[Table_Title] 研究报告 Research Report 15 Aug 2023 光伏电池宏观报告中国宏观 China Macro 光伏电池的技术迭代-P 型舞台即将落幕，N 型时代刚刚拉开序幕 The Technology Iteration of PV Cells - P-type Stage is coming to an end, and the N-type era has just begun 杨斌 Bin Yang bin.yang@htisec.com [Table_yemei1] 观点聚焦 Investment Focus [Table_summary] (Please see APPENDIX 1 for English summary) 光伏新增装机量一路高歌，光伏电池市场占有主导逐渐从 P 转向更高效的 N 型。7 月 19 日，国家能源局发布 1-6 月份全国电力工业统计数据，1-6 月光伏新增装机 78.42GW，同比增长 153.95%。今年 6 月新增光伏 17.21GW，同 比增长 140%。我们预计光伏新增装机规模在下半年延续并有望超越上半年的装机进程，随着光伏产业链上游波动 下趋、硅料价格企稳回升以及行业已逐步出清库存并调升开工率，预计在三季度组件排产逐月提升，并有望在四 季度迎来光伏新增装机量集中爆发，2023 全年光伏新增装机有望突破 170GW。我们认为 1-6 月装机量高增速主要 系：年初组件价格下行，国内部分项目在满足回报率要求后随即启动，刺激了装机的高速增长。 截至目前，以 PERC 技术为主的 P 型光伏产品仍占市场主导地位，但 PERC 技术面临降本增效的瓶颈。N 型光伏电池技术因其转化 效率高、发展迅速，逐渐成为替代 P 型光伏技术的新一代主流技术。 N 型电池制备技术路径多于 P 型，多条线路并行，持续打造产品差异化。P 型电池和 N 型电池的主要制备过程不同 在于 P 型硅片是在硅料中掺杂硼元素制成；N 型硅片是在硅材料中掺杂磷元素制成，使其具有额外的自由电子。在 技术路径方面，P 型电池主要包括常规铝背场电池（BSF）和钝化发射极和背面电池（PERC）； N 型电池的制备技 术主要包括隧穿氧化层钝化接触电池（TOPCon）、本征薄膜异质结电池（HJT）、背电极接触电池（XBC）、以及 基于 XBC 技术开发的 IBC、ABC、HPBC 等电池。TOPCon 和 HJT 凭借更为成熟的制备技术成为 N 型电池的主流，而 XBC 电池依靠更加美观的外形，更适用于户用场景以及 BIPV 等分布式市场。 N 型电池技术优势凸显，更高的光效转换率使其逐步取缔目前 P 型电池的垄断地位。近几年，我国光伏电池制造业 技术发展进程不断提速，商业化产品效率平均每年提升 0.3%-0.4%。据中国光伏行业，2022 年规模化生产的 P 型单 晶电池均采用 PERC 技术，平均转换效率达到 23.2%，已逼近 P 型单晶硅 PERC 电池理论转换效率极限的 24.5%，同 时，N 型电池更高的转换效率优势进一步凸显。N 型电池通过电子导电，且对铜、铁等金属杂质有较高的容忍度， 少子寿命比 P 型硅片少子寿命高，没有硼氧复合体带来的光衰，因此光电转换效率更高。截至 2022 年，N 型 TOPCon 电池平均转换效率达到 24.5%，HJT 电池平均转换效率达到 24.6%，XBC 电池平均转换效率达到 24.5%。 以 TOPCon 电池技术为主力，电池行业开启新一轮新技术扩产周期。HJT 与 TOPCon 是目前 N 型电池技术中产业化 进程推进相对较快的两类，据 InfoLink 统计，截至 22 年底，TOPCon 和 HJT 组件 落地产能分别达到 81GW 和 13GW， 产能已颇具规模，而组件出货方面也分别达到约 16GW 和 3GW，以及 1GW 的 XBC 出货，2022 年 N 型总出货已经 达到约 20GW，N 型组件总出货占比已经达到约 7%。截至 23 年 2 月，高效电池技术的规划产能已突破 1100GW， 其中超过 850GW 的新增产能选择 TOPCon 技术，使其成为 N 型电池中关注度最高且发展最为迅速的技术。我们预 计，2023 年 N 型电池产能将会大规模落地投产，同时材料、设备和工艺等配套一体化技术也在进一步开发和提 升，匹配 N 型光伏技术发展的需求。随着 N 型单晶硅片生产规模的扩大和技术的进步，两者之间的生产成本将会 越来越接近。 N 型光伏产品会快速占领市场，我们预计将于 2024 年迎来出货量井喷式增长。 投资建议： 在生产端，建议关注各技术线路龙头企业 —ABC：爱旭股份，IBC：Maxeon ，HPBC：隆基绿能； TOPCon：晶澳科技、天合光能，HJT：东方日升、华晟新能源。在材料端，建议关注低温银浆：帝科股份、聚和材 料。 风险提示：光伏行业政策发生变化，N 型技术迭代和需求不及预期，效率提升进度不及预期，材料降本不及预 期，产能落地不及预期，行业竞争加剧，原材料价格波动大，投资过剩等。 [Table_yejiao1] 本研究报告由海通国际分销，海通国际是由海通国际研究有限公司，海通证券印度私人有限公司，海通国际株式会社和海通国 际证券集团其他各成员单位的证券研究团队所组成的全球品牌，海通国际证券集团各成员分别在其许可的司法管辖区内从事证 券活动。关于海通国际的分析师证明，重要披露声明和免责声明，请参阅附录。(Please see appendix for English translation of the disclaimer) [Table_header1] 中国宏观 目录 1. N 型电池多种制备路线共行，TOPCon 逐步成为市场主导 ..................... 3 1.1 制备工序复杂，但与 P 型电池产线兼容性较好。 .................................. 3 1.2 多条技术路线并行，良率提升任重而道远。 .......................................... 4 1.3 TOPCoN 已经证实其已经具备和 PERC 相当甚至更佳的盈利能力......... 5 1.4 2023 年电池技术百花齐放，TOPCon 率先落地 ...................................... 7 2. HJT 电池现阶段成本更高，中长期增效空间更广阔 ............................. 10 2.1 制备工序简洁，转化效率有更高的成长性。 ........................................ 10 2.2 HJT 现阶段非硅成本欠缺经济性，关注中长期降本增效。 ................. 12 2.3 HJT 性能优势得到市场验证，扩产速度逐步加快 ................................. 15 3. XBC 电池更具多样化，率先应用分布式场景........................................ 16 3.1 XBC 电池工艺作为“平台技术”，具备较好的工艺升级窗口 ................. 16 3.2 XBC 工艺优势凸显，但其技术壁垒和设备成本是当前的“两座大山” . 17 3.3 XBC 行业龙头发展方向已经明确，深入打造其产品差异化竞争力..... 18 4. 钙钛矿电池短期内发展受限，关注其长期经济性 ................................ 21 4.1 钙钛矿电池理论转换效率更高，但制约其提效的局限性同样明显 .... 21 4.2 钙钛矿未来发展发方向明朗，逐步向大面积组件效率提升过度 ........ 22 15 Aug 2023 2 [Table_header2] 中国宏观 1. N 型电池多种制备路线共行，TOPCon 逐步成为市场主导 1.1 电池制备工序复杂，但与 P 型电池产线兼容性较好。 TOPCon 电池极限转换效率为 28.7%优于 HJT 电池，其电池结构为 N 型硅衬底电 池，正面采用氧化铝和氮化硅电解质层来钝化 P+硼扩散发射极，在背面制备一层超薄 氧化硅是其核心特点，利用量子隧穿效应，可允许多子隧穿而阻挡少子透过，然后再 沉积一层无需开孔的掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合 和金属接触复合，在掺杂层之间，载流子形成快速输运能力，使得电阻损失减少、载 流子复合率降低，并且可通过激光掺杂、高阻密栅、低 Poly 膜层和钝化膜层优化等手 段进一步提升效率。同时，TOPCon 未来可与 BC 技术结构形成 TBC 或向 SCPC、TSiX 电 池升级打开转换效率天花板。TOPCon 电池与 PERC 电池工艺兼容性好，可在传统 PERC 工艺上叠加，但生产工序环节更多，步骤达 12-13 步，比单晶 PERC 工序多出 3-4 个步 骤 ， 分 别 是 沉 积 隧 穿 氧 化 层 （ 超 薄 SiO2 ， 1~2nm ） 、 沉 积 本 征 多 晶 硅 钝 化 层 （60~100nm）、磷注入、附加的扩散工艺或清洗。 图 1：TOPCon 电池基本结构 图 2：TOPCon 电池基底及膜层拆分 资料来源：Solar Energy，HTI 资料来源：晶科能源 N 型 TOPCon 组件产品白皮书、HTI 表 1：2022-2030 年各种电池技术平均转换效率变化趋势 电池分类 2022 年 2023 年 BSF P 型多晶黑硅电池 19.50% 19.70% PERC P 型多晶黑硅电池 21.10% 21.30% PERC P 型铸锭单晶电池 22.50% 22.70% 22.70% P 型单晶 PERC P 型单晶电池 23.20% 23.30% N 型单晶 TOPCon 单晶电池 24.50% HJT 电池 XBC 电池 P 型多晶 2024 年 2025 年 2027 年 2030 年 23.40% 23.50% 23.60% 23.70% 24.90% 25.20% 25.40% 25.70% 26.00% 24.60% 25.00% 25.40% 25.70% 25.90% 26.10% 24.50% 24.90% 25.20% 25.60% 25.90% 26.10% 资料来源: CPIA，HTI 15 Aug 2023 3 mNxOmOrRyRsRoQqOoRpMqP