光伏異質(zhì)結(jié)電池設(shè)備行業(yè)深度報告-復(fù)盤PERC發(fā)展歷程

光伏異質(zhì)結(jié)電池設(shè)備行業(yè)深度報告：復(fù)盤PERC發(fā)展歷程一、前言：從異質(zhì)結(jié)電池的產(chǎn)業(yè)化開始說起近年來，資本市場對于異質(zhì)結(jié)電池項目的投資熱情持續(xù)升溫。根據(jù)Wind的統(tǒng)計信息，2019年以來，包括、、、，中利集團在內(nèi)的多家上市公司陸續(xù)發(fā)布了與異質(zhì)結(jié)電池相關(guān)的投資規(guī)劃。參考當前單位產(chǎn)能的投資額，我們預(yù)計，上述各公司異質(zhì)結(jié)電池項目的投資規(guī)模有望突破150億。高漲的投資熱情很大程度上源自于產(chǎn)業(yè)對于傳統(tǒng)電池的性能焦慮。隨著技術(shù)紅利的逐漸消失，當前PERC電池的效率已逼近理論轉(zhuǎn)換效率天花板，進一步提升的空間有限，因此，為了進一步提升電池效率，降低電池成本，尋找新一代的電池技術(shù)成為一眾廠商的共同選擇。此時，憑借出色性能表現(xiàn)，異質(zhì)結(jié)電池開始走進了大眾的視野。然而，相較于PERC電池發(fā)展的成熟，當前的異質(zhì)結(jié)電池仍處于起步階段，未來異質(zhì)結(jié)電池的工藝技術(shù)將如何演繹？其產(chǎn)業(yè)化路徑該是怎樣一幅景象？相關(guān)的電池項目的投資節(jié)奏又會呈現(xiàn)出哪些規(guī)律？為了回答以上的這些問題，我們將通過歷史案例的研究，尋找其中的答案。而作為上一代的高效電池技術(shù)，PERC電池與異質(zhì)結(jié)電池存在著大量的相似之處。所以，在接下來內(nèi)容里，我們將對PERC電池過去十年的發(fā)展歷程進行復(fù)盤，并希望以此作為切入點，進一步洞悉異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展規(guī)律。二、追本溯源，復(fù)盤PERC電池十年發(fā)展歷程（一）源起（1989-2012）：PERC電池誕生于上世紀八十年代，2012年“863”專項推動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化進程PERC電池技術(shù)最早起源于上世紀八十年代。PERC全稱為PassivatedEmitterandRearCell，即鈍化發(fā)射極及背局域接觸電池，最早起源于上世紀八十年代。1989年，澳洲新南威爾士大學(xué)的馬丁·格林教授的研究組在AppliedPhysicsLetter上首次正式公布。通過光刻、蒸鍍、熱氧鈍化、電鍍等新增工藝的加工，PERC順利完成了實驗室制備，而根據(jù)當時反饋實驗數(shù)據(jù)，PERC電池實驗室的轉(zhuǎn)換效率達到了22.8%，遠優(yōu)于常規(guī)電池。與常規(guī)電池相比，PERC電池最大區(qū)別在于背面介質(zhì)膜鈍化。從電池結(jié)構(gòu)的角度，PERC電池與常規(guī)鋁背場電池的結(jié)構(gòu)是較為相似的，但兩者最大的區(qū)別在于，PERC電池在背面進行了介質(zhì)膜鈍化，具備鈍化疊層。這使得PERC電池能在降低背表面復(fù)合速度的同時，提升背表面的光反射，提升了電池的轉(zhuǎn)換效率。另外，由于增量工藝流程的緣故，相比常規(guī)電池產(chǎn)線，PERC電池需要新增沉積背面鈍化疊層的設(shè)備。常規(guī)電池轉(zhuǎn)換效率瓶頸凸顯，PERC電池量產(chǎn)被再度提上日程。盡管上世紀八十年代，PERC電池早已在實驗室完成研發(fā)，但在隨后的二十年里，PERC電池產(chǎn)業(yè)化進程卻一直處于停滯狀態(tài)。但隨著常規(guī)的鋁背場電池的轉(zhuǎn)換效率逐步逼近20%的效率天花板，傳統(tǒng)的工藝改良已經(jīng)無法滿足日益提升的效率需求。如果要進一步突破20%的效率瓶頸，則需要采用更為先進的電池技術(shù)?？紤]到PERC技術(shù)對電池轉(zhuǎn)換效率提升明顯，工藝簡單，成本低廉，且與當時電池生產(chǎn)線高度兼容，因此，PERC電池的量產(chǎn)被再度提上日程?！?63”專項的啟動，宣告我國PERC電池的產(chǎn)業(yè)化進程正式拉開帷幕。事實上，早在2008年，國內(nèi)的電池企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)對PERC類電池產(chǎn)業(yè)化展開研究；然而，最具標志性的一幕發(fā)生在2012年。當年7月，由牽頭承擔(dān)的2012年度國家863項目“效率20%以上低成本晶體硅電池產(chǎn)業(yè)化成套關(guān)鍵技術(shù)研究及示范生產(chǎn)線”子課題啟動會議在南京正式召開，包括中電光伏、晶龍實業(yè)、西安銀泰、河北工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)以及西北大學(xué)在內(nèi)的企業(yè)以及科研院所單位均出席了本次會議。本次會議對PERC電池的量產(chǎn)項目明確提出了兩方面的要求：1）高效率：PERC電池的轉(zhuǎn)換效率要在20%以上；2）規(guī)?；a(chǎn)：產(chǎn)線產(chǎn)量規(guī)模高于35MW?！?63”

專項的啟動，宣告我國PERC電池的產(chǎn)業(yè)化進程正式拉開帷幕。在此后幾年時間里，隨著產(chǎn)業(yè)化進程的不斷深入，PERC電池出貨量呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長態(tài)勢。為了更好地梳理這一進程，根據(jù)不同時期PERC電池出貨量、PERC滲透率以及產(chǎn)能情況，我們將其劃分成三個階段，并圍繞電池產(chǎn)能、市場競爭格局，設(shè)備發(fā)展情況等多個角度，對以上的各個階段情況進行重點分析。（二）萌芽（2012-2014）：PERC電池實現(xiàn)初步量產(chǎn)，核心設(shè)備供應(yīng)以國外廠商為主1、產(chǎn)能與設(shè)備市場規(guī)模PERC電池處于技術(shù)驗證階段，以試驗產(chǎn)能為主，增長迅速但總量較小。根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2014年全球PERC電池的產(chǎn)能規(guī)模為2.5GW，相比2010年，大幅增長2GW。其中，我國臺灣地區(qū)PERC電池的產(chǎn)能占比約43%，全球領(lǐng)先。雖然PERC電池的產(chǎn)能已有所增長，但由于企業(yè)擴產(chǎn)目的是驗證PERC技術(shù)可行性，所以擴產(chǎn)的規(guī)模有限。另外，相比于2014年全球/臺灣/國內(nèi)約70/10/47GW的電池產(chǎn)能，PERC電池此時的產(chǎn)能占比僅為3.6/11/13%，占比極低。在早期發(fā)展階段，設(shè)備市場規(guī)模極小。2014年以前，由于PERC電池尚處于早期的發(fā)展階段，下游電池廠商仍以試驗產(chǎn)能為主，新增產(chǎn)能規(guī)模有限，因此，PERC相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備的市場空間極小。2、量產(chǎn)進展國外廠商率先實現(xiàn)PERC電池產(chǎn)業(yè)化，臺灣廠商迅速跟進。2012年，德國最大的組件廠商SolarWorld，使用氮硅化物作為背部鈍化原料，率先實現(xiàn)PERC電池的商業(yè)化，打開了PERC電池商用的可能性；同年，IMEC、RENA和SoLayTec三家公司采用ALD技術(shù)，通過IMEC中試線進行PERC電池小批量生產(chǎn)，在未使用SE結(jié)構(gòu)的背景下，成功把電池的量產(chǎn)效率提升至19.6%；

2013年，阿特斯MWT/PERC結(jié)構(gòu)的光伏電池實現(xiàn)量產(chǎn)，電池平均的量產(chǎn)效率高達20.57%；2014年，韓華正式導(dǎo)入2條PERC產(chǎn)線，其中，電池轉(zhuǎn)化效率高達20.2%。國外廠商在PERC產(chǎn)業(yè)化的道路上高歌猛進，臺灣廠商也不甘示弱。2012年，臺灣廠商旭泓研發(fā)的CELCO電池率先步入量產(chǎn)階段。該電池結(jié)合了“背面鈍化”和“局部背電場”技術(shù)，量產(chǎn)線上的最高轉(zhuǎn)換效率達到20.2%；

2014年，旭泓加碼PERC電池，導(dǎo)入5條生產(chǎn)線，單晶PERC轉(zhuǎn)化效率最也進一步提升至20.7%，茂迪采用PERC工藝的電池正式進入量產(chǎn)，效率達到20.4%。國內(nèi)PERC處于前期醞釀階段，2014年開始實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。晶澳是國內(nèi)首家率先打通從PERC電池到組件的產(chǎn)業(yè)鏈條的企業(yè)。2012年6月，公司PERC技術(shù)專利取得突破性進展；2013年8月，晶澳宣布其成功提高了單晶電池的轉(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換效率在20%以上的P-型單晶光伏電池的生產(chǎn)，并稱其新型的高性能電池（Percium）將馬上投入生產(chǎn)

；2014年2月，晶澳發(fā)布Percium單晶組件，其中，60片電池的Percium單晶組件功率達到了285瓦，比行業(yè)平均60片電池單晶組件高出20瓦。其電池平均轉(zhuǎn)換效率超過20.3%，比行業(yè)平均單晶電池轉(zhuǎn)換效率高出1.3%。2014年6月，公司Percium高效電池正式量產(chǎn)，量產(chǎn)電池平均轉(zhuǎn)換效率達到20.4%，在業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)P型電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率超過20%。60片電池組件隨后便開始量產(chǎn)，量產(chǎn)主流功率達到285W，年底主流功率進一步達到290W。從該新產(chǎn)品發(fā)布到量產(chǎn)，僅用時三個月。同樣實現(xiàn)PERC電池量產(chǎn)的企業(yè)還有。2013年6月，中電光伏的研發(fā)人員成功制作出效率達20.3%的高效單晶電池，并開始進行優(yōu)化和量產(chǎn)；2014年7月，35MW的PERC電池示范線于7月實現(xiàn)批量化的穩(wěn)定生產(chǎn)，內(nèi)部測試效率達20.44%。另外，的單晶PERC電池也于2014年完成試制，轉(zhuǎn)換效率達20.2%。隨著國內(nèi)多家企業(yè)陸續(xù)實現(xiàn)量產(chǎn)，PERC電池商用的確定性增強，越來越多的企業(yè)進入PERC的競爭“賽道”。3、工藝技術(shù)及設(shè)備發(fā)展PERC電池在背部進行介質(zhì)膜鈍化，主要使用化學(xué)氣相沉積法，應(yīng)用PECVD設(shè)備。PERC電池的背部鈍化主要包括膜沉積和覆在其上起保護作用的氮化硅膜沉積。PECVD法的總原理是在低壓下用射頻（RF）分解前驅(qū)體，從而在反應(yīng)室內(nèi)的基片上形成沉積膜，在傳統(tǒng)鋁背場電池中，PECVD設(shè)備已經(jīng)用于電池迎光面氮化硅減反射鈍化膜的沉積。為實現(xiàn)PERC電池背部氧化鋁膜的沉積，PECVD系統(tǒng)只需做兩方面的基本調(diào)整——引入三甲胺（TMA）前驅(qū)體和調(diào)整凈化裝置，但因為PECVD總的沉積原理不變，設(shè)備商所特有的等離子體生成機制也無需改變，所以在從傳統(tǒng)鋁背場電池轉(zhuǎn)向PERC電池時，已經(jīng)相對成熟的PECVD設(shè)備是電池廠商的不二選擇。原子層沉積（ALD）設(shè)備經(jīng)過調(diào)整也可用于沉積，但PECVD設(shè)備所占市場份額更大。ALD的特點在于氧化鋁膜是在原子層級上逐層生成，從而具有很好的階梯覆蓋性，且其成膜厚度可控，在成膜質(zhì)量方面略優(yōu)于PECVD。但盡管如此，PECVD設(shè)備的追逐者仍多于ALD設(shè)備，其原因在于：（1）電池生產(chǎn)商都已熟練運用PECVD設(shè)備進行電池正面的氮化硅膜沉積，并且PECVD設(shè)備在正面鈍化的應(yīng)用中已經(jīng)積累了巨大的裝機量，而成熟的設(shè)備在理論上易于升級以用于PERC電池氧化鋁膜的沉積；（2）PECVD設(shè)備可支持氧化鋁和氮化硅在在不同腔體的同一工序中完成，而ALD設(shè)備只能進行氧化鋁膜沉積，需要額外的PERCVD設(shè)備沉積氮化硅膜；（

3）電池生產(chǎn)商一直較為保守，考慮到諸如產(chǎn)能、產(chǎn)量、設(shè)備體積和占地面積等額外因素，PECVD設(shè)備無疑成為PERC電池生產(chǎn)商的首選設(shè)備。在PERC發(fā)展初期，核心設(shè)備供應(yīng)以國外廠商為主。一方面，因為電池廠商在早期發(fā)展階段的主要目的是驗證PERC技術(shù)的可行性，并實現(xiàn)穩(wěn)定的量產(chǎn)，所以，在應(yīng)用端更傾向于使用成熟穩(wěn)定的國外薄膜沉積設(shè)備，而對成本因素的考量較少；另一方面，這一階段的產(chǎn)能擴張以臺灣地區(qū)和國外廠商為主力，所以，設(shè)備端優(yōu)先使用海外供應(yīng)鏈的產(chǎn)品，也較為符合電池廠商的采購原則。因此，在2012-2014，我們觀察到國外設(shè)備企業(yè)與電池廠商的一系列合作：2012年，德國CT向SolarWorld提供管式PECVD設(shè)備；

2013年上半年，瑞士MayerBurger的PECVD設(shè)備MAiA，已累計完成超過1GW的產(chǎn)能安裝；Singulus在2013年與浙江鴻禧簽署高效電池生產(chǎn)合作協(xié)議，為其提供三氧化二鋁背鈍化技術(shù)設(shè)備以及先進的濕刻技術(shù)；SoLayTech從2013年起，陸續(xù)給國內(nèi)一線光伏電池制造企業(yè)，供應(yīng)InPassionALD設(shè)備訂單，用于單晶PERC電池生產(chǎn)。與國外成熟設(shè)的備相比，這一階段的國內(nèi)設(shè)備仍處于早期起步階段。雖然自2011年起，國內(nèi)豐盛裝備、理想能源和中電科48所都有PECVD設(shè)備陸續(xù)下線，并在隨后的幾年時間內(nèi)實現(xiàn)批量銷售，但這一時期，國內(nèi)PECVD設(shè)備還是主要應(yīng)用于電池正面減反膜的沉積，尚未涉及背鈍化，且早期設(shè)備在性能上仍與海外產(chǎn)品仍存在一定差距。而反觀國外設(shè)備，國外設(shè)備生產(chǎn)商在2012年已經(jīng)可以提供PERC電池的整套解決方案。如瑞士MeyerBurger旗下的Roth&Rau，通過與InnoLas合作，向客戶提供背鈍化PECVD系統(tǒng)和ILSTT激光開槽系統(tǒng)的整體方案；SoLayTec和Singulus也分別推出InPassionALD系統(tǒng)和PERC電池生產(chǎn)解決方案Perceus，均成功應(yīng)用于PERC電池的生產(chǎn)，并相繼獲得來自國內(nèi)外廠商的設(shè)備訂單。因此，與國外的成熟設(shè)備相比，這一階段的國內(nèi)設(shè)備仍處于早期起步階段。激光開槽設(shè)備也以國外設(shè)備為主。PERC電池的背局域金屬接觸主要使用激光開槽設(shè)備實現(xiàn)，德國InnoLasSolutions一直是PERC和電池切割等先進光伏制造工藝的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。2012年，InnoLas就與Roth&Rau共同研發(fā)出PERC電池的整體解決方案，應(yīng)用其激光接觸開放ILSTT系統(tǒng)實現(xiàn)PERC電池的背部接觸，該方案可將單晶硅太陽能光伏電池的轉(zhuǎn)換效率提高1%。截止至2014年，InnoLas用于PERC太陽能電池加工的激光系統(tǒng)已經(jīng)獲得近1GW產(chǎn)量的訂單，其設(shè)備的激光加工速度可在1600至3600wph之間進行調(diào)節(jié)，正常運行時間超過96%。而此時，國內(nèi)激光裝備行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，如和，還尚未推出針對于PERC電池的激光設(shè)備。（三）成長（2014-2017）：PERC電池投資吸引力凸顯，國產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商嶄露頭角1、產(chǎn)能、產(chǎn)量與設(shè)備市場規(guī)模2015至2017年，PERC電池進入高速成長區(qū)間，產(chǎn)能、產(chǎn)量快速提升。三年間，PERC的產(chǎn)能從4.5GW增至28.9GW，年復(fù)合增長153%，產(chǎn)量從2.9GW增至17.9GW，年復(fù)合增長149%。不僅如此，PERC電池的產(chǎn)能和產(chǎn)量在全球電池中的占比也大幅提升，產(chǎn)能占比由5.71%提升至23.46%，產(chǎn)量占比則由4.65%提升至17.17%。從市場份額來看，PERC電池的市場份額從2015年的7%提升至2017年的15%，而傳統(tǒng)鋁背場電池（BSF）則相應(yīng)從88%下降至83.3%。從地區(qū)來看，2015年，國內(nèi)PERC電池的產(chǎn)能就已經(jīng)占全球PERC電池產(chǎn)能的35%，位居世界首位，而國外和臺灣則分別占33%和32%，此后，國內(nèi)廠商一直保持并逐漸擴大這種產(chǎn)能優(yōu)勢。PERC產(chǎn)能快速擴張，推動背鈍化和激光設(shè)備需求爆發(fā)式增長。根據(jù)前文分析，2015-2017年新增PERC電池產(chǎn)能規(guī)模約為27.3GW。這其中，作為PERC電池生產(chǎn)的核心工序，背鈍化和激光開槽設(shè)備是最重要的增量設(shè)備。參考CPIA以及愛旭的設(shè)備投資數(shù)據(jù)，我們估計，2015-2017年，背鈍化和激光設(shè)備的市場規(guī)模分別為51.6/9.5億元。呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長的態(tài)勢。2、市場政策中國的“光伏領(lǐng)跑者計劃”在國內(nèi)PERC電池發(fā)展的過程中扮演關(guān)鍵角色?！肮夥I(lǐng)跑者計劃”是國家能源局擬從2015年起實施的光伏扶持專項計劃，實施時，通過設(shè)定較高的技術(shù)和成本標準進行項目招標，中標單位進行相應(yīng)的光伏發(fā)電示范基地建設(shè)。領(lǐng)跑者計劃中的中標技術(shù)產(chǎn)品將獲得國家和地方財政的支持，國家部分用電項目和各級地方政府使用財政資金支持的光伏發(fā)電項目，都要求采用“領(lǐng)跑者”先進技術(shù)產(chǎn)品的指標。所以，滿足“領(lǐng)跑者”技術(shù)標準的技術(shù)將被視為業(yè)內(nèi)的新標竿，成為產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)進行技術(shù)轉(zhuǎn)型和升級的方向。憑借更高的轉(zhuǎn)換效率，PERC技術(shù)正是15-17年“領(lǐng)跑者計劃”的最大受益者。2015年的領(lǐng)跑者項目讓用戶看到PERC技術(shù)，單晶PERC組件用量占比21%，在新型組件占比中遙遙領(lǐng)先。2016年，PERC產(chǎn)品的應(yīng)用比例和規(guī)模進一步提升，PERC組件用量占比達30%，其中單晶PERC組件占比約為80%。2017領(lǐng)跑者基地技術(shù)指標門檻有所提高，單多晶組件效率所對應(yīng)的電池效率約為20.5%和19.4%，以當年電池平均轉(zhuǎn)換效率來看，單多晶都需要采用PERC技術(shù)路徑才能滿足上述標準，所以，在5GW應(yīng)用基地的中標項目中，采取PERC技術(shù)路徑的比例高達65.51%。這一方面證實了PERC技術(shù)的標桿性，在另一方面也預(yù)示著PERC技術(shù)將在接下來幾年內(nèi)爆發(fā)式增長。光伏“領(lǐng)跑者計劃”也推動了多晶向單晶技術(shù)路線的轉(zhuǎn)化。由于PERC應(yīng)用在多晶及單晶電池上的效率有所差異，在導(dǎo)入PERC技術(shù)后，前者轉(zhuǎn)換效率絕對值可提升1%以上，而后者絕對值的提升約為0.6%，所以在PERC技術(shù)崛起的背后，是單晶對多晶電池技術(shù)路徑的替代。縱觀2015-2017年三期“領(lǐng)跑者計劃”的中標項目，單晶硅組件的應(yīng)用比例逐年升高，由第一年的60%上升到接近90%，年復(fù)合增長率達到18.59%，單晶PERC組件則由第一期的21%上升至55.28%，年復(fù)合增長率達到62.25%，單晶技術(shù)路線逐漸成為主流。3、效率和成本PERC電池的轉(zhuǎn)換效率不斷提高。2016年至2017年，單晶PERC電池的平均轉(zhuǎn)換效率為20.5/21.3%，與傳統(tǒng)單晶電池相比，效率提升為0.7/1%。同時，單晶PERC電池的最高轉(zhuǎn)換效率不斷刷新，2015年至2017年，最高轉(zhuǎn)換效率分別為22.13/22.61/23.45%，轉(zhuǎn)換效率的差異顯著分布于行業(yè)的頭部和尾部廠商之間。PERC電池轉(zhuǎn)換效率的提升不僅源于其工藝的改進，還源于其技術(shù)平臺的友好性。這一時期，單晶PERC光致衰減問題得到緩解，PERC漿料質(zhì)量提升，設(shè)備參數(shù)不斷優(yōu)化，推動PERC電池轉(zhuǎn)換效率不斷提升；另一方面，PERC電池通過疊加其他高效電池工藝進一步提升其效率，SE（選擇性發(fā)射極）工藝作為發(fā)射極側(cè)的優(yōu)化成為焦點，根據(jù)TaiyangNews，大部分轉(zhuǎn)換效率高于21.5%的PERC電池都已疊加SE技術(shù)。未來，PERC作為技術(shù)平臺的友好性，將進一步擴展其轉(zhuǎn)換效率增長的空間。隨著設(shè)備效率提升以及價格降低，投資于PERC產(chǎn)線的增量成本有所降低。2015年，根據(jù)晉能科技的數(shù)據(jù)，改造一條100MW的PERC產(chǎn)線，設(shè)備投資約3000萬元，保守估計，新增設(shè)備6年折舊完畢，則1GW的產(chǎn)能每年攤銷約0.5億元，每瓦產(chǎn)能每年攤銷額約為0.05元/W。而在2017年，根據(jù)的數(shù)據(jù)，240MW的PERC設(shè)備投資約6500萬，假設(shè)該設(shè)備也以6年進行折舊，則產(chǎn)線每年新增攤銷約為0.45億元，每瓦產(chǎn)能每年攤銷額約為0.045元/W。參考CPIA的數(shù)據(jù)，2017年，單晶PERC與單晶電池平均轉(zhuǎn)換效率差約為1%。而根據(jù)Solarzoom的價格統(tǒng)計數(shù)據(jù)，自2017年3月新增單晶PERC電池的報價，2017年單晶PERC電池與單晶電池的價差區(qū)間約為0.25~0.35元/W?？紤]新增設(shè)備及有關(guān)材料的成本攤銷，保守估計，PERC電池將會獲得0.18-0.28元/W元的增量利潤。若對傳統(tǒng)產(chǎn)線進行改造，升級改造投資的回收期僅為1-2年，單晶PERC產(chǎn)線的投資極具吸引力。4、量產(chǎn)進展及產(chǎn)能格局PERC電池開啟市場化進程，國內(nèi)廠商成PERC擴張主要動力。2015-2017年，相較國內(nèi)廠商，國外電池廠商PERC的擴展進程有所放緩，生產(chǎn)成本是其重要原因。即使是早期在研發(fā)和量產(chǎn)表現(xiàn)突出的SolarWorld，但由于其生產(chǎn)基地位于德國和美國，生產(chǎn)成本也顯著高于中國電池供應(yīng)商。這一階段，國內(nèi)PERC電池市場格局呈現(xiàn)出多元化趨勢，市場的參與者數(shù)量較之前明顯增加，整體而言，市場的參與者可分為以下三類：1）電池的組件廠商，2）迅速跟進的產(chǎn)業(yè)鏈龍頭，3）新晉電池玩家。的組件廠商將其優(yōu)勢進一步拓展至PERC電池領(lǐng)域。作為最早實現(xiàn)PERC電池成功量產(chǎn)的企業(yè)，晶澳在這一階段仍保持其領(lǐng)先優(yōu)勢。2015年，晶澳為首期光伏“領(lǐng)跑者計劃”的大同項目供應(yīng)150MW采用PERC技術(shù)的博秀(Percium)高效單晶組件，供貨量為420MW，占比近50%。隨后，晶澳在2016年底將PERC產(chǎn)能擴產(chǎn)至1.4GW，2017年底PERC組件產(chǎn)能儲備達到3.1GW，晶科的單晶PERC產(chǎn)能也在2017年底達到2.5GW。產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)迅速跟進，加碼PERC電池。2015年，以隆基、尚德、阿斯特為代表的公司紛紛擴產(chǎn)PERC產(chǎn)能。2016年，多晶PERC電池“Honey”正式投產(chǎn)。同年通威進一步轉(zhuǎn)向PERC電池業(yè)務(wù)，擬建20條PERC電池產(chǎn)線。2017年，平煤隆基2GW和通威的1GW單晶PERC產(chǎn)線陸續(xù)投產(chǎn)。另一方面，繼2015年晶澳率先得到領(lǐng)跑者的肯定后，2016年的領(lǐng)跑者基地中，更多的PERC供應(yīng)商參與其中，隆基樂葉、晶科、、天合、晉能等均為領(lǐng)跑者中標項目提供了PERC組件，2017年，通威也加入“領(lǐng)跑者計劃”中PERC供應(yīng)商行列。新晉玩家押注PERC，以期在新興細分市場彎道超車。以為代表的新晉玩家初露鋒芒。2016年，愛旭股份在實驗室進行管式PERC技術(shù)的研發(fā)并圍繞該技術(shù)取得系列專利，次年，愛旭股份成功研發(fā)出管式PERC技術(shù)，并實現(xiàn)批量生產(chǎn)，同時推進雙面PERC技術(shù)的研發(fā)。2017年，愛旭股份3.8GW的單晶PERC產(chǎn)線陸續(xù)投產(chǎn)，成為2017年第三批光伏“領(lǐng)跑者計劃”的核心供貨商，第三批領(lǐng)跑者項目的雙面PERC組件大部分都是采用愛旭股份供應(yīng)的雙面PERC電池。全球前十大組件廠商中，有9家成為愛旭股份的客戶，愛旭股份的高效PERC電池產(chǎn)品得到了終端客戶的普遍認可。5、工藝技術(shù)與設(shè)備發(fā)展延續(xù)上一階段的先發(fā)優(yōu)勢，這一時期，PECVD仍然壟斷PERC電池的背鈍化工序。根據(jù)ITRPV的估算，這一時期，PECVD在背鈍化設(shè)備中的市場份額約為90%，依然壟斷PERC電池的背鈍化工序。MeyerBurger仍是市場上PECVD的主力供應(yīng)商，但其也逐步面臨來自市場方面的壓力。截至2016年末，MAiA累計出貨量已達12GW，然而2017年P(guān)ERC電池的全球產(chǎn)能僅為25GW?？梢姡谠缙诎l(fā)展階段，MeyerBurger乃是全球背鈍化設(shè)備的絕對龍頭。然而，伴隨著產(chǎn)業(yè)化進程持續(xù)推進，MeyerBurger逐步面臨來自市場方面的壓力：1）設(shè)備價格較為昂貴（以MAiA2.1系統(tǒng)為例，其單臺售價約為220萬歐元）；2）設(shè)備交貨周期較長（交貨周期約為6-12個月）；

3）設(shè)備存在產(chǎn)能瓶頸，難以滿足大幅增長的下游需求。因此，在下游市場對于PERC電池降本提效，快速擴產(chǎn)的呼聲日益高漲的背景下，以上問題將對MeyerBurger市場出貨形成考驗。國產(chǎn)PECVD設(shè)備的工藝日趨成熟，性價比不斷提升，營收和訂單快速增長。這一時期，以國內(nèi)老牌PECVD廠商為例，該設(shè)備廠商持續(xù)推進適用于PERC的設(shè)備研發(fā)，取得階段性成果。從價格上看，2015至2017年，捷佳偉創(chuàng)PECVD設(shè)備的售價分別為70.53/70.67/68.79萬元/管，包括兩管、三管、四管和五管等不同型號。以一臺五管PECVD設(shè)備為例，由于售價與管數(shù)大致成線性關(guān)系，我們估算，其售價有望從2015年的353萬元降至2017年的344萬元，遠低于MeyerBurger的MAiA設(shè)備；從性能上看，其設(shè)備所產(chǎn)出的PERC電池，平均轉(zhuǎn)換效率可達21.3%，效率水平位于行業(yè)前列。因此，設(shè)備的高性價比為捷佳偉創(chuàng)帶來銷售收入和訂單的快速增加，2015至2017年，捷佳偉創(chuàng)的營業(yè)收入年復(fù)合增長88.51%，而與在手訂單緊密相關(guān)的預(yù)收賬款，年復(fù)合增長率更是高達117.53%。ALD設(shè)備雖然市場份額有限，但或是未來降本提效的方向所在。盡管PECVD設(shè)備長期占據(jù)市場的主流地位，但ALD設(shè)備的優(yōu)勢也同樣明顯：1）每小時的硅片吞吐量高于PECVD，電池攤銷的單位固定成本更低；2）可以精控薄膜厚度，成膜質(zhì)量更好；3）前驅(qū)體材料TMA消耗更少，可減少運營成本。因此，在優(yōu)化PERC電池效率，壓縮前運營成本的背景，ALD設(shè)備有望成為新一代的背鈍化設(shè)備，搶占更多市場份額。國外ALD設(shè)備在技術(shù)參數(shù)上略勝一籌，但國產(chǎn)設(shè)備正逐步得到市場認可。與早期就布局于ALD設(shè)備的SolayTec相比，國內(nèi)的代表廠商理想能源在開機保障率上與其持平，都達到95%的水平，而每小時硅片吞吐量約少100片，TMA消耗量和膜層厚度也略高與前者。但是基于理想能源批量ALD設(shè)備的研發(fā)，同時考慮到當前PERC生產(chǎn)的效率水平對膜層厚度的需求，兩廠商在技術(shù)層面的差距并不顯著。理想能源的ALD設(shè)備在2016年實現(xiàn)量產(chǎn)，所生產(chǎn)的PERC電池的效率可達21.36%，高于行業(yè)內(nèi)同類技術(shù)平均20.6%-20.9%的效率水平。截止2017年6月，IdealALD已經(jīng)被多家國內(nèi)電池廠商采用，累計出貨量超過2GW，其客戶包括阿特斯、正泰、晉能、億晶光電等廠商。激光開槽設(shè)備逐漸實現(xiàn)國產(chǎn)替代，充分發(fā)揮其后發(fā)優(yōu)勢。在激光開槽領(lǐng)域，雖然InnoLas仍擁有舉足輕重的地位，但是在2017年，帝爾激光設(shè)備的市占率已達到76%，占據(jù)大部分市場份額。從技術(shù)上看，武漢帝爾激光的PERC太陽能電池激光消融設(shè)備，利用激光消融技術(shù)在電池鈍化層進行圖形化開槽，技術(shù)水平處于行業(yè)前列。從價格上看，帝爾激光一套設(shè)備的售價僅為200至300萬，遠低于國外同類產(chǎn)品。這一時期，帝爾激光的激光開槽設(shè)備被主流電池廠商批量采購和使用，主要客戶包括、英利能源、阿特斯、晶科和晶澳等廠商。（四）爆發(fā)（2018-2019）：高收益引爆PERC產(chǎn)能投資需求，國產(chǎn)設(shè)備儼然成為行業(yè)主流1、產(chǎn)能、產(chǎn)量與設(shè)備市場規(guī)模PERC電池的產(chǎn)能和產(chǎn)量出現(xiàn)爆發(fā)式增長，逐漸占據(jù)電池市場的主導(dǎo)地位。兩年間，PERC的產(chǎn)能擴張至116GW，增幅達301.4%，產(chǎn)量增加至72GW，增幅達302.2%。而在2019年，PERC電池的市占比也首次超過常規(guī)鋁背場電池，達到65%，占據(jù)市場的半壁江山，遠超多家智庫預(yù)期。而鋁背場電池市占比僅為31.5%，同比下降28.5%。在這一階段，PERC電池真正成為市場的主流產(chǎn)品，2019年新投產(chǎn)的電池產(chǎn)線均為PERC電池，部分原有普通單晶電池產(chǎn)線也逐步技改為PERC產(chǎn)線。PERC產(chǎn)能的爆發(fā)進一步刺激設(shè)備市場需求。這一階段，隨著關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化的推進，PERC電池產(chǎn)線的投資成本持續(xù)降低，從2018年42萬元/MW降至2019年30.3萬元/MW，同比下降約27%。但由于產(chǎn)能規(guī)模的爆發(fā)式增長，市場規(guī)模仍呈現(xiàn)出倍速擴張的態(tài)勢。根據(jù)前文分析，2018-2019年，兩年間PERC電池增加的產(chǎn)能規(guī)模約為70.1GW，參考CPIA以及愛旭的設(shè)備投資數(shù)據(jù)，我們估計，市場的增量規(guī)模約為207.54億元，其中作為PERC產(chǎn)線核心設(shè)備的背鈍化和激光開槽設(shè)備，市場規(guī)模分別達到70.26/12.94億元，背鈍化和激光設(shè)備需求進一步增強。2、市場政策光伏最新政策的出臺助推PERC市場份額的提升?！捌絻r上網(wǎng)”是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的核心之義，2018年出臺的“531新政”和2019年出臺的“19號文”，進一步明確了“平價上網(wǎng)”的政策目標。政策主要針對占用過多補貼資源的落后產(chǎn)能，著力解決行業(yè)內(nèi)“低效產(chǎn)能過剩、高效產(chǎn)能不足”的結(jié)構(gòu)性失衡問題，必然推動電池市場由粗放式發(fā)展轉(zhuǎn)向高效精細化發(fā)展，為高效電池生產(chǎn)技術(shù)留出空間。PERC技術(shù)成為這一時期“平價上網(wǎng)”背景下的最優(yōu)技術(shù)路徑。短期來看，在“531”

光伏政策的背景之下，2018年下年半出現(xiàn)“應(yīng)用領(lǐng)跑者計劃”搶裝潮，高效率PERC電池供不應(yīng)求，與常規(guī)單晶電池的價差持續(xù)拉開，8月0.1元的價差在11月底擴大到0.34元。長期來看，PERC技術(shù)于“光伏領(lǐng)跑者計劃”中應(yīng)運而出，逐步發(fā)展，其作為高效產(chǎn)能的代表，可以有效降低發(fā)電度電成本，順應(yīng)了光伏行業(yè)“去補貼化”平價上網(wǎng)的發(fā)展趨勢。2018年起，新建產(chǎn)線全部為PERC產(chǎn)線，原有產(chǎn)線也在加快PERC產(chǎn)線升級，以單晶PERC為代表的高效電池的市場份額大幅提升。3、效率和成本這一時期，單晶PERC電池的平均轉(zhuǎn)換效率從21.8%提升至22.3%。工藝改善帶來的效率提高主要表現(xiàn)為漿料的改善，鋁漿可以支持諸如點線和虛線的圖案，最大限度減少背接觸面積，并保持較低的提及電阻。同時，除SE（選擇性發(fā)射極）技術(shù)外，多主柵（MBB）技術(shù)，雙面PERC技術(shù)也逐漸成為PERC電池發(fā)展方向。根據(jù)亞化咨詢的數(shù)據(jù)，雙面PERC電池可在幾乎不增加成本的前提下，帶來10-25%的發(fā)電增益。關(guān)鍵設(shè)備完成進口替代，設(shè)備投資持續(xù)降低，批量ALD設(shè)備的應(yīng)用帶來規(guī)模效應(yīng)，進一步壓低單位成本。2018年至2019年，受益于PERC電池生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備完成進口替代，設(shè)備投資大幅降低，2019年通威向采購的管式二合一PECVD設(shè)備，若按4年進行折舊，每年的設(shè)備攤銷僅為2700萬/GW，遠低于2015年晉能5000萬/GW的數(shù)據(jù)。同時，批量ALD設(shè)備的研發(fā)和推出，使得單位時間所加工的硅片數(shù)量呈爆發(fā)式增長，2019年江蘇微導(dǎo)的ALD設(shè)備最高硅片處理數(shù)量高達1萬片/h，而上一階段主流PECVD設(shè)備的最高硅片處理量僅為3400片/h，這種量級跨越式的量產(chǎn)能力變化迅速攤薄單瓦功率成本。4、產(chǎn)能格局這一時期，電池頭部廠商利用自身經(jīng)營優(yōu)勢進一步擴大產(chǎn)能，預(yù)計未來產(chǎn)業(yè)集中度將進一步提高。光伏行業(yè)存在明顯的馬太效應(yīng)，強者愈強，上游硅料和硅片環(huán)節(jié)已經(jīng)呈現(xiàn)出多頭鼎立格局，電池環(huán)節(jié)正沿該方向發(fā)展。具體到PERC行業(yè)，2019年，以通威、潤陽、隆基樂葉、愛旭和晶科為代表的PERC產(chǎn)能前五大廠商，其PERC產(chǎn)能已占據(jù)全行業(yè)產(chǎn)能的57.6%。標桿企業(yè)是此輪產(chǎn)能擴張的主力。2018年至20