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变革风口,寻找引领者,N 型电池片技术专题:效率跃升新“奇点”

老范说评   / 2022-03-28 10:14 发布

引言:技术周期带来产业变局

降本提效是光伏行业发展的核心驱动和永恒话题,推动电池技术的更迭。

太阳能电池作为太阳能转化成电能的基本单元,直接决定光伏系统的光电转换效率,对电站收益率有重大影响。

21 世纪以来,光伏电池市场主要以技术更成熟的晶硅电池为主。对于晶硅电池,提升光电转换效率的主要路径,就是对技术的优化与迭代。

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上一轮电池技术周期,是 PERC 电池对 BSF 电池的替代。

2017-2019 年随着成本持续下降,PERC 电池逐步进入爆发式产能扩张的时间窗口,市场份额从 2017 年的 15%提升到 2019 年的 65%1。

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PREC 电池替代周期中,对产业的影响在于:

1)使着力布局 PERC 产业化的企业获得了显著的超额收益;

2)具备成本优势的企业在面对产业技术全面转型时更有动力加速扩张,一定程度上影响了行业格局的演变。

以通威股份为例,2016 年开始便在 PERC 电池技术方面逐步取得突破,顺应产业趋势快速扩张产能。

2017-2018 年底前后,成都二期、成都三期以及合肥二期 PERC 电池项目相继投产,一举奠定电池环节的龙头地位。

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产能扩张的同时,成本也在工艺优化和精细化管理下持续下降,使通威在 2018-2019 年赚取了超额的利润。

2019 年公司电池业务毛利率达到 20.33%,领先行业且处于公司历史高点。

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2022 年 N 型电池正在启动新一轮技术周期。

目前 PERC 电池已经逐步接近了 24%的转换效率上限,同时以 TOPCon、HJT、XBC 等为代表的 N 型电池正在凭借更高的效率和持续的成本下降,逐步实现 GW 级量产,有望对 P 型 PERC 电池实现替代。

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本轮技术周期与上一轮的显性区别在于:

1)光伏行业进一步成熟,电池生产厂商中不乏集团型公司;

2)N 型技术路线多元,虽然 N 型替代 P 型是确定事件,但各种 N 型技术路线未来如何演绎市场格局,目前仍无定论。

那么,站在当前时点,究竟应当如何看待 N 型技术变革?新一轮电池技术的周期,可能会对光伏产业产生哪些影响?本文我们尝试对此进行解答,供投资者参考。

技术周期:N型替代明确,细分路线共存

对于电池技术路线的选择,核心问题在于效率和成本的平衡。目前多种路线的产业化进程持续加快,TOPCon、HJT、IBC 多种路线并行发展,竞争共存。

TOPCon:经济性具备比较优势,有望成为扩产主流之 一

量产效率与 HJT 持平,成本仍有优化空间

TOPCon 是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池技术,其电池结构为 N 型硅衬底电池,在电池背面制备一层超薄氧化硅,然后再沉积一层掺杂硅薄层,二者共同形成钝化接触结构,以有效降低表面复合和金属接触复合。

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理论转换效率上限较高,量产效率与 HJT 持平超 24%。

TOPCon 电池具有优越的界面钝化和载流子运输能力,能实现较高的光电转换效率。

具体来看,目前 TOPCon 电池的量产效率已经达到 24.5%以上,与 HJT 基本持平。

从实验室效率来看,近期下游龙头电池厂商陆续发布消息,TOPCon 电池效率刷新纪录,此前隆基股份宣布经过德国 ISFH 研究所测试,其最新单晶双面 N 型 TOPCon 电池转换效率达到 25.09%,实现基于硅片商业化尺寸 TOPCon 电池效率首次突破 25%,晶科、中来股份等也均实现了 TOPCon 电池效率的新高。

从 TOPCon 电池效率提升潜力来看,TOPCon 电池结构使其短路电流高于其他电池技术,其理论的电池转换效率可以达到 28.7%,高于 HJT 电池 27.5% 的理论效率。

此外,TOPCon 和 HJT 电池均为钝化接触电池,未来均可与钙钛矿结合制作叠层电池,以进一步提高电池转换效率。

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TOPCon 电池成本短期具备优势,未来仍有下降空间。

从成本端对比来看,目前 TOPCon、 HJT 电池的成本仍旧高于 PERC,但 TOPCon 低于 HJT。在硅片成本方面,TOPCon、 HJT 电池均采用 N 型硅片,HJT 电池对 N 型硅片的要求较高。

对比不同 N 型电池来看,成本端差异主要体现在非硅成本部分,包括生产设备折旧、银浆、靶材、电能及辅料等,其中,从单 GW 设备投资额来看,目前 PERC 电池的设备投资额 1.3-1.5 亿元/GW,TOPCon 电池约 2.0-2.5 亿元/GW,HJT 电池约 4.0-4.5 亿元/GW2。

同时,TOPCon 电池的单片银浆耗量低于 HJT,且不需要使用价格较高、目前依赖进口的低温银浆,同时也不需要使用靶材。

对比不同电池的单瓦成本来看,由于目前硅片和银浆都处于价格高位,PERC 电池的成本约 0.84 元/W,TOPCon 电池较 PERC 电池的成本高 5-6 分钱,HJT 电池较 PERC 电池成本高 0.20 元左右。

未来,TOPCon 电池的降本路径主要包括:

1)通过材料体系优化、印刷技术和网版图形设计来实现金属化成本的下降;

2)工艺优化,包括钝化接触工艺、双面钝化工艺的集成以及掺杂技术开发等;

3)提高产能、摊薄成本,包括大尺寸硅片、电池及组件技术的开发应用,大产能设备的开发应用等;

4)高温工艺能耗降低。

总体来看,对于 TOPCon 电池而言,未来其成本仍有下降空间。

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工艺与 PERC 兼容,可基于 PERC 存量产线升级

产线兼容性较高,可基于现有 PERC 产线升级改造。

从生产工艺步骤来看,TOPCon 与 现有 PERC 产线的兼容性较好,可在现有 PERC 产线基础上进行新增升级,从而达到转换效率提升的效果。

TOPCon 电池最大程度的保留和利用了传统 P 型电池制备流程,在现有的 PERC 产线基础上,只需要增加硼扩、薄膜沉积设备以及湿法刻蚀机台,无须背面开孔和对准。

对于 TOPCon 产线改造,其单 GW 设备投资额相比 PERC 增加 6000-7000 万左右,新增设备投资额有限,但 TOPCon 电池转换效率能够达到 24%以上,对于具备庞大存量 PERC 产能的电池企业而言具备较强吸引力。

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此外,TOPCon 电池还具有光致衰减低的优点。

与此同时,TOPCon 的大规模扩产也存在良率、成本等问题。

良率方面,TOPCon 电池的工艺步骤较多,同时需要导入高温工艺等,导致当前其良率略低于 PERC、HJT 电池,后续还有改善空间。

工艺路线 LPCVD 为主,设备厂商持续布局新路线工艺路线多样,当前主流技术以 LPCVD 为主。

TOPCon 电池主流路线的区别主要在于非晶硅的实现方式,主要包括 LPCVD、PECVD、PEALD、PVD 等。

LPCVD 是目前的主流技术方案,主流电池厂商的电池效率数据均采用 LPCVD。

LPCVD:采用 LPCVD 方法又分为本征+磷扩、原位掺杂两条技术路线。

其中,本征+磷 扩的优点在于良率相对较高,工艺时间相对较短且生产效率较高,是目前主流 TOPCon 厂商采用的技术路线;原位掺杂的优点在于转化效率高,但是工艺时间较长,同时存在 石英管损耗、绕镀等问题,目前,国内部分龙头厂商在积极布局,技术仍在优化当中。

LPCVD 是目前的主流方案,但 LPCVD 在应用中也存在缺陷,主要面临的问题包括:

1)原位掺杂成膜速率低,需要制备本征薄膜结合二次掺杂,工艺步骤繁琐;

2)本征薄膜成膜速率低,提高产能代价较大;

3)存在绕镀问题,刻蚀时间较长,刻蚀均匀度较难控制。

PECVD:PECVD 具有可原位掺杂、成膜速率高、降低耗材成本、减少工艺步骤等优势,对提高电池良率、降低生产成本具有重要意义。

但 PECVD 同样存在问题,包括掉粉问题、原位掺杂会导致陶瓷环导电、气泡问题以及当前效率偏低等问题,PECVD 技术正在开发进展中,目前,Centrotherm、金辰股份、拉普拉斯、捷佳伟创等均在开发 PECVD 用于制备高效 TOPCon 电池。

PEALD: 目前主要是微导纳米在研发布局,技术仍在进展中。

PVD:目前技术还不成熟,且 PVD 单台设备价格昂贵,约为 LPCVD、PECVD 等的 4 倍左右。

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HJT:提效空间明显,短期成本仍较高但降本路线清晰

HJT 电池(本征薄膜异质结电池)通常以 N 型单晶硅片为衬底,宽带隙的非晶硅作发射 极,具备双面对称结构。

HJT 在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,再通过丝网印刷进行正负电极的制作。

异质结电池的高转换效率主要得益于其材料和电池结构,核心优势是具备较高的开路电压,本征非晶硅层是发挥电池性能的关键。

标准的晶体硅电池为同质结电池,即 P-N 结在同一种材料上形成。而 HJT 电池的 P-N 结采用不同材料构成,其基本结构为基于重掺非晶硅薄膜(a-Si:H)与晶体硅(c-Si)形成的异质结结构。

HJT 电池以 N 型硅片为衬底,在 N 型硅片正面依次沉积本征 a-Si:H 薄膜和 P 型掺杂 a-Si:H 薄膜以形成 P-N 结,在 N 型硅片的背面则沉积本征 a-Si:H 薄膜和 N 型掺杂 a-Si:H 薄膜以形成背表面场,并在两侧在沉积 TCO 导电薄膜。

非晶硅层可以实现优良的界面钝化效果,从而带来高开路电压和高转换率,但非晶硅和晶硅的结合会造成界面损失。

而 HJT 电池中本征非晶硅薄膜则可以有效降低非晶硅与晶硅异质结表面的复合速率,减少表面复合损失,从而在硅片表面获得优良钝化效果,显著提高 HJT 电池的开路电压和转换效率。

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HJT 电池在量产效率方面具备优势,目前量产效率已经超过 24%,并开始向 25%的量产效率前进,未来结合 RPD、光注入及多主栅等技术,有望继续提升光电转换效率。

同时,HJT 电池还具有低温度系数、双面率高和光致衰减低,以及薄片化空间大等优点。

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短期成本仍旧较高,但未来降本路径清晰

短期 HJT 电池经济性仍待提升,但未来降本路径清晰。HJT 电池当前性价比优势低于 PERC,从而成为限制去大规模扩产的主因。但未来 HJT 降本路径清晰一方面是做高效率(通过钝化膜等技术优化,靶材和银浆提质等途径),另一方面是降低单片成本。

➢ 设备国产化

设备降本有两个途径:一是通过国产化,降低单台设备价格;二是提升单台设备产能以摊薄单 GW 投资。

目前,HJT 电池整线采用进口设备的投资额约 7-8 亿元/GW,国产厂商捷佳伟创、迈为股份、理想能源、钧石能源等持续进行国产设备研发,未来随着国产化整线设备推进,预计设备价格有望进一步下降。

而在 HJT 主工艺设备中,PECVD 价 值占比 50%以上成为降本的关键,是当前 HJT 产业的核心制约因素,一旦突破有望打 开 HJT 产业化瓶颈。

与此同时,设备降本的另一个途径则是提升设备产能,相对于其他三道设备,HJT 产能提升的关键在于 PECVD 设备环节。

对于 PECVD 而言,其主要思路是在不显著提高设 备成本的基础上扩大产能。

产能提升的途径包括增加单腔体处理硅片数量、提高生产节拍等,目前,设备厂商一般通过缩短镀膜工艺时间、扩大腔体面积,增加腔体数量、优化腔体布局等方式来实现,在实际生产中,不同的方式对成膜质量、均匀性存在影响,并对生产过程中的自动化水平也具有较高要求。

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➢ 材料降本

HJT 电池材料方面的降本路径主要包括:

➢ 硅片降本:

N 型硅片具备更高的薄片化潜力,目前 PERC 电池的硅片主流厚度为 170-180μm,降至 160μm 后对于电池和组件工艺均会形成挑战,且会影响到电池转换效率。

目前,HJT 电池的硅片厚度约为 150μm,在采用叠瓦技术以及工艺改进的情况下,未来硅片厚度有望降至 140μm,甚至更薄的 120μm。

➢ 靶材、低温银浆:

通过材料国产化,以及技术进步后消耗量下降等不断降低成本。

目前,国产厂商在设备、靶材和低温银浆国产化方面均持续取得突破,未来有望推动 HJT 电池成本继续下降。

除设备和材料降本外,HJT 电池降本的其他路径包括,一是提高 HJT 电池生产的良率,二是产业化进程加速后,通过行业规模效应来降低成本。

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结论:N 型趋势明确,技术路线各具特点

新型电池技术趋势明确,TOPCon、XBC 和 HJT 电池有望并行发展,规模化扩产加快。在 N 型电池技术路线中,目前具备产业化推进前景的主要是 TOPCon、XBC 和 HJT 三种路线,不同电池技术在转换效率、电池成本、工艺复杂性及与存量产线的兼容性等方面均有所不同。

➢ 转换效率来看,三种 N 型电池技术均能够实现 24%以上的量产效率,IBC 电池效率更高,且能够分别与 TOPCon、HJT 电池技术进行结合,升级成为转换效率更高的 TBC、HBC 电池;

➢ 成本端对比来看,目前,三种电池技术的单 W 成本仍高于 PERC,相较而言,TOPCon 的单 W 成本低于 HJT;

➢ 从工艺复杂度来看,XBC>TOPCon(12-13 道)>PERC(8-10 道)>HJT(4-6 道);

➢ 从与 PERC 产线的兼容性来看,TOPCon(可基于 PERC 升级)>XBC(部分兼容)>HJT(完全不兼容),TOPCon 可基于现有 PERC 产线升级。

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产业变局:量产势若风火,溢价可观格局集中

制造企业布局多元,TOPCon 量产当先

制造端,TOPCon、XBC、HJT 均具有可观的量产潜力,其中 TOPCon 进度上更为优先。据我们不完全统计,目前已投产及在建、规划 N 型电池产能超过 260GW。

2022 年 底,行业预计形成 N 型产能超 100GW,其中以 TOPCon 居多,有望超 50GW,XBC 次之。

从企业选择上看,各家选择有所差异:倾向 TOPCon 的企业包括晶科能源、中来股份、钧达股份等;倾向 HJT 的企业包括东方日升、华晟新能源等;TOPCon 与 HJT 兼顾的企业包括隆基股份、通威股份(HJT 更有优势)、天合光能、晶澳科技、阿特斯等;XBC 路线具备比较优势的包括隆基股份、爱旭股份等。

中期溢价仍可观,格局进一步集中

N 型替代,有望为具有先发优势的企业带来更多超额利润。

以 TOPCon 为例,预计 2022 年相比同版型的 P 型产品溢价在 0.1 元/W左右,其中海外溢价高于国内。

海外市场将以价格相对不敏感的欧洲、日本等地的分销市场为主,预计溢价有望达到 0.15-0.25 元/W。

国内市场则或以地面电站市场为战略上应用 N 型产品的先导市场,考虑到 N 型项目案例较少,市场推广需要沉没成本,预计溢价在 0.05-0.15 元/W。

随着电池企业对 TOPCon 的生产经验的积累和技术工艺的优化,良率、转化效率、银浆耗量等方面均有一定提升空间,实现成本持续下降,进而凭借 N 型产品获得超额利润。

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短期 N 型溢价有望维持在 0.1 元/W 左右水平。我们认为当前的 N 型溢价是阶段性的红利,从各家 TOPCon 量产节奏先后的角度,预计 0.1 元/W 左右的溢价将维持半年到一年的时间。

未来溢价收窄的原因:

1)头部企业在电池环节布局相对全面,N 型量产节奏差距不足一年;

2)电池技术一部分 know-how 掌握在电池设备厂商手中,使得相对落后的企业亦存在较强的模仿效应;

3)光伏作为朝阳产业,整体利润相对丰厚,导致人才流动相对频繁,带动技术流动亦随之流动;

4)技术扩散本身符合经济的客观发展规律。

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中期 N 型溢价仍有望在 0.05 元/W 以上。

以 TOPCon 为例,相比于单晶 PERC 组件, TOPCon 组件转换效率高 1pct 左右,年衰减率低 0.05pct3。

1)转换效率高意味着单位面积功率更高,土地、支架、线缆等 BOS 成本得到摊薄。我们测算 TOPCon 组件对应的 BOS 成本较 P 型低 0.04 元/W 左右;

2)年衰减率低意味着全生命周期下总发电量更高。

测算得 TOPCon 组件全生命周期下的发电增益在 6%左右,对应 IRR 可提升 0.12- 0.15pct(为便于清晰比较,此处假设 BOS 成本相同,仅考虑衰减率不同带来的影响),相当于组件价格降低 0.03 元/W 左右。

此外,TOPCon 相对于 P 型产品还有高双面率,低温度系数的优势。考虑市场推广和溢价接受度,我们预计 TOPCon 的中期溢价仍有 0.05-0.07 元/W,其它技术路线的产品道理类似,具体溢价取决于其转换效率等参数。

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N 型扩产仍由头部企业主导,带动格局进一步集中。

2018-2019 年,PERC 快速替代 BSF 的过程中,电池环节 CR5 从 27.5%提升到 32.2%,原因在于头部企业凭借技术、资金、成本优势加速扩产。

新一轮 N 型周期,成本下降的钥匙大概率仍将被握在资金势力更加突出,企业经营经验更加成熟的头部企业手中。

以预期相对清晰的 2022 年为例,我们预计行业增加的 N 型产能超过 90GW,其中超 70GW 为头部企业所有,占比超过八成。

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电池技术周期性或变弱,但对格局将有长期影响。

随着行业成熟,技术颠覆将变得罕见,技术周期性难免走向平缓。但是,技术进步依然是光伏企业的长期使命和追求,全面拥抱技术的光伏企业,终将享受行业赋予的长期价值。

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报告总结:变革风口,寻找引领者

制造端:优选研发及量产领先

站在新一轮电池技术变革风口,对于制造端优选具备电池生产经验且研、发、量产领先的企业:

1)一体化电池组件企业:引领 HPBC 的隆基股份及引领 Topcon 的晶科能源,加速推进 N 型电池技术下半年投放的晶澳科技、天合、光能等。

2)专业化电池企业,引领 HJT 的通威股份。

隆基股份——HPBC 带来差异化,TOPCon 与 HJT 效率领先

隆基在各种技术路线上均有布局,最先明确的是差异化的 HPBC 路线。

产能规模上看, 隆基新技术电池产能在建及规划规模已达 64GW,其中最先落地的泰州 4GW 产能预计 于 2022 年 8 月投产,或采用 TOPCon 与 IBC 思路上相结合的 HPBC 路线4。该项目投 资额约 12 亿元,折合投资成本约为 3 亿元/GW。

TOPCon 及 HJT 方面,隆基屡破实验室转换效率记录。

1)TOPCon 方面,2021 年 6 月隆基 P 型 TOPCon 电池转换效率达到 25.02%,一个月之后,再次刷新至 25.19%,是目前商业化尺寸 P 型电池世界最高效率。公司的 N 型 TOPCon 也做到了 25.21%的世界领先效率;

2)HJT 方面,2021 年 10 月,隆基 HJT 转换效率达到 26.30%,再破 此前记录。

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晶科能源——TOPCon 量产引领者

晶科能源在 TOPCon 领域优势突出,是目前 TOPCon 电池建成产能最大的公司。公司自 2019 年开始 N 型 TOPCon 电池产能布局,2020 年底推出了应用最新 N 型技术的 Tiger Neo 组件产品。

借助回 A 之势,晶科能源相继在合肥、海宁分别投产 8GW 合计 16GW 的 TOPCon 电池项目,量产效率已超过 24.5%,良率接近 PERC,全年合计出货有望达到 10GW5。此外,合肥还有 TOPCon 电池二期 8GW 规划。

上饶 24GW 高效组件规划中一期 8GW 组件预计 2022 年 12 月 15 日前投产。相比其他一线厂商,晶科能源表现出押宝 TOPCon 路线,TOPCon 项目产能之大,扩张速度之快,均领先行业。公司的 TOPCon 产品正在获得下游客户的认可。

公司是中国华电集团有限公司 15GW 组件集采候选人,中标总采购量不低于 1.5GW,合同总金额预计不低于 28 亿元,中标组件类型为公司 N 型 TOPCon 技术的 Tiger Neo 新产品。此外,晶科能源 N 型组件产品广受欧洲户用市场欢迎,在日本等市场也有所斩获。

目前晶科 N 型组件海外签单量已突破 GW 级别,同时相较 P 型组件有良好的销售溢价表现。

实验室层面,2021 年 10 月,公司宣布经过第三方权威机构认证的 TOPCon 电池转化效率最高达到 25.4%,也是公司一年内 4 次创造新的 TOPCon 电池转化效率世界纪录。

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通威股份——HJT 先发优势突出,TOPCon 预留升级空间

通威股份作为 PERC 电池变革的最大受益者之一,在 N 型技术上亦较早开始布局。

HJT 方面,2019 年 6 月正式运行第一条 400MW 的 HJT 中试线,量产效率达到 24.66%; 2021 年 7 月金堂 1GW 的 HJT 产线投产,产能规模在当时为全球最大,工艺技术经验积累深厚。

TOPCon 方面,公司 2020 年启动 210 尺寸的 TOPCon 技术研发,量产效率达到 24.10%,同时积极准备对现有部分 PERC 产能的技改提升,眉山 2 期(7.5GW)和金堂 1 期(7.5GW)电池项目都预留了 TOPCon 设备升级空间。

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设备端:优选价值弹性及格局领先

从技术路线变化来看,目前电池技术由 PERC 转向提效空间更高的 TOPCon、XBC 和 HJT 等新技术趋势明确,且新技术将占据未来几年扩产主流。

从扩产技术来看,预计 2021 年 PERC 电池扩展占比或超 80%,XBC、TOPCon 和 HJT 等占比相对较小。

而对于 2022 年而言,在全球装机规模提升及电池环节盈利改善背景下,我们认为 2022 年 电池片扩产幅度有望迎来较大增量。

但扩产技术的结构将发生较大变化,成熟 PERC 技术临近扩产尾声,新扩产能将主要以新技术为主,且 TOPCon、XBC 扩产幅度较大,根据目前下游厂商扩产规划,预计 22 年 TOPCon、XBC 电池的扩产占比或超 70%;HJT 电池也将迎来规模化扩产,但由于短期经济性不明显,规模或不及 TOPCon、XBC。

我们认为,预计 2022 年电池片扩产规模同比电池片设备市场规模增速将远超电池扩产幅度,设备市场规模增速远超扩产幅度,主要由于 2022 年扩产以单 GW 投资额更高的新技术为主。

以不同技术路线投资额来看,当前 PERC 投资额约 1.3-1.5 亿元/GW, TOPCon 约 2.0-2.5 亿元/GW,IBC 电池约 3 亿元/GW 左右,HJT 电池约 4.0-4.5 亿元 /GW。

而由于 22 年电池扩产以 TOPCon、XBC、HJT 为主,TOPCon、XBC 电池的工艺流程部分与 PERC 相同,HJT 则为全新工艺,故电池片设备市场的高增主要源于新技术工艺流程中增量设备的增加。

因此,在新技术路线扩产尤其是 XBC、TOPCon 等成为扩产主力的背景下,在增量设备中价值量提升明显、竞争格局稳定的公司将更为受益。

相较 PERC 工艺流程,TOPCon 主要增加了硼扩散、隧穿+本征非晶硅镀膜以及激光的相关工序;XBC 电池主要增加了镀掩膜、硼扩散、清洗以及两次激光开槽等工序;HJT 工艺则与 PERC 完全不兼容。

按照工艺流程的增加,设备端主要受益方向来看:

➢ 激光相关设备:

在 TOPCon、XBC、HJT 电池中,激光均有多道应用,且激光设备投资额较 PERC 电池中有数倍提升。

在 TOPCon 电池中,激光硼掺杂、激光开槽以及激光转印均有较大应用潜力;在 XBC 类电池中,激光开槽为 XBC 电池的必须工艺步骤,单 GW 价值量提升明显,且激光转印由于降本提效显著也有望得以应用;在 HJT 电池中,LIA 激光修复、激光转印等设备的应用将带来激光设备投资额大幅提升。

激光相关设备厂商中帝尔激光受益最为明显,公司在 PERC 电池中市场份额或超 80%,在新技术中领先布局份额更加集中。

➢ TOPCon、XBC 中,除激光外的其他设备(扩散、LPCVD 等):

除激光相关设备 外,TOPCon、XBC 电池中增加的设备还包括硼扩散、LPCVD/PECVD 等设备,由于 TOPCon(2.0-2.5 亿元/GW)、IBC(3 亿元/GW 左右)电池的投资额较PERC (1.3-1.5 亿元/GW)增加,故其他增加设备的价值量也有较大提升。在 TOPCon、XBC 增量设备的布局公司中,除原有龙头捷佳伟创,拉普拉斯(连城数控参股)、金辰股份等也有相关产品布局,也有望受益。

➢ HJT 电池设备:

HJT 电池为全新工艺,核心工艺包括制绒清洗、非晶硅镀膜、透明导电膜以及丝印烧结等,伴随 HJT 电池量产推进,核心设备商重点关注迈为股份、捷佳伟创、金辰股份等,同时,激光技术在 HJT 电池中也有重要应用,帝尔激光受益明显。

➢ 组件设备:

随着 N 型电池规模化扩产,伴随新技术迭代,组件核心设备串焊机也面临较大设备更新需求。一方面是薄片化、MBB/SMBB 等技术渗透率提升,同时, IBC 电池具有特殊的背面电极设计,对于串焊机提出新的要求,核心设备商奥特维有望明显受益。

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帝尔激光——全球光伏激光设备龙头,激光设备价值量在新电池路线中或有数倍提升

公司是全球光伏激光设备龙头,始终专注于激光技术在光伏等领域的应用,并建立了深厚技术护城河。

公司在光伏领域激光技术和产品全面布局,除了 P 型电池激光工艺设备以外,针对 N 型技术 TOPCon、XBC、HJT 和钙钛矿等多种新型电池技术路线研发布局多种激光工艺,激光设备价值量较 PERC 有数倍提升。

光伏行业长期成长性确定,且新技术规模化扩产节奏加快,我们认为,公司主要成长逻辑在于:

1)激光技术应用可拓展性强,作为光伏电池降本提效的重要工艺技术,激光无论在哪种电池技术路线中均有多种应用,且价值量较 PERC 有数倍提升。

未来几年 TOPCon、HJT 和 XBC 等新型电池技术或呈现并行发展趋势,公司激光技术全面布局,产品布局上技术选择风险较小,并有望明显受益;

2)公司在光伏激光技术领域建立了 明显先发优势,目前在成熟的 PERC 电池领域拥有全球 80%以上份额,而在 TOPcon、 HJT 和 XBC 等新型电池技术领域领先优势更大,格局稳固;

3)新型电池技术规模化扩 产加速,公司针对多种电池技术研发布局的新设备,如激光转印、XBC 激光开槽、LIA 激光修复等重要设备进展顺利,2022 年有望逐步进入订单批量落地阶段,公司有望迎 来业绩和估值的双重驱动。

立足光伏领域基础上,公司针对消费电子、面板显示、半导体等领域也在进行产品布局,其中,消费电子、面板显示领域已经取得初步成果,未来有望成长为激光技术平台型公司。

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捷佳伟创——电池片设备整线龙头,竞争优势有望在新技术延续

捷佳伟创具备覆盖电池片全工艺流程的齐全产品体系,在 PERC、TOPcon、XBC、HJT 领域均有布局,且在部分核心设备环节保持较高的市占率。

多技术路线布局有助公司降低行业技术选择风险,持续受益未来几年多路线并行的扩产进程。

公司在 TOPcon、HJT 等领域产品进展明显。

HJT 方面,公司具备 HJT 四大核心设备整线供应能力,制绒清洗是公司强项。在非晶硅镀膜环节,公司同时布局板式 PECVD、管式 PECVD 以及 CAT-CVD。公司大腔体板式 PECVD+PVD 中试量产数据良好。

同时,HJT 的管式 PECVD 进展顺利,管式 PECVD 具有节约设备投资、成膜致密性好、uptime 高及占地面积小等优点,量产设备成功后,公司未来有望延续在 PERC 时代的龙头地位。

同时,公司为 TOPcon 技术的主要设备受益商之一,具备 TOPcon 电池全工艺流程设备供应能力,在隧穿氧化层上同时布局 LPCVD 和 PECVD,管式 PECVD 已在客户处取得较好进展。

总体而言,公司针对多条电池技术路线全面布局,作为 PERC 电池设备龙头,在 TOPCon、IBC、HJT 等新技术电池的扩产中,与 PERC 相同的设备中,公司有望延续 PERC 时代 的竞争优势,同时,在增量设备中凭借深厚技术积累和客户优势,也有望维持龙头位置,随着 HJT 核心设备的推进,HJT 电池时代值得期待。

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