(shè)備占比最大達27%。表：PERC電池產(chǎn)線各環(huán)節(jié)價值量生產(chǎn)工序關(guān)鍵設(shè)備單價（萬）數(shù)量小計（萬）占比國外公司國內(nèi)公司制絨制

8、絨設(shè)備18023608%德國Schmid、德國Rena等捷佳偉創(chuàng)、江蘇尚能、蘇州聚晶北方華創(chuàng)等擴散制結(jié)擴散爐160580018%荷蘭Tempress System 、 德國 Centrothert Photovoltaics AG等捷佳偉創(chuàng)、北方華創(chuàng)、中電科48所、青島賽瑞達等刻蝕刻蝕設(shè)備18023608%德國Schmid、德國Rena等捷佳偉創(chuàng)、北方華創(chuàng)等激光SE激光設(shè)備250250011%德國羅芬、InnoLas Solutions、AMAT等帝爾激光、雷射激光、邁為股份 等激光開槽制備減反射 膜（正面）PECVD35013508%德 國 CentrotherPhotovoltaicsAG

9、、德國Roth&Rau捷佳偉創(chuàng)、北方華創(chuàng)、中電科48 所、青島賽瑞達、無錫江松等制備鈍化膜（ 背 面 ： 兩種路線）PECVD3502700或75016% 左右Meyer Burger、德國Centrother Photovoltaics AG、Semco捷佳偉創(chuàng)、北方華創(chuàng)、中電科48 所等ALD+PECVD7501Solay Tec、Levitech等江蘇微導、理想能源等印刷電極絲網(wǎng)印刷設(shè)備 干燥爐等6002120027%應用材料旗下Baccini公司邁為股份、東莞科隆威燒結(jié)快速燒結(jié)爐測試分選自動分選機自動化上下片機252501%德國MANZ、德國JRT捷佳偉創(chuàng)、羅博特科、無錫先導 無錫江松

10、、南京卓勝裝卸片機352702%清洗清洗設(shè)備302601%德國Schmid、德國Rena、日本三洋、日本石井表記等捷佳偉創(chuàng)、上海思恩、張家港超聲、上海釜川、北方華創(chuàng)合計44506100%2.模型一：PERC滲透率提高維度預計2020-2022年P(guān)ERC設(shè)備空間超124億,2020年開始拐點向下2017201820192020E2021E2022E全球電池片存量產(chǎn)能合計120140160200230250PERC產(chǎn)能3055140190210220非PERC產(chǎn)能908520102030落后產(chǎn)能更新需求55651000新增產(chǎn)能需求152020402010合計總需求202585502010同比%25

11、%240%-41%-60%-50%電池自動化生產(chǎn)線產(chǎn)能（GW）0.140.140.20.250.280.3所需電池片生產(chǎn)線（條）1431794252007133存量更新產(chǎn)線（條）36363254000新建和電池片產(chǎn)線（條）1071431001607133制絨設(shè)備（億）454631擴散爐（億）91181363刻蝕設(shè)備（億）454631激光設(shè)備（億）6813942PECVD（億）1215361763ALD（億）3410521絲網(wǎng)印刷設(shè)備（億）1317121994清洗設(shè)備（億）111100自動化設(shè)備（億）121210合計536988773215同比增速30%28%-13%-58%-53%表：2020

12、-2022年P(guān)ERC設(shè)備市場空間超124億元，2019年為最高點，2020年拐點向下72.模型二：裝機量維度預計2020-2022年P(guān)ERC設(shè)備空間270億元考慮了十四五能源規(guī)劃因素，上調(diào)了光伏的新增裝機量預期，或拉長PERC的景氣周期。表：裝機量維度測算，預計2020-2022年P(guān)ERC設(shè)備空間270億元20192020E2021E2022E中國新增裝機量合計(GW)30.2455060海外新增裝機量合計(GW)84.890110140全球新增裝機量合計(GW)115135160200PERC技術(shù)路線滲透率65%72%75%74%PERC新增裝機量(GW)7597120148單GW設(shè)備投資額

13、（億元）2.22.01.81.8PERC設(shè)備需求（億元）164194216266產(chǎn)能利用率70%75%70%65%PERC設(shè)備保有量需求（億元）235259309410當年P(guān)ERC新增設(shè)備需求（億元）202449101PERC設(shè)備保有量需求（億元）235259309410存量更新比率5%10%10%10%存量更新設(shè)備需求（億元）12263141新增+存量更新PERC設(shè)備需求合計（億元）325080142制絨設(shè)備（億元）34611擴散爐（億元）691426刻蝕設(shè)備（億元）34611激光設(shè)備（億元）36916ALD+PECVD（億元）8121934絲網(wǎng)印刷+分選機+燒結(jié)爐（億元）891422382

14、.電池片環(huán)節(jié)： HJT太陽能電池基本結(jié)構(gòu)晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池（HJT）是在晶體硅上沉積了非晶硅薄膜，結(jié)合了晶體硅和薄膜電池的優(yōu)勢，具有 結(jié)構(gòu)簡單、工藝溫度低、鈍化效果好、開路電壓高、溫度特性好、雙面發(fā)電等特點。HJT電池結(jié)構(gòu)簡單，主要分為：N型晶硅層（n-a-Si:H） ，本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H）、P型非晶硅薄膜（p-a-Si:H）、透明導電氧化物薄膜（TCO）、以及金屬集電極，具備了天然的對稱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對簡單。圖：HJT太陽能電池基本結(jié)構(gòu)Metal lineTCOp-a-Sii-a-Sin-c-Sii-a-Sin-a-SiTCODense metal line92.電池片環(huán)節(jié)：

15、HJT電池特點效率高，耐高溫，穩(wěn)定性好圖：HJT電池特性102.電池片環(huán)節(jié)：技術(shù)迭代加速， 2020年是HJT技術(shù)元年國內(nèi)HJT建設(shè)加速，在建&籌建產(chǎn)線以GW級別為主，今年下半年預計將有3-4GW HJT產(chǎn)能落地， 預計未來三年CAGR超100%。表：主要HJT電池項目公司項目地點公布時間產(chǎn)能規(guī)模（GW） 總投資資金（億元）狀態(tài)愛康科技長興2GW異質(zhì)結(jié)電池項目浙江長興2018年2106在建東方日升2.5GW高效太陽能電池與組件生產(chǎn)項目浙江寧波2018.112.532.56在建晉能集團新建年產(chǎn)2GW異質(zhì)結(jié)高效單晶電池及組 件一期500MW項目中試二線100MW項目山西晉中0.1在建通威股份400

16、MW HJT電池項目四川成都、安徽合肥2019年0.44.88在建晉銳能源HDT高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池項目福建晉江2019.115125在建唐正能源高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池產(chǎn)業(yè)化項目山東東營2019.110.56籌備愛康科技1.32GW高效異質(zhì)結(jié)光伏電池及組件項 目浙江長興2020.31.3215.3籌備，預計2022年 投產(chǎn)山煤國際/鈞石能源10GW異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)線項目2020.610審批中中利集團新建年產(chǎn)1GW高效異質(zhì)結(jié)電池及組件生產(chǎn)項目江蘇常熟2020.6112籌備，預計2022年投產(chǎn)比太科技5GW高效異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)項目安徽阜陽2020.65籌備水發(fā)集團1GW高效異質(zhì)結(jié)太陽電池產(chǎn)業(yè)基地項目遼寧

17、阜新2020.6115籌備華晟新能源500MW異質(zhì)結(jié)太陽能電池生產(chǎn)項目安徽開盛2020.8招標0.53.22籌備通威股份1GW異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)項目四川成都112020.10招標1籌備HJT電池結(jié)合了單晶硅與非晶硅電池的優(yōu)點，具備四大優(yōu)勢：（1）效率提升潛力高：HJT電池效率潛力比PERC電池高1.5%-2%；（2）降本空間大：低溫工藝+N型電池更容易實現(xiàn)硅片薄片化，硅料成本降低；工藝流程簡化（僅4步）， 生產(chǎn)流程成本降低；（3）雙面對稱結(jié)構(gòu)具有更高的雙面率：雙面率已達85%，未來有望增長到98%，PERC目前僅為82%；（4）光致衰減率更低：10年衰減小于3%，25年發(fā)電量的下降僅為8%。表：H

18、JT、TOPCon、PERC主要電池參數(shù)對比2.HJT：PERC之后最有前景的太陽能電池技術(shù)122.HJT電池降本提效進行中，市場空間潛力大為實現(xiàn)降本的目標，HJT電池生產(chǎn)企業(yè)可從以下三方面努力：1）降低硅片厚度、減少硅使用量：目前HJT硅片厚度為180um，未來有望降低到100um。2）控制銀漿消耗量、實現(xiàn)低溫銀漿國產(chǎn)化（梅耶博格SmartWire技術(shù)：正反面銀漿 用量將降低到90-100mg/片，成本將大幅降至0.6元/片）；3）提高提高設(shè)備的單機產(chǎn)能+進口替代。目前設(shè)備折舊約占電池成本的15%，未來設(shè)備折舊率有望降低到7-8%。圖：HJT成本實現(xiàn)下降的方式132.HJT技術(shù)工藝步驟最少，

19、只有4步圖：HJT技術(shù)工藝步驟最少，只有4步142.HJT技術(shù)路線設(shè)備數(shù)量少但難度高，鍍膜設(shè)備是核心設(shè)備制絨清洗設(shè)備：利用化學制劑對硅片進行清洗和表面結(jié)構(gòu)化，絨面質(zhì)量和化學試劑密切相關(guān)。非晶硅沉積設(shè)備：主要用CVD的方式來鍍本征非晶硅層、P型非晶硅層、N型非晶硅層。主要設(shè) 備包括PECVD、Cat-CVD等。TCO沉積設(shè)備：主要設(shè)備有RPD和PVD，目前主流技術(shù)路線是用PVD方式制備前后表面的TCO膜。印刷設(shè)備：在硅片的兩面制造精細的電路，將電極金屬化。有絲網(wǎng)印刷和電鍍銅電極兩種技術(shù)路 線。圖：HJT 4類設(shè)備的國內(nèi)外廠商布局152.梅耶伯格退出HJT設(shè)備競爭，利好國內(nèi)設(shè)備商2020/6/19

20、，歐洲老牌光伏設(shè)備龍頭梅耶伯格發(fā)布公告，將從生產(chǎn)設(shè)備的供應商轉(zhuǎn)變?yōu)榇?直整合的太陽能電池和組件制造商，專門為自己生產(chǎn)異質(zhì)結(jié)/智能線制造設(shè)備，不再與第三方分享生產(chǎn)設(shè)備的改進。這標志著梅耶伯格正式退出光伏電池設(shè)備競爭，轉(zhuǎn)型為總包 商。設(shè)備商在行業(yè)發(fā)展中的定位是降本增效，國外設(shè)備商缺乏強大的零部件供應鏈體系和大量 的組裝工人，在行業(yè)發(fā)展中退出競爭的案例，在鋰電設(shè)備、光伏硅片和電池片設(shè)備均出現(xiàn)。 行業(yè)發(fā)展從0到1過程中，依靠國外設(shè)備；從1到N過程中，設(shè)備降本主要需要依靠國內(nèi)設(shè)備商。基于梅耶伯格退出設(shè)備市場和現(xiàn)在國產(chǎn)設(shè)備商的技術(shù)水平等各個方面綜合判斷，我們認 為，邁為等國產(chǎn)設(shè)備商較大概率能夠獲得首批規(guī)模

21、化HJT設(shè)備訂單。表：目前可以提供HJT電池關(guān)鍵設(shè)備的廠商列表設(shè)備廠商設(shè)備類型特點購買廠家Meyer BurgerPECVD、PVD、整線出貨不多瑞士 Eco精曜科技PECVD、RPD可協(xié)助客戶建制完成產(chǎn)線NSP、SolarCity、晉能理想能源PECVD實驗室機型尚德、正泰VON ARDENNEPVD-邁為股份PECVD、PVD、絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷較為成熟，CVD有待驗證通威、華晟捷佳偉創(chuàng)CAT CVD、PVD（RPD）-通威鈞石能源PECVD、PVD專注于PECVD和PVD，圍繞頭部客戶16通威172.2019年HJT主要示范線表：目前HJT主要示范線主要設(shè)備 供應商設(shè)備 采購方技術(shù)路線對應

22、細分設(shè)備供應商自制化率（%）單位設(shè)備投資 額（億元/GW）擬建產(chǎn)能初步投 產(chǎn)預計初步 投產(chǎn)時間梅耶博格新加坡RECPECVD+PVD+絲網(wǎng)印刷清洗制絨：Exataq；PECVD:梅耶博格；PVD:梅耶博格；印刷：邁為股份（絲網(wǎng)印刷法）75%8-10600MW（6條線）100MW（1條線）2019年三季度邁為股份通威（合肥）PECVD+PVD+絲網(wǎng)印刷清洗制絨：YAC；PECVD:邁為股份；PVD:馮阿登納；印刷：邁為股份（絲網(wǎng)印刷法）65%5-6250MW（1條線）250MW（1條 線）2020年一季度多家廠商 供貨通威（成都）Cat-CVD+PVD&RPD+絲網(wǎng)印刷清洗制絨：YAC/捷佳創(chuàng)；

23、CVD:日本愛發(fā)科（Ulvac）/理想 能源/捷佳偉創(chuàng)；PVD:Singulus/RPD:捷佳偉創(chuàng)； 印刷：邁為股份/應用材料（子公 司Baccini）（絲網(wǎng)印刷法）各家廠商 供給7-8250MW（1條線）250MW（1條 線）2019年底18基本假設(shè)：HJT大規(guī)模滲透率提高，需要依賴于裝備國產(chǎn)化帶來的成本下降；目前整線生產(chǎn)效率已經(jīng)達到6000片/小時；PECVD：每條線需要1套PECVD設(shè)備，即為2臺設(shè)備，具體是：一臺i和N，一臺i和P；假設(shè)現(xiàn)階段設(shè)備單位投資額的降價是依賴于效率的逐步提升，2018年單線產(chǎn)能是100MV；2019年提高到250MW；假設(shè)未來幾年設(shè)備單位投資額的降價還依賴于裝

24、備生產(chǎn)的規(guī)模效應，2020年250MV單線的價格是1.4億，2021年250MW單線的價格是1.3億；2022年250MV單線的價格是1.2億；HJT技術(shù)滲透率的提高是個緩慢的過程，預計2020年是HJT技術(shù)爆發(fā)的元年，將會有10GW左右的新增產(chǎn)能。根據(jù)我們測算，預計2020-2022年HJT設(shè)備的市場空間約290億。2.預計2020-2022年HJT設(shè)備市場需求約290億19表：根據(jù)我們測算，預計2020-2022年HJT設(shè)備的市場需求約290億2017201820192020E2021E2022E中國新增裝機量合計52.84030455060海外新增裝機量合計46.1628590110140全球新增裝機量合計98.9102115135160200HJT技術(shù)路線滲透率0.00%0.00%1.00%4.00%10.00%30.00%HJT新增裝機量1.155.41660電池自動化生產(chǎn)線產(chǎn)能（GW）0.10.250.250.25所需電池片生產(chǎn)線（條）11.521.664240單條線設(shè)備總金額（萬元）5000141501300012000清洗制絨設(shè)備需求（億元）151243PEVCD（億元）315421