新能源行业光伏系列报告之（二十八）：产业化加速HIT电池片技术正酝酿着突破-20191215-招商证券-30页 (2).pdf

敬请阅读末页的重要说明 证券证券研究报告研究报告|行业深度报告行业深度报告 工业工业|新能源新能源 推荐推荐（维持）（维持）光伏系列报告之（二十光伏系列报告之（二十八八）2019年年12月月15日日 产业化加速，产业化加速，HIT电池片技术电池片技术正正酝酿着突破酝酿着突破 上证指数上证指数 2967 行业规模行业规模 占比%股票家数（只）42 1.1 总市值（亿元）6246 1.2 流通市值（亿 4722 1.1 行业指数行业指数%1m 6m 12m 绝对表现-4.8 2.3 8.8 相对表现-3.3-1.8-10.8 资料来源：贝格数据、招商证券 相关报告相关报告 1、德国新能源汽车补贴升级，全球电动化正在加速动力电池与电气 系 统 列 报 告 之（三 十 三）2019-11-06 2、特斯拉上海工厂投产，拉开新一轮发展序幕动力电池与电气系统列报告之（三十二）2019-10-25 3、抢装进行时，制造业盈利将继续强增长风电系列报告之（一）2019-10-22 过去几年，P-PERC 等技术变革带来的红利推动了度电成本的显著下降与行业的一轮大发展，当前，光伏产业正处在新一轮技术大发展的前夜，其中，高效电池与大硅片可能是未来几年最有希望获得突破的方向，其在众多高效电池技术路线中，HIT 具有一些突出的物理特性和优势。近几年，国内外部分企业开始 HIT 电池的商业化尝试与推广，当前的主要矛盾是 PECVD 等核心装备的可用性，再之后可能是继续提高效率与耗材降本。综合产业端的现状，我们认为 HIT 电池产业化在加速，并且可能正在酝酿着突破。光伏行光伏行业业处于新一轮技术大发展的前夜处于新一轮技术大发展的前夜。高效电池与大硅片的可能是光伏行业未来几年最有希望获得突破的重要方向。在电池片领域，N 型电池是目前业内最认可的技术路线，N 型电池最主要的两个方向为 HIT 和 TOPCon，HIT 由于其优势显著且降本路径比较清晰，有可能成为下一代的主流技术。HIT 具有优秀的物理特性与具有优秀的物理特性与一定一定优势。优势。HIT 一般采用 N 型路线，具备更高效、衰减低、温度系数好、双面率高等突出优势。目前全球最高效率是日本钟渊创造的 26.7%，国内最高已经可以做到 25.11%。现有产线的量产效率普遍在23.5%-24%，未来效率继续提升空间较大。HIT 主要劣势是造价高，目前主要应用在一些 BOS 成本较高的市场。按照现有 BOM 和 BOS 成本水平，1%的效率优势可以带来 0.08-0.10 元/瓦的溢价，随着其效率提升与成本下降，HIT应用市场会不断扩大。产业化产业化在在加速加速，突破可能在酝酿中突破可能在酝酿中。当前，全球 HIT 产能约 3GW，其中，REC在 2019 年投运了 600MW 商业化项目，国内一批企业也开始商业化前的尝试与导入，估算规划产能超过 20GW，并且 2020 年 Q2-3 将有一批标杆项目投运。装备方面，过去两年主要装备企业在转化效率等方面获得较大进展，国内相关装备上市公司也多将 HIT 作为重点投入方向。设备端清洗制绒、PVD/RPD、丝网印刷都已突破，唯一的难点在于 PECVD，海内外众多企业都在集中攻关以提高 PECVD 的节拍、稳定性、均匀性，并降低设备价格，明年可能会有较大突破。除 PECVD 等核心设备外，低温银浆、靶材研发也有较大的突破与进展。投资建议：投资建议：继续推荐隆基股份、通威股份，推荐东方日升、山煤国际（招商煤炭），设备环节推荐金辰股份、捷佳伟创（机械联合）、迈为股份（机械联合），辅材关注苏州固锝。风险提示：风险提示：HIT 电池成本降低进度不及预期、量产效率提升不及预期。游家训游家训 021-68407937 S1090515050001 刘晓飞刘晓飞 021-68407539 S1090517070005 重点公司财务数据重点公司财务数据（部分参照市场一致评价）（部分参照市场一致评价）资料来源：wind、招商证券 股价股价 18EPS 19EPS 20EPS 19PE 20PE PB 评级评级 隆基股份 25.00 0.93 1.41 1.65 17.7 15.2 3.7 强烈推荐-A 通威股份 13.20 0.52 0.72 0.86 18.3 15.3 3.1 强烈推荐-A 东方日升 13.20 0.26 1.19 1.47 11.1 9.0 1.5 强烈推荐-A 山煤国际 6.13 0.11 0.57 0.64 10.8 9.6 1.9 强烈推荐-A 金辰股份 18.70 1.12 0.88 1.08 21.3 17.2 2.2 未有评级 捷佳伟创 37.13 1.15 1.34 1.80 27.7 20.6 4.7 未有评级 迈为股份 129.4 4.26 5.06 7.32 25.6 17.7 6.7 未有评级 苏州固锝 10.03 0.13 0.15 0.17 66.9 59.0 7.7 未有评级-20-100102030Nov/18Mar/19Jul/19Oct/19(%)新能源沪深300 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 2 正文目录 一、异质结电池工艺概览一、异质结电池工艺概览.6 1.1 异质结电池简介.6 1.2 异质结电池结构.7 1.3 异质结电池生产工艺.9 二、异质结电池优势显著二、异质结电池优势显著.12 2.1 转换效率高.12 2.2 低衰减.13 2.3 低温度系数.14 2.4 高双面率.15 2.5 HIT 应该会有一定溢价.16 三、异质结电池降本路径逐渐清晰三、异质结电池降本路径逐渐清晰.18 3.1 设备国产化推动单位产能投资下降.18 3.2 低温工艺允许硅片更薄.21 3.3 低温银浆和靶材国产化.22 3.4 降本路径逐渐清晰.23 三、商业化在加速三、商业化在加速.26 四、投资建议四、投资建议.28 风险提示.28 相关报告.29 图表目录 图图 1 PN 结原理图结原理图.6 图图 2 PN 结伏安特性曲线结伏安特性曲线.6 图图 3 太阳能电池分类太阳能电池分类.7 图图 4 HIT 电池结构示意图电池结构示意图.7 图图 5 N 型和型和 P 型半导体原子结构型半导体原子结构.8 图图 6 三类电池量产工艺步骤对比三类电池量产工艺步骤对比.9 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 3 图图 7 HIT 绒面比绒面比 PERC 大大.9 图图 8 PECVD 镀膜工序镀膜工序.10 图图 9 PVD 镀膜工艺镀膜工艺.10 图图 10 RPD 镀膜工艺镀膜工艺.10 图图 11 RPD 电池效率略高于电池效率略高于 PVD.11 图图 12 高效高效 ITO 可以提升可以提升 0.2%效率效率.11 图图 13 汉能汉能 HIT 效率提升进展图效率提升进展图.12 图图 14 汉能汉能 25.11%HIT 电池电池 I-V 曲线曲线.12 图图 15 HIT 转化效率转化效率.12 图图 16 HIT 技术进步路线图技术进步路线图.13 图图 17 松下异质结光伏系统松下异质结光伏系统 24 年发电量年发电量.14 图图 18 钧石异质结电站衰减监测钧石异质结电站衰减监测.14 图图 19 异质结电池衰减低于异质结电池衰减低于 PERC.14 图图 20 异质结发电量增益不断扩大异质结发电量增益不断扩大.14 图图 21 温度升高降低组件效率温度升高降低组件效率.14 图图 22 温度系数对比温度系数对比.14 图图 23 组件正常工作温度在组件正常工作温度在 40-60.15 图图 24 HIT 在高温下表现优异在高温下表现优异.15 图图 25 双面发电原理双面发电原理.16 图图 26 高双面率大幅提升等效功率高双面率大幅提升等效功率.16 图图 27 双面组件发电增益实测数据双面组件发电增益实测数据.16 图图 28 HIT 电池溢价得到认可电池溢价得到认可.17 图图 29 各种电池价格情况各种电池价格情况.17 图图 30 海外海外 N 型电池分布型电池分布.17 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 4 图图 31 捷佳伟创清洗制绒设备捷佳伟创清洗制绒设备.19 图图 32 迈为股份丝网印刷设备迈为股份丝网印刷设备.19 图图 33 梅耶博格梅耶博格 PECVD 设备设备.19 图图 34 梅耶博格梅耶博格 PVD 设备设备.19 图图 35 应材应材 PECVD 设备设备.19 图图 36 理想理想 PECVD 设备设备.19 图图 37 厚度厚度 90 微米的微米的 HIT 电池电池.21 图图 38 硅片减薄不影响电池效率硅片减薄不影响电池效率.21 图图 39 TCO 材料成本价格对比材料成本价格对比.23 图图 40 HIT 降本路径降本路径.25 表表 1：隆基股份：隆基股份 N 型和型和 P 型硅片参数比较型硅片参数比较.8 表表 2：PVD 和和 RPD 工艺比较工艺比较.11 表表 3：HIT 和和 PERC 丝印比较丝印比较.11 表表 4：HIT 衰减低于衰减低于 PERC.13 表表 5：HIT 与与 PERC 温度系数比较温度系数比较.15 表表 6：HIT 低温度系数带来发电增益低温度系数带来发电增益.15 表表 7：HIT 相关设备最新报价相关设备最新报价.18 表表 8：主要：主要 HIT 产线设备方案产线设备方案.18 表表 9：异质结设备国产化进展：异质结设备国产化进展.20 表表 10：1GW 的的 HIT 产线设备投资额产线设备投资额.20 表表 11：设备成本测算：设备成本测算.20 表表 12：硅片薄片化带来硅成本大幅降低：硅片薄片化带来硅成本大幅降低.22 表表 13：低温银浆成本测算：低温银浆成本测算.22 表表 14：靶材成本测算：靶材成本测算.23 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 5 表表 15：异质结降本路径展望：异质结降本路径展望.24 表表 16：HIT 和和 PERC 成本潜力比较成本潜力比较.25 表表 17：HIT 全球产能名录全球产能名录.26 表表 18：HIT 电池发展历程电池发展历程.27 表表 19：重点公司盈利预测（部分参考市场一致评价）：重点公司盈利预测（部分参考市场一致评价）.28 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 6 一、异质结电池工艺概览 1.1 异质结电池简介 将 P 型半导体和 N 型半导体结合在一起时，在其交界面形成的空间电荷区称为 PN 结，PN 结具有单向导电性和反向击穿效应，是半导体器件和光伏电池的主要结构单元。根据 PN 结内部结构的不同，分为同质结和异质结。HIT 电池是由晶硅衬底和非晶硅薄膜构成，因此称为异质结电池。异质结电池最早由日本三洋于 1990 年研发成功，HIT 这个称谓由三洋提出，并被注册为商标，后来进入异质结领域的企业为了避免专利纠纷而采用了不同称谓，比如 HJT、SHJ、HDT 等，其含义是一样的，并不意味着技术分支。HIT:：Heterojunction with Intrinsic Thin-layer HJT：Heterojunction solar cell SHJ：Silicon Heterojunction solar cell HDT：High efficiency Hetero-junction Double-side Technology Solar Cells 图图 1 PN 结原理图结原理图 图图 2 PN 结伏安特性曲线结伏安特性曲线 资料来源：CNKI、招商证券 资料来源：CNKI、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 7 图图 3 太阳能电池分类太阳能电池分类 资料来源：研创材料、招商证券 1.2 异质结电池结构 异质结电池一般是以 N 型硅片为衬底，在正面依次本征富氢非晶硅薄膜和 N 型非晶硅薄膜，然后在背面依次沉积本征非晶硅薄膜和 P 型非晶硅薄膜。在非晶硅薄膜两侧再沉积 80-100nm 的透明导电氧化物薄膜 TCO，最后通过丝网印刷在两侧制备金属电极，再烧结退火，这样就制成了异质结电池。传统异质结电池以 P 层为入光面，近年来业内普遍改为 N 型作入光面，在电池结构上形成 TCO-N-i-N-i-P-TCO 对称结构。图图 4 HIT 电池结构示意图电池结构示意图 资料来源：CNKI、招商证券 太阳能电池晶硅电池多晶硅电池薄膜电池单晶硅电池非晶硅电池化合物电池黑硅多晶Perc单晶PercIBCHJT钙钛矿CIGSCdTeAsGa系黑黑硅硅+Perc+SE+电镀电镀N-PertP-PERC全全钝化钝化IBCHBCTopconHJT/钙钛矿叠层钙钛矿叠层GIGS/钙钛矿叠层钙钛矿叠层CdTe/钙钛矿叠层钙钛矿叠层(3/4)多结聚光AsGa(2/3)多结聚光AsGa效率22%效率25%效率22%效率25%效率26%效率27%效率24%效率40%效率29%效率25%行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 8 异质结电池能否以异质结电池能否以 P 型硅片作衬底？型硅片作衬底？理论上可以，但实际生产中普遍使用 N 型硅片：P 型硅片少子寿命低，输出性能弱于 N 型。P 型硅片能带匹配度不如 N 型。N 型硅片更容易钝化，钝化以提高开路电压是 HIT 电池的精髓。根据隆基官网的 N 型和 P 型产品说明书，P 型硅片少子寿命大于 50 微秒，而 N 型硅片少子寿命大于 1000 微秒，相差 20 倍。在 P 型半导体中，空穴是主要载流子，简称多子，电子是少数载流子，简称少子。在 N型半导体中，电子是主要载流子，简称多子，空穴是少数载流子，简称少子。硅片中Cu、Au 以及硼氧对等杂质对电子的俘获能力远远大于对空穴的俘获能力。N 型硅片中，少子是空穴，更难被俘获，因此少子寿命更高。表表 1：隆基股份：隆基股份 N 型和型和 P 型硅片参数比较型硅片参数比较 P 型型 N 型型 测试方法测试方法 生长方式 直拉法 CZ 直拉法 CZ 结晶性 单晶 单晶 择优化学腐蚀法 掺杂元素 硼/镓 磷 间隙氧含量 8E+17 at/cm3 8E+17 at/cm3 傅里叶变换红外光谱仪 替位碳含量 5E+16 at/cm3 5E+16 at/cm3 傅里叶变换红外光谱仪 位错密度 500 cm-2 500 cm-2 择优化学腐蚀法 少子寿命 50s 1000 s 准稳态光电导衰减法 电阻率 0.5-1.5.cm 1.0-7.0.cm 硅片自动检测设备 资料来源：隆基官网、招商证券 图图 5 N 型和型和 P 型半导体原子结构型半导体原子结构 资料来源：智慧光伏、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 9 1.3 异质结电池生产工艺 异质结电池生产只有四大环节，依次是清洗制绒、非晶硅沉积、TCO 沉积、丝印烧结，相较于 PERC 和 TOPCON 工序大幅缩短。图图 6 三类电池量产工艺步骤对比三类电池量产工艺步骤对比 资料来源：梅耶博格、招商证券 1)清洗制绒：清洗制绒：清洗制绒是电池制造的第一步，N 型电池使用碱制绒，实现 3 个目的：清除表面油污和金属杂质、去除机械损伤层、制成金字塔绒面，减少阳光反射。和PERC 相比，HIT 需要制作大绒面，以获得更好的钝化效果。图图 7 HIT 绒面比绒面比 PERC 大大 资料来源：捷佳伟创、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 10 2)制备非晶硅薄膜：制备非晶硅薄膜：硅片在 PECVD 设备中制做钝化膜和 PN 结。HIT 的高效率根源于本征非晶硅薄膜优良的钝化效果。晶硅表面存在大量的悬挂键，光照激发的少数载流子到达表面后容易被悬挂键俘获而复合，降低电池效率。通过在硅片两侧沉积富氢的本征非晶硅薄膜，可以将悬挂键氢化，有效降低界面态缺陷，显著提高少子寿命，增加开路电压，进而提高电池效率。每一层膜的厚度只有4-10nm，但每1-2nm实现的功能不一样，制备工艺也不一样，因此本征和掺杂非晶硅薄膜需要在多个腔体中完成，PECVD 中要导入多腔室沉积系统。图图 8 PECVD 镀膜工序镀膜工序 资料来源：迈为股份、招商证券 注：字母 I、N、P 代表一个腔体，共 12 个腔体 3)沉积金属氧化物导电层：沉积金属氧化物导电层：硅片沉积完非晶硅薄膜之后就进入 PVD 或 RPD 设备，沉积透明金属氧化物导电膜 TCO。TCO 纵向收集载流子并向电极传输。非晶硅层晶体呈长程无序结构，电子与空穴迁移率较低，横向导电性较差，不利于光生载流子的收集，因此需要在正面掺杂层上方沉积一层 75-80nm 厚的 TCO，用于纵向收集载流子并向电极传输。TCO 可以减少阳光反射。TCO 膜在可见光范围内（波长 380-760nm）具有 80%以上的穿透率，且电阻很低，其成分主要为 In、Sb、Zn、Sn、Cd 及其氧化物的复合体。目前应用最广泛的是ITO、SCOT、IWO、AZO。TCO 制备存在 PVD 和 RPD 两种路线，目前业内企业出于成本考虑大多选择 PVD路线。图图 9 PVD 镀膜工艺镀膜工艺 图图 10 RPD 镀膜工艺镀膜工艺 资料来源：台湾精曜、招商证券 资料来源：CNKI、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 11 表表 2：PVD 和和 RPD 工艺比较工艺比较 PVD RPD 工艺路线 磁控溅射 电子束蒸发 生产过程 氩气在高压下电离产生氩离子；氩离子在磁场引导下轰击靶材；靶材原子溅射到硅片上形成 TCO；氩气在高压下电离产生氩离子；氩离子在磁场引导下轰击靶材；靶材升华并在硅片表面凝结成 TCO；电池效率 RPD 效率比 PVD 高 0.2%-0.5%靶材类型 ITO、SCOT、AZO IWO 靶材价格 3500 元/千克 6400 元/千克 靶材利用率 80%20%设备节拍 6000-8000 2500-5500 镀膜方式 上镀膜+下镀膜 下镀膜 单线设备配置 1 台 2 台 设备价格 3000 万/台 2400 万/台 资料来源：CNKI、招商证券 图图 11 RPD 电池效率略高于电池效率略高于 PVD 图图 12 高效高效 ITO 可以提升可以提升 0.2%效率效率 资料来源：爱康、招商证券 资料来源：爱康、招商证券 4)丝印烧结：丝印烧结：异质结电池生产最后一步是丝印烧结，制备金属电极并烧结固化。HIT是低温工艺，因此需要使用低温银浆和低温退火工艺。HIT 电池双面都使用低温银浆，不区分正银和背银，价格较高，且消耗量较高，因此业内有部分企业尝试使用镀铜工艺来制作电极。镀铜工艺不使用银浆，因此成本低廉，但其工艺复杂，且废液排放存在严重的环保制约，因此并未成为主流。表表 3：HIT 和和 PERC 丝印比较丝印比较 HIT PERC 工艺温度 200 摄氏度 800 摄氏度 银浆类型 低温银浆 高温银浆 银浆价格 高 低 银浆成分 银粉、溶剂、树脂、添加剂 银粉、溶剂、树脂、添加剂、玻璃粉 正银成本 约 4000 元/千克 约 4000 元/千克 银浆消耗 高 低 资料来源：wind、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 12 二、异质结电池优势显著 2.1 转换效率高 电池效率=开路电压*短路电流*填充因子。HIT 高转化效率源于高开路电压，HIT 开路电压可以接近 750mv，而 PERC 电池普遍低于 700mv。HIT 的高开路电压源于两点：氢化本征非晶硅薄膜优良的钝化效果 光生载流子可以贯穿氢化非晶硅薄膜，因此不需要激光开膜制作金属电极和硅片之间的欧姆接触（接触面有大量悬挂键，容易产生复合）。根据美国国家可再生能源中心公布的技术进展图，目前 HIT 研发效率世界纪录是 26.7%，由日本钟渊化学创造。国内异质结电池最高纪录是汉能在今年 11 月公布的 25.11%，使用 M2 硅片和常规设备，这也是全球 8 寸片 HIT 电池最高效率。由于 MBB 技术和光致再生技术的导入，目前 HIT 的研发效率普遍已经超过 24%。图图 13 汉能汉能 HIT 效率提升进展图效率提升进展图 图图 14 汉能汉能 25.11%HIT 电池电池 I-V 曲线曲线 资料来源：汉能官网、招商证券 资料来源：汉能官网、招商证券 图图 15 HIT 转化效率转化效率 资料来源：各公司官网、NREL、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 13 REC 新加坡 600MW 项目效率已经达到 24.3%，其他企业普遍在 23.5%-24%。随着HIT 产业不断壮大，研发投入增多，电池效率有望继续提升：微晶硅/纳米晶硅导入，非晶硅薄膜钝化效果提升，进一步提高开路电压 MBB 多主栅技术导入并优化，降低电池内阻，并减少遮光面积 靶材品质提升，效率可以提高 0.x%；银浆品质提升，效率可以提升 0.x%；光致再生技术的完善，效率可以提升 0.3%+；明年国内投产的 HIT 产线预计效率都可以突破 24%，潜力可以看到 26%，未来还可以跟 IBC 结合做 HBC 电池或者跟钙钛矿结合做叠层电池，叠层效率预计 28%起步。图图 16 HIT 技术进步路线图技术进步路线图 资料来源：钧石、招商证券 2.2 低衰减 HIT 特殊的电池结构使得衰减显著低于 PERC 电池。表面 TCO 具有导电性，电荷不会在表面产生极化现象，无电位诱导衰减 PID。N 型硅片掺磷，不会产生硼氧复合体和铁硼复合体，光致衰减 LID 很小。HIT 电池的首年衰减和年均衰减均低于 PERC 电池，并得到电站发电实证。表表 4：HIT 衰减低于衰减低于 PERC 首年衰减首年衰减 年均衰减年均衰减 25 年质保功率年质保功率 HIT 1%0.25%92%掺镓 PERC 2%0.55%84.80%掺硼 PERC 2.50%0.60%83.10%资料来源：wind、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 14 图图 17 松下异质结光伏系统松下异质结光伏系统 24 年发电量年发电量 图图 18 钧石异质结电站衰减监测钧石异质结电站衰减监测 资料来源：松下、招商证券 资料来源：钧石、招商证券 图图 19 异质结电池衰减低于异质结电池衰减低于 PERC 图图 20 异质结发电量增益不断扩大异质结发电量增益不断扩大 资料来源：wind、招商证券 注：隆基使用掺镓硅片 资料来源：wind、招商证券 注：发电小时按 1200 计算 2.3 低温度系数 组件的组件的温度系数温度系数衡量输出功率随组件温度升高而下降的程度。衡量输出功率随组件温度升高而下降的程度。阳光照射下组件表面不断升温，电池的开路电压不断下降，进而导致输出功率下降。HIT 相较于其他类型电池，具备非常显著的低温度系数。图图 21 温度升高降低组件效率温度升高降低组件效率 图图 22 温度系数对比温度系数对比 资料来源：CNKI、招商证券 资料来源：CNKI、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 15 表表 5：HIT 与与 PERC 温度系数比较温度系数比较 短路电流短路电流 开路电压开路电压 峰值功率峰值功率 REC-异质结 0.04%-0.24%-0.26%钧石-异质结 0.06%-0.28%-0.28%通威-单晶 PERC 0.04%-0.27%-0.34%隆基-单晶 PERC 0.06%-0.30%-0.37%晶科-单晶 PERC 0.05%-0.28%-0.37%晶澳-单晶 PERC 0.06%-0.30%-0.37%天合-单晶 PERC 0.05%-0.29%-0.37%资料来源：各公司官网产品说明书、招商证券 组件的初始标称功率是在STC标准条件下测试的，对应温度是25，但在实际运营中，组件的工作温度多数时间在 50左右，HIT 低温度系数带来的发电量增益在 3%+，可溢价 0.126 元/瓦。表表 6：HIT 低温度系数低温度系数带来发电增益带来发电增益 温度温度-25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 HIT 输出功率-W 1.00 0.99 0.97 0.96 0.95 0.94 0.92 0.91 0.90 0.88 PERC 输出功率-W 1.00 0.98 0.96 0.94 0.93 0.91 0.89 0.87 0.85 0.83 增益 0.0%0.6%1.1%1.7%2.4%3.0%3.7%4.4%5.2%5.9%资料来源：wind、招商证券 图图 23 组件正常工作温度在组件正常工作温度在 40-60 图图 24 HIT 在高温下表现优异在高温下表现优异 资料来源：CNKI、招商证券 资料来源：梅耶博格、招商证券 2.4 高双面率 HIT 电池双面率较高电池双面率较高。HIT 电池正反面三层膜和 TCO 都是透光的，且结构对称，天然就是双面电池，其双面率可以轻松做到 90%以上，甚至达到 98%的水平。PERC 电池双面率可以做到 80-85%。HIT 电池对等效功率的增益比 PERC 电池高 10W 左右，正好两个档位，可以溢价 1.5 分/瓦。行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 16 图图 25 双面发电原理双面发电原理 图图 26 高双面率大幅提升等效功率高双面率大幅提升等效功率 资料来源：CNKI、招商证券 资料来源：爱康、招商证券 图图 27 双面组件发电增益实测数据双面组件发电增益实测数据 资料来源：阿特斯、招商证券 2.5 HIT 应该会有一定溢价 HIT 电池的高效率、低衰减、低温度系数、高双面率最终都会体现到电池价格上。根据我们的大致测算，HIT 可能具有的溢价包括：高效率溢价：1.5%的转化效率优势可溢价 0.12 元/瓦。低衰减溢价：3-4%发电增益可以溢价 0.12-0.14/瓦。低温度系数溢价：2-3%+发电增益可以溢价 0.11-0.12 元/瓦。高双面率溢价：可能可溢价 0.015 元/瓦。以上测算是基于比较中性的发电条件，粗算在目前的技术格局下其溢价有可能保持在0.39 元/瓦（24%HIT VS 22.5%PERC），在 BOS 成本越高，温度越高，电价越高，利用小时越高的地区，HIT 的溢价会更高。根据PVInfoLink最新调研数据，23%效率的HIT电池售价1.7元/瓦，21.9%效率的PERC电池售价 0.94 元/瓦，溢价 0.64 元/瓦。当前 HIT 产销量还比较小，不足 2GW，主要应用于欧美日等户用等高端市场，其 BOS 成本和电价都较高，因此在有限安装面积下追求发电量的最大化，对 HIT 的溢价承受能力更强。行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 17 图图 28 HIT 电池溢价得到认可电池溢价得到认可 资料来源：PVInfoLink、招商证券 图图 29 各种电池价格情况各种电池价格情况 图图 30 海外海外 N 型电池分布型电池分布 资料来源：PVInfoLink、招商证券 资料来源：PVInfoLink、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 18 三、异质结电池降本路径逐渐清晰 3.1 设备国产化推动单位产能投资下降 HIT 设备价格已经下降到设备价格已经下降到 7-8 亿亿/GW。HIT 电池每个生产步骤对应一种专用设备，依次是清洗制绒机、PECVD、PVD 或 RPD、丝印烧结，其中壁垒最高的是 PECVD，其价值量占到全部设备的 60%。当前投产的 HIT 产线 PECVD 以进口为主，GW 设备投资在 7-8 亿元，国产化突破之后将大幅下降。表表 7：HIT 相关设备最新报价相关设备最新报价 厂商厂商 厂商报价厂商报价 报价报价-人民币人民币 节拍节拍-PCS/H 对应产能对应产能-MW GW 投资额投资额 清洗制绒 YAC 1000 万元 1000 6000 250 4000 捷佳伟创 700-800 万元 750 6000 250 3000 RENA 180 万欧元 1403 6000 250 5610 PECVD 梅耶博格 600 万欧元 4675 2400 100 46753 应材 6 代全新机 700 万美元 4886 2400 100 48860 应材 6 代翻新机 600 万美元 4188 2400 100 41880 应材 8.5 代全新机 1000 万美元以上 6980 4800 200 34900 理想能源 3000 万元 3000 1500 63 48000 迈为股份 4000-5000 万元 4500 6000 250 18000 捷佳伟创 4000-5000 万元 4500 6000 250 18000 金辰股份 4000-5000 万元 4500 6000 250 18000 PVD 冯阿登纳 350-400 万欧元 2922 8000 333 8766 湖南宏大 2200 万元 2200 6000 250 8800 爱发科 2250 万元 2250 6000 250 9000 梅耶博格 250 万欧元 1948 3000 125 15584 RPD 捷佳伟创 4800 万元 4800 5500 229 20945 丝印退 迈为股份 1000 万元 1000 4800 200 5000 资料来源：招商证券 注：迈为、捷佳、金辰 PECVD 尚处于研发调试阶段，其他厂商设备均已成熟 表表 8：主要：主要 HIT 产线设备方案产线设备方案 产能产能-MW 清洗制绒清洗制绒 非晶硅非晶硅镀膜镀膜 TCO 丝印丝印 晋能 60 YAC AM 爱发科 迈为 晋能 60 新格拉斯 精曜 PECVD 精曜 RPD 迈为 晋能 100-在建 应材 应材 应材 汉能 120 YAC 理想能源 北儒 MB 老线 中智 160 新格拉斯 爱发科-CatCVD 冯阿登纳 Microtech 钧石 600 捷佳伟创 自制 自制 自制 上彭 30 捷佳伟创 周星 爱发科 应材 通威成都-国产 100 捷佳伟创 理想能源 捷佳伟创 RPD 捷佳伟创 通威成都-进口 100 YAC YAC 爱发科-CatCVD 新格拉斯 应材 通威合肥 250 YAC 迈为 冯阿登纳 迈为 爱康 200-在建 YAC AM 捷佳伟创 RPD 应材 东方日升 200-在建 YAC 理想能源 湖南宏大 应材 REC 600 Exataq 梅耶博格 梅耶博格 迈为 国电投 100 新格拉斯 应材 住友 RPD 镀铜 HEVEL 250 新格拉斯/RENA 欧瑞康改造 MB/冯阿登纳 亚希 日本松下 1000 YAC 爱发科-CatCVD 住友 RPD Microtech 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 19 产能产能-MW 清洗制绒清洗制绒 非晶硅非晶硅镀膜镀膜 TCO 丝印丝印 长洲产业 50 YAC 梅耶博格-台湾新日光 30 YAC 精耀 精耀-RPD 应材 资料来源：wind、招商证券 注：资料来源于网路和线下调研，可能存在偏差 图图 31 捷佳伟创清洗制绒设备捷佳伟创清洗制绒设备 图图 32 迈为股份丝网印刷设备迈为股份丝网印刷设备 资料来源：捷佳伟创官网、招商证券 资料来源：迈为股份官网、招商证券 图图 33 梅耶博格梅耶博格 PECVD 设备设备 图图 34 梅耶博格梅耶博格 PVD 设备设备 资料来源：MB 官网、招商证券 资料来源：MB 官网、招商证券 图图 35 应材应材 PECVD 设备设备 图图 36 理想理想 PECVD 设备设备 资料来源：MB 官网、招商证券 资料来源：MB 官网、招商证券 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 20 设备国产化不断取得突破，设备国产化不断取得突破，PECVD 仍是难点。仍是难点。清洗制绒、PVD、丝网印刷国内都已经突破，当前难点主要在 PECVD。国内钧石、理想已经有 PECVD 供货能力，但节拍还需提升。迈为研发进展较快，和通威建有中试线，设备在不断调试和改进，明年可能会有比较大的突破。捷佳伟创正在积极研发，预计明年 Q1 会完成样机交付，金辰股份也在积极布局，预计明年下半年会有样机交付。表表 9：异质结设备国产化进展：异质结设备国产化进展 工序工序 设备设备 海外设备商海外设备商 国产设备商国产设备商 清洗制绒 清洗制绒机 YAC/Singulus/RENA 捷佳伟创已经突破 非晶硅镀膜 PECVD Ulvac/MB/AM/周星 钧石、理想有供货能力；迈为和捷佳研发进展很快；金辰、江松、微导、先导、比太等在积极布局；TCO 镀膜 RPD/PVD 住友/MB/Von Ardenne/AM/Singulus/Ulvac/精耀 捷佳伟创有住友 RPD 生产授权，工艺成熟；湖南宏大 PVD 有供货能力；迈为、捷佳、48 所、上方在研发 PVD；电极印刷 丝网印刷机 应材、科隆威 迈为已经占据主导地位 资料来源：招商证券 大通量大通量 PECVD 海外已经研制成功海外已经研制成功。目前梅耶博格 MB 和美国应材 AM 对外出售的PECVD节拍都只有2400片/小时，对应100MW产能，1GW产线需要配置10台PECVD，仅 PECVD 投资就达到 4.5 亿元。值得注意的是，梅耶博格和应材均已研制成功 6000片大通量设备，至少证明大通量设备在工艺上是可行的。当前 MB 和 AM 均在和国内部分电池厂洽谈出售大通量 PECVD，但预计价格依旧较贵。降低降低 PECVD 成本仍需成本仍需国产取得突破。国产取得突破。国内迈为、捷佳、金辰等 PECVD 研制厂商均以6000 片为基础目标，若能突破，每 GW 产线的 PECVD 价格将下降到 2.5 亿元以下，放量之后有望下降到 1.5 亿元以下。PECVD 的制造成本中 90%是原材料，主要是不锈钢和铝型材制品以及各种仪表，制造费用本身并不高，当前 1GW 设备投资约 7 亿元，明年国产设备若能突破，预计单 GW 投资将下降到 5 亿元，放量之后预计将下降到 3.5亿元以下，带动设备相关成本可以从 0.09 元/瓦下降到 0.04 元/瓦。表表 10：1GW 的的 HIT 产线设备投资额产线设备投资额 单位：万元单位：万元 2019 2020E 2021E 清洗制绒 4000 4000 2000 PECVD 45000 25000 15000 PVD 9000 9000 7000 丝印退火 5000 5000 5000 自动化及其他 7000 7000 6000 合计 70000 50000 35000 资料来源：wind、招商证券 表表 11：设备成本测算：设备成本测算 设备含税价设备含税价 亿元亿元 格格不含税价不含税价 亿元亿元 折旧年限折旧年限 折旧折旧 元元/瓦瓦 贷款比例贷款比例 贷款金额贷款金额 亿元亿元 贷款贷款利率利率 财务费用财务费用 亿元亿元 财务费用财务费用 元元/瓦瓦 折旧折旧+利息利息 元元/瓦瓦 10 8.8 10 0.09 70%7.0 6%0.42 0.04 0.13 9 8.0 10 0.08 70%6.3 6%0.378 0.04 0.12 8 7.1 10 0.07 70%5.6 6%0.336 0.03 0.10 行业研究行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 21 设备含税价设备含税价 亿元亿元 格格不含税价不含税价 亿元亿元 折旧年限折旧年限 折旧折旧 元元/瓦瓦 贷款比例贷款比例 贷款金额贷款金额 亿元亿元 贷款贷款利率利率 财务费用财务费用 亿元亿元 财务费用财务费用 元元/瓦瓦 折旧折旧+利息利息 元元/瓦瓦 7 6.2 10 0.06 70%4.9 6%0.294 0.03 0.09 6 5.3 10 0.05 70%4.2 6%0.252 0.03 0.08 5 4.4 10 0.04 70%3.5 6%0.21 0.02 0.07 4 3.5 10 0.04 70%2.8 6%0.168 0.02