20200219-太平洋证券-光伏设备行业报告：PERC持续高景气，大尺寸及HJT引领设备迭代

请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 [Table_Title] 工业 资本货物 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭代 [Table_Summary] 报告摘要 PERC仍为性价比首选，20年超预期扩产。20年全球光伏市场将继 续稳健增长，预计新增装机规模120-130GW。中国为全球第一大需 求、生产国，20年国内新增装机有望达40-50GW，出现恢复式增长。 PERC及PERC+技术仍为近两年高性价比首选，根据PV InfoLink统 计及预测，截止2019年底，国内PERC产能约116GW，2020年仍有 42GW左右扩产规模。近期通威、隆基分别公告了20年7.5GW的PERC 新增投资规划，超此前市场预期。PERC电池生产工艺在传统产线基 础上需增加氧化铝沉积及激光开槽两道工序，利好PECVD及激光设 备厂商。 大尺寸硅片快速落地，设备及自动化控制将升级。大尺寸硅片能摊 薄非硅成本、BOS成本、制造成本等，降本效果明显。2019年隆基、 中环分别宣布166和210尺寸大硅片，通威在近期年产30GW的扩产 规划中，宣布规格将全面兼容210及以下尺寸。当前产线基本兼容 166尺寸，若后续210尺寸得以推进，全产线设备均需提升稳定性， 设备投资额将上升。大尺寸硅片可能使生产过程的碎片率提升，对 切磨抛加工设备、内部传送自动化控制要求更高，利好相关设备商。 高效HJT备受青睐，设备厂商前瞻布局。HJT电池技术兼具高效率、 高稳定性等优点，在新技术路线中备受青睐，通威等厂商的HJT中 试线正在稳步研发推进中。HJT工艺仅4道，对设备提出更高标准 要求；产业链调研信息显示，HJT全进口设备价格高达10亿元左右， 国产化后投资有望逐步下降至4-5亿。捷佳伟创、迈为股份均前瞻 布局核心设备及整线解决方案，与电池片厂商共同研发推进HJT产 线国产化，目前进展顺利，预计今年有望设备定型；后续随着HJT 逐步量产，设备厂商面临广阔的新增产线及更新市场空间。 投资建议。设备端沿着两条思路进行推荐，（1）19年国内PERC大 幅扩产、20年初各产能规划超预期落地，PERC产线相关设备厂商在 手订单饱满，20年新签单预计继续快速上升，业绩将持续快速增长。 （2）光伏逼近平价电，新技术活跃，短期看大尺寸技术快速落地， 预计20年各设备厂将由订单表现；长期看，HJT值得期待，重点关 注在HJT研发布局的厂商。重点推荐晶盛机电（晶体生长及加工设 备）、捷佳伟创（氧化炉、沉积炉、PECVD、HJT制绒清洗、RPE及  走势对比 [Table_IndustryList]  子行业评级 [Table_ReportInfo] 相关研究报告： 《受益汽车电动化，自动化装备及 零部件双轮驱动》--2020/02/12 《坐稳锂电物流自动化龙头地位， 受 益 新 一 轮 扩 产 周 期 》 --2020/02/11 《机械行业点评：关注各地复工节 奏，疫情影响有望开始逐渐消退》 --2020/02/09 [Table_Author] 证券分析师：刘国清 电话：021-61372597 E-MAIL：liugq@tpyzq.com 执业资格证书编码：S1190517040001 报告联系人：崔文娟 电话：13701854987 E-MAIL：cuiwj@tpyzq.com (14%) (4%) 5% 14% 23% 33% 18 /9/ 3 18 /11 /3 19 /1/ 3 19 /3/ 3 19 /5/ 3 19 /7/ 3 机械 沪深300 [Table_Message] 2020-02-19 行业深度报告 看好/维持 机械 行业 研 究 报 告 太 平 洋 证 券 股 份 有 限 公 司 证 券 研 究 报 告 行业深度报告 P2 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 丝网印刷设备）、迈为股份（丝网印刷设备、HJT整线解决方案）、 上机数控（硅片加工设备）、帝尔激光（精密激光加工设备）、埃 斯顿（光伏专用机器人、自动化控制）、金辰股份（组件设备、自 动化控制）。 风险提示。补贴退坡，新技术发展不及预期，贸易战影响海外需求。 mWiXkY9YNAaXjZ7NbP6MtRoOtRoOkPmMsQeRsQrQbRoPnMwMmNtONZpOsP 行业深度报告 P 3 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 目录 1. 光伏需求及产业链概述 5 1.1. 20年新增装机全球预计 120-130GW,中国预计 40-50GW. 5 1.2. 国内制造端全球领先，受益海外装机需求快速增长 . 6 2. 光伏技术更迭，设备端最为受益 8 2.1. 逼近平价上网临界点，光伏新技术进步迅速 . 8 2.2. PERC仍为高性价比首选，2020 高景气扩产 11 3. 新技术展望：大尺寸硅片快速推进，高效 HJT 备受青睐 13 3.1. 大硅片显著降本增效，产业快速推进 . 13 3.2. 下一代高效电池片技术——HJT 15 4. 推荐标的 19 4.1. 晶盛机电：晶体生长设备龙头，半导体业务进展顺利 . 19 4.2. 捷佳伟创：显著受益 PERC扩产，积极布局新电池技术 . 19 4.3. 迈为股份：丝网设备龙头，布局 HJT整线解决方案 20 4.4. 上机数控：立足硅片加工设备，切入下游单晶硅生产 . 20 4.5. 帝尔激光：光伏精密激光供应商，PERC扩产提升景气 21 4.6. 埃斯顿:工业机器人复苏,将受益光伏自动化控制需求增加 . 21 4.7. 金辰股份：受益半片封装技术，大尺寸升级利好自动化控制 . 22 5. 风险提示 22 行业深度报告 P4 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 图表目录 图表1：全球光伏新增装机规模历史及预测(GW) 5 图表2：中国光伏新增装机规模历史及预测（GW） 5 图表3：国内光伏电池片产量较快增长 . 6 图表4：我国在光伏生产主要环节均占较大份额 6 图表5：光伏产业链梳理，国产厂商竞争力强 7 图表6：2019全球前10大光伏企业排名. 7 图表7：中国平均发电成本（LOCE）发展趋势 8 图表8：晶硅太阳能电池技术分类 . 10 图表9：2018-2025年不同电池技术市场占比变化趋势 . 10 图表10：PERC技术路线占比预测 11 图表11：单晶PERC电池片（现货价格），元 . 11 图表12：单晶PERC产能预测 . 12 图表13：电池片厂商PERC电池产能预测（GW） 12 图表14：PERC技术路线图示 13 图表15：硅片尺寸介绍 . 13 图表16：大尺寸硅片产业落地迅速 . 14 图表17：HJT电池结构及生产流程 15 图表18：HJT工艺及设备梳理 17 图表19：国内HJT产能布局 . 18 行业深度报告 P5 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 1. 光伏需求及产业链概述 1.1. 20年新增装机全球预计120-130GW,中国预计40-50GW 太阳能作为理想能源之一，太阳能发电在全球范围内得以广泛应用。据国际能源署（IEA） 统计，截止2018年底，全球累计装机超过510GW，比2007年的2.8GW增长了182倍，发展 速度飞快；累计装机较为领先的国家分别为中国、印度、美国等。随着光伏发电效率 提升、成本下降，IEA同时预测，到2030年全球光伏累计装机量有望达到1721GW，到2050 年将进一步增加至4670GW，发展潜力巨大。 我国光伏产业发展遥遥领先，根据中国光伏行业协会（CPIA）统计，截至2018年底， 我国光伏发电累计并网容量已超过174GW，占全球的34%；2018年我国新增光伏并网装 机容量44GW，新增及累计装机容量均为全球第一。 国家能源局最新数据显示，截止2019年9月底，我国光伏发电装机190.19GW；2019前三 季度光伏新增装机15.99GW，同比下降53.7%；下降的原因系（1）2019年光伏发电项目 国家补贴竞价结果在7月份才公布，时间较为紧凑影响项目进度；（2）未来几年我国将 步入平价上网的关键时期，企业面临拖欠补贴、非技术成本居高不下等压力，竞争力 较弱的厂商退出市场。我们预计2020年光伏新增装机将出现恢复式增长，展望“十四 五”期间，不依赖补贴将使光伏摆脱总量控制束缚，新增装机市场将稳步上升。 图表1：全球光伏新增装机规模历史及预测(GW) 图表2：中国光伏新增装机规模历史及预测（GW） 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 0 50 100 150 200 250 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2023E 2025E 全球光伏新增装机规模（GW） 乐观预测（GW） 同比增速 -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2023E 2025E 中国光伏新增装机规模（GW） 乐观预测（GW） 同比增速 行业深度报告 P6 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：CPIA，太平洋研究院整理 资料来源：CPIA，太平洋研究院整理 1.2. 国内制造端全球领先，受益海外装机需求快速增长 尽管2018年、2019前3Q国内光伏新增装机量有所下降，但生产端仍在持续增长。国家 统计局数据显示，2018年和2019年国内光伏电池产量分别为96.05GW和128.62GW，同比 分别增长1.6%和33.9%，生产端的景气增长主要受益于海外需求。首先，欧洲各国逐渐 实现平价，内生增长开始显现，法国、德国等增速较高；其次我国“531”新政后光伏 需求急冻，光伏产品价格下降快速刺激海外需求增长；同时国内龙头企业积极走出去， 取得较快增长。 我国光伏生产各环节在全球的竞争力均较强，据CPIA统计，2017年我国多晶硅、硅片、 电池、组件四大主要环节在全球市场占比已分别达到55%、83%、68%和71%，处于领先 地位。未来面对全球巨大的增量空间，国产龙头厂商将显著受益。 图表3：国内光伏电池片产量较快增长 图表4：我国在光伏生产主要环节均占较大份额 资料来源：国家统计局，太平洋研究院整理 资料来源：CPIA，太平洋研究院整理 -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 0 2 4 6 8 10 12 14 2018 -03 2018 -04 2018 -05 2018 -06 2018 -07 2018 -08 2018 -09 2018 -10 2018 -11 2018 -12 2019 -03 2019 -04 2019 -05 2019 -06 2019 -07 2019 -08 2019 -09 2019 -10 2019 -11 2019 -12 光伏电池片产量（GW） 同比增速 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 多晶硅 硅片 电池 组件 2017年中国在全球市场份额 行业深度报告 P7 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 图表5：光伏产业链梳理，国产厂商竞争力强 资料来源：迈为股份招股书，北极星光伏网，太平洋研究院整理 图表6：2019全球前10大光伏企业排名 资料来源：365光伏，太平洋研究院整理 全球领先厂商 保利协鑫，韩国O C I，通威股份，德国W ack er，新特能源 新疆大全，四川永祥，东方希望，洛阳中硅，亚洲硅业 隆基，中环，晶澳，晶科，京运通 协鑫，阿特斯，韩华新能源，阳光能源 晶科能源，晶澳太阳能，韩华Q C ells，天合，隆基（乐叶） 阿特斯，东方日升，协鑫集成，尚德，正泰，中利腾晖 （硅片环节，仅考虑单晶硅片；电池片环节，包含单晶加多晶电池片总量） 光伏产业链环节 多晶硅 硅片 组件 电池片 通威，爱旭，中宇，展宇，润阳 排名 企业名称 所属国家 营业收入 （亿美元） 相关产品 1 协鑫（集团）控股有限公司 中国 4 9 . 1 3 多晶硅及硅片、光伏电站 2 阿特斯阳光电力有限公司 中国 3 7 . 4 0 太阳能硅片电池、太阳能模块产品，太阳能电池组件 3 天合光能股份有限公司 中国 3 6 . 4 4 单晶硅、多晶硅、光伏电站设备、太阳能电池片 4 晶科能源有限公司 中国 3 6 . 4 0 硅锭、硅片、太阳能电池片、单多晶光伏组件 5 隆基绿能科技股份有限公司 中国 3 1 . 7 9 太阳能组件、硅片、电池片、多晶硅料、光伏系统设备、硅棒 6 晶澳太阳能有限公司 中国 2 8 . 4 6 单晶硅棒、硅片、太阳能电池及组件、光伏系统 7 F I R S T S O L A R , I N C . 美国 2 2 . 4 4 太阳能电池片、组件，电站设备，储能系统等 8 H a n wh a Q C E L L S 韩国 2 1 . 2 0 太阳能电池片、组件，太阳能电站全套解决方案 9 天津中环半导体股份有限公司 中国 1 8 . 0 7 太阳能硅片、电池及组件，光伏发电系统及部件、光伏电站运营 10 S u n P o we r C o rp . 美国 1 2 . 7 6 太阳能电站及系统，太阳能电池片、组件 行业深度报告 P8 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 2. 光伏技术更迭，设备端最为受益 2.1. 逼近平价上网临界点，光伏新技术进步迅速 2018年底，国内单体装机最大（500MW）的光伏领跑者项目与青海格尔木正式并网发电， 该项目上网电价平均为0.316元/千瓦时，低于当地煤电标杆电价0.3247元/千瓦时近1 分钱，正式吹响我国光伏平价上网号角，光伏发电成本的快速下降，得益于我国的技 术进步、政策扶持和规模化发展。据伍德麦肯兹2019的统计显示，中国光伏成本在过 去三年下降了近40%，降本速度略快于全球平均水平。按照其测算，预计光伏度电成本 将于2026年低于煤电成本。光伏电价逼近平价上网临界点，产业链对于新技术的敏感 度极高，龙头企业加快研发，各环节新技术极其活跃。 图表7：中国平均发电成本（LOCE）发展趋势 资料来源：Wind，太平洋研究院整理 具体分硅料、硅片、电池片、组件四大环节看， 行业深度报告 P9 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 （1）多晶硅料：工艺较为稳定、落后产能淘汰，成本管控等继续降本增效。多晶硅占 据整个光伏发电成本40%左右，三氯氢硅西门子法是目前工业生产中广泛采用的制备方 式，工艺稳定后随着规模效应释放以及设备国产替代，近几年硅料价格持续性下降， 带动企业深度洗牌，各企业在电费、管理、技术等方面竞争激烈。 （2）硅片：单晶炉需求将增加，重点关注大硅片技术。硅片生产端设备包括硅片生长 设备和切片设备，生长设备分为单晶生长炉和多晶铸锭炉。目前单晶PERC电池效率已 经稳定在22.2%以上，而多晶PERC电池效率平均在20.5%左右，单晶硅片竞争优势明显。 CPIA数据显示，2018年单晶硅片占比45%，预计2019年将过半，到2025年将上升至73%， 对单晶炉的需求将结构性上升。受益于热场增加、连续拉棒技术等工艺进步，单晶炉 单炉投料量稳步增长。下一步效率提升指向大硅片技术，总面积相等的情况下，单个 硅片尺寸越大，电池片数量越少，这样可以减少焊带、减少遮光面积，从而提升转换 效率。 切片设备方面，光伏上一轮重要的技术革新即在切片环节，由金刚线切割技术替代传 统砂浆切割，切割速度更快、硅片品质高、成本低、切割液更环保，到2019年单晶和 多晶硅片均已完成替代。 （3）电池片：PERC仍在扩产，HJT等技术稳步推进。在《光伏制造行业规范条件》和 “领跑者”计划推动下，各种晶硅电池生产技术进步迅速。传统的电池片主要采用铝 背场（Al-BSF）技术，2018年起PERC逐步量产，多种新技术稳步推进，具体看： 发射极钝化和背面接触（PERC）：利用特殊材料在电池片背面形成钝化层作为背反射器， 增加长波光的吸收，同时增大P-N极间的电势差，降低电子复合，提高效率。 发射极钝化和全背面扩散（PERT）： PERC 技术的改进型，在形成钝化层基础上进行全 面的扩散，加强钝化层效果。 具有本征非晶层的异质结（HJT）： 在电池片里同时存在晶体和非晶体级别的硅，非晶 硅的出现能更好地实现钝化效果。 交指式背接触（IBC）： 把正负电极都置于电池背面，减少置于正面的电极反射一部分 行业深度报告 P10 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 入射光带来的阴影损失。 隧穿氧化层钝化接触（TOPcon）： 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，二者共同形成了钝化接触结构。 根据可再生能源学会光伏专业委员会统计的最高效率，2019年与2018年相比，多晶硅 PERC电池效率由22%提升至22.8%，单晶硅PERC电池效率由23.1%提升至24.03%，HIT电 池效率由23.7%提升至24.85%，TOPCon电池效率由23.1%提升至24.58%。 图表8：晶硅太阳能电池技术分类 资料来源：CPIA，太平洋研究院整理 图表9：2018-2025年不同电池技术市场占比变化趋势 晶 硅 太 阳 能 电 池 技 术 分 类 多晶硅电池 BSF 多晶电池 黑硅多晶电池 PERC 多晶电池 单晶硅电池 P型单晶电池 PERC P型电池 BSF P型电池 N型单晶电池 PERT N型电池 TOPCON电池 HJT N型电池 IBC N型电池 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2018年 2019年 2020年 2021年 2023年 2025年 BSF PERC N-PERT HJT IBC 其他技术 行业深度报告 P11 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：CPIA，太平洋研究院整理 （4）组件：半片封装及MBB渗透率提升，利好激光、叠瓦、丝网印刷设备。CTM值衡量 电池封装成组件过程中的功率损失，用组件额定功率与电池片功率总和的比值来表示， CTM值越高表示封装功率损失程度越小。采用半片及叠片、多主栅（MBB）技术等能分 别使CTM提高2个百分点。①半片及叠片技术，2019年全片电池片封装仍占据80%左右市 场，由于半片或更小片的电池片组件功率封装损失更小，未来半片及更小尺寸电池片 应用份额将大幅上升。在产线上，小尺寸封装是使用激光切割法沿着垂直于电池主栅 线的方向进行切割，新增了激光切片机、窜焊机、点胶等的设备需求。②多主栅（MBB） 技术，主栅能缩短电流在细栅上的传导距离，降低横向电阻损失。叠加更细更窄的主 栅设计，还可以减少银浆耗量、降低组件生产成本。设备端，对应的串焊、检测、丝 网印刷设备需要更新。 2.2. PERC仍为高性价比首选，2020高景气扩产 PERC技术，即钝化发射极背面接触，利用AI2O3在电池背面形成钝化层，作为背反射器， 增加长波光的吸收，同时将P-N极间的电势差最大化，降低电子复合，以提高电池转化 效率。领跑者计划对光伏技术指标一直有指引作用，早在2017年、2018年，单晶PERC 技术路线的中标占比已分别达到34%、41%，产业对新技术的推进极为迅速，PERC电池 快速在效率、成本两方面均拥有了显著优势。中国可再生能源协会光伏专业委员会 （CPVS）数据显示，2019年单晶硅PERC电池国内最高效率24.03%；成本方面，根据PV InfoLink公布的价格情况，单晶PERC电池片价格（0.92元/片~0.95元/片）已下降至低 于传统BSF电池片价格（0.98元/片~1元/片），预计未来几年PERC电池技术路线将继续 占据市场主导地位。 图表10：PERC技术路线占比预测 图表11：单晶perc电池片（现货价格），元 行业深度报告 P12 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：CPIA，太平洋研究院整理 资料来源：PV InfoLink，太平洋研究院整理 根据PV InfoLink统计及预测，截止2019年底，国内PERC产能约116GW，2020年仍有42GW 左右扩产规模，有较大产能规划的包括通威、隆基乐叶、爱旭太阳能等。由于光伏技 术在快速革新中，龙头企业能更快提升效率，拥有先发优势，产能将快速向头部集中， 龙头企业的扩产投资情况值得期待。通威2月11日晚公告显示，计划于成都金堂投资 200亿元扩产30GW电池片产能，分4期建设，每期各7.5GW，其中一期将于2020年3月启 动，预计2021年内投产，后续项目3-5年内逐步投产；加上眉山二期扩产，2020年总扩 产规模有望达13GW，超市场预期。 图表12：单晶PERC产能预测 图表13：电池片厂商PERC电池产能预测（GW） 资料来源：PV InfoLink，太平洋研究院整理 资料来源：EnergyTrend，太平洋研究院整理 PERC技术电池产线与传统AL-BSF技术相容性高，生产工序上在背面沉积一层氧化铝钝 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 2018年 2019年 2020年 2021年 2023年 2025年 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 2019/1/9 2019/4/9 2019/7/9 2019/10/9 单晶PERC电池片周度均价 单晶PERC电池片周度均价 电池片厂商 2017 2018 2019 （ E ） 2020 （ F ） 2021 （ F ） 2022 （ F ） 2023 （ F ） 1 通威新能源 0 . 3 9 . 0 1 7 . 4 2 3 . 4 3 0 . 0 3 5 . 0 3 5 . 0 2 晶科能源 3 . 7 7 . 6 9 . 8 9 . 8 1 1 . 2 1 1 . 7 1 2 . 2 3 晶澳太阳能 2 . 8 4 . 8 9 . 4 1 2 . 3 1 2 . 3 1 2 . 3 1 2 . 3 4 隆基乐叶 2 . 1 5 . 2 9 . 3 1 9 . 9 1 9 . 9 2 0 . 2 2 0 . 2 5 爱旭太阳能 1 . 4 5 . 5 9 . 1 1 3 . 1 1 6 . 0 1 8 . 5 1 8 . 5 6 h a n w h a Q Ce lls 3 . 6 5 . 5 7 . 7 8 . 3 8 . 7 8 . 5 8 . 8 7 阿特斯 2 . 0 5 . 1 7 . 6 8 . 0 8 . 6 9 . 0 9 . 4 8 展宇新能源 2 . 5 5 . 0 5 . 5 6 . 0 6 . 0 6 . 0 6 . 0 9 东方日升 0 . 1 1 . 6 4 . 6 8 . 0 8 . 0 1 0 . 0 1 2 . 0 10 苏民新能源 0 . 0 2 . 8 4 . 5 6 . 1 6 . 1 6 . 1 6 . 1 11 润阳光伏 0 . 2 1 . 0 4 . 5 8 . 0 8 . 0 1 0 . 0 1 2 . 0 12 平煤隆基 1 . 0 3 . 2 4 . 0 4 . 0 4 . 0 4 . 0 4 . 0 13 天合光能 1 . 7 2 . 2 3 . 6 5 . 5 5 . 5 7 . 0 8 . 0 14 亿晶光电 0 . 7 1 . 2 2 . 7 3 . 3 3 . 3 3 . 3 3 . 3 15 横店东磁 0 . 2 1 . 5 2 . 5 3 . 5 3 . 5 3 . 5 3 . 5 合计 2 2 . 3 6 1 . 2 1 0 2 . 2 1 3 9 . 1 5 1 5 1 . 1 1 6 5 . 1 1 7 1 . 3 前 5 大占比 46% 52% 54% 56% 59% 59% 57% 行业深度报告 P13 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 化层，同时为了硅片与铝背场接触、需要进行激光开槽，增加的设备包括沉积设备和 激光设备，当前主流的沉积氧化铝技术路线使用PECVD，PECVD设备基本国产化，供应 商包括捷佳伟创、北方华创、丰盛装备等；激光设备供应商包括帝尔激光、大族激光 等。 行业深度报告 P14 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 图表14：PERC技术路线图示 资料来源：摩尔光伏，太平洋研究院整理 3. 新技术展望：大尺寸硅片快速推进，高效HJT备受青睐 3.1. 大硅片显著降本增效，产业快速推进 自2015年起，M2一直是硅片主流尺寸，估计份额在85%左右。越大尺寸的硅片，越能摊 薄非硅成本、BOS成本、制造成本等，降本效果越明显。2018年起一些组件厂商开始推 G1尺寸，其中以垂直一体厂家晶科较为快速，其他电池厂也有少许出货，估计份额在 10%-12%左右。2019下半年开始，龙头厂商开始频繁宣布更大尺寸硅片。8月5日“166 时代研讨会”上隆基宣布推出M6尺寸硅片，比M2面积大出12.2%。随后8月16日中环在 新品发布会上推出了M12系列产品，边长210mm，表面积比M2硅片提升了80.5%。 图表15：硅片尺寸介绍 尺寸名称 M2 G1 M6 M 1 2 硅片图 硅片边长（ mm ） 1 5 6 . 7 5 1 5 8 . 7 5 166 210 硅 片 面 积 （ m ㎡ ） 24432 25199 27412 44092 面积增加比例（相比 M2 ） 0 3 . 1 4 % 1 2 . 2 0 % 8 0 . 4 7 % M2 G1 M6 M 1 2 行业深度报告 P15 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：Solarwit，太平洋研究院整理 M6和M12各有优势，M6对现有产线兼容度高，设备端当前拉晶和切片设备基本兼容M6， 电池和组件环节需要对设备进行改造。M12由于面积大幅提升，降本效果更为明显，中 环股份数据显示，M12与M2相比，电池片成本降低25.56%、组件降低16.8%；电站建设 环节，M12比M6节约12%的BOS成本、相应LCOE降低4.1%。但M12对设备和工艺也提出了 更高的要求，硅片端，当前主流单晶炉热屏内径在270mm左右，M12硅片外径达到295mm， 需要投资新的长晶设备，大尺寸硅片薄片化过程中碎片率更高，切片机也需要更换； 电池片端，扩散、沉积工艺在密封管道中进行，相应尺寸需要扩大，同时制绒、镀膜、 层压等环节均匀度要求更高，设备需要改进或换新；组件端，大硅片重量增加机械载 荷上升，存在更大隐裂风险，加工设备需要升级。 大尺寸技术在产业落地迅速，隆基于19年底表示，到2020年底其166尺寸的组件产能将 超过20GW， 占规划产能的80%。由于现有产线基本能兼容G6尺寸，预计2020年G6尺寸 的份额将快速上升。中环则计划2020年将产出16GW的G12硅片，前不久中环子公司天津 环欧与中环海河基金设立大硅片切片业务公司天津环智，主产G12大尺寸硅片。 图表16：大尺寸硅片产业落地迅速 隆 基 表 示 ， 2 0 2 0 年 底 隆 基 的 电 池 、 组 件 大 部 分 产 能 都 将 切 换 成 1 6 6 m m 尺 寸 ， 在 建 产 线 如 银 川 5 G W 单 晶 电 池 产 线 将 直 接 设 计 成 适 用 于 1 6 6 m m 尺 寸 2 0 1 9 年 5 月 ， 隆 基 第 一 次 公 布 M 6 规 格 的 新 产 品 单 晶 硅 片 售 价 1 9 年 底 隆 基 表 示 ， 2 0 2 0 年 隆 基 1 6 6 尺 寸 的 组 件 产 能 将 超 过 2 0 G W ， 占 规 划 产 能 的 8 0 % 爱旭科技 2 0 1 9 年 7 月 ， 爱 旭 科 技 第 一 批 1 6 6 m m 大 尺 寸 电 池 在 天 津 基 地 正 式 下 线 阿特斯 2 0 1 9 年 已 改 造 了 9 0 0 M W 的 1 6 6 电 池 产 线 中 环 表 示 ， 2 0 2 0 年 将 产 出 1 6 G W 的 G 1 2 硅 片 2 0 2 0 年 1 月 1 5 日 ， 中 环 公 告 子 公 司 天 津 环 欧 与 中 环 海 河 基 金 设 立 大 硅 片 切 片 业 务 公 司 天津环智，主产G 1 2 大尺寸硅片 2 0 2 0 年 2 月 4 日 ， 中 环 在 互 动 平 台 表 示 ， 公 司 五 期 项 目 （ 均 为 2 1 0 尺 寸 硅 片 产 能 ） 已 投 产 ， 2 0 1 9 年 1 2 月 已 产 出 首 批 M 1 2 单 晶 硅 棒 通威 2 0 2 0 年 2 月 1 1 日 公 告 年 产 3 0 G W 高 效 太 阳 能 电 池 项 目 ， 地 点 位 于 成 都 金 堂 县 ， 规 格 将 全 面 兼 容 2 1 0 及 以 下 尺 寸 东方日升 2 0 1 9 年 1 2 月 ， 东 方 日 升 发 布 了 基 于 2 1 0 硅 片 的 5 0 0 W 高 效 半 片 组 件 爱旭科技 2 0 2 0 年 1 月 1 0 日 ， 爱 旭 科 技 义 乌 基 地 全 球 首 发 2 1 0 m m 高 效 太 阳 能 电 池 ， 宣 布 5 G W 高 效 电 池正式实现量产 协鑫 2 0 1 9 年 底 协 鑫 公 布 其 利 用 原 有 切 片 机 进 行 改 造 后 切 割 单 晶 2 1 0 大 硅 片 ， 2 0 2 0 年 1 月 公 布 累 计 切 割 5 1 刀 无 断 线 ； 1 月 9 日 苏 州 协 鑫 完 成 7 万 片 2 1 0 硅 片 制 造 天合光能 2 0 1 9 年 8 月 便 投 入 研 发 2 1 0 组 件 ； 宣 布 基 于 2 1 0 硅 片 研 发 三 分 片 M B B 高 效 组 件 。 隆基 G6 中环 G12 行业深度报告 P16 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 资料来源：各公司公告及新闻，太平洋研究院整理 3.2. 下一代高效电池片技术——HJT HJT电池技术兼具薄膜电池和晶硅电池的优点，初步量产后效率和成本降低空间更大， 有望成为下一代主流技术。HJT（Heterojunction，异质结）电池以N型单晶硅片（c-Si） 为衬底光吸收区，经过清洗制绒后，正面依次沉积本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H）和掺 杂的P型非晶硅（p-a-Si:H），和硅衬底形成p-n异质结。硅片的背面依次沉积i-a-Si:H 和掺杂的N型非晶硅(n-a-Si:H)形成背表面场。再在双面分别沉积透明导电氧化物薄膜 TCO，不仅减少收集电流时的串联电阻，还能起到像晶硅电池上氮化硅层那样的减反作 用。最后通过丝网印刷在两侧的顶层形成金属基电极，异质结电池的典型结构完成。 工艺步骤相比传统BSF和PERC都更为简单，仅需要清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO镀 膜、丝网印刷4道即可。 图表17：HJT电池结构及生产流程 资料来源：光伏前沿，太平洋研究院整理 HJT技术优势明显： （1）高效率：这主要得益于非晶硅层的应用，一方面非晶硅有利于宽谱带的吸收，晶 体硅同质结太阳能电池可吸收的太阳能波长范围大概在0.3-1.1μm、占总波长的46%， 非晶硅可以吸收晶体硅不能利用的波长较小的光，起到展宽太阳能吸收光谱的作用， 从而提高转换效率。另一方面，非晶硅层与晶体硅形成的异质结可以增大内建电场， 行业深度报告 P17 光伏设备行业报告：PERC持续高景气,大尺寸及HJT引领设备迭 代 请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远 增大注入结两侧的非平衡少子电流，增大了短路电流和开路电压，电池转换效率随之 提升。同时，异质结电池为对称结构，正反两面均可以接受光照，也提高了转换效率。 19年3月PV CellTech 2019大会上梅耶博格宣布其在标准化HJT设备上生产的HJT电池片 效率已实现了创纪录的24.2%，并且已掌握了效率直逼25%的异质结技术路线；国内通 威股份在2020-2023年中期规划HJT（N型）的转换效率达到24.5%-25%以上 （2）高稳定性：HJT电池的光照稳定性及温度稳定性均表现较好，非晶硅薄膜电池成 本低、适合大面积生产，但随着光照时间延长，其转换效率会有所下降（即S-W效应）， 而HJT电池的非晶硅层并未发现类似现象。HJT电池的温度系数仅为－0.25%/℃，远优 于单晶硅电池的温度系数－0.5%/℃，因此HJT电池在长时间光照温度升高的情况下， 仍然会有较高转换效率。 （3）制备简单：一，HJT电池生产步骤少，未来在市场商业化应用上，可以快速大面 积生产。二，传统电池需要高温扩散制备p-n结，而HJT在低温（＜250℃）下就可以制 备完成，既能节省能源，又能更精准控制非晶硅薄膜的掺杂和厚度，工艺上易于优化。 尽管制造工序简单、所需设备种类少，但是HJT对生产设备的要求整体升级。尤其非晶 硅沉积和TCO镀膜两段工艺，预计设备投资额占比高达75%。 （1）清洗制绒：技术原理与其他电池工艺相同——通过制绒技术在硅表面形成密集的 金字塔结构以增强光反射，后进行清洗。HJT电池工艺中，对清洗制绒的内部洁净度、 酸碱隔离、排风风向及大小尺寸等要求提升，比 PERC还多了