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-solarbe文库

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敬请阅读末页的重要说明证券研究报告 | 行业深度报告工业 | 新能源推荐（维持）光伏系列报告之（二十八） 2019年12月15日产业化加速，HIT电池片技术正酝酿着突破上证指数 2967 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（亿元） 4722 1.1 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 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。 ❑ 光伏行业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一定优势。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。 ❑ 产业化在加速，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 021-68407937 youjxcmschina.com.cn S1090515050001 刘晓飞 021-68407539 liuxiaofeicmschina.com.cn S1090517070005 重点公司财务数据（部分参照市场一致评价）资料来源wind、招商证券股价 18EPS 19EPS 20EPS 19PE 20PE PB 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 -10 0 10 20 30 Nov/18 Mar/19 Jul/19 Oct/19 新能源沪深300 每日免费获取报告1、每日微信群内分享 7最新重磅报告；2、每日分享当日华尔街日报、金融时报；3、每周分享经济学人4、行研报告均为公开版，权利归原作者所有，起点财经仅分发做内部学习。扫一扫二维码关注公号回复研究报告加入“起点财经”微信群。。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 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 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 . 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 . 26 四、投资建议 28 风险提示 . 28 相关报告 . 29 图表目录图1 PN结原理图 6 图2 PN结伏安特性曲线 . 6 图3 太阳能电池分类 7 图4 HIT电池结构示意图 7 图5 N型和P型半导体原子结构 8 图6 三类电池量产工艺步骤对比 . 9 行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 3 图7 HIT绒面比PERC大 . 9 图8 PECVD镀膜工序 10 图9 PVD镀膜工艺 . 10 图10 RPD镀膜工艺 . 10 图11 RPD电池效率略高于PVD 11 图12 高效ITO可以提升0.2效率 . 11 图13 汉能HIT效率提升进展图 . 12 图14 汉能25.11HIT电池 I-V曲线 . 12 图15 HIT转化效率 . 12 图16 HIT技术进步路线图 13 图17松下异质结光伏系统24年发电量 . 14 图18 钧石异质结电站衰减监测 . 14 图19异质结电池衰减低于PERC 14 图20 异质结发电量增益不断扩大 . 14 图21温度升高降低组件效率 14 图22 温度系数对比 . 14 图23组件正常工作温度在40-60℃ . 15 图24 HIT在高温下表现优异 15 图25双面发电原理 16 图26 高双面率大幅提升等效功率 . 16 图27 双面组件发电增益实测数据 . 16 图28 HIT电池溢价得到认可 . 17 图29 各种电池价格情况 17 图30 海外N型电池分布 . 17 行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 4 图31捷佳伟创清洗制绒设备 19 图32 迈为股份丝网印刷设备 . 19 图33梅耶博格PECVD设备 19 图34 梅耶博格PVD设备 19 图35应材 PECVD设备 19 图36 理想PECVD设备 19 图37厚度90微米的HIT电池 . 21 图38 硅片减薄不影响电池效率 . 21 图39 TCO材料成本价格对比 23 图40 HIT降本路径 25 表1隆基股份N型和P型硅片参数比较 . 8 表2PVD和RPD工艺比较 . 11 表3HIT和PERC丝印比较. 11 表4HIT衰减低于PERC . 13 表5HIT与PERC温度系数比较 . 15 表6HIT低温度系数带来发电增益 . 15 表7HIT相关设备最新报价 18 表8主要HIT产线设备方案 . 18 表9异质结设备国产化进展 . 20 表101GW的HIT产线设备投资额 . 20 表11设备成本测算 20 表12硅片薄片化带来硅成本大幅降低 22 表13低温银浆成本测算 22 表14靶材成本测算 23 行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 5 表15异质结降本路径展望 . 24 表16HIT和PERC成本潜力比较 . 25 表17HIT全球产能名录 . 26 表18HIT电池发展历程 . 27 表19重点公司盈利预测（部分参考市场一致评价） 28 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。 ➢ HITHeterojunction with Intrinsic Thin-layer ➢ HJTHeterojunction solar cell ➢ SHJSilicon Heterojunction solar cell ➢ HDTHigh efficiency Hetero-junction Double-side Technology Solar Cells 图1 PN结原理图图2 PN结伏安特性曲线资料来源CNKI、招商证券资料来源CNKI、招商证券行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 7 图3 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4 HIT 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 Pe rc 单晶 Pe rc I BC H J T 钙钛矿 C I G S C d T e A s G a 系黑硅 Pe r c SE 电镀 N - Pe rt P - PER C 全钝化 I B C H B C T o p c o n H J T /钙钛矿叠层 G I G S/ 钙钛矿叠层 C d T e /钙钛矿叠层 3 / 4 多结聚光 A s G a 2 / 3 多结聚光 A s G a 效率 ≈ 22 效率 ≈ 25 效率 2 2 效率 ≈ 25 效率 26 效率 27 效率 24 效率 4 0 效率 2 9 效率 ≈ 25 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P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1隆基股份N型和P型硅片参数比较 P型 N型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 MCLT ≥50µs ≥1000 µs 准稳态光电导衰减法电阻率 0.5-1.5 Ω.cm 1.0-7.0 Ω.cm 硅片自动检测设备资料来源隆基官网、招商证券图5 N型和P型半导体原子结构资料来源智慧光伏、招商证券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6 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7 HIT 绒面比PERC大资料来源捷佳伟创、招商证券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8 PECVD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9 PVD镀膜工艺图10 RPD镀膜工艺资料来源台湾精曜、招商证券资料来源CNKI、招商证券行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 11 表2PVD和RPD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11 RPD电池效率略高于PVD 图12 高效ITO可以提升0.2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3HIT和PERC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13 汉能HIT 效率提升进展图图14 汉能25.11HIT 电池 I-V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15 HIT 转化效率资料来源各公司官网、NREL、招商证券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16 HIT 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4HIT衰减低于PERC 首年衰减年均衰减 25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、招商证券行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 14 图17松下异质结光伏系统24年发电量图18 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19异质结电池衰减低于PERC 图20 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低温度系数组件的温度系数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21温度升高降低组件效率图22 温度系数对比资料来源CNKI、招商证券资料来源CNKI、招商证券行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 15 表5HIT与PERC温度系数比较短路电流开路电压峰值功率 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6HIT低温度系数带来发电增益温度-℃ 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23组件正常工作温度在40-60℃ 图24 HIT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。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。行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 16 图25双面发电原理图26 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27 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（24HIT VS 22.5PERC），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。行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 17 图28 HIT 电池溢价得到认可资料来源PVInfoLink、招商证券图29 各种电池价格情况图30 海外N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7-8亿/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7HIT相关设备最新报价厂商厂商报价报价-人民币节拍-PCS/H 对应产能--MW GW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 丝印退火迈为股份 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8主要HIT 产线设备方案产能-MW 清洗制绒非晶硅镀膜 TCO 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 冯·阿登PECVD 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 行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 19 产能-MW 清洗制绒非晶硅镀膜 TCO 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31捷佳伟创清洗制绒设备图32 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33梅耶博格PECVD设备图34 梅耶博格PVD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35应材 PECVD设备图36 理想PECVD设备资料来源MB官网、招商证券资料来源MB官网、招商证券行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 20 设备国产化不断取得突破，PECVD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9异质结设备国产化进展工序设备海外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 PECVD 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PECVD成本仍需国产取得突破。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101GW的HIT产线设备投资额单位万元 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11设备成本测算设备含税价亿元格不含税价亿元折旧年限折旧元/瓦贷款比例贷款金额亿元贷款利率财务费用亿元财务费用元/瓦折旧利息元/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 行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 21 设备含税价亿元格不含税价亿元折旧年限折旧元/瓦贷款比例贷款金额亿元贷款利率财务费用亿元财务费用元/瓦折旧利息元/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 0.05 3 2.7 10 0.03 70 2.1 6 0.126 0.01 0.04 2 1.8 10 0.02 70 1.4 6 0.084 0.01 0.03 资料来源招商证券 3.2低温工艺允许硅片更薄硅片的厚度取决于硅片生产工艺和电池加工温度。当前使用金刚线切割工艺的硅片最薄可以做到120微米，再薄成本不降反升。异质结技术产业化后，国内硅片厂完全有能力供应120微米厚度的N型硅片。但当前组件工艺还比较粗糙，将来硅片变薄需要组件端的制造工艺更加精细化。当前 PERC 电池的生产工艺中最高温度可达 900℃，硅片厚度普遍在 180-190 微米，使用更薄的硅片在高温下容易出现翘曲。异质结电池整个生产过程中温度控制在250℃ 以内，可以使用更薄的硅片。当前180微米的M2型硅片单片耗硅量在15克左右，如果厚度能够降到120微米，耗硅量可以降到11.5克，按照75元/千克的硅料价格计算，M2硅片硅料成本可以从当前 1元/片降低到0.76元/片，按照24的电池转换效率计算，降低电池环节成本4分/瓦。 N型硅片在同等厚度下比P型硅片成本高大约5，主要是N型硅片对硅料品质要求高一些，每千克N型硅料比P型贵3-5元。但N型硅片变薄后，出片率可以显著提升，单片成本可以做到比P型更低。图37厚度90微米的HIT电池图38 硅片减薄不影响电池效率资料来源CNKI、招商证券资料来源CNKI、招商证券行业研究敬请阅读末页的重要说明 Page 22 表12硅片薄片化带来硅成本大幅降低硅片厚度（um） 180 170 160 150 140 130 120 110 100 1KG 硅锭长度（um） 17570 17570 17570 17570 17570 17570 17570 17570 17570 钢线线径（um） 60 60 60 60 60 60 60 60 60 磨料损耗（um） 20 20 20 20 20 20 20 20 20 导轮槽距（um） 260 250 240 230 220 210 200 190 180 出片率（片/kg） 67 70 73 76 79 83 87 92 97 每片耗硅量（克/片） 15.0 14.4 13.8 13.2 12.6 12.0 11.5 10.9 10.3 硅料含税价（元/kg） 75 75 75 75 75 75 75 75 75 硅料不含税价（元/kg） 66 66 66 66 66 66 66 66 66 硅成本（元/片） 0.99 0.95 0.91 0.88 0.84 0.80 0.76 0.72 0.68 非硅成本（元/片） 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 期间费用 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 硅片成本（元/片） 2.29 2.25 2.21 2.18 2.14 2.10 2