光伏設(shè)備行業(yè)投資手冊：技術(shù)迭代催生設(shè)備需求

1、中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日目錄光伏電池迎來“技術(shù)革命”，產(chǎn)能結(jié)構(gòu)邁向高端化. 4光伏電池是典型的“技術(shù)驅(qū)動型”行業(yè). 4光伏發(fā)電的基本原理. 4傳統(tǒng)光伏電池的制備流程. 5光伏電池技術(shù)的改進(jìn)都是圍繞著轉(zhuǎn)換效率的提升進(jìn)行的. 7PERC 在眾多技術(shù)路線中脫穎而出. 9單晶 VS 多晶：金剛線切片技術(shù)帶來單晶硅革命. 9P 型技術(shù) VS N 型技術(shù)：目前 P 型占主導(dǎo)，未來 N 型有望引領(lǐng)新一輪技術(shù)熱潮. 9為什么 PERC 技術(shù)能夠脫穎而出？ . 12技術(shù)迭代引領(lǐng)新一輪設(shè)備投資. 15一代技術(shù)，一代設(shè)備. 15詳解 PERC 電池生產(chǎn)設(shè)備. 15PERC 設(shè)備市場空間達(dá)百億，

2、2019 年將高速增長. 16大部分關(guān)鍵設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化 . 18PERC+和 N 型電池的設(shè)備介紹. 19關(guān)注技術(shù)實(shí)力領(lǐng)先的設(shè)備企業(yè). 21相關(guān)上市公司梳理. 21風(fēng)險. 21請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明2中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日圖表圖表 1: 晶體硅光伏電池產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)示意圖. 4圖表 2: P 型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體示意圖 . 5圖表 3: 光伏發(fā)電原理示意圖. 5圖表 4: AL-BSF 電池流程示意圖. 6圖表 5: AL-BSF 電池分層結(jié)構(gòu). 7圖表 6: 影響光伏電池轉(zhuǎn)換效率的因素. 8圖表 7: 多晶硅與單晶硅市場價格變動情況. 9圖表 8:

3、 多晶硅與單晶硅市場份額變動情況. 9圖表 9: P 型硅片與 N 型硅片價格差逐步縮小. 10圖表 10: 光伏電池技術(shù)路線圖. 11圖表 11: 各類光伏電池生產(chǎn)技術(shù)概況. 11圖表 12: 各類光伏電池生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)換效率. 11圖表 13: 傳統(tǒng)鋁背場（Al BSF）電池和 PERC 電池的結(jié)構(gòu)對比. 12圖表 14: 各類光伏電池技術(shù)產(chǎn)量份額. 12圖表 15: 單晶 PERC 效率記錄. 13圖表 16: 各類電池片技術(shù)成本效益對比. 14圖表 17: N 型電池市場份額預(yù)測. 14圖表 18: N 型電池片各種技術(shù)路徑占比. 14圖表 19: PERC 電池生產(chǎn)設(shè)備示意圖. 15圖表

4、 20: PERC 電池生產(chǎn)設(shè)備的用途及生產(chǎn)商. 16圖表 21: 隆基新建產(chǎn)線設(shè)備采購計劃. 16圖表 22: 在建和擬建 PERC 產(chǎn)能規(guī)模統(tǒng)計. 17圖表 23: 設(shè)備投資市場空間測算. 17圖表 24: PERC 工藝主設(shè)備分設(shè)備拆分. 18圖表 25: 各類設(shè)備市場空間測算. 18圖表 26: PERC+技術(shù)所需設(shè)備與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程. 19圖表 27: N 型電池生產(chǎn)所需設(shè)備與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程. 19圖表 28: 中來股份年產(chǎn) 2.1GW N 型單晶雙面太陽能電池項(xiàng)目設(shè)備采購列表. 20圖表 29: 中來股份年產(chǎn) 1.5GW N 型單晶雙面 TOPCon 電池項(xiàng)目設(shè)備采購列表. 20圖表 30

5、: 各公司研發(fā)支出總額占營業(yè)收入比例. 21圖表 31: 各公司專利數(shù)量及構(gòu)成. 21圖表 32: 光伏設(shè)備相關(guān)企業(yè)估值表. 21請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明3中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日光伏電池迎來“技術(shù)革命”，產(chǎn)能結(jié)構(gòu)邁向高端化光伏電池是典型的“技術(shù)驅(qū)動型”行業(yè)技術(shù)的升級迭代是光伏電池發(fā)展的主要推動力。光伏產(chǎn)業(yè)鏈按順序來說包括硅料制造， 硅片生產(chǎn)、電池片生產(chǎn)、光伏組件制造和最終的光伏發(fā)電系統(tǒng)。每個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)都有數(shù) 十家企業(yè)參與競爭，因此提升效率和降低成本是企業(yè)永恒的追求，而背后最核心的推動 力就是技術(shù)的升級迭代。圖表 1: 晶體硅光伏電池產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)示意圖資料來源：

6、Solar Energy，中金公司研究部光伏發(fā)電的基本原理產(chǎn)生電流通常需要兩個條件，首先要產(chǎn)生自有電子，其次自有電子要定向移動。 自由電子的生成：通過摻雜微量元素增加載流子濃度。純凈的、不含其它雜質(zhì)的半 導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體，在室溫下，本征半導(dǎo)體共價鍵中的價電子獲得足夠的能量， 掙脫共價鍵成為自由電子，在原位留下一個空穴，這種產(chǎn)生電子-空穴對的現(xiàn)象稱為 本征激發(fā)。本征半導(dǎo)體中因而也存在兩種載流子，分別是帶負(fù)電的自由電子和帶正 電的空穴。由于本征材料是電中性的，所以自由電子數(shù)量等于空穴的數(shù)量。雖然本 征半導(dǎo)體中有兩種載流子，但是本征載子濃度很低，導(dǎo)電能力差，為了增加載流子 的濃度，往往在本征半導(dǎo)體

7、中摻入微量元素。1）N 型半導(dǎo)體是指摻入五價元素的半 導(dǎo)體，如磷和砷。摻入五價元素后，五價原子中只有 4 個價電子能與周圍 4 個硅原子中的價電子形成共價鍵，而多余的 1 個價電子因無共價鍵束縛而成為自由電子。 在 N 型半導(dǎo)體中，自由電子是多數(shù)載流子（多子），主要由摻雜元素提供，而空穴 是少數(shù)載流子，一般由熱激發(fā)而成。2）P 型半導(dǎo)體是指摻入三價元素的半導(dǎo)體，如 硼和鎵。因?yàn)槿齼r原子在與硅原子形成共價鍵時，缺少一個價電子而在共價鍵中形 成一個空穴。在 P 型半導(dǎo)體中，空穴是多數(shù)載流子，主要由摻雜元素提供，而自由 電子是少數(shù)載流子，由熱激發(fā)提供。硅礦石硅料電池硅片硅塊硅碇光伏組件光伏發(fā)電系統(tǒng)請

8、仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明4中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日圖表 2: P 型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體示意圖資料來源：Solar Energy，中金公司研究部傳統(tǒng)光伏電池的制備流程我們以傳統(tǒng) Al-BSF（鋁背場）電池的生產(chǎn)流程為例，介紹光伏電池生產(chǎn)的一般流程，主 要包括 7 道環(huán)節(jié)：制絨清洗、擴(kuò)散制結(jié)、刻蝕和去磷硅玻璃、制備減反射膜、絲網(wǎng)印刷、 燒結(jié)和分選。 清洗：切割后的硅片表面通常存在一層 1020 微米厚的切割損傷層，需要通過堿性 溶液或酸性溶液進(jìn)行去除。經(jīng)過清洗后的硅片，進(jìn)入制絨環(huán)節(jié)。制絨方法包括機(jī)械 刻槽法、反應(yīng)離子刻蝕法和化學(xué)腐蝕法，生產(chǎn)中大多采用化學(xué)腐蝕法，

9、即通過加入 特定化學(xué)溶液腐蝕硅片表面，形成不規(guī)則的絨面。單晶硅通常用堿性溶液進(jìn)行處理， 形成倒金字塔的絨面；多晶硅通常用酸性溶液處理，在表面形成孔狀絨面。資料來源：Solar Energy，中金公司研究部 自由電子的定向移動：P-N 結(jié)形成內(nèi)電場，在光照激發(fā)下自由電子在電場力作用下 定向移動。1）內(nèi)建電場的形成。如果將 N 型和 P 型半導(dǎo)體緊密接觸，則在接觸面 就會形成特殊的薄層，稱之為 P-N 結(jié)。由于 P 型半導(dǎo)體空穴濃度較高，而 N 型半導(dǎo) 體自由電子濃度較高，于是在交界處會產(chǎn)生擴(kuò)散運(yùn)動，N 型區(qū)的自由電子向 P 型擴(kuò) 散，與 P 型區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，N 型區(qū)中失去電子的磷元素就帶上了

10、正電，P 型區(qū) 的硼元素得到電子則帶上負(fù)電，因此在交界處形成了內(nèi)建電場。在電場作用下，電 子又會從 P 區(qū)向 N 區(qū)進(jìn)行漂移，當(dāng)擴(kuò)散運(yùn)動和漂移運(yùn)動達(dá)到平衡時，交界處形成的 一定厚度的空間電荷區(qū)稱之為 P-N 結(jié)。2）光照的激發(fā)和內(nèi)建電場的綜合作用下，自 由電子發(fā)生定向移動，產(chǎn)生電流。當(dāng)光照射在 P-N 結(jié)上時，P-N 結(jié)甚至其他地方的 電子受到激發(fā)成為自由電子，這些自由電子在內(nèi)建電場的作用下開始定向移動，從 而產(chǎn)生電流。圖表 3: 光伏發(fā)電原理示意圖入射光P區(qū)PN結(jié)自由電子空穴N區(qū)電流V請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明5中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日 擴(kuò)散制結(jié)：在擴(kuò)散制結(jié)環(huán)

11、節(jié)，硅片被放在擴(kuò)散爐的石英容器內(nèi)，在高溫下使用氮?dú)?將三氯氧磷溶液（POCl3）帶入容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，摻雜物質(zhì)通過硅原子之間的空隙向 硅片內(nèi)部滲透擴(kuò)散，形成 P-N 結(jié)。 刻蝕：由于在擴(kuò)散制結(jié)環(huán)節(jié)中，硅片的表面和邊緣也會被擴(kuò)散上磷，導(dǎo)致 P-N 結(jié)的 正面收集到的電子會沿著邊緣有磷的區(qū)域流到 P-N 結(jié)的背面，導(dǎo)致短路。因而，擴(kuò) 散制結(jié)后的硅片須經(jīng)過刻蝕，借此除去硅片邊緣的 P-N 結(jié)和磷硅玻璃層，防止出現(xiàn) 短路的情況。 減反射膜沉積：經(jīng)以上處理后的硅片，往往會經(jīng)過 PECVD 設(shè)備（等離子體增強(qiáng)化學(xué) 氣相沉積）的處理，在硅片表面形成一層減反射膜來減少太陽光的反射。一般光伏電池完成以上非金屬工藝

12、環(huán)節(jié)后，將直接進(jìn)入金屬工藝環(huán)節(jié)，也就是印刷電極 和燒結(jié)。 電極印刷：電極印刷的工藝包括絲網(wǎng)印刷、激光刻槽埋柵、蒸鍍工藝等，其中絲網(wǎng) 印刷工藝是成本最低也是應(yīng)用最為普遍的一種。 燒結(jié)：完成電極印刷后須進(jìn)行燒結(jié)，以促使金屬電極與半導(dǎo)體襯底接觸時形成歐姆 接觸。為形成良好的歐姆接觸，在電極印刷環(huán)節(jié)，需要注意硅片、漿料、摻雜濃度 等工藝的優(yōu)化，燒結(jié)環(huán)節(jié)則需要對燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間和升降溫速率加強(qiáng)把控。分選：完成燒結(jié)后的電池片需經(jīng)分選機(jī)的檢測，達(dá)到分檔的目的。圖表 4: AL-BSF 電池流程示意圖資料來源：Taiyang News，中金公司研究部入射光P區(qū)PN結(jié)自由電子空穴N區(qū)電流V未處理的硅片減反射膜

13、沉積電極印刷電池片燒結(jié)制絨清洗擴(kuò)散制結(jié)刻蝕分選請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明6中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日圖表 5: AL-BSF 電池分層結(jié)構(gòu)資料來源：Taiyang News，中金公司研究部光伏電池技術(shù)的改進(jìn)都是圍繞著轉(zhuǎn)換效率的提升進(jìn)行的評價光伏電池性能優(yōu)劣最重要的指標(biāo)是轉(zhuǎn)換效率，也就是光伏電池的最大輸出功率和太 陽入射光功率的比值。要理解電池技術(shù)的改進(jìn)路線，就必須先了解影響轉(zhuǎn)換效率的因素 有哪些，因?yàn)橐磺械募夹g(shù)改進(jìn)都是為了解決效率損失問題。影響光伏電池轉(zhuǎn)換效率的因素主要包括光學(xué)損失和電學(xué)損失。 光學(xué)損失：1）太陽光被反射造成的損失。當(dāng)太陽光照射到電池表面時，一部分

14、光被 硅片吸收，但還有相當(dāng)一部分光被反射，造成了效率的損失。因此減少太陽光反射 可以提高電池效率；2）太陽光被遮擋造成的損失。電池的表面有金屬柵線電極，會 遮蔽部分陽光造成損失，普通光伏電池的正面遮光面積一般在 7%左右。因此減少遮 光損失可以提高效率并且降低銀漿的用量。 電學(xué)損失：1）少子壽命。少子壽命指代少子的平均生存時間，也就是光生電子和空 穴從在半導(dǎo)體中產(chǎn)生到其消失的時間。對于光伏電池來說，少子壽命越長，電池效 率越高。減少電子和空穴的復(fù)合可以增加少子的壽命。2）電阻較大。電池內(nèi)部的電 阻包括串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻。串聯(lián)電阻為硅片基體電阻、擴(kuò)散方塊電阻、柵線電阻 和燒結(jié)后的接觸電阻之和。其

15、中柵線電阻主要靠絲網(wǎng)印刷參數(shù)決定，主要是柵線的 清晰度和高寬比，柵線越寬，電阻越小，但遮光面積也越大。接觸電阻主要看燒結(jié) 工藝。此外，考慮到一定的光照下產(chǎn)生的電流是一定的，但如果電池的邊緣刻蝕沒 刻斷或者體內(nèi)有雜質(zhì)形成復(fù)合中心的話，就會引起電流的分流，導(dǎo)致穿過 P-N 結(jié)的 電流減少，相當(dāng)于與結(jié)區(qū)并聯(lián)了一個電阻，并聯(lián)電阻越大，電池效率越高。如果出 現(xiàn)以下情況，并聯(lián)電阻會變小，如硅片雜質(zhì)過多，硅片邊緣刻蝕不徹底，背面鋁漿 印刷過程中污染了正面，導(dǎo)致 P-N 結(jié)燒穿等。針對以上影響因素，電池生產(chǎn)發(fā)明了諸多提高電池效率的方法。 如何減少光學(xué)損失：1）制絨。通過在硅表面形式絨面，對光進(jìn)行多次反射來減少

16、反 射造成的損失；2）減反射膜。減反射膜可以使入射光的各級反射相互間干涉從而互 相抵消，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)生在制絨環(huán)節(jié)之后，通常使用 PECVD 設(shè)備在硅片表面沉積 一層氮化硅，不僅可以減少反射，同時可以減少表面的載流子復(fù)合，提高少子壽命。 3）改進(jìn)柵線形狀。由于金屬柵線不能透光，因此應(yīng)該盡量減少金屬柵線的遮擋，所 以一般將金屬柵做成指狀或者網(wǎng)狀。 如何減少電學(xué)損失：1）增加少子壽命：可以通過沉積鈍化層、建立背電場和淺結(jié)設(shè) 計來實(shí)現(xiàn)。鈍化層可以減少載流子的復(fù)合，一般用氧化硅、原子氫等進(jìn)行鈍化。而 背電場則是通過在電池背面建立內(nèi)電場，從而減少復(fù)合率，提高開路電壓。在 P 性 電池的工藝下，一般在背面

17、印刷鋁背場，背面高摻雜鋁的區(qū)域與 P 型基區(qū)構(gòu)成 P+-P 高低結(jié)，產(chǎn)生內(nèi)建電場，方向與 P-N 結(jié)方向一致，從而使載流子受到加速，減少了 復(fù)合。此外，淺結(jié)設(shè)計，也就是指通過低濃度摻雜來實(shí)現(xiàn) P-N 結(jié)深小于 0.3 微米，請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明7中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日可以顯著降低硅片表面的載流子復(fù)合。2）降低電阻。如在金屬柵線和硅片的接觸面 進(jìn)行高濃度摻雜來降低接觸電阻，從而降低串聯(lián)電阻（形成歐姆接觸）。在實(shí)際操作 中，減少某一因素的影響往往帶來另一影響因子的作用，因此需要進(jìn)行綜合權(quán)衡考 慮，比如 SE 技術(shù)（選擇發(fā)射極）就是在金屬柵線和硅片的接觸面進(jìn)行

18、高濃度摻雜來 降低接觸電阻，但同時在其他地方進(jìn)行淺結(jié)設(shè)計，也就是進(jìn)行低濃度摻雜來降低復(fù) 合，提高少子壽命。圖表 6: 影響光伏電池轉(zhuǎn)換效率的因素光學(xué)損失反射損失：電池表面造成太陽光反射，未能進(jìn)入 電池內(nèi)部造成的損失。遮擋損失：電池正面遮光面積約7，主要為金屬制絨減反射膜改進(jìn)柵線形狀電學(xué)損失少子壽命：少子壽命越長，電池效率越高。減少 電子和空穴的復(fù)合可增加少子壽命。電池電阻：電池內(nèi)部的電阻包括串聯(lián)電阻和并聯(lián) 電阻。并聯(lián)電阻越大，電池效率越高。資料來源：Solar Energy，Taiyang News，中金公司研究部沉積鈍化層建立背電場淺結(jié)設(shè)計邊緣刻蝕選擇性高濃度 摻雜請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重

19、要法律聲明8中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日PERC 在眾多技術(shù)路線中脫穎而出大部分光伏電池技術(shù)的改進(jìn)，都是為了解決以上的問題。而哪種技術(shù)路線能夠脫穎而出， 一方面取決于其對電池效率提升的程度，另一方面取決于其經(jīng)濟(jì)性，是否具有量產(chǎn)條件， 配套的設(shè)備和材料是否具備經(jīng)濟(jì)性。單晶 VS 多晶：金剛線切片技術(shù)帶來單晶硅革命單晶硅性能好于多晶硅。1）單晶硅的少子壽命較多晶硅長。由于多晶硅中間有大量的晶 界，包含了很多缺陷，因此內(nèi)部有很多復(fù)合中心，增加了載流子的復(fù)合率，減少了少子 壽命。粗略估算，單晶硅的少子壽命比多晶硅要高出數(shù)十倍。2）多晶硅更易碎。由于單 晶硅的最大彎曲程度高于多晶硅，因

20、此在電池生產(chǎn)和組件安裝運(yùn)輸過程中不易破碎。并 且在長期冷熱交替過程中不容易發(fā)生裂痕。3）單晶的弱光效應(yīng)更好。在低輻照的地方， 單晶硅對光子的吸收能力好于多晶。4）單晶電池工作時溫度更低。由于單晶硅沒有晶界， 內(nèi)阻更小，因此在工作時比多晶更低，功率損失更小。單晶硅成本高于多晶硅，因此實(shí)際應(yīng)用上仍然以多晶硅為主。多晶硅的制造比單晶硅要 更加容易，其生長更簡便，可以直接切成方形，材料損耗小，對硅原料的容忍度也比單 晶硅更高，因此單片成本要比單晶硅更低。金剛線切割技術(shù)帶來單晶硅成本的大幅下降。金剛線切割技術(shù)因?yàn)楦咝Лh(huán)保、切片更薄 等優(yōu)點(diǎn)，迅速成為單晶硅切割的主流技術(shù)。但是金剛線切割多晶硅卻會在上面留下

21、損傷， 影響多晶硅的制絨。2016 年，單晶硅片制造商基本都采用了金剛線切割，并因此大幅的 降低了制造成本，使得單晶硅片的價格逼近多晶硅。根據(jù)中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖， 2018 年單晶硅片的份額為 37%，但到 2025 年預(yù)計可以達(dá)到 46%。圖表 7: 多晶硅與單晶硅市場價格變動情況圖表 8: 多晶硅與單晶硅市場份額變動情況資料來源：萬得資訊，中金公司研究部資料來源：中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖，中金公司研究部P 型技術(shù) VS N 型技術(shù)：目前 P 型占主導(dǎo)，未來 N 型有望引領(lǐng)新一輪技術(shù)熱潮N 型硅片具有優(yōu)于 P 型硅片的性能，但產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度慢于 P 型 N 型硅片與 P 型硅片相比有更高的效率

22、提升潛力，主要由于其少子壽命更長，不存在 P型電池的光致衰退。但是由于磷與硅相容性比較差，因此 N 型電池的制造工藝更為復(fù)雜，0.51.01.52.02.53.0單晶硅價格逐步向多晶硅逼近0.02011-07-13 2012-07-13 2013-07-13 2014-07-13 2015-07-13 2016-07-13 2017-07-13 2018-07-13 現(xiàn)貨價(周平均價):多晶硅片(156mm156mm) 現(xiàn)貨價(周平均價):單晶硅片(156mm156mm)（美元/片）69%63%57%53%50%46%31%37%43%46%48%49%120%100%80%金剛線切割技術(shù)大范

23、圍用在單晶硅制造領(lǐng)60%域，大幅降低其造價40%20%0%201720182019E2020E2022E2025E多晶硅與單晶硅份額拆分其他 多晶硅片單晶硅片請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明9中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日制造成本也更高，加之 P 型電池的效率不斷提升，因此 N 型電池占比還比較低。不過 N 型硅片與 P 型硅片之間的價格差距也在逐步縮小。根據(jù) ISC Konstanz 的數(shù)據(jù)，N 型電池的 硅片成本目前僅比 P 型高 3%5%，相比 5 年前的 30%的價格差，這一差距在迅速縮小。圖表 9: P 型硅片與 N 型硅片價格差逐步縮小資料來源：Taiyang

24、News，中金公司研究部PERC 升級為主流，N 型電池蓄勢待發(fā)目前的太陽能電池主要以 P 型電池片為基礎(chǔ)生產(chǎn)，傳統(tǒng)的 P 型電池采取鋁背場工藝進(jìn)行 制造。隨著技術(shù)不斷演化，提升電池效率的技術(shù)層出不窮，最終 PERC 電池脫穎而出，成 為目前市場上的主流技術(shù)。此外，PERC 技術(shù)也在不斷的更新迭代，涌現(xiàn)出 PERC+SE、黑 硅 PERC、PERCT 等 PERC+的技術(shù)。同時，電池制造商和設(shè)備企業(yè)為了提前布局下一代技 術(shù)從而領(lǐng)先對手，也把目光都投向了更有潛力的 N 型電池，目前較有前景的技術(shù)路線包 括 N-PERT/PERL、TOPCon、HJT、IBT、HBT 等。00

25、.1.4Jun-13Nov-14Dec-18Mar-16Aug-17n型硅片p型硅片+5%(USD/W)+33%請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明10中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日圖表 10: 光伏電池技術(shù)路線圖資料來源：Solar Energy，Taiyang News，中金公司研究部圖表 11: 各類光伏電池生產(chǎn)技術(shù)概況圖表 12: 各類光伏電池生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)換效率資料來源：Taiyang News，中金公司研究部雙面PERC多晶PERCPERCTPERC+SEAl-BSFPERCP型硅片黑硅制法：反應(yīng)離子 刻蝕（RIE）+金屬催 化化學(xué)刻蝕 （MCCE）

26、金剛石線切割多晶硅氧化鋁背面鈍化背表面采用鋁柵格黑硅制絨+ 金剛線切割硼擴(kuò)散代替鋁背場硼酸玻璃為鈍化層鈍化電極產(chǎn)線僅需微小改變關(guān)鍵設(shè)備：印刷鋁柵格的印刷機(jī)/激光對準(zhǔn)工具激光開槽可與傳統(tǒng)工藝高度兼容關(guān)鍵設(shè)備：激光摻雜關(guān)鍵設(shè)備：硼擴(kuò)散； 不需激光開槽N型硅片N-PERT光 伏 電 池 技 術(shù) 路 線除PERC外的 多數(shù)高效電池 采用N型硅片N-PERLTOPCONHJT背面進(jìn)行磷擴(kuò) 散形成N+背場在PERT基礎(chǔ)上改 進(jìn)，僅做局部磷 擴(kuò)散正面的硼擴(kuò)散比P型電池的磷擴(kuò)散更難磷擴(kuò)散用離子注入的方式，增加設(shè)備離子注入機(jī)背面也采用柵線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電與PERT相比，只在背面電極與硅片接觸區(qū)進(jìn)行 局部磷擴(kuò)散異

27、質(zhì)結(jié)關(guān)鍵設(shè)備：LPCVD（沉積二氧化硅）離子注入機(jī)：注入磷元素添加隧穿層多晶硅摻雜隔絕金屬電極與 晶體硅之間的直 接接觸非晶硅薄膜 和TCO沉積關(guān)鍵設(shè)備：濕式化學(xué)清洗設(shè)備；CVDPVDHBC（IBC+異質(zhì)結(jié)）將正負(fù)電極 均移到背面技術(shù)產(chǎn)業(yè)化仍處于初級階段技術(shù)名稱創(chuàng)新點(diǎn)提升效果產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程量產(chǎn)難點(diǎn)降低背面復(fù)合，提高背面 內(nèi)反射PERC利用氧化鋁進(jìn)行背面鈍化雙面PERC 改進(jìn)印刷方式吸收地面反射光，提高背 面效率已具備雙面的量產(chǎn)能力單晶基本全部采用PERC已具備量產(chǎn)條件天合光能、隆基樂葉、晶澳都 已具備量產(chǎn)條件黑硅濕化學(xué)環(huán)境金屬催化化學(xué)蝕刻 減少多晶硅入射光的反射2014年首次開始量產(chǎn)已具備量產(chǎn)條件

28、PERT背面采用硼擴(kuò)散代替鋁背場降低成本未產(chǎn)業(yè)化難以控制擴(kuò)散的均勻性； 離子注入設(shè)備以進(jìn)口為主； 雙面鈍化技術(shù)不成熟HIT利用晶體硅與非晶硅薄膜制造 結(jié)構(gòu)對稱，轉(zhuǎn)化效率高約為60MW初步產(chǎn)業(yè)化，國內(nèi)2017年產(chǎn)量 設(shè)備進(jìn)口為主，設(shè)備昂貴；工藝窗口窄，界面控制要求極高； 低溫金屬化技術(shù)較難IBC電池正面無電極無柵線遮擋，效率高實(shí)驗(yàn)室階段為主，美國SunPower進(jìn)行了量產(chǎn)對襯底質(zhì)量要求高； 工藝復(fù)雜，成本高n-PERT背面采用磷擴(kuò)散代替鋁背場降低成本資料來源：Solar Energy，Taiyang News，中金公司研究部開始產(chǎn)能布局實(shí)驗(yàn)室階段為主，中來股份已 難以控制擴(kuò)散的均勻性；離子注入設(shè)

29、備以進(jìn)口為主； 雙面鈍化技術(shù)不成熟27%25%23%21%19%17%15%單晶硅PERC 多晶硅PERC黑硅PERTHJTIBCn-PERT請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明11中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日為什么 PERC 技術(shù)能夠脫穎而出？PERC 技術(shù)的原理是什么？PERC 全稱 Passicated Emitter and Rear Cell，即背面鈍化技術(shù)。PERC 采用 Al2O3 膜對晶體硅 的背表面進(jìn)行鈍化，其優(yōu)勢在于，一方面通過降低背表面缺陷態(tài)的密度而降低背表面復(fù) 合，另一方面可以提高背面內(nèi)反射率，進(jìn)而提升長波段光的二次吸收，這一優(yōu)勢在硅片 薄化之后將更加

30、明顯。圖表 13: 傳統(tǒng)鋁背場（Al BSF）電池和 PERC 電池的結(jié)構(gòu)對比資料來源：Taiyang News，中金公司研究部PERC 目前的份額如何？目前來看，各種技術(shù)的光伏電池中，PERC 市場份額接近 40%。PERC 技術(shù)商業(yè)化的起點(diǎn) 始于 2015 年，根據(jù) Taiyang News 的調(diào)查，截至 2015 年底，PERC 的裝機(jī)容量僅為 4.5GW， 但到 2017 年底，裝機(jī)容量則接近 30GW，實(shí)現(xiàn)了快速的增長。根據(jù) Energy Trend 的數(shù)據(jù)， 到 2018 年底，PERC 的市場份額為 39.6%；根據(jù) 2018 年初發(fā)布的中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路 線圖數(shù)據(jù)，2018 年

31、底 PERC 的市場份額為 35%。目前，PERC 已經(jīng)成為單晶硅光伏電池 的主流路線。往前來看，未來幾年 PERC 份額仍將穩(wěn)步上升： 根據(jù) Energy Trend 的數(shù)據(jù)，PERC 電池的市場份額將從 2018 年的 39.6%上升至 2022 年的 44.5%，成為份額最大的技術(shù)路線；同時，N 型電池的份額也將逐步上升，到 2022 年將超過 10%，而傳統(tǒng)的技術(shù)路線將逐步被升級換代。 根據(jù) 2018 年初發(fā)布的中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖數(shù)據(jù)，PERC 的市場份額將從 2018 年的 35%上升到 2025 年的 64%；N 型電池在 2022 年市場份額也將突破 10%，而普 通的 AL

32、-BSF 電池市場份額將出現(xiàn)大幅降低。圖表 14: 各類光伏電池技術(shù)產(chǎn)量份額資料來源：Energy Trend（左圖），中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（右圖），中金公司研究部正面電極減反射鈍化膜N+磷擴(kuò)散發(fā)射極P型硅片鈍化疊層激光開槽處，形成局部鋁背場鈍化疊層Al-BSF背部電極0%20%40%60%80%100%201720182019202020212022多晶硅P型 單晶硅P型多晶硅PERCN型單晶硅PERC 薄膜電池0%20%40%60%80%100%201720182019202020222025其他異質(zhì)結(jié)電池N-PERT背接觸電池PERC電池 BSF電池請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明

33、12中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日PERC 為何能迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并成為行業(yè)的主流？PERC 電池之所以能迅速在百花齊放的技術(shù)路線中脫穎而出，主要在于其能以最小的成本 實(shí)現(xiàn)效率的大幅提升，因此其可以顯著的提升電池廠的盈利能力，受到廣泛歡迎。我們 總結(jié)，PERC 之所以能迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，成為行業(yè)主流，主要有以下幾點(diǎn)原因： 效率顯著優(yōu)于傳統(tǒng)電池。通過使用 PERC 技術(shù)，單晶效率平均可提升約 1%，多晶效 率平均可提升約 0.6%。根據(jù) Taiyang News，PERC 電池效率的最高紀(jì)錄已經(jīng)達(dá)到了 23.95%。根據(jù)中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，目前單晶電池幾乎都轉(zhuǎn)向采用 PE

34、RC 工藝生產(chǎn)線，電池片量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率超過 21.8%。多晶 PERC 已開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階 段，電池片量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率超過 20.6%。 工藝升級簡單，可與多種技術(shù)路線相融。PERC 技術(shù)只需要在傳統(tǒng)鋁背場電池的工藝 基礎(chǔ)之上增加氧化鋁背面鈍化與激光開槽兩個步驟、并優(yōu)化單面蝕刻與邊緣隔離這 一前期工序就可以完成升級，無需全盤更換生產(chǎn)設(shè)備，相較工序完全更新的 N 型電 池技術(shù)，成本顯著較低。此外，PERC 技術(shù)可以與 SE、MWT、雙面等多種工藝相結(jié) 合，提效潛力非常大。 單晶硅硅片成本降低為 PERC 的推廣提供了基礎(chǔ)。PERC 最初在多晶生產(chǎn)中進(jìn)行規(guī)模 化應(yīng)用，但效率提升較為有限，而在單晶

35、硅上的運(yùn)用則效率提升顯著。得益于金剛 切割的應(yīng)用，單晶硅價格下降，降低了硅片成本，為 PERC 技術(shù)的推廣提供了基礎(chǔ)。 設(shè)備國產(chǎn)化降低采購成本。氧化鋁沉積環(huán)節(jié)所使用的 PECVD 和 ALD 設(shè)備是 PERC 發(fā) 展的技術(shù)基礎(chǔ)，此外還需增加激光開槽設(shè)備，國內(nèi)設(shè)備廠商捷佳偉創(chuàng)、大族激光和 江蘇微導(dǎo)等本土企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 PERC 設(shè)備的國產(chǎn)化，降低了電池廠商的設(shè)備采購成 本，助力 PERC 技術(shù)推廣。PERC 技術(shù)顯著提升電池廠商經(jīng)濟(jì)效益。由于 PERC 能夠帶來平均 1.5%的顯著效率提 升，目前單晶 PERC 電池片售價為 1.30 元/瓦，相比單晶電池片 0.98 元/瓦高出 32.7%。

36、與此同時，PERC 所需的生產(chǎn)線改造成本約為 4 美分/瓦，即 0.25 元/瓦。在非硅成本 提高的同時，由于效率提升帶來的瓦數(shù)提升使得每瓦電池片的硅片成本也有所下降， 我們估算 PERC 的毛利率較傳統(tǒng)技術(shù)毛利率高出 10ppt 左右。圖表 15: 單晶 PERC 效率記錄資料來源：Taiyang News，中金公司研究部PERC 可以如何改進(jìn)？PERC 的另一很大優(yōu)點(diǎn)在于其靈活性，也就是可以跟其他技術(shù)路線相融合，產(chǎn)生多種 PERC+ 的路線。雖然 PERC 已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但是其效率提升的潛力依然很大：1）PERC+SE， 通過改善發(fā)射極摻雜比例降低電損失。采用選擇性發(fā)射極可以改善復(fù)

37、合現(xiàn)象，快速帶來 高達(dá) 0.3%的效率提升。2）PERC+雙面：將普通的 PERC 電池改為雙面電池非常方面，主 要將其背面改為鋁柵格即可，無需在背面使用金屬銀，具有非常大的成本優(yōu)勢。3）多晶PERC+黑硅，采用黑硅制絨技術(shù)處理多晶硅，并用金剛線切割，可以有效的降低成本。24.023.523.022.522.021.521.020.520.02014.11.12015.6.12015.12.12016.12.162017.10.172017.10.252017.10.272017.11.82018.2.18(%)請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明13中金公司研究部：2019 年 1 月 16

38、 日PERC 技術(shù)生命力可以持續(xù)多久？N 型電池技術(shù)仍面臨著技術(shù)不成熟與高成本問題。與 PERC 有著較強(qiáng)競爭替代關(guān)系的技術(shù) 是 N 型電池技術(shù)，包括 HJT、N-PERT、TOPCON 等。但是目前 N 型電池技術(shù)依然面臨著幾 大難點(diǎn)：1）設(shè)備成本至少高出 PERC 50%以上。N 型電池技術(shù)如 HJT 所需的設(shè)備與現(xiàn)有產(chǎn) 線完全不兼容，需要大量的設(shè)備更新投資。與此同時，目前幾大 N 型設(shè)備均以進(jìn)口為主， 如 n-PERT 的離子注入設(shè)備仍以國外進(jìn)口設(shè)備為主，國內(nèi)廠商捷佳偉創(chuàng)的硼擴(kuò)散爐正處于 樣機(jī)調(diào)試階段。HJT 技術(shù)目前設(shè)備以進(jìn)口為主，非晶硅沉積設(shè)備主要來自日本松下和梅耶 博格等外國廠商，

39、設(shè)備成本較為高昂。2）良率低、產(chǎn)品價格下降導(dǎo)致獲利微薄。由于技 術(shù)成熟度仍然存在提升空間，目前 N 性技術(shù)良率普遍較低，導(dǎo)致其盈利能力不強(qiáng)，目前 N 型電池技術(shù)如 HJT 價格與成本基本持平。3）單晶 PERC 技術(shù)的快速成熟擠壓 N 型電池 技術(shù)市場空間。由于 PERC 技術(shù)改造成本低、效率提升顯著，在性價比方面有著極大優(yōu)勢， 擠壓了 N 型電池的市場空間。圖表 16: 各類電池片技術(shù)成本效益對比資料來源：PV InfoLink，中金公司研究部P 型電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 22%后或?qū)⒃庥黾夹g(shù)瓶頸，N 型電池 2020 年后有望增長。由 于 P 型硅片有著少子壽命較短的物化缺陷，其效率相比 N

40、 型硅片存在著一定差距，導(dǎo)致 其在效率提升到 22%之后將會遇到瓶頸。由于對高效率電池片技術(shù)的追求是光伏電池行 業(yè)的共識，而 N 型電池技術(shù)效率上限顯著高于傳統(tǒng) P 型電池，因此未來仍有較大效率提 升空間。隨著部分廠商加大對于 N 型電池的布局，預(yù)計 2020 年后 N 型電池技術(shù)將會逐 步增長。大型廠商梅耶博格也在近日宣布 600MW 的 HJT 設(shè)備訂單，預(yù)計其將在 2020 年 滿產(chǎn)。Energy Trend 預(yù)計 2021 年 N 型電池市占率將超過 10%。圖表 17: N 型電池市場份額預(yù)測圖表 18: N 型電池片各種技術(shù)路徑占比資料來源：Energy Trend，中金公司研究部

41、資料來源：Energy Trend，中金公司研究部10%15%20%25%30%0.800.700.600.500.400.300多晶硅 單晶硅 N-PERT N-PERTHJTIBCPERCPERC電池片售價（左)+TOPCON成本（左）平均效率（右）(美元/瓦)0%2%4%6%8%10%12%20162017 2018E 2019E 2020E 2021E 2022E38%42%38%40%36%36%36%29%32%35%36%41%44%46%33%26%27%25%23%19%17%0%20%40%60%80%100%120%20162020F2021F202

42、2F20172018E2019FHJT N-PERL/PERTIBC/MWT請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明14中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日技術(shù)迭代引領(lǐng)新一輪設(shè)備投資一代技術(shù)，一代設(shè)備光伏電池片行業(yè)有兩大特點(diǎn)，一是電池片廠商較多，下游競爭非常激烈；二是電池片技 術(shù)的更新迭代速度非?？??？紤]到技術(shù)的更迭往往帶來成本的下降和盈利能力的提升， 因此技術(shù)領(lǐng)先的電池廠商在競爭中往往占領(lǐng)先機(jī)。而技術(shù)的更新速度又是如此之快，導(dǎo) 致沒有追上技術(shù)進(jìn)步腳步的企業(yè)面臨被淘汰的危機(jī)，而搶先布局下一代主流技術(shù)的企業(yè) 則存在彎道超車的機(jī)會。正因?yàn)橄掠坞姵仄髽I(yè)都爭相搶占技術(shù)先機(jī)，因此光伏設(shè)備上 的突

43、破常常倒逼下游廠商進(jìn)行產(chǎn)線的升級，而當(dāng)技術(shù)迎來升級換代之時，新一輪設(shè)備的 需求則會迎來爆發(fā)。在一個技術(shù)快速更迭，同時下游競爭又較為激烈的市場，光伏設(shè)備有望迎來持續(xù)的需求。 而誰能在技術(shù)上領(lǐng)先市場，誰就能成為最后的贏家。我們看好光伏設(shè)備的發(fā)展，尤其在PERC 產(chǎn)線升級浪潮中，光伏設(shè)備需求有望迎來爆發(fā)。詳解 PERC 電池生產(chǎn)設(shè)備我們前文描述了常規(guī)鋁背場電池的制造流程，其中涉及到的設(shè)備包括制絨清洗設(shè)備、擴(kuò) 散爐、刻蝕設(shè)備、PECVD、絲網(wǎng)印刷設(shè)備、燒結(jié)爐和自動分選機(jī)。相比一般光伏電池，PERC 電池額外增加了兩道工序，即背面鈍化膜沉積和激光開槽。1） 鈍化膜沉積設(shè)備目前有兩大類，一類是原用于氮化硅

44、的 PECVD，代表企業(yè)為捷佳偉創(chuàng)； 另一類為原子半導(dǎo)體工業(yè)的 ALD（原子層沉積）設(shè)備，代表企業(yè)為江蘇微導(dǎo)。2）激光開 槽工藝是為了使硅片和金屬電極形成良好的接觸，因此要在背面鈍化層形成接觸開口， 代表企業(yè)包括大族激光、帝爾激光、梅耶博格。圖表 19: PERC 電池生產(chǎn)設(shè)備示意圖資料來源：捷佳偉創(chuàng)招股說明書，邁為股份招股說明書，中金公司研究部PERC電池額外需要的兩道工序清洗設(shè)備捷佳偉創(chuàng) 北方華創(chuàng)硅棒、硅料清洗擴(kuò)散爐設(shè)備捷佳偉創(chuàng) 中電48所 北方華創(chuàng)制備晶體硅太陽 能電池P-N結(jié)制絨設(shè)備捷佳偉創(chuàng) 中電48所 蘇州聚晶硅片制絨，降低 反射率PECVD設(shè)備捷佳偉創(chuàng) 中電48所 北方華創(chuàng)在正面實(shí)

45、現(xiàn)減反 射膜的沉積生長刻蝕設(shè)備捷佳偉創(chuàng) 蘇州聚晶去除邊緣PN結(jié)、 表面磷硅玻璃層鈍化膜沉積設(shè)備捷佳偉創(chuàng) 先導(dǎo)智能增加全覆蓋的背 面鈍化膜激光設(shè)備大族激光 帝爾激光對背鈍面進(jìn)行開 口處理印刷設(shè)備捷佳偉創(chuàng) 邁為股份對電池片制備前 后電極燒結(jié)設(shè)備邁為股份 科隆威形成良好的歐姆 接觸分選設(shè)備捷佳偉創(chuàng) 邁為股份對不同轉(zhuǎn)化效率 的電池片分檔請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明15中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日圖表 20: PERC 電池生產(chǎn)設(shè)備的用途及生產(chǎn)商資料來源：捷佳偉創(chuàng)招股說明書，中金公司研究部PERC 設(shè)備市場空間達(dá)百億，2019 年將高速增長我們以隆基股份銀川年產(chǎn) 5GW 高效單

46、晶電池項(xiàng)目為例，測算設(shè)備投資額和各類設(shè)備的占 比。該項(xiàng)目總投資 30.5 億元，其中，設(shè)備購臵費(fèi)用約為 24.9 億元，占總投資的 81.56%。 在設(shè)備購臵費(fèi)用中，工藝主設(shè)備的占比為 71%；為實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，項(xiàng)目加配了自動化 設(shè)備，占比為 22%；檢測設(shè)備占比為 5%，輔助設(shè)備占比 2%。對于主設(shè)備而言，1GW 的PERC 產(chǎn)能設(shè)備投資額為 3.5 億元。圖表 21: 隆基新建產(chǎn)線設(shè)備采購計劃資料來源：隆基股份公司公告，中金公司研究部設(shè)備用途生產(chǎn)廠商清洗設(shè)備清洗硅片表面損傷層捷佳創(chuàng)、思恩、超聲、釜川、北方華創(chuàng)制絨設(shè)備在硅片表面制出絨面捷佳創(chuàng)、蘇州聚晶、Schimid、RENA擴(kuò)散爐向硅片表

47、面深層摻雜，形成PN結(jié)Tempress、Centrotherm、Photovoltaics刻蝕設(shè)備除去邊緣的PN結(jié)和表面磷硅玻璃層捷佳創(chuàng)、蘇州聚晶、Schimid、RENAPECVD制備減反射膜和背面鈍化膜Centrotherm、Roth&Rau、TempressALD制備鈍化膜江蘇微導(dǎo)、Roth&Rau、梅耶博格激光刻槽設(shè)備 對背鈍面進(jìn)行開口處理大族激光、帝爾激光、梅耶博格 絲網(wǎng)印刷機(jī)通過絲網(wǎng)印刷制備前后電極邁為股份、捷佳偉創(chuàng)快速燒結(jié)爐高溫?zé)Y(jié)以形成良好的歐姆接觸邁為股份、捷佳偉創(chuàng)、Centrotherm自動分選機(jī)對不同轉(zhuǎn)換效率的電池片進(jìn)行分檔邁為股份、捷佳偉創(chuàng)、梅耶博格設(shè)備類型設(shè)備名稱數(shù)量

48、（臺/套）單價（百萬元）金額（百萬元）占比制絨247.0168.07%擴(kuò)散373.0111.04%激光摻雜273.081.03%刻蝕272.875.63%退火373.0111.04%工藝主設(shè)備背鈍化4113.0533.022%110.88.8管式PECVD544.3230.09%激光開槽293.087.03%印刷線2412.0288.012%燒結(jié)爐243.072.03%工藝主設(shè)備小計3351,765.471%IV測試儀481.257.62%外觀顏色檢測480.628.81%EL檢測（在線）480.419.21%方阻測試儀（可集成）150.57.50%檢測設(shè)備反射率測試儀100.55.00%橢偏

49、儀/膜厚測試儀100.44.00%電子顯微鏡60.53.00%其他檢測設(shè)備184.90%檢測主設(shè)備小計203130.05%測試分選機(jī)244.096.04%制絨自動化241.024.01%擴(kuò)散自動化371.866.63%刻蝕自動化271.027.01%自動化設(shè)備退火自動化371.866.63%iAGV1800.590.04%背鈍化自動化411.873.83%管式PECVD自動化541.897.24%自動化設(shè)備小計42413.7541.222%輔助設(shè)備1029.90%工裝工具16,21031.91%輔助設(shè)備倉儲搬運(yùn)設(shè)備4.10%其他設(shè)備4.70%輔助設(shè)備小計50.52%總計2,487.1100%請

50、仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明16中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日20192020 年投產(chǎn)的 PERC 產(chǎn)能合計有望超過 50GW。隨著 PERC 技術(shù)成為主流，各大電 池廠商紛紛進(jìn)行新產(chǎn)能的擴(kuò)建和舊產(chǎn)能的更新改造，PERC 產(chǎn)能快速提升。根據(jù) PV InfoLink 的數(shù)據(jù)，2018 年行業(yè) PERC 產(chǎn)能合計 63GW，新增產(chǎn)能 28GW（含新建和舊線改造）。而 根據(jù)我們自下而上的不完全統(tǒng)計，目前在建和擬建的 PERC 產(chǎn)能規(guī)模合計 50.2GW，假設(shè) 其于 2019 和 2020 年投產(chǎn)，則估算每年平均有 25GW 的新建產(chǎn)能?？紤]到：1）我們僅統(tǒng) 計了公開披露的產(chǎn)線信

51、息；2）我們僅統(tǒng)計了新建產(chǎn)線，并未統(tǒng)計更新改造的舊產(chǎn)線；3） 我們僅統(tǒng)計了目前公布了建設(shè)計劃的產(chǎn)線，未統(tǒng)計未來新計劃建設(shè)的產(chǎn)線，因此，我們 認(rèn)為未來 2 年的實(shí)際新投產(chǎn)產(chǎn)能將高于我們的統(tǒng)計。圖表 22: 在建和擬建 PERC 產(chǎn)能規(guī)模統(tǒng)計資料來源：公司公告，公司官網(wǎng)，中金公司研究部我們測算 2019/2020 年 PERC 產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備市場空間為 103/89 億元，分別同比變化+24%/-13%。根據(jù)我們上文的自下而上統(tǒng)計，我們估算 2019/2020 年新建 PERC 產(chǎn)能分別 為 27.0/23.1GW，根據(jù)隆基股份的產(chǎn)線數(shù)據(jù)，我們假設(shè)工藝主設(shè)備（不含自動化、檢測和 輔助設(shè)備）的投資額為

52、 3.5 億元/GW，則 2019/2020e PERC 關(guān)鍵設(shè)備投資為 94.7/80.9 億 元。此外，我們假設(shè)傳統(tǒng)的單晶硅電池產(chǎn)能將在 2020 年之前都轉(zhuǎn)化為 PERC 產(chǎn)能，考慮 到 2017 年底單晶硅電池產(chǎn)能約為 20GW，我們假設(shè) 20182020 年每年老線升級的產(chǎn)能為6.6GW，我們保守的假設(shè)老線升級改造只需新增背面鈍化設(shè)備和激光開槽設(shè)備，也即 1.3億/GW，則我們估算老線改造帶來年均市場空間為 8.6 億元。綜上所述，我們測算2019/2020 年 PERC 產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備市場空間為 103/89 億元，分別同比變化+24%/-13%。但 正如前文所述，考慮到我們自下而上

53、的統(tǒng)計僅統(tǒng)計了已公布的產(chǎn)線，不排除接下來仍有 新建產(chǎn)線計劃，因此 2020 年的計算存在偏低的風(fēng)險。圖表 23: 設(shè)備投資市場空間測算制絨、背鈍化、PECVD 和印刷設(shè)備價值量占比最大。根據(jù)隆基股份的數(shù)據(jù)，我們估算制 絨、擴(kuò)散、激光摻雜（一般用在 PERC+SE，但目前越來越多的產(chǎn)線采用）、刻蝕、退火、 背鈍化、常規(guī) PECVD、激光開槽、印刷設(shè)備、燒結(jié)爐的占比分別為 10%、6%、5%、4%、31%、13%、5%、16%和 4%，其中制絨、背鈍化、PECVD 和印刷設(shè)備合計占比達(dá)到 70%。公司項(xiàng)目規(guī)劃（ GW)成都年產(chǎn)10GW高效晶硅電池生產(chǎn)項(xiàng)目6.8平煤隆基襄城平煤隆基4GW高效單晶硅電

54、池片（二期）項(xiàng)目2.0韓華新能源土耳其500MW垂直一體化光伏工廠0.5展宇新能源年產(chǎn)1.5GW高效太陽能電池片項(xiàng)目1.5東方日升金壇高效單多晶光伏電池項(xiàng)目5.0協(xié)鑫集成3GW高效電池產(chǎn)能項(xiàng)目（多晶黑硅PERC）3.0總計（ GW）50.2通威新能源合肥年產(chǎn)10GW高效晶硅電池片項(xiàng)目7.7天津高效PERC電池生產(chǎn)項(xiàng)目一期3.9愛旭太陽能天津高效PERC電池生產(chǎn)項(xiàng)目二期三期6.7義烏高效PERC電池生產(chǎn)項(xiàng)目（第二期、第三期）5.4阿特斯鹽城3GW太陽能高效光伏電池項(xiàng)目1.8銀川5GW高效單晶電池項(xiàng)目5.0隆基樂葉印度年產(chǎn)1GW單晶高效電池項(xiàng)目1.020182019E2020E合計新增（GW）28

55、.033.629.7其中：新建產(chǎn)能（GW）21.427.023.1改造產(chǎn)能（GW）關(guān)鍵設(shè)備投資額（億元）83.5103.289.4YoY24%-13%其中：新建產(chǎn)能對應(yīng)投資額（億元）74.994.780.9YoY26%-15%改造產(chǎn)能對應(yīng)投資額（億元）YoY0%0%關(guān)鍵假設(shè)新建產(chǎn)能單位關(guān)鍵設(shè)備投資額（億元/GW)3.5改造產(chǎn)能單位關(guān)鍵設(shè)備投資額（億元/GW)1.3資料來源：PV infolink，隆基股份公司公告，中金公司研究部請仔細(xì)閱讀在本報告尾部的重要法律聲明17中金公司研究部：2019 年 1 月 16 日圖表 24: PERC 工藝主設(shè)備分設(shè)備拆分圖

56、表 25: 各類設(shè)備市場空間測算資料來源：Energy Trend，中金公司研究部資料來源：Energy Trend，中金公司研究部大部分關(guān)鍵設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化設(shè)備國產(chǎn)化率的提升是產(chǎn)線升級的重要推手。新技術(shù)工藝剛萌芽的時候，往往面臨著設(shè) 備依賴進(jìn)口，成本居高不下的阻力，因此難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。因此，國產(chǎn)化率的提升 是推動產(chǎn)業(yè)升級的重要推手。目前，我國光伏設(shè)備的國產(chǎn)化率已經(jīng)超過 70%，基本上關(guān) 鍵設(shè)備均實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，考慮到國產(chǎn)設(shè)備的價格更低，售后服務(wù)更佳，對客戶需求把握 的更好，我們預(yù)計國產(chǎn)化率有望繼續(xù)提升。具體到每一類設(shè)備的競爭格局： 制絨清洗設(shè)備：制絨設(shè)備領(lǐng)域的參與者主要有國內(nèi)廠商捷佳偉

57、創(chuàng)、中電 48 所、蘇州 聚晶和國外廠商 Schmid、RENA。在各項(xiàng)指標(biāo)上，國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)能和國外先進(jìn)企 業(yè)媲美，比如捷佳偉創(chuàng)的單晶槽式制絨設(shè)備，其產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到 6,500 片/h，與國際 設(shè)備企業(yè)相當(dāng)。而在碎片率、定位精度、制絨的質(zhì)量上均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。 擴(kuò)散爐：國內(nèi)生產(chǎn)擴(kuò)散爐設(shè)備的廠家包括捷佳偉創(chuàng)、豐盛裝備、中電 48 所和北方華 創(chuàng)，國外品牌 Tempress System，Centrotherm Photovoltaics AG 同樣占有一定市場份 額。擴(kuò)散爐設(shè)備領(lǐng)域，國內(nèi)外廠商生產(chǎn)設(shè)備的性能差異較小，并且國內(nèi)廠商對部分 環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化改造。 刻蝕設(shè)備：PERC 的薄膜沉積設(shè)備

58、目前有兩種路線，分別是 PECVD 和 ALD，兩者都存 在管式和板式兩種。PECVD 的優(yōu)勢在于可以在同一臺設(shè)備中完成背面氧化鋁和氮化 硅的沉積，甚至可以實(shí)現(xiàn)三合一，即正反面的氮化硅和背面的氧化鋁沉積在一臺設(shè) 備上實(shí)現(xiàn)。而 ALD 的鈍化效果更好，膜厚更薄，TMA 的消耗量更低。對于管式和板 式而言，管式的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，缺點(diǎn)是有繞度的問題；板式的生產(chǎn)效率更低， 而且會在腔體內(nèi)形成膜，但優(yōu)點(diǎn)是沒有繞度的問題。目前的鈍化膜沉積主要有三條 工藝路線，一種是用板式 PECVD，三合一來沉積三層膜；第二種是用 ALD 沉積氧化 鋁，用 PECVD 沉積氮化硅；第三種是用管式 PECVD 進(jìn)行正反面

59、的沉積，可以做到二 合一，正面和反面各用一臺設(shè)備。目前 ALD 主要參與者是江蘇微導(dǎo)和理想能源等， 而板式 PECVD 主要是 Meyer Burger，管式是捷佳偉創(chuàng)和 Centrotherm。激光開槽：主要參與者有大族激光、帝爾激光、Meyer Burger。 絲網(wǎng)印刷設(shè)備：曾經(jīng)被 Baccini、ASYS、DEK 等公司占據(jù)市場，近年來，隨著邁為股 份的技術(shù)進(jìn)步和突破，市場占有率不斷提高，據(jù)其招股說明書披露，2016 年，公司 在國內(nèi)太陽能電池絲網(wǎng)印刷設(shè)備領(lǐng)域的增量市場份額躍居首位。2017 年，公司在國 內(nèi)太陽能電池絲網(wǎng)印刷設(shè)備領(lǐng)域繼續(xù)占據(jù)龍頭地位，增量市場份額達(dá)到 72.62%。 2

60、018 年，公司在增量市場上的份額有望超 80%，并在全球市場占有率上超過 50%。 在燒結(jié)設(shè)備和分選設(shè)備領(lǐng)域，技術(shù)較為成熟，國外廠商有 Despatch、Centrotherm 等， 國內(nèi)廠商有邁為股份、捷佳偉創(chuàng)和東莞科隆威。10%6%5%4%6%31%13%5%16%4%制絨 擴(kuò)散激光摻雜刻蝕 退火 背鈍化管式PECVD激光開槽 印刷線 燒結(jié)爐（人民幣億元）20182019E2020E制絨7.19.07.7擴(kuò)散4.76.05.1激光摻雜刻蝕退火4.76.05.1背鈍化管式PECVD10.913.511.7激光開槽