源达研究报告：降本增效持续推进，渗透率有望快速提升

　　降本增效持续推进，渗透率有望快速提升

　　来源：源达

　　投资要点

• HJT电池结构优异，具备多重优势

　　HJT即本征薄膜异质结电池，是一种由非晶硅和晶体硅两种半导体材料形成的混合型太阳能电池技术。HJT电池结构独特、钝化机制优异，具有理论极限效率高、生产工艺流程短、热损伤小、双面率高、温度系数低、衰减率低、薄片化程度高等多重优势。

• 降本增效持续推进，核心路线逐渐明晰

　　提效降本是HJT电池技术发展的核心驱动力。1）增效：HJT电池可以通过微晶化提升电池效率，通过改进组件工艺提升组件发电量。2）降本：HJT成本主要由硅片、浆料、设备折旧和靶材构成，根据测算来看，单瓦成本高于PERC约0.12元。目前主要通过薄片化降低硅片成本，银包铜、0BB、电镀铜等技术减少银耗、设备国产化降低设备折旧成本、材料少铟化降低靶材成本。

• 光伏产业技术革新加快，HJT电池渗透率有望提升

　　过去几年，PERC电池基于其强大的性价比优势，在光伏电池产业中占据主导地位，但随着新型高效太阳能电池技术的涌现与发展，以及对电池更高转换效率的需求，各大厂商逐渐转向其他类电池布局，PERC电池产能占比下降。由于HJT生产线与目前主流的PERC电池工艺与产线互不兼容，部分光伏厂商对HJT投资仍较为谨慎。然而HJT较TOPCon的优势是其效率提升空间相对较大，虽然前期投资大，但从中长期角度上来看具有一定的发展潜力。随着HJT电池工艺的逐渐成熟与良率的提升，多家光伏电池制造商已经率先部署HJT电池的产业化线路，预计未来产能将不断增加。

• 投资建议

　　HJT电池具备多重优势，随着电池工艺的逐渐成熟与良率的提升，HJT电池渗透率有望提升。建议关注：迈为股份，东方日升。

• 风险提示

　　光伏新增装机不及预期的风险；新技术产业化推进不及预期的风险；行业产能过剩的风险。

　　一、HJT具备多重优势，渗透率有望快速提升

　　1.HJT电池结构优异，工艺路径全新

　　Heterojunction with Intrinsic Thin Layer，也被称为HIT，中文为本征薄膜异质结。HJT电池以N型单晶硅为衬底光吸收区，经过制绒清洗后，其正面依次沉积厚度为5-10nm的本征非晶硅薄膜和掺杂的P型非晶硅，和硅衬底形成p-n异质结。硅片的背面又通过沉积厚度为 5-10nm 的本征非晶硅薄膜和掺杂的N型非晶硅形成背表面场。最后电池的两面沉积TCO，然后用丝网印刷的方法在TCO上制作Ag电极。

　　图1：HJT电池结构

　　资料来源：OFweek，源达信息证券研究所

　　HJT是在晶体硅上沉积非晶硅得到的，工艺路径为全新。HJT工艺仅有四步：清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO薄膜制备和丝网印刷，对应的设备分别是湿法化学清洗设备、PECVD、PVD/RPD、丝网印刷/激光转印/铜电镀设备，技术成熟。

• 制绒清洗设备：利用化学制剂对硅片进行清洗和表面结构化，绒面质量和化学试剂密切相关。
• 非晶硅沉积设备：主要用CVD的方式来镀本征非晶硅层、P型非晶硅层、N型非晶硅层。主要设备包括PECVD、Cat-CVD等。
• TCO沉积设备：主要设备有RPD和PVD，目前主流技术路线是用PVD方式制备前后表面的TCO膜。
• 印刷设备：在硅片的两面制造精细的电路，将电极金属化。有丝网印刷和电镀铜电极两种技术路线。

　　图2：HJT电池生产工艺图

　　资料来源：OFweek，源达信息证券研究所

　　HJT电池位于光伏产业链中游环节。光伏产业链主要包括上游硅料环节、中游硅片、电池片、组件制造环节以及下游集中式、分布式电站，其中，HJT电池产业链上游主要有硅片、靶材、银浆等原材料及生产设备，硅片是最主要的成本构成部分，目前生产设备投资较高，下游与光伏玻璃、边框、焊带、胶膜等共同构成光伏组件。

　　图3：光伏产业链图谱

　　资料来源：《当代多晶硅产业发展概论》，源达信息证券研究所

　　2.HJT具备多重优势，降本空间广阔

　　相较PERC和TOPCon，HJT电池具备多重优势。

• 理论极限效率较高：据ISFH和隆基绿能测算数据，PERC、TOPCon与HJT电池的理论极限转换效率分别为24.5%、28.7%和28.5%。HJT在极限效率方面大幅领先PERC，略落后于双面TOPCon，但是HJT+钙钛矿叠层电池可达30%以上。
• 生产工艺流程短：HJT 的核心工艺流程仅有4步，即清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO膜沉积、金属电极化，相较PERC和TOPCon电池大幅简化。较短的工艺流程有助于提升生产良品率，同时可降低人工、运维等成本。
• 低温制程工艺：HJT全程在200℃以下的环境中制成，而PERC扩磷环节温度需高于 850℃，TOPCon扩硼环节温度则在 1100℃以上，有助于减少硅片制备过程中的热损伤、降低加热成本。
• 双面率高：HJT电池为双面对称结构，电池双面率最高可达90%，而PERC和TOPCon双面率最高仅可达到75%和85%，更高的双面率意味着HJT具备更高背面发电量。
• 温度系数低：HJT的温度系数为-0.24%/℃，而PERC和TOPCon的温度系数为-0.35%/℃和-0.30%/℃，较低的温度系数意味着HJT在高温环境下的能耗损失更少，发电量更高。
• 衰减率低：HJT的首次衰减为1%、线性衰减为0.25%，低于PERC和TOPCon，更低的衰减率，能够使得HJT电池在长生命周期内发电更高。
• 薄片化程度高：HJT的双面对称结构，降低了硅片的机械应力，提高了制备过程的整片率；低温工艺亦减少了硅片受热发生翘曲的可能，更有利于薄片化的进行，能够节约硅片成本。

　　表1：HJT电池具备多重优势

　　资料来源：CPIA，OFweek，源达信息证券研究所

　　HJT电池经济性有待改善，降本空间广阔。HJT成本主要由硅片、浆料、设备折旧和靶材构成，根据测算来看，单瓦成本高于PERC约0.12元，其高出部分主要来自于银浆和靶材。为实现降本的目标，HJT电池生产企业可从以下六方面努力：1）设备；2）浆料；3）工艺成本；4）效率；5）硅价格；6）ITO。

图4：HJT降本六大方向	图5：HJT电池成本构成
资料来源：《HJT电池技术发展现状及成本分析》，源达信息证券研究所	资料来源：《HJT电池技术发展现状及成本分析》，源达信息证券研究所

　　3．光伏产业技术革新加快，HJT电池渗透率有望提升

　　过去几年，PERC电池基于其强大的性价比优势，在光伏电池产业中占据主导地位，其产能一度领跑全行业。但随着新型高效太阳能电池技术的涌现与发展，以及对电池更高转换效率的需求，各大厂商逐渐转向其他类电池布局，PERC电池产能占比下降。

　　由于HJT生产线与目前主流的PERC电池工艺与产线互不兼容，部分光伏厂商对HJT投资仍较为谨慎。然而HJT较TOPCon的优势是其效率提升空间相对较大，虽然前期投资大，但从中长期角度上来看具有一定的发展潜力。随着HJT电池工艺的逐渐成熟与良率的提升，多家光伏电池制造商已经率先部署HJT电池的产业化线路，预计未来产能将不断增加。

　　图6：晶硅技术发展趋势

　　资料来源：CPIA，源达信息证券研究所

　　二、降本增效持续推进，核心路线逐渐明晰

　　1．微晶化提效

　　微晶硅电池工艺是以掺杂微晶硅或者掺杂微晶氧化硅并进一步提高掺杂浓度的方法，增加透光性能同时降低掺杂层电阻，最终达到提高电流密度的目的。通过微晶硅工艺所制成的HJT光伏电池转换效率通常较非晶硅掺杂层HJT光伏电池高0.5%，且未来依然拥有0.3%-0.4%的增效空间。
海晟新能源已在生产端率先引入微晶工艺，有效解决了异质结电池效率突破25%与电池电流、电压难平衡的难题。华晟210mm尺寸单面微晶异质结电池片首批量产效率即达24.68%，且未来有望迅速达到25%的量产平均效率。

　　图7：华晟新能源HJT电池结构

　　资料来源：华晟新能源官网，源达信息证券研究所

　　2．改进封装工艺

　　光转胶膜：HJT微/非晶硅中的硅氢键会被紫外光破坏，导致功率、寿命降低。传统解决方案为使用UV截止膜来阻挡紫外光，但吸收到的光能量会降低。光转胶膜是在胶膜中转光剂以实现光的下转换（即将吸收紫外光转为蓝光），能够解决TCO膜层与非晶硅膜层吸收紫外线而降低电池电流的问题，从而提高HJT光伏组件的发电量与可靠性，实证数据表明其能提升1-2%的组件功率。

　　高阻水性材料：HJT特殊的材料、结构导致其极易受水气影响，常规封装材料无法应对挑战。目前行业正在导入丁基胶作为HJT封装材料。

　　图8：赛伍技术HJT异质结电池组件解决方案

　　资料来源：赛伍技术官网，源达信息证券研究所

　　3．硅片薄片化

　　薄片化有利于降低硅耗和硅片成本。目前切片工艺完全能满足薄片化的需要，但硅片厚度还要满足下游电池片、组件制造端的需求。硅片厚度对电池片的自动化、良率、转换效率等均有影响。虽然硅片越薄短路电流会越少，但是HJT非晶硅层可以帮助形成更高的开路电压，即原理上HJT硅片减薄不会明显影响效率。此外HJT生产工艺简单且使用低温环境，不易产生碎片。

　　图9：2022-2030年硅片厚度变化趋势（μm）

　　资料来源：CPIA，源达信息证券研究所

　　4．降低银耗

　　HJT银浆耗量较PERC和TOPCon高，占非硅成本50%。HJT非晶硅只能在小于200°C 的低温环境制备，故传统晶硅电池的高温银浆不适合HJT电池。目前行业均采用树脂固化的低温银浆制作电池电极。低温银浆在低温工艺下，电极上会残留其他成分，这会导致电阻率偏高和导电性能较差。为了降低电阻，需要增加银浆的使用量。此外，HJT电池是双面结构，并且两面都需要使用纯银，这与PERC电池的背面可以使用银铝浆不同，因此HJT电池的银耗量较高。根据PV-Tech的数据，2022年HJT电池的银耗量大约在18-20mg/W，远高于PERC电池的10mg/W和TOPCon电池的13mg/W。

　　图10：2022年不同电池技术银浆耗量对比（mg/W）

　　资料来源：PV-Tech，源达信息证券研究所

　　降低低温银浆成本的路径有以下三种：1）使用银包铜等新型复合型浆料；2）优化栅线，降低低温银浆单耗；3）使用电镀铜替换低温银浆。

• 银包铜

　　银包铜工艺是通过将银覆盖在铜粉表面来减少银的用量，若银、铜的比例控制得当，可在降低银浆成本的同时取得良好的转换效率。银包铜粉中含铜量越高，能够节约的成本越多，但是铜含量过高会影响银包铜粉的性能，含铜量过高时银无法完全包覆铜，导致银包铜粉容易氧化，铜含量越低，银包铜粉的抗氧化性和导电性越好，其中铜银比2：1的银包铜粉制备的太阳能电池片与传统商业银浆制备的太阳能电池片效率相当。根据《HJT电池技术发展现状及成本分析》，银包铜技术有望降低30%的银浆成本。

图11：银包铜颗粒电镜截面图	图12：含铜量大小影响材料电阻率
资料来源：《低成本银包覆铜导电浆料的可控制备及其在太阳能电池中的应用》，源达信息证券研究所	资料来源：《低成本银包覆铜导电浆料的可控制备及其在太阳能电池中的应用》，源达信息证券研究所

• 优化栅线

　　栅线图形的优化主要是通过栅线变细从而节约银浆耗量。采用SMBB技术（增加主栅数、降低主栅宽度），既能提高电流传输效率也能直接降低银耗，还能增强电池应变能力；采用无主栅（0BB）技术，即主栅不用银浆而直接使用导电线、焊带，大幅降低银浆耗量。

　　无主栅技术在多主栅的基础上更进一步地实现了银耗降低。与多主栅技术相比，无主栅技术的特点在于使用了更多更细的铜丝焊带以汇集、导出电流，一方面进一步增加了汇集电流的“栅线”数量，另一方面用更便宜的镀层铜丝焊带替代了原有银主栅导出电流的作用，实现大幅度的材料降本。因此，无主栅技术既有主栅数量进一步增加带来的降本增效优势，又在多主栅技术的基础上进一步消除了正面银浆的用量，持续推进晶硅电池降本步伐。

　　图13：G12-0BB异质结电池示意图

　　资料来源：琏升光伏，源达信息证券研究所

• 电镀铜

　　电镀铜技术属于一种特殊的电解过程，利用电解原理在导电层表面沉积铜，主要基于种子层栅线的方法替代丝网印刷制作电极，一般使用含银的电镀液，再用铜镀层，从而减少银浆用量，或者用铜镀层完全代替银浆，使成本更具有竞争力。

　　图14：铜电镀工艺流程

　　资料来源：《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》，源达信息证券研究所

　　导电性更好：电镀铜栅线内部均匀、与TCO接触更优，有效减小电极与PN结的接触电阻，同时与银浆混合物相比，铜栅线为纯铜，本身的体电阻更低，铜栅线的体电阻率约1.8μΩ．cm，低温银浆的体电阻率约3-10μΩ．cm，故电阻损耗少、导电性能更优。

图15：电镀电极与丝印电极与TCO的接触	图16：常见金属与TCO的比接触电阻
资料来源：《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》，源达信息证券研究所	资料来源：《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》，源达信息证券研究所

　　高宽比更优：铜栅线的线宽更窄、高宽比更高，即电极更窄、更厚，其中铜栅线的线宽小于20μm，低温银浆的线宽大于30μm，故电镀铜能够降低栅线遮挡造成的遮光损失、提高载流子收集几率。

　　表2：银栅线与铜栅线对比

　　资料来源：上海有色网，OFweek，源达信息证券研究所

　　电镀铜既能够通过更低的电阻、更高的栅线高宽比来提高转换效率，也能够通过低价铜完全替代高价银实现降本，有望成为去银化的降本提效终极技术。

　　5．设备国产化

　　非硅成本中设备折旧是第二大成本项，设备降本是HJT大规模产业化的必要条件。早期HJT产线多采用海外设备，初始设备投资投入大，随着国产厂商推进技术研发、国产设备不断成熟，HJT产线国产设备的份额降不断上升。在2019年之前，HJT设备未能实现国产化，主要依赖进口，成本约为10-20亿元/GW。2019年后内厂商开始推进设备国产化替代进程，目前国内设备龙头企业迈为股份、捷佳伟创等公司均已具备HJT整线设备供应能力，单GW成本下降到现在的3.5-4亿元。未来随着设备生产能力的提高及技术进步，单位产能设备投资额将进一步下降。

　　图17：2022-2030年不同电池类型产线投资成本变化趋势（万元/MW）

　　资料来源：CPIA，源达信息证券研究所

　　6．靶材低铟化

　　含铟靶材为主流应用。靶材是沉积TCO薄膜的关键材料，ITO（氧化铟锡）制成的ITO薄膜导电率高、可见光透过率高、物理化学稳定性强，是靶材首选。

　　铟价格昂贵，低铟化可有效降本。铟是稀有金属，储量有限，价格昂贵且价格经常波动，会严重制约异质结电池的发展。相比于ITO，采用锌为原料的AZO靶材性成本更低、光学性能更佳，有望成为良好替代品，但仍需解决电学性能差的问题。据德国Juelich机构研究，理论上AZO靶材可降低50%~85%的铟耗。因此，开发含铟量更低的透明导电材料或能取代氧化铟锡材料的其他类型透明导电材料迫在眉睫。

　　图18：精铟平均价格走势（元/kg）

　　资料来源：同花顺iFinD，源达信息证券研究所

　　三、投资建议

　　1．迈为股份

　　HJT电池设备供应商，受益于光伏电池新技术迭代。公司立足丝网印刷设备，自主研发核心真空镀膜设备，结合参股子公司逐步形成HJT整线供应能力。2022年公司HJT设备市占率约为80%，占据绝对领先地位，随着HJT降本拐点的到来，同时HJT在中长期的效率展望如钙钛矿HJT叠层等技术路径上均具备结构优势，公司设备龙头地位稳固。

　　光伏产业链维持高景气，营收净利维持高速增长。公司2018年至2022年营业收入由7.88亿元提升至41.48亿元，期间复合增速约51.47%，主要原因得益于国内光伏产业链快速发展，占据全球主要份额，而公司作为丝网印刷设备及HJT设备绝对龙头持续受益，同时随着光伏技术的不断迭代升级，公司异质结电池设备订单有望持续增加，未来业绩确定性高；公司2018年至2022年归母净利润由1.71亿元提升至8.62亿元，期间复合增速约49.84%。

　　2．东方日升

　　公司是全球领先的光伏组件制造商，并多线布局太阳能电站EPC、储能系统和光伏硅料等业务。2017-2022年，公司组件出货处于全球5-7名区间，22年公司组件出货13.5GW，销量市占率4.9%，一体化组件二线龙头地位稳固。公司深耕异质结技术多年，N型技术变革下引领异质结路线扩产，2023年将新投产9GW/16GW异质结电池/组件，异质结新增电池产能规模位居行业第二。同时，公司前瞻性切入海外储能市场，目前是国内领先的储能集成系统供应商。面对大储需求爆发，通过电芯采购与新增产线建设持续加码。

　　公司业绩稳健增长，盈利能力显著改善。2023Q1-Q3，公司实现营业收入280.17亿元，同比增长33.27%；归母净利润12.79亿元，同比增长71.18%；实现毛利率14.93%，实现净利率4.64%。2023Q1-Q3，公司组件产品销售量增加，同时电池片自供比例提升优化公司盈利能力，业绩实现快速增长。

　　五、风险提示

　　光伏新增装机不及预期的风险：光伏设备需求主要驱动力为光伏新增装机，近年来在全球大力发展清洁能源的背景下，光伏新增装机容量持续增长，进而带动了光伏设备行业的快速发展。若未来光伏行业增速放缓，新增装机容量不及预期，设备端需求可能会有所下降，进而影响光伏设备公司相关业绩。

　　新技术产业化推进不及预期：光伏行业持续进行工艺技术迭代，涌现诸多新技术、新工艺助力行业降本增效，但是新技术的导入仍需要工艺的持续磨合优化以及上下游产业链的积极配合，在发展过程中存在一定的不确定性，存在新技术产业化推进不及预期的风险。

　　行业产能过剩：目前光伏下游硅料、硅片，电池片、组件环节均在大幅扩产，如果装机需求增长速度低于下游产能扩张速度，则存在产能过剩风险，如果行业产能过剩，进而影响光伏设备行业公司发展。

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责任编辑：刘万里 SF014