电源设备行业光伏电池深度研究（一）：光伏牛市下一个风口N型异质结电池

1、目录 HYPERLINK l _bookmark0 HJT 电池是光伏行业的下一个大风口1 HYPERLINK l _bookmark1 光伏牛市、牛股复盘1 HYPERLINK l _bookmark2 光伏牛市来自于需求阶段性超预期1 HYPERLINK l _bookmark4 光伏牛股来自光伏牛市下的技术优势企业2 HYPERLINK l _bookmark6 光伏技术变革从硅片转移到电池3 HYPERLINK l _bookmark9 HJT 电池原理5 HYPERLINK l _bookmark10 太阳电池的原理是什么？5 HYPERLINK l _bookmark14 太阳电池

2、的转换效率由谁决定？6 HYPERLINK l _bookmark15 太阳电池如何分类？6 HYPERLINK l _bookmark17 太阳电池结构7 HYPERLINK l _bookmark25 为什么HJT 转化效率高9 HYPERLINK l _bookmark32 HJT 电池如何制造11 HYPERLINK l _bookmark34 工艺设备材料拆解常规单晶铝背场电池12 HYPERLINK l _bookmark41 工艺设备材料拆解单晶 PERC 双面电池14 HYPERLINK l _bookmark47 工艺设备材料拆解HJT 电池16 HYPERLINK l _b

3、ookmark52 HJT 经济性如何18 HYPERLINK l _bookmark53 HJT 的平准化度电成本已与 PERC 基本相同18 HYPERLINK l _bookmark55 HJT 的平准化度电成本还有较大下降空间19 HYPERLINK l _bookmark61 HJT 量产进度如何20 HYPERLINK l _bookmark63 投资建议21 HYPERLINK l _bookmark64 风险分析21图表目录 HYPERLINK l _bookmark3 图表 1： 中国月度光伏并网量(GW)2 HYPERLINK l _bookmark5 图表 2： 2017

4、 年光伏牛股成长逻辑3 HYPERLINK l _bookmark7 图表 3： HJT 电池是光伏行业下一个大风口4 HYPERLINK l _bookmark8 图表 4： 光伏行业震源从硅片转向电池4 HYPERLINK l _bookmark11 图表 5： 太阳电池原理示意图5 HYPERLINK l _bookmark12 图表 6： 太阳电池等效电路5 HYPERLINK l _bookmark13 图表 7： 太阳电池伏安特性曲线6 HYPERLINK l _bookmark16 图表 8： 太阳电池分类7 HYPERLINK l _bookmark18 图表 9： P 型单晶

5、铝背场电池结构8 HYPERLINK l _bookmark19 图表 10： P 型单晶 PERC 电池结构8 HYPERLINK l _bookmark20 图表 11： P 型单晶 PERC 双面电池结构8 HYPERLINK l _bookmark21 图表 12： P 型单晶 PERC+SE 电池结构8 HYPERLINK l _bookmark22 图表 13： N 型 PERT 电池结构8 HYPERLINK l _bookmark23 图表 14： N 型TopCon 电池结构8 HYPERLINK l _bookmark24 图表 15： HJT 电池结构9 HYPERLIN

6、K l _bookmark26 图表 16： 异质结电池通过增加禁带宽度来提高电池效率，从而降低度电成本9 HYPERLINK l _bookmark27 图表 17： 两半导体材料紧密接触前的能带图10 HYPERLINK l _bookmark28 图表 18： 两半导体材料紧密接触后的能带图10 HYPERLINK l _bookmark29 图表 19： 半导体形成PN 结之前的能带图：a) 同质结电池；b) N 型异质结电池；c) P 型异质结电池10 HYPERLINK l _bookmark30 图表 20： N 型异质结电池内建电场强度高于P 型异质结电池和同质结电池11 HY

7、PERLINK l _bookmark31 图表 21： 不同掺杂下晶硅的激活能11 HYPERLINK l _bookmark33 图表 22： 各电池技术路线的工艺流程12 HYPERLINK l _bookmark35 图表 23： 单晶铝背场电池的生产工艺、设备与原材料13 HYPERLINK l _bookmark36 图表 24： 清洗制绒机13 HYPERLINK l _bookmark37 图表 25： 湿法刻蚀机13 HYPERLINK l _bookmark38 图表 26： 扩散炉14 HYPERLINK l _bookmark39 图表 27： PECVD14 HYPE

8、RLINK l _bookmark40 图表 28： 单晶铝背场电池设备成本拆分14 HYPERLINK l _bookmark42 图表 29： 单晶 PERC 双面电池的生产工艺、设备与原材料15 HYPERLINK l _bookmark43 图表 30： 激光开槽设备15 HYPERLINK l _bookmark44 图表 31： 原子层沉积设备15 HYPERLINK l _bookmark45 图表 32： 单晶 PERC 电池产线布置16 HYPERLINK l _bookmark46 图表 33： 单晶 PERC 电池设备成本拆分16 HYPERLINK l _bookmar

9、k48 图表 34： HJT 电池的生产工艺、设备与原材料17 HYPERLINK l _bookmark49 图表 35： HJT 电池的生产设备17 HYPERLINK l _bookmark50 图表 36： HJT 电池成本构成18 HYPERLINK l _bookmark51 图表 37： HJT 电池成本下降空间（元/W）18 HYPERLINK l _bookmark54 图表 38： PERC 和HJT 平准化度电成本测算18 HYPERLINK l _bookmark56 图表 39： HJT 电池电站的 LCOE 对电池效率的敏感性19 HYPERLINK l _book

10、mark57 图表 40： HJT 电池电站的 LCOE 对年均衰减率的敏感性19 HYPERLINK l _bookmark58 图表 41： HJT 电池电站的 LCOE 对组件价格的敏感性19 HYPERLINK l _bookmark59 图表 42： HJT 电池成本下降空间（元/W）19 HYPERLINK l _bookmark60 图表 43： 给定未来HJT 技术参数下的 LCOE 估算20 HYPERLINK l _bookmark62 图表 44： HJT 厂商效率和规模20HJT 电池是光伏行业的下一个大风口通过分析光伏行业上一轮行情，我们发现光伏行业性牛市主要来源于供

11、需的阶段性失衡，以及由此带来的价格超预期稳定甚至上涨。在光伏行业性牛市的大背景下，光伏牛股出现在具备技术领先优势从而导致成本优势明显的企业当中。光伏牛市、牛股复盘光伏牛市来自于需求阶段性超预期回顾 2017 下半年的光伏行业，可以发现光伏牛市来源于下游需求（装机）的阶段性超预期。对比 2016 年和 2017 年：2016 年装机：由于光伏标杆电价在 6.30 下调，使得 6.30 前的 6 月出现明显的抢装并网潮，6 月单月装机近 10GW，而 5 月只有 2GW。但 6.30 后的 7 月、8 月，装机则断崖式下跌到单月不足 1GW， 持续到 11 月。2016 年 Q3 装机下滑严重。2

12、016 年价格：6.30 后，硅料价格在 7 月、8 月小幅下降，9 月断崖式下跌。硅片价格在 7 月小幅下降，8 月、9 月大幅下跌。2016 年 Q3 产业链价格下滑严重。2017 年装机：同样由于光伏标杆电价在 6.30 下调，使得 6.30 前的 6 月出现明显的抢装并网潮，6 月单月装机近 12GW，而 5 月只有接近 3GW。但 7 月、8 月的装机出现了超预期。由于已确定电价的领跑者项目并网截止日期为 9.30，且分布式需求强劲，导致 7 月装机 11.3GW 几乎和 6 月持平，而 2016年 7 月则是断崖式下跌。8 月、9 月装机仍然接近 4GW，而 2016 年的 8 月

13、、9 月只有不到 1GW。从同比数据看，2017 年 7-9 月光伏月度并网容量同比增长率均在 200%以上。2017 年 Q3 装机超预期地好， 而且持续到 Q4。2017 年价格：6.30 后，硅料价格并未像 2016 年一样走弱，反而平稳，更让市场兴奋的是 8 月国产硅料由于停产检修后产能无法匹配旺盛需求，出现一波强势涨价，从 11 万到 13 万，涨幅 10-20%， 而 9 月则再上一个台阶直逼 14 万元/吨，强势行情持续到 2017Q4 和 2018 年 1 月，最终突破 14 万/吨。6.30 后，硅片价格也并未像 2016 年一样走弱，同样是平稳，而且持续了整个 Q3。201

14、7 年 Q3 产业链价格超预期的好。图表1： 中国月度光伏并网量(GW)资料来源:中电联，中信建投证券研究发展部从硅料价格上来看，2016 年第三季度价格下滑严重，而 2017 年第三季度价格不降反升，从而大幅推高硅料企业毛利率。从硅片价格上来看，2016 年第三季度价格同样大幅下滑，而 2017 年第三季度价格基本稳定，从而使得硅片企业盈利状况超预期。光伏牛股来自光伏牛市下的技术优势企业我们认为光伏牛股的出现有两个必备条件：1）光伏行业处于牛市阶段；2）该企业具备技术优势以及由此带来的成本优势。以此来审视光伏牛股的股价，我们发现其成长需经历两个阶段：1）技术变革沉淀优势期；2） 行业爆发利润

15、显现期。以某单晶硅片龙头企业为例，其核心优势为掌握了多次装料拉晶技术和金刚线切割技术，从而使得单晶硅片生产成本大幅降低，公司竞争优势明显。其技术积累在 2017 上半年之前早已完成，单季度毛利率在 17Q2 前连续 7 个季度逐季上升，奠定了其成为光伏牛股的基础。2017Q3 光伏下游需求超预期，使得硅料涨价、硅片价格稳定，从而开启了行业牛市。该公司股价一路成长，6 个月涨幅达 150%。图表2： 2017 年光伏牛股成长逻辑资料来源:wind，中信建投证券研究发展部1.2 光伏技术变革从硅片转移到电池光伏产业链近年来快速发展的本质是技术驱动降本提效。把握这一主线，我们可以发现上一轮的技术变革

16、主要由以下两因素驱动：（1）拉棒环节由 Cz 向 RCz 过渡，通过多次装料拉晶以及高拉速提高了单炉投料量和拉晶效率，进而降低了拉棒成本；（2）切片环节由砂浆切割向金刚线切割转换，通过减少损耗、减薄硅片来提高出片率，从而降低切片成本。目前正在发生的变化亦有二：（1）硅料环节高技术的新产能向低电价区转移，从而降低硅料成本；（2）电池环节 PERC 技术快速推广，通过提高电池效率来降低单瓦成本。在目前的时点上来看，单晶趋势已经确立，P 型电池提效进度放缓，N 型电池效率提升潜力大。展望未来， 我们认为光伏行业最值得期待的变革在于电池环节将由 P 型电池转向 N 型电池，其中 N-PERT 电池已经

17、不通，Topcon 电池只是过渡技术，我们认为 HJT 电池最有潜力成为光伏行业下一个大风口。图表3： HJT 电池是光伏行业下一个大风口资料来源:中信建投证券研究发展部图表4： 光伏行业震源从硅片转向电池资料来源:中信建投证券研究发展部HJT 电池原理HJT（heterojunction 异质结）电池是太阳电池中的一种，其基本原理与一般太阳电池相同。太阳电池的原理是什么？太阳电池是利用半导体的光生伏特效应将太阳能转化为电能的装置，其核心为半导体 PN 结。P 型半导体中多数载流子（多子）空穴的浓度远大于少数载流子（少子）电子的浓度，而 N 型半导体中电子的浓度远大于空穴的浓度，因而在二者的交

18、界面处 N 型半导体中的电子将向 P 型半导体扩散，P 型半导体中的空穴将向 N 型半导体扩散，从而在交界面的 P 型侧留下带负电荷的受主离子，形成负电荷区域；在 N 型侧留下带正电荷的施主离子，形成正电荷区域，由此形成空间电荷区，即 PN 结，由此产生的由 N 型区指向 P 型区的电场即为内建电场。当太阳光照射到太阳电池表面时，PN 结附近的电子吸收光子能量从而跃迁成为自由电子，并产生对应的空穴。在内建电场作用下，电子向 N 区漂移，空穴向 P 区漂移。此时用导线将电池正负极与负载相连，即有光电流流过负载，此即太阳能电池原理。图表5： 太阳电池原理示意图图表6： 太阳电池等效电路资料来源:

19、网络资料，中信建投证券研究发展部资料来源: 网络资料，中信建投证券研究发展部太阳电池的等效电路包括以下元器件：产生光电流 IL 的恒流源、与之并联的处于正偏置下的二极管（暗电流 Ibk）、串联电阻 Rs、并联电阻 RSh、负载 RL。由此则工作电流 I 与工作电压 V 之间的关系如下，二者近似为指数关系。I = = ( (+)1) + 图表7： 太阳电池伏安特性曲线资料来源:网络资料，中信建投证券研究发展部太阳电池的转换效率由谁决定？太阳电池的转换效率是指其最大输出功率与入射到其上的光功率的比值。通过改变负载大小可以得到太阳电池的伏安特性曲线，从而找到最大功率点。最大功率点对应的功率为 Pm，

20、对应的电压为 Vm，电流为 Im。在工程实际中，太阳电池转换效率可以表示为 VOC、ISC 和 FF 三个参数的乘积与入射光功率的比值，亦即 VOC、短路电流密度 JSC、FF 三个参数的乘积与入射光功率密度 Pin 的比值。 = = 开路电压 VOC。开路电压是指太阳电池处于开路状态时的电压。短路电流 ISC。短路电流是指太阳电池处于短路状态时的电流。此时工作电压为 0，可得 ISC = IL。填充因子 FF。填充因子定义为太阳电池最大输出功率与开路电压和短路电流乘积之比，即 FF =ImVm/(ISCVOC)。在伏安特性曲线图上，ImVm 为最大功率点所对应的矩形面积，而 ISCVOC 为

21、开路电压与短路电流对应的矩形面积，因此填充因子可以理解为衡量伏安特性曲线矩形度的一个指标。太阳电池如何分类？根据基体材料可以分为有机太阳电池和无机太阳电池；无机太阳电池可分为晶体硅太阳电池和薄膜太阳电池；晶体硅太阳电池可分为单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池。目前晶硅太阳电池，特别是单晶硅太阳电池已因其效率高、可靠性强、成本下降潜力大而成为市场主流。根据基体硅片的掺杂种类，可以将单晶硅太阳电池细分为 P 型电池和 N 型电池。P 型电池的基体材料为掺杂硼的 P 型硅片，其空穴为多子，电子是少子；N 型电池的基体材料为掺杂磷形成的 N 型硅片，其电子是多子， 空穴为少子。图表8： 太阳电池分类铝背场

22、电池P型PERC电池单晶硅太阳电池N-PERT晶体硅太阳电池N型HJT多晶硅太阳电池无机非晶硅薄膜太阳电池太阳电池硅基薄膜太阳电池微晶硅薄膜太阳电池太阳电池多晶硅薄膜太阳电池薄膜太阳电池砷化镓电池有机化合物薄膜太阳电池碲化镉电池太阳电池铜铟镓硒电池资料来源:公开资料，中信建投证券研究发展部太阳电池结构目前常见的电池类型有单晶铝背场电池、PERC 电池、PERC 双面电池、PERC+SE 电池、N-PERT 电池、TopCon 电池、HIT 电池等。Al-BSF（Aluminum Back Surface Fields, 铝背场）电池。其基本结构包括：1）P 型硅片衬底；2）N 型发射极；3）氮

23、化硅减反膜；4）正面银电极；5）背面铝膜。同时基板正面为金字塔绒面结构以增加陷光。PERC（Passivated Emitter and Rear Cell, 钝化发射极与背面）电池是目前的主流技术。与常规单晶铝背场电池相比，其不同之处主要是在硅片与背铝之间加入钝化层，同时通过在钝化层上激光刻蚀来实现背铝与硅片的接触。背表面钝化带来的好处有以下两点：1）背面的金属-半导体接触面积大大减少，从而降低了少子复 合速率；2）提高了背面对入射到电池内的红外光的反射率。图表9： P 型单晶铝背场电池结构图表10： P 型单晶 PERC 电池结构资料来源:公开资料，中信建投证券研究发展部资料来源: 公开资

24、料，中信建投证券研究发展部PERC 双面电池是 PERC 电池的改良版。与 PERC 电池相比，其背面由铝背场（金属层）改为铝栅线， 从而使光可以从背面透过进入电池，从而带来发电增益。但由于 PN 结仍只在电池正面，即发电能力在正面产生，所以此双面为“伪双面”。PERC+SE（Selective Emitter, 选择性发射极）电池亦为 PERC 电池的改良版。通过在正面栅线电极下制作重掺深扩散区，在电极以外的区域进行低浓度掺杂，降低了串联电阻进而提高了填充因子。图表11： P 型单晶 PERC 双面电池结构图表12： P 型单晶 PERC+SE 电池结构资料来源:中信建投证券研究发展部资料来

25、源:中信建投证券研究发展部N-PERT（Passivated Emitter Rear Totally-Diffused Cell, 钝化发射极背表面全扩散）电池在背表面全扩散以降低接触电阻和复合速率。TOPCon（隧穿氧化物钝化接触）电池改用超薄隧道氧化物（一般为 SiO2）作为钝化膜材料。图表13： N 型 PERT 电池结构图表14： N 型 TopCon 电池结构资料来源:中信建投证券研究发展部资料来源:中信建投证券研究发展部HJT 电池结构与前几种完全不同，它由 N 型硅片、双面非晶硅层、双面 TCO 膜和双面金属化组成。图表15： HJT 电池结构资料来源:中信建投证券研究发展部为

26、什么 HJT 转化效率高异质结电池结构中，P 型非晶硅薄膜拥有更宽的禁带宽度，导致了更高的开路电压。图表16： 异质结电池通过增加禁带宽度来提高电池效率，从而降低度电成本资料来源:中信建投证券研究发展部VOC 与内建电场的电势差 VD 正相关。内建电场越强，光生载流子能更有效地分离，载流子复合越小。VD 是VOC 的上限，VD 越高，VOC 才有高的可能性。由于内建电场的存在，电子在空间电荷区有附加的电势能，使能带在空间电荷区发生弯曲，能带总的弯曲量就是真空电子能级的弯曲量。同时，当两块半导体材料紧密接触时， 电子将从费米能级高的材料流向费米能级低的材料，直到两半导体的费米能级相等为止。因而：

27、 = (2 1)（VD 为内建电场电势差，EF 为费米能级，q 为电子电荷）图表17： 两半导体材料紧密接触前的能带图图表18： 两半导体材料紧密接触后的能带图资料来源:异质结电池物理与器件，中信建投证券研究发展部资料来源: 异质结电池物理与器件，中信建投证券研究发展部对于 P 型或 N 型同质结电池（图 a）， = (, , )/ = (, , , )/q。对于P 型异质结电池（图 c）， = (, , )/ = (, , , )/q。对于N 型异质结电池（图b）， = (, , )/ = (, , , )/q。（VD 为内建电场电势差，EF 为费米能级，Eg 为禁带宽度，V 为费米能级与价

28、带顶的能量差，C 为费米能级与导带底的能量差，EC 为导带带阶，EV 为价带带阶，q 为电子电荷）图表19： 半导体形成 PN 结之前的能带图：a) 同质结电池；b) N 型异质结电池；c) P 型异质结电池资料来源:异质结电池物理与器件，中信建投证券研究发展部内建电场强度取决于禁带宽度，相比之下激活能项大小约 0.1 eV，基本可以忽略。晶硅晶硅同质结电池中，P 型和 N 型单晶硅的禁带宽度为 1.12 eV，此为其内建电场强度上限。P 型异质结电池中的 N 型非晶硅、N 型异质结电池中的 P 型非晶硅的禁带宽度均为 1.7-1.9 eV。P 型异质结电池价带带阶 0.45 eV，因而其内建

29、电场强度上限约为 1.35 eV；N 型异质结电池导带带阶 0.15 eV，因而其内建电场强度上限约为 1.65 eV。由此可见 N 型异质结电池的内建电场强度上限远高于 P 型异质结电池和晶硅同质结电池，即有 VD：N 型异质结电池P 型异质结电池同质结电池。因而 N 型异质结电池的开路电压和转换效率高于 P 型异质结电池和晶硅同质结电池。图表20： N 型异质结电池内建电场强度高于 P 型异质结电池和同质结电池资料来源:中信建投证券研究发展部图表21： 不同掺杂下晶硅的激活能资料来源:异质结电池物理与器件，中信建投证券研究发展部HJT 电池如何制造光伏电池的制备一般可以分为衬底准备、制 P

30、N 结、镀膜、印刷电极、烧结等步骤。常规单晶铝背场电池结构最为简单，其工艺过程亦最简单。除 HJT 电池外，其它技术路线主要是在铝背场电池的生产工艺中增加或改变相应设备而来。图表22： 各电池技术路线的工艺流程资料来源:中信建投证券研究发展部工艺设备材料拆解常规单晶铝背场电池常规 P 型单晶铝背场电池使用 P 型硅片做衬底，在槽式制绒清洗机中完成清洗制绒，在扩散炉中进行扩散制 PN 结，使用湿法刻蚀清洗机或等离子体刻蚀机与去 PSG 清洗机完成刻蚀和去磷硅玻璃，使用 PECVD（等离子体增强化学气相沉积）来沉积正面的氮化硅减反膜，使用丝网印刷机印刷背面铝膜和正面银栅线，最后在烧结炉中完成高温烧

31、结。图表23： 单晶铝背场电池的生产工艺、设备与原材料单晶铝背场衬底准备制结镀膜印刷电极烧结工艺P型制绒扩散刻蚀/正面沉积背面印刷正面印刷高温烧结硅片制结去PSG减反膜铝膜银栅线设备槽式制绒管式高温等离子体刻湿法刻蚀PECVD丝网印刷丝网印刷烧结炉清洗机扩散炉蚀机+去清洗机机机PSG清洗机原料氢氧化钠三氯氧磷四氟化碳硝酸硅烷铝浆银浆异丙醇氧气氧气氢氟酸氨气添加剂氮气氢氟酸氢氧化钠氮气氢氟酸氩气资料来源:中信建投证券研究发展部图表24： 清洗制绒机图表25： 湿法刻蚀机资料来源:捷佳伟创官网，中信建投证券研究发展部资料来源: 捷佳伟创官网，中信建投证券研究发展部图表26： 扩散炉图表27： PE

32、CVD资料来源:捷佳伟创官网，中信建投证券研究发展部资料来源: 捷佳伟创官网，中信建投证券研究发展部在单晶铝背场电池产线的设备投资中，丝网印刷机、减反膜 PECVD 和自动化设备占比较高，分别可达总投资的 39%、18%和 13%。图表28： 单晶铝背场电池设备成本拆分自动化设备 制绒清洗机13%4%扩散炉烧结炉9%9%刻蚀清洗机8%PECVD18%丝网印刷机39%资料来源:中信建投证券研究发展部工艺设备材料拆解单晶 PERC 双面电池在结构上，PERC 双面电池比铝背场电池多了一层背面钝化膜，另外背面的铝膜改为了铝栅线。在工艺上的改动有 3 点：1）在刻蚀/去 PSG 之后增加背面沉积钝化膜

33、这一工序；2）在印刷电极之前增加背面刻划接触区这一工序，使背电极得以与硅片产生接触；3）印刷电极时，背面印刷铝膜改为印刷铝栅线。在设备上，PERC 产线需要增加以下两种设备：1）镀膜设备，主流的有 PECVD+PECVD 和 PECVD+ALD（原子层沉积）两种路线。钝化膜主要是氧化铝（Al2O3）膜，使用 PECVD 或 ALD 完成沉积，其原料均为三甲基铝（TMA）。在氧化铝膜上还需使用 PECVD 覆盖一层氮化硅覆膜，一方面使其与金属浆料隔离，避免烧结过程中金属铝渗入钝化膜造成破坏，另一方面增大膜厚至 100-120 nm 从而起到内反射作用。2）开槽设备，主要是激光消融机。图表29：

34、单晶 PERC 双面电池的生产工艺、设备与原材料PERC双面衬底准备制结镀膜印刷电极烧结工艺P型清洗正面扩刻蚀/背面沉积正面沉积背面刻划背面印刷正面印刷高温烧结硅片制绒磷制结去钝化膜减反膜接触区铝栅线银栅线PSG设备槽式制绒管式高温等离子体湿法刻PECVD+激光消融丝网印刷丝网印刷清洗机扩散炉刻蚀机/清蚀清洗PECVDALDPECVD机机机烧结炉洗机机原料氢氧化钠三氯氧磷四氟化碳硝酸三甲基铝三甲基铝硅烷铝浆银浆异丙醇氧气氧气氢氟酸硅烷硅烷氨气添加剂氮气氢氟酸氢氧化氮气氮气氮气钠氢氟酸氩气资料来源:中信建投证券研究发展部图表30： 激光开槽设备图表31： 原子层沉积设备资料来源:帝尔激光官网，中

35、信建投证券研究发展部资料来源: 江苏微导官网，中信建投证券研究发展部图表32： 单晶 PERC 电池产线布置资料来源:捷佳伟创官网，中信建投证券研究发展部在设备投资上，由于新增的钝化膜用 PECVD 设备价格较高，整线投资构成与常规单晶相比有较大变动，占比前三的设备分别为钝化膜用 PECVD、丝网印刷机、减反膜用 PECVD，分别占 30%、24%和 11%。图表33： 单晶 PERC 电池设备成本拆分制绒清洗机 3%自动化设备 9% 扩散炉 6%烧结炉 5%刻蚀清洗机 5%PEVCD减反膜11%丝网印刷机24%PEVCD钝化膜激光消融机 7%30%资料来源:中信建投证券研究发展部工艺设备材料

36、拆解HJT 电池HJT 产线中，所有工艺和核心设备均与 PERC 产线有所不同，其中最大的不同有以下 4 点：非晶硅薄膜沉积环节，使用 CVD（PECVD 或 Cat-CVD）沉积本征氢化非晶硅层和 P 型/N 型氢化非晶硅层；镀膜环节使用 PVD 或 RPD 沉积 TCO 导电膜；印刷电极方面需使用低温银浆；烧结过程需控制低温烧结。图表34： HJT 电池的生产工艺、设备与原材料HJT衬底准备制结镀膜印刷电极烧结工艺N型清洗非晶硅导电膜背面印刷正面印刷烧结不超硅片制绒薄膜沉积沉积银电极银电极250设备槽式制绒PECVDPVD丝网印刷丝网印刷烧结炉清洗机机机氢氧化钠硅烷氧化铟低温银浆低温银浆原

37、料异丙醇氢气氧化锡添加剂磷烷氢氟酸硼烷资料来源:中信建投证券研究发展部图表35： HJT 电池的生产设备资料来源:中信建投证券研究发展部在成本方面，HJT 电池成本主要来自硅片、浆料和靶材，三者占比分别为 47%、24%和 5%。未来的降本空间主要来自以下几方面：量产效率继续提高，由 23.5%提高至 24.5%及以上；硅片减薄，由 180 m 减薄至 100 m 左右；浆料减量和国产化降价；设备国产化继续降价。图表36： HJT 电池成本构成图表37： HJT 电池成本下降空间（元/W）折旧 6% 制造费用 3%人工 4%动力 5%气体化学 3%热丝/网版 3%硅料 47%IWO靶材 5%浆

38、料 24%资料来源:中信建投证券研究发展部资料来源:中信建投证券研究发展部HJT 经济性如何HJT 的平准化度电成本已与 PERC 基本相同在目前价格条件下，经测算使用 HJT 电池的光伏电站度电成本与使用 P 型 PERC 双面电池的光伏电站度电成本已基本相同。以 200MW 光伏电站为例，测算假设中 P 型 PERC 与 HJT 的不同主要在于电池效率、双面率、首年衰减率与年均衰减率、组件价格；在初始投资方面 HJT 组件投资高于 PERC，但由于 HJT 效率较高，所需组件个数较少，支架和逆变器等非组件投资低于 PERC，最终总的初始投资比 PERC 高约 10%。同时由于高效率、低衰减

39、，HJT 全生命周期发电量高于 PERC，使得最终二者的平准化度电成本基本相同。图表38： PERC 和 HJT 平准化度电成本测算单位P 型 PERCHJT主要假设（电站规模 200MW）电池片效率22.2%23.5%CTM(Cell-to-module)98%98%电池片功率W5.3055.615双面率80%95%背面增益10%12.6%首年衰减2.50%1.00%年均衰减0.76%0.50%组件价格元/W2.12.8投资情况初始投资-组件万元42,00055,861初始投资-其它万元60,00056,681初始投资-合计万元102,000112,542单位P 型 PERCHJT年利用小时

40、数h1,4001,400测算结果LCOE元/kWh0.3820.392资料来源：中信建投证券研究发展部HJT 的平准化度电成本还有较大下降空间在上面的假设下计算 HJT 电站 LCOE 对电池效率、年均衰减率、组件价格的敏感性，发现 1）HJT 组件降价 0.25 元/W，LCOE 降低 0.01 元；2）HJT 效率提高 1%，LCOE 降低 0.01 元；3）HJT 衰减率减缓 0.5%，LCOE 降低 0.01 元。图表39： HJT 电池电站的 LCOE 对电池效率的敏感性图表40： HJT 电池电站的 LCOE 对年均衰减率的敏感性LCOE（元/kWh）0.400 0.390 0.3

41、80 0.3700.395 LCOE（元/kWh）0.390 0.385 0.380 23.0%23.5%24.0%24.5%25.0%电池效率0.3750.00% 0.10% 0.20% 0.30% 0.40% 0.50%年均衰减率资料来源:中信建投证券研究发展部资料来源:中信建投证券研究发展部预计 2020 年 HJT 组件价格降至目前 PERC 组件水平，对应的 LCOE 可降至 0.36 元/kWh，相比目前降幅达LCOE（元/kWh）10%。图表41： HJT 电池电站的 LCOE 对组件价格的敏感性图表42： HJT 电池成本下降空间（元/W）0.400 0.390 0.380 0

42、.370 0.360 0.3502.202.402.602.80组件价格（元/W）资料来源:中信建投证券研究发展部资料来源:中信建投证券研究发展部根据以上敏感性计算结果，在给定的未来 HJT 技术参数情形下可以方便地估算出对应的 LCOE。在组件价格 2.1 元/W、电池效率 25.0%、年均衰减率 0.3%的情形下，HJT 的 LCOE 可降至 0.350 元/度。图表43： 给定未来 HJT 技术参数下的 LCOE 估算基准情形未来情形敏感性系数LCOE 降低量（元/度）组件价格（元/W）2.82.1-0.250.028电池效率23.50%25.0%1%0.010年均衰减率0.50%0.30%-0.50%0.004LCOE（元/度）0.392合计0.042估算 LCOE（元/度）0.350资料来源：中信建投证券研究发展部HJT 量产进度如何目前已经量产或计划量产 HJT 电池的企业有近 20 家，其中大多尚处于中试阶段。目前全球规划产能已超10GW，实际产能在 2GW 左右。若规划产能在未来 2-3 年内逐步落地