电气设备行业投资策略：2021年风电行业投资策略

光伏电池设备：持续增长的黄金赛道证券研究报告电气设备与新能源行业2020年12月14日分析师： 申建国 执业证书编号：S1220517110007投资建议pHIT是面向未来的平台型技术降本增效是光伏产业永恒的旋律。当前时点，光伏产品材料成本下降难度增大，未来光伏相较于其他能源性价比要持续提升，关键在于增效。24%是Perc效率提升天花板，HIT提效潜力远高于Perc，目前各厂商生产效率普遍在24%以上。HIT叠加钙钛矿是多结时代的入门技术，HIT是承上启下的平台型技术。p何时有性价比：已具有性价比，HIT建设正当时我们测算当前HIT单W成本较Perc高0.25元/W，但合理溢价高0.35元/W，当前投建HIT产能极具性价比。未来两年HIT技术通过设备折旧降低、硅片减薄、银耗下降、靶材耗量下降等路径持续降本，预计22年HIT与Perc生产成本差距降至0.1元/W内。p空间有多大：看好光伏新增装机快速增长，25年HIT设备空间达300亿近十年来，光伏成本下降88%，已经在全球大部分地区实现了平价上网。我们保守估计25年设备更新需求100GW，每GW产能投资3亿元，则25年HIT设备市场空间可达300亿元。p电池片设备是黄金赛道，推荐迈为股份、捷佳伟创（1）相较于其他环节，电池片技术变革快，可升级空间巨大，电池片设备将保持长期高频率更新，是持续增长的黄金赛道；（2）电池制备工艺可部分沉淀，设备开发有赖于客户配合，行业先发龙头难颠覆。p风险提示：HIT技术进步放缓；光伏装机量不及预期；新入者进入，行业竞争加剧2nQmQnPyQwObRdNbRoMnNtRnNfQrQnPeRmNqNaQnMrPMYtOtRvPnMsQ目录 二、 一、 四、 三、 五、3为什么说HIT是面向未来的平台型技术何时有性价比：已具有性价比，HIT建设正当时空间有多大：25年HIT电池设备空间达300亿HIT抢先布局：迈为股份、捷佳伟创投资建议及风险提示4光伏电池的发展路线资料来源：中国光伏发展路线图（2018年版），方正证券研究所p过去5年技术变革使光伏成为成本最低的可再生能源之一：单晶替代多晶，Perc替代BSF是过去光伏降本增效的重要原动力。p目前P-PERC电池仍是主流的高效电池技术，但由于其提效潜力有限，其他电池路线逐渐进入人们视野,其中量产希望较大的是TOPcon和HIT技术。图表1：光伏电池各种技术路径现状　PERCN-PERTN-TOPConHITIBC量产效率22.5%-23.5%21.5%-23.2%23.5%-24.5%23.5%-24.%22.8%-25%实验室效率24%以上23%以上24.6%以上26%25%以上量产企业爱旭、通威中来、林洋LG\REC松下、晋能Sunpower、LG优点性价比高可从现有产线升级有机会从现有产线升级工序少效率高量产性非常成熟已可量产已可量产已可量产国内尚未有量产实绩技术难度容易较容易难度很高难度高难度极高工序少较少多最少非常高设备投资少较少贵贵非常高与现有产线兼容性已有许多产能可用现有设备升级有机会由新产线升级完全不兼容几乎不兼容目前问题后续提效路线不明朗 与双面P-PERC相比较有性价比优势量化难度高，效率提升空间可能略低于HIT与现有设备不兼容，设备投资成本高难度高，成本也远高于前述技术5提效潜力远大于Perc，HIT是连接多结电池的平台型技术p当前时点看，Perc效率天花板在24%左右，而HIT电池的P-n结在非晶硅和晶体硅材料之间形成，导致其提效潜力高于Perc，HIT是单节时代效率次高的技术，实验室效率26%+。p多结电池利用多种材料对于太阳光谱不同的波段吸收，可实现更高转换效率。 HIT加上钙钛矿的叠层是多节时代入门级技术，因此认为HIT是一个承上启下的平台型技术。资料来源：NREL，方正证券研究所图表2：光伏电池各种技术路径转换效率资料来源：SOLARZOOM，方正证券研究所6HIT电池的发展历史p异质结（HIT）太阳能电池自90年代由三洋量产，但由于成本原因未成为主流。近年来，随着技术进步，HIT的转换效率、生产成本不断改善。pHIT的结构：HIT呈对称结构，以N型单晶硅片为衬底，正面依次沉积本征非晶硅薄膜、N型非晶硅薄膜 ，背面依次沉积本征非晶硅薄膜、P型非晶硅薄膜，掺杂非晶硅薄膜两侧分别沉积透明导电氧化物薄膜（TCO），在TCO两侧顶层形成金属电极。1951-19601991-19971968-19741951年异质结（HIT）电池的概念被首次提出，1960年首次成功制造HIT器件1968年首次实现非晶硅/晶体硅异质结，1974年首次实现氢化非晶硅/晶体硅异质结器件1991年日本三洋（后被松下收购）将本征非晶硅薄膜用于非晶硅/晶体硅HIT光伏电池，1997年实现HIT电池量产2016-2019Kaneka于2016年9月实现26.3%的HIT电池实验室转换效率记录，汉能于2019年11月实现25.1%的全尺寸HIT电池转换效率记录N型硅基体透明导电氧化层透明导电氧化层P型非晶硅本征非晶硅本征非晶硅N型非晶硅金属电极图表4：HIT电池结构图表3：HIT电池发展历史7HIT电池为对称结构，制备流程少p相较于Perc电池，HIT电池主要工艺流程仅4步，工艺流程减少的结果是生产良率提升较容易。pHIT电池与Perc电池主要的设备差异在第二、三道工序，主要是用于非晶硅沉积的PECVD设备以及用于制备TCO的PVD/RPD设备。清洗制绒扩散/掺杂边绝缘PSG刻蚀背部钝化减反射膜丝网印刷清洗制绒TCO导电膜沉积非晶硅沉积PRECHIT激光开槽丝网印刷烧结资料来源：SOLARZOOM，方正证券研究所工艺流程清洗制绒非晶硅沉积TCO镀膜丝网印刷核心设备清洗制绒机板式PECVDPVD/RPD丝网印刷机、烧结炉主要原料KOH、添加剂、双氧水、盐酸硅烷、氢气、磷烷、硼烷ITO/IWO低温银浆、网版作用去损伤+表面织构+清洗 制作PN结+表面钝化 减反射+横向导电 收集电流 与PERC的区别基本相同1高温工艺→低温工艺2管式设备→板式设备3氮化硅及氧化铝钝化→本征非晶硅钝化1管式设备→板式设备2氮化硅减反射→ITO减反射3扩散层导电→TCO层导电1高温烧结→低温固化2浆料烧穿绝缘的氮化硅→浆料附着于导电的ITO图表6：HIT电池工艺流程图表5：HIT和PERC工艺对比8HIT的具体工艺流程（1）——清洗制绒p 清洗：清洗是加工晶硅电池的预备工作。经切片、研磨、倒角、抛光等多道工序加工成的半导体薄片，其表面已吸附了各种杂质，如颗粒、金属粒子、硅粉粉尘及有机杂质，在进行扩散前需要进行清洗，消除各类污染物， 且清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠率。p 工艺：（1）去除半导体薄片表面的机械损伤层；（2）对半导体薄片的表面进行/凹凸面（金字塔绒面）处理，增加光在太阳电池片表面的折射次数，利于太阳电池片对光的吸收，以达到电池片对太阳能价值的最大利用率（3）清除表面硅酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质。p 单晶硅制绒：利用碱对单晶硅表面的各向异性腐蚀，在硅表面形成无数的四面方锥体。目前工业化生产中通常是根据单晶硅片的各项异性特点采用碱与醇的