新兴光伏电池行业专题研究(一)：龙头引领下的量产元年，N型向左，P型向右-国海证券.pdf-solarbe文库

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国海证券研究所请务必阅读正文后免责条款部分 2022 年 08 月 04 日行业研究评级推荐维持研究所证券分析师李航 S0350521120006 lih11ghzq.com.cn 证券分析师彭若恒 S0350522040003 pengrhghzq.com.cn 证券分析师邱迪 S0350522010002 qiudghzq.com.cn [Table_Title] 龙头引领下的量产元年， N 型向左， P 型向右新兴光伏电池专题研究（一）相关报告钠离子电池行业深度研究钠电池产业化加速，有望补充锂电产业链（推荐） *电气设备 * 李航 2022-06-13 海上风电行业深度研究海风观察系列报告之三招标持续落地，上调 2025 年海上风电装机预期（推荐） *电气设备 *邱迪，李航 2022- 06-04 海底电缆行业深度报告海风观察系列报告之二海缆市场空间上行，龙头地位依然稳固（推荐） *电气设备 *邱迪，李航 2022-04-06 新能源汽车行业深度研究产业技术前瞻系列之一大圆柱路径确定，关注产业链相关机会（推荐） *电气设备 *李航，邱迪 2022-03-30 电气设备行业深度研究储能报告系列之二我国电化学储能收益机制及经济性测算（推荐） *电气设备 *李航，邱迪 2022-02-23 投资要点 ◼ 电池升级事关全局，降损提效马不停蹄，多技术并行或将开启。 1）技术迭代频繁是光伏全产业链的突出特点，究其根本动力都在于降低度电成本，提升这种能源形式的经济性和竞争力，电池转换效率则可发挥全局性的关键作用，也是未来进一步降本的关键，随终端发电系统场景的多元化发展和成熟存量产业配套的日渐庞大，多种技术并行或成未来趋势。 2）从光伏发电的原理来看，对于主流的晶硅电池，衬底硅片的特性是效率与成本的一项核心决定因素， P/N 导电型则是硅片最基本的特性，当前来看，无论是长期占据主导地位的 P 型硅片还是快速发展的 N 型硅片，在与各类电池技术搭配时尚且各有千秋。 3）更深入地探寻如何提升电池转换效率，由于材料本身特性决定了理论上限，而实际情况下诸多因素导致了能量损失，最终就表现为效率的降低，因此各种提效手段的本质都在于减少光电转换过程中的电学或光学损失，电池技术仍在明确的核心方向上不断发展。 ◼ N 型向左 TOPCon 重兵先至， HJT 如箭待弦。 1） N 型 TOPCon 电池为钝化接触技术的新兴代表，不仅具有很高的理论转换效率，还具备与现有技术产线较高兼容性的突出优势，因此产业内的新老企业都在大力投入积极研发，近几年发展十分迅速。 2）今年以来，一体化组件龙头陆续开启 10GW 级别的 N 型 TOPCon 产能建设，领先的新兴企业同样快步跟进，标志着 N 型技术大规模产业化的来临，这也与组件端和系统端逐渐表现出的经济性竞争力密不可分，未来随规模产能的扩张、生产工艺的成熟、项目发电表现不断实证、以及核心技术难点的进一步突破，新产能及存量改造放量还有望提速。 3） HJT 电池基于异质结特性，结合薄膜电池优势，为历史悠久的钝化接触技术，理论转换效率同样接近晶硅电池极限，发电量增益更为突出，长期以来主要受制于成本问题，但降本方向多元路线清晰，一证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 2 旦突破则有望带来颠覆式产业升级，吸引了大量新兴企业大力投入，业内龙头同样重点关注，目前已有企业在 GW 级量产阶段加速推进，市场弹性空间可期。 ◼ P 型向右结构创新或开启新升级方向，背接触电池有望异军突起。结构上的创新为电池技术带来进一步升级空间，也可能成为 P 型技术发展的下一个关键方向，以 IBC 电池为代表的背接触电池体现出可观潜力 1） IBC 电池完全移除正面栅线，最大化光照利用，单面发电能力极为突出，背面设计灵活，可达到更高组件封装密度，但复杂的生产工艺也推高了成本， 2）当前全球分布式光伏发展蓬勃，场景条件限制和个性化趋势明显，背接触电池特点则与之高度契合，结合国内外龙头公司引领突破，有望从小众走向大众， 3）背接触结构拓展性强，可与钝化接触技术结合运用，将转换效率提升至新水平，为电池技术升级提供进一步创新思路。 ◼ 投资建议主流 PERC 电池的效率瓶颈已越发明显，以 TOPCon、 BC 为代表的新一代规模化量产技术也在年内展现出良好势头，预期将带来转换效率的又一次跨越，在经济性持续增强下产业化有望加速实现。我们认为电池技术的顺利升级有望加速光伏对传统能源的替代，进一步打开产业整体的成长空间，维持行业“推荐”评级。同时在技术快速迭代的主要进程中，能取得相对领先地位的电池和组件企业，不仅可以享受新产品带来的超额溢价红利，也将在市场份额的竞争中占据主动，在此轮产业变革中受益，可关注几类企业 1）前期大力研发突破、掌握新技术制高点的龙头先行者，重点关注隆基绿能、晶科能源、天合光能、爱旭股份， 2）技术积淀深厚、紧跟技术进展、综合实力强劲的头部紧随者，重点关注晶澳科技、通威股份、东方日升， 3）重点押注技术变革、取得核心成果、逐步崭露头角的新兴电池组件企业，包括中来股份、钧达股份、聆达股份、金刚玻璃、爱康科技、海泰新能等， 4）产业链中与新电池技术密切相关的上下游环节及设备辅材类企业，包括 TCL 中环、连城数控、苏州固锝、帝科股份等。 ◼ 风险提示新技术进展不及预期、下游需求景气度变化、供应链瓶颈、国内外相关政策影响、重点关注公司业绩不及预期等。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 3 重点关注公司及盈利预测重点公司股票 2022/08/03 EPS PE 投资代码名称股价 2021 2022E 2023E 2021 2022E 2023E 评级 601012.SH 隆基绿能 56.86 1.68 1.86 2.38 47.4 30.5 23.9 未评级 002459.SZ 晶澳科技 73.45 1.27 1.84 2.50 84.8 39.9 29.4 未评级 688599.SH 天合光能 78.68 0.87 1.68 2.65 94.5 46.8 29.7 未评级 688223.SH 晶科能源 16.55 0.14 0.28 0.46 145.0 59.0 35.9 未评级 002129.SZ TCL 中环 50.93 1.25 1.88 2.32 40.8 27.2 22.0 未评级 600732.SH 爱旭股份 35.36 -0.06 0.73 1.17 -573.5 48.5 30.2 未评级 600438.SH 通威股份 49.69 1.82 4.42 3.88 27.3 11.2 12.8 未评级 300118.SZ 东方日升 32.10 -0.05 1.25 1.71 -683.7 25.6 18.7 未评级 835368.BJ 连城数控 55.50 1.49 2.51 3.71 37.3 22.1 15.0 未评级 002079.SZ 苏州固锝 13.80 0.27 51.2 未评级 300842.SZ 帝科股份 75.89 0.94 1.64 3.08 80.8 46.2 24.7 未评级 300393.SZ 中来股份 16.03 -0.29 0.59 0.96 -55.7 27.3 16.7 未评级资料来源 Wind 资讯，国海证券研究所（注盈利预测取自万得一致预期）证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 4 内容目录 1、电池升级事关全局，降损提效马不停蹄，多技术并行或将开启 . 7 1.1、技术迭代皆归于成本优势，终端多元化和产业配套带来并行可能 7 多元化终端市场存量成熟产业配套，带来种多技术并行可能。 . 10 1.2、电池提效率，硅片打基础， P/N 导电型尚各有所取 11 P 型硅片产业化已相当成熟，成本控制良好 12 N 型硅片拥有更高的电池提效潜力，目前尚受制于高成本 13 1.3、降损提效方向明确，电池技术殊途同归 15 晶硅太阳能电池提效的本质在于减少太阳光能量损失 . 15 表面钝化以减少复合是制作高效率电池的关键手段 . 17 降低光学损失为重要提效方法，电池结构方面仍有开发空间 19 2、 N 型向左 TOPCon 重兵先至， HJT 如箭待弦 21 2.1、 TOPCon 电池为钝化接触技术新兴代表，与现有产线兼容性较高 21 TOPCon 电池理论效率上限高，提出时间较短但发展迅速 21 TOPCon 电池与主流 PERC 产线兼容性强，有利于产业化推广 . 23 2.2、组件端龙头引领， TOPCon 进入规模化量产元年，溢价下经济性初现 . 24 晶科能源率先扛起 TOPCon 规模化量产大旗，天合、晶澳接踵而至 25 中来、一道等新兴电池组件企业同样大步迈向规模化产能建设 . 26 组件溢价日渐明朗，有望覆盖制造成本，终端实证有望加速推广 . 27 产业化技术尚有重要可突破点，成本效率存在持续进步空间 29 2.3、 HJT 历史悠久潜力空间大，降本方向清晰，多路玩家重点投入 32 HJT 电池转化效率潜力大，发电增益高，长期以来备受关注 32 产业化尚受高成本制约，但多方向降本潜力较大，持续推进 35 新玩家大举投入不遗余力，老玩家重点开发严阵以待 . 38 3、 P 型向右结构创新或开启新升级方向，背接触电池有望异军突起 41 3.1、 IBC 电池结构特点鲜明，移除正面栅线最大化光照利用，但生产工艺复杂 41 掩膜等复杂工艺抬高制造成本，单面连接方式有利组件降本增效 . 42 3.2、背接触电池与分布式场景契合度高，结合龙头公司引领，有望从小众走向大众 . 44 分布式终端市场广阔，持续向差异化发展， BC 电池有望乘风而上 . 44 成熟 IBC 产品海外已历数代，国内不乏开拓者，拳头产品呼之欲出 . 46 3.3、背接触结构拓展性强，叠加钝化接触技术有望进一步提效 . 47 4、投资建议 50 5、风险提示 51 证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 5 图表目录图 1不同技术路线光伏电池市占率趋势 7 图 2 PERC 电池实验室转换效率记录 . 7 图 3自 2010 年来光伏发电成本大幅下降 . 8 图 4 未来光伏发电成本仍将持续降低 . 8 图 5国内集中式光伏系统成本构成 . 8 图 6光伏组件四大制造环节 8 图 7电池提效降本的核心逻辑 9 图 8光伏组件全制造链成本构成 9 图 9单晶与多晶实验室效率记录 10 图 10单晶硅片与多晶硅片占比变化 . 10 图 11国内分布式占比 . 10 图 12 国内双玻组件渗透率 . 10 图 13 PN 节及内电场的形成示意 11 图 14光伏发电原理示意 . 11 图 15几种 PN 结制作方法示意（ N 型衬底为例） 12 图 16传统 BSF 太阳能电池结构 12 图 17磷扩散工艺要求相对更低 12 图 18硅片厚度与转换效率关系 14 图 19硅片厚度情况 14 图 20晶体硅材料太阳能电池所能利用的太阳光谱范围（绿色部分） 15 图 21传统晶硅光伏电池在光电转化过程中的太阳光能量损失 . 16 图 22光伏电池转换效率的两类损失取决于材料禁带宽度（正相关），也受到入射光子数量影响（正相关），与电池面积无关。 1）主要为载流子的表面复合损失， 2）低并联内电阻导致漏电过大等短路电流（ Isc）一定光照下，太阳能电池接入无负载电路时整个回路中的电流大小；在单位电池面积下取决于产生的光生载流子对数量（正相关），受材料禁带宽度影响（负相关） 1）各类光学损失， 2）电池内部复合电流损失， 3）高串联内电阻等填充因子（ FF）一定光照下，太阳能电池在不同负载下的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值；由电池内部电路特点决定。 1）低并联内电阻， 2）高串联内电阻等串联内电阻（ Rs）主要包括半导体材料基区电阻、发射极区电阻、栅线电极与硅的接触电阻、电极电阻，由材料和接触区特性决定。并联内电阻（ Rsh）主要由半导体表面的污染、缺陷以及体内缺陷漏电等造成。资料来源高效晶硅太阳能电池的理论模拟及机理研究等，国海证券研究所表面钝化以减少复合是制作高效率电池的关键手段光伏电池效率损失的一个重要原因便是载流子在流出电池前被复合掉，此时开路电压会受到较明显的影响，而硅晶体中实际存在三种复合类型，其中 SRH 复合（陷阱辅助复合）是最为主要的一种，这是由硅中的杂质或缺陷在禁带中引入缺陷能级而形成了复合中心，属于一种间接复合。电池表面则是最主要的载流子复合中心，这主要系周期性的硅晶格在表面处中断，于是形成大量的悬挂键和晶格缺陷，同时掺杂处理本身也会引入缺陷。一般情况下，表面复合的不利影响也会随硅片厚度的减薄加强，特别是在少子扩散长度大于硅片厚度时。对电池进行钝化处理就是采用各种手段降低载流子的复合，以达到提高电池效率的目的，而表面钝化也就成为产业里制造高效电池的关键技术和主要突破方向。传统上讲，表面钝化方法可分为两类（ 1）化学钝化，即把晶硅表面的悬挂键及晶体缺陷直接中和掉，主要手段包括在表面引入一些氢原子或者沉积一层低缺陷的介质膜。（ 2）场效应钝化，即在硅片表面形成一个电场，使得少数载流子难以靠近电池表面，从而减少复合，主要手段包括在表面进行重掺杂形成高低结，沉积一层可以固定电荷的介质膜或者重掺杂的硅薄膜等。选择性钝化接触则是正快速发展的一类技术，从理论核心来看与场效应钝化一致，即设法在电池表面的一定区域内对载流子产生筛选作用，对于多数载流子的电导率高，使其能较容易的通过，而少数载流子难以通过，从而减少复合，增加电极对载流子的收集。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 18 图 23硅表面悬挂键复合中心及氢钝化原理图 24选择性钝化接触技术原理资料来源激光背膜开窗对 MWT PERC 电池性能影响的研究，国海证券研究所资料来源载流子选择性接触高效硅太阳能电池的选择，国海证券研究所主流的高效 PERC 电池运用了多种表面钝化手段。从结构上来分析， PERC 电池实际上运用了局部铝背场（ Al-BSF）、氮化硅（ SiNX）、氧化铝（ Al2O3）、二氧化硅（ SiO2）和选择性发射极（ SE）等多种可以进行表面钝化的手段，不同钝化膜的叠层搭配使用也增强了钝化效果，同时产业化生产方法已经相当成熟，如果合适则可以容易地在新兴电池中运用，具体情况如下图 25 PERC 电池结构资料来源 Impurity-Related Limitations of Next-Generation Industrial Silicon Solar Cell，国海证券研究所表 8主流高效 PERC 电池技术中使用的表面钝化技术情况钝化手段类型位置原理不足制作方法 Al-BSF （铝背场）场效应钝化背面最内侧局部（ P 端）金属铝本身可作为掺杂剂，在电极烧结过程中部分进入硅衬底中形成 P/P 高低结，产生铝背场，阻碍电子靠近表面。铝掺杂浓度有限，增加俄歇复合，金属与半导体直接接触增加复合；只能用于 P 端烧结 SiNX 膜层化学钝化 / 场效应钝化双面最外层在制备过程中可引入大量的氢，在硅中迁移率高，可与悬挂键结合，与缺陷及杂质形成复合体，实现钝化作用；本身带正电荷，阻碍空穴靠近表面。不能直接用于 P 端表面（会增强复合）；与硅的晶格匹配性较差， SiNX/Si 界面缺陷较高 PECVD Al2O3膜层场效应钝化背面内层膜层中含有大量的固定负电荷，阻碍电子靠不能直接用于 N 端表面； PECVD 证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 19 /化学钝化（ P 端）近表面；可以存储大量氢原子，在退火时向硅中释放。 Al2O3/Si 界面缺陷较高或 ALD SiO2膜层化学钝化 / 场效应钝化正面内层（ N 端）膜层生长过程中氧原子与表面的硅结合，减少悬挂键，此外膜层致密度高，有利于与其他膜层叠层使用；含有固定正电荷，但密度不高，因此实际可以同时用于两端。热氧化选择性发射极（ SE）场效应钝化正面发射极中（ N 端）在发射极与金属电极接触的区域进行重掺杂，形成 N/N高低结，阻碍空穴靠近表面；此外也能起到降低接触区电阻率的作用重掺杂会带来俄歇复合一定程度的加强激光资料来源低成本产业化高效 PERC 电池技术研究，国海证券研究所降低光学损失为重要提效方法，电池结构方面仍有开发空间根据前述，光学损失是一类重要的电池效率损失来源。首先，研究表明在一般情况下光从空气中照射到未经处理的硅片表面时，反射率高达 30以上，造成极大的能量损失，目前产业里已普遍采用表面制绒结合减反射膜的方式来降低这个损耗。（ 1）表面制绒即将硅片受光面制作成粗糙的绒面，使光照射到硅片表面时，可以通过多次反射更多的进入的硅片内部。对于单晶硅而言，可以利用碱液在不同晶向上腐蚀速率的不同将表面制作成许多“金字塔”外观的绒面。（ 2）减反射膜在硅片受光面增加一层折射率比较大的薄膜层可以进一步增大对入射光的吸收。实际上，氮化硅（ SiNX）膜本身就是一种良好的减反射膜层，其折射率约为 2.1，且化学性能稳定。另一种降低光学损失的方法在于减少电池正面栅线的遮挡面积。减小栅线的宽度是一种直接的方法，但可能导致串联电阻的上升，因此需要同步增加栅线高度，对制作工艺提出了更高的要求。此外产业界也持续在电池结构方面进行探索。金属缠绕穿透（ MWT）是一种有代表性的尝试，它先对电池进行打孔处理，再将正面细栅线收集的电流引导利用孔洞中的电极金属引导到背面，从而消除遮光影响较大的正面主栅线。较早期的研究表明， MWT 电池可将 8的电极栅遮挡区降低到 5左右。更进一步，正面完全无栅线遮挡的背结接触类（ BC）电池实际已经问世较长一段时间。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 20 图 26硅片表面制绒与减反射膜作用原理图 27 MWT 电池结构外观资料来源激光背膜开窗对 MWT_PERC 太阳电池性能影响的研究，国海证券研究所资料来源 Silicon back contact solar cell configuration A path way towards higher efficiency ，国海证券研究所证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 21 2、 N 型向左 TOPCon 重兵先至， HJT 如箭待弦 N 型 TOPCon 和 HJT 为近年来最受关注的新兴高效电池技术代表，此前产业化的主要问题在于成本过高，经济性不足，但随着技术的不断进步，目前已开始步入成熟阶段。今年以来，组件端一体化龙头企业已陆续对前者启动大规模的投产和扩产行动，标志着 N 型技术电池进入规模化量产“元年”，而后者的规模量产也在加速推进。 2.1、 TOPCon 电池为钝化接触技术新兴代表，与现有产线兼容性较高 TOPCon 电池理论效率上限高，提出时间较短但发展迅速德国 Fraunhofer 研究所在 2013 年提出了隧穿氧化层钝化接触（ TOPCon）电池，这种电池利用 N 硅片作为衬底，在背面会先制作一层不足 2nm 的超薄二氧化硅（ SiO2）作为隧穿层，再在上面制作一层 20nm 左右掺磷的多晶硅薄膜（ poly- Sin），浓度较衬底更高，成为新一代高效光伏电池 1）由超薄隧穿氧化层和掺杂多晶硅层组合而成的结构（ SiO2/ poly-Sin）正是 TOPCon 电池的核心，可以实现对载流子的选择性收集，起到了关键的表面钝化作用。它的存在使得硅片界面处的能带发生向下弯曲，同时隧穿层还使得能带出现非对称性偏移，使得对电子的势垒低于对空穴的势垒，于是作为多子的电子可以比较容易地进行量子隧穿，空穴则很难通过，即使通过也还会受到由多晶硅层与硅基体的掺杂浓度差而产生的内电场阻挡，很难到达电极与硅片接触的界面发生复合。同时，研究也表明只有完整的 TOPCon 结构才能形成较好钝化效果。 2）近几年的研究发现 TOPCon 电池背面还存在“针孔”效应，即在电池制作过程中，局部的 SiO2 隧穿层在高温下发生分解，出现了一些可以让载流子直接传输到多晶硅层的微小“孔洞”，从而带来了良好的导电率。 3） TOPCon 电池背面为全域钝化，金属电极与硅基材料并不直接接触，同时载流子也可以在硅片内部直接通过氧化层进行一维纵向传输，相比局部直接接触的 PERC 电池，不仅降低了接触电阻，还避免了载流子二维传输过程中引起的体复合，进一步降低了串联电阻，提升了填充因子和转换效率。 4） TOPCon 电池在结构上背面可以透光，直接具备良好的双面发电能力，做成组件后的双面率普遍能达到 80以上，而 PERC 仅 70左右，带来更多发电量增益。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 22 图 28 TOPCon 电池结构及背面钝化接触提效原理资料来源正泰新能源、东方日升、英利能源，国海证券研究所凭借先进的钝化技术， TOPCon 电池在首次提出时就能达到 23.7的效率，开路电压达 700mV，填充因子达 82。事实上，根据选择性接触理论的研究推算，双面钝化结构的 TOPCon 电池的最高理论转换效率可达到 28.7，接近晶硅电池的上限，也略为高出 HJT 电池的 28.5，而 PERC 电池仅为 24.5，即便是仅进行背面钝化， TOPCon 电池的理论效率也可以达到 27.1。图 29利用不同的选择性钝化技术进行组合后的电池理论转化效率资料来源 On the limiting efficiency for silicon heterojunction solar cells，国海证券研究所从实验室研发情况来看，近年来业内领先企业和知名研究机构都已能很好地将 TOPCon 电池效率开发到 25以上，今年以来，天合、晶科接连刷新大面电池记录，目前已经能达到 25.7，而在相对容易达到更高效率的小面积电池方面，德国 ISE 在 2019 年已突破了 26.0的水平。表 9近年 TOPCon 电池实验室研发效率记录研发机构转换效率Eff 开路电压 VocmV 短路电流密度 JscmA/cm2 填充因子 FF 电池面积 cm2 时间晶科 25.70 大面积 2022 天合 25.50 大面积 2022 晶科 25.41 719.1 42.24 83.7 235.79 2021 中来 25.40 330.15 2021 证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 23 隆基 25.19-P 型 242.97 2021 隆基 25.21 721.6 41.64 83.9 242.97 2021 晶科 24.90 712.8 41.68 83.8 235.8 2021 晶科 24.40 713.2 41.47 82.5 267.50 2020 阿特斯 23.81 708.7 40.88 82.3 246.44 2020 天合 24.58 716.8 40.57 84.5 244.62 2019 Fraunhofer 24.50 713 41.4 83.1 100 2017 Fraunhofer 25.80 4.0 2021 中科院宁波 25.53 700.7 43.04 84.6 4.0 2020 ISE 26.00 732.3 42.05 84.3 4.0 2019 Fraunhofer 25.80 724 42.9 83.1 4.0 2017 ISE 25.80 724.1 42.87 83.1 4.0 2017 资料来源晶科能源、天合光能、英利能源等相关资料，国海证券研究所 TOPCon 电池与主流 PERC 产线兼容性强，有利于产业化推广 TOPCon 与 PERC 电池在结构方面一定的相似性也带来了设备和工艺上的相容性。前者的正面与后者的背面膜层及金属化方式一致，两面最外侧也都是氮化硅减反钝化层，前道的清洗制绒工艺也相同。二者工艺与产线的差异点主要在于 1） TOPCon 增加了制作隧穿氧化层和多晶硅核心结构的工艺设备，具体又与细分技术路线有关，一般会增加 LPCVD 或 PECVD 设备，并配套扩散或退火炉， 2）衬底硅片导电型变为 N 型后，电池前表面由磷扩散变为硼扩散，工艺会有所调整但设备不变， 3） TOPCon 背面不需再进行激光开槽，多晶硅层本身具备导电性可将载流子传输给电极， 4）正面制作选择性发射极 SE 的工艺尚未完全成熟，厂家可能会选择预留。图 30 TOPCon 与 PERC 技术与工艺对比资料来源中科院宁波所、拉普拉斯、理想晶延、北方华创等，国海证券研究所注此处为 TOPCon 工艺中相对主流的路线产线方面的兼容性成为 TOPCon 电池在产业化推广时的一项重要优势，特别是在当前行业里存量 PERC 产能大量存在的情况下，只需对产线进行升级即可，投证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 24 入也比新建产线小不少，因此原有企业也更有动力在技术上进行投入和突破。图 31 TOPCon 工艺增加的部分核心设备及载具资料来源拉普拉斯、北方华创、理想晶延，国海证券研究所 2.2、组件端龙头引领， TOPCon 进入规模化量产元年，溢价下经济性初现行业老玩家引领，深入布局企业众多。 TOPCon 电池的优势和潜力近年来吸引了大量企业进行产业化研发投入，目前总体由行业内的原有资深企业主导，但也有部分新兴企业大力投入，并持续取得重要突破。目前来看，业内领先企业的研发效率均已能达到 25以上，量产线效率也基本突破 24.5。产能方面，根据我们统计目前行业里已经在建和筹建中的新产能有大约 183GW，也已有龙头企业已建成超 10GW 的大规模量产线，其他企业也在快速推进，预计随技术的不断成熟、终端经济性的体现，新规模化产能的建设还将加速，包括部分已有新电池扩产计划，但尚未决定具体技术路线的企业，以及拥有大量待升级存量 PERC 产能的企业，都有望快速跟进。表 10主要 TOPCon 相关电池企业产业化进展情况公司研发效率（）量产效率（）现有产能（ MW）在建筹建（ MW）产能规划详情晶科能源 25.7 24.8 16000 110008000 尖山二期 11GW6 月启动；合肥二期 8GW 筹备中；年底量产效率达 25 天合光能 25.5 24.5，最高 25.5 500 8000（ TOPCon） 10000（技术待定）宿迁 8GW 项目 4 月启动； 6 月西宁新能源产业园项目正式开工建设，含 10GW 电池晶澳科技 24.8 以上 100 1130010000 宁晋 1.3GW 预计近期投产，曲靖 10GW 于 7 月开工，扬州 10GW 筹备中； 22 年底左右建成 6.5GW。隆基 25.2 试验线阶段通威 24.5 1000 32000 （技术未明确） 1GW 中试线 21 年投产，眉山新电池一期16GW 预计 23 年底投产，剩余择机启动阿特斯 23.6-23.8 200 200MW 中试线建设中润阳 24.3 10000 拟签署 10GW 量产项目投资协议并推动中来 25.4 24.5 7600 40008000 山西一期后续 4GW 及二期 8GW 将继续推动一道 25.5 24.6 6000 1400010000 预计 22/23 年底 N 型产能达到 20/30GW 证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 25 东方日升 24.0 500 试验线阶段协鑫集成 24.5 50005000 1 月变更募集资金用于乐山 10GW 一期（ 5G）正泰新能源 24.8 12000 海宁 12GW 电池项目于 6 月底正式签约钧达（捷泰） 24.5 80008000 滁州一期 8GW 于 6 月底调试，二期择机启动亿晶光电 24.1 工艺上初步完成了硼扩、去绕镀工艺的试验聆达（嘉悦） 5000 金寨嘉悦二期 5.0GW TOPCon 电池项目进展将视行业一线企业技术路线的选择情况推进中利腾晖 24.3 研发投入阶段无锡尚德 24.5 2000 今年 1 月无锡 2GW 投产中清集团 2000 （含 TOPCon） 3000 （含 TOPCon）新沂一期 2GW 已于 21 年 9 月投产，二期 3GW 预计于今年 6 月底前投产；江苏潞能 1000 张家港 1GW 项目于 21 年 3 月开工，预计22 年底投产大恒能源 3000 3GW 电池项目 7 月 1 日与安徽巢湖经开区管签约，预计 2023 年春节后全面投沐邦高科 10000 梧州 10GW 电池生产基地项目与政府签约国电投 23.7 400 韩华 23.8 500 REC 23.8 150 合计约 37GW 约 183GW 资料来源晶科能源、天合光能等公司公告、 PVinfolink 等，国海证券研究所晶科能源率先扛起 TOPCon 规模化量产大旗，天合、晶澳接踵而至（ 1）晶科能源作为全球四大组件一体化龙头之一，于去年 11 月推出使用 N 型 TOPCon 电池的组件产品 Tiger Neo，公司近年间在 TOPCon 技术上的投入相对笃定，并快速取得突破，多次打破转化效率世界纪录，今年 4 月以 25.7的效率再次刷新纪录，量产线效率也达到 24.5以上。在规模化产能建设方面，晶科目前已经拥有 16GW 的 TOPCon 的产能，正在建设和筹备的新产能预计达 19GW，大步走在行业之前。公司 2019 年就已建立了 900MW 中试线，去年开始建设海宁尖山和安徽合肥两大生产基地，一期项目各 8GW，均在 Q1 时投产，目前已满产，同时公司于 6 月底启动了尖山 11GW 二期项目，合肥的二期电池项目也已经在筹备中。在市场推广方面，今年以来晶科 TOPCon 组件已经至少 7 次中标央国企组件招标项目，成为 N 型电池元年的先行者。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 26 图 32晶科能源多次打破 N 型电池效率世界纪录图 33晶科能源 TOPCon 技术组件产品资料来源晶科能源资料来源晶科能源，国海证券研究所（ 2）天合光能方面，公司早在 2015 年就已经开始了 TOPCon 电池的研发， 2019 年就发布了采用此电池技术的组件产品 i-TOPCon，后中试线规模达 500MW。今年 3 月，天合国家重点实验室宣布其 210 大尺寸 TOPCon 电池最高效率达到 25.5，创造了新的大尺寸世界纪录，量产线效率也在 24.5以上。规模化产能方面，天合于今年 4 月启动了宿迁 8GW TOPCon 电池项目，预计年内实现投产，而 6 月新开工的西宁产业园中规划有 10GW 的 N 型电池产能，在全行业推广顺利的情况下较大可能继续采用 TOPCon 路线。（ 3）晶澳科技方面，公司在 5月发布了 DeepBlue 4.0 X组件，采用名为“ Bycium 倍秀”的 TOPCon 电池，量产效率可达到 24.8以上。实际上，公司在 2020 年时 TOPCon电池的效率已能接近 24。规模化产能方面，而宁晋 1.3GW TOPCon 电池产能预计将在近期实现投产，到年底左右预计公司将拥有 6.5GW 产能。此外，公司分别在 5、 6 月分别公布了曲靖和扬州两个 10GW 新电池项目。（ 4）另外，电池龙头通威股份 4 月初也公布了 32GW 高效晶硅电池新项目，将分两期建设，尚未明确技术，由于公司在 TOPCon、 HJT 等新电池领域都有不少投入，若 TOPCon 技术产业化推广顺利，则可能会有较大比例选择这种技术路线，而公司的存量电池产线也有望批量化进行改造。中来、一道等新兴电池组件企业同样大步迈向规模化产能建设（ 1）中来股份为组件背板行业龙头， 2019 年公司开始大力对新型电池及组件业务进行研发布局，选定 TOPCon 技术路线，当年便实现量产效率 23.5，当前自主研发的 TOPCon2.0 电池量产转换效率也可达到 24.5，采用创新性的 POPAID 工艺路线，目前已累计出货 5GW 的 TOPCon 组件产品。产能方面，公司目前已经建成约 7.6GW，其中泰州基地共有 3.6GW 的产能，同时山西 16GW 电池项目处于持续建设中，一期 8GW 中的 4GW 已于今年 6 月底投产。（ 2）一道新能源于 2018 成立，为发展迅速的新兴电池组件企业代表。公司在创立之初便以 N型技术作为布局核心，目前 TOPCon电池实验效率可达 25.5，量产效率也超过 24.6。公司 2019 年已建成 1.2GW 的 TOPCon 产能，到 2021 证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分 27 年底达到 6GW，按规划预计 2022/23 年底将达到 20/30GW。近期，公司 N 型组件中标央企华能集团项目，已正式签约，并向市场推出“ DAON”品牌 3 个系列高效 N 型组件新品。图 34中来 TOPCon 电池技术组件图 35一道新能“ DAON”品牌 N 型高效组件资料来源中来股份资