电力设备与新能源行业：TOPCon专题报告：渗透率加速提升，全产业N型共振

TOPCon专题：渗透率加速提升，全产业N型共振证券分析师 ：曾朵红执业证书编号：S0600516080001联系邮箱：zengdh@dwzq.com.cn联系电话：021-601997982023年6月18日证券研究报告·行业研究·电力设备与新能源行业2目录TOPCON电池：性能优异，N型时代主流选择P/N同价在即，降本增效持续推进TOPCon产业进展迅速，各家百舸争流步入N时代，全产业协同共振投资建议及风险提示3摘要◆光伏电池新技术TOPCon率先发力，目前LP路线是主流，PE路线即将放量。复盘PERC电池产业化进程，工艺承接BSF、量产效率破20%瓶颈+超额盈利是其完成对BSF取代的关键因素，目前PERC量产效率逐渐接近理论极限24.5%，亟需效率更高的N型电池破局。TOPCon电池理论效率28.7%，同时实验室/量产效率达26.7%/25.3%，提效空间大同时兼容PERC产线，可通过技改转换升级，成为存量PERC转型最具性价比路线。TOPCon路径方面，LPCVD已进入主流成熟阶段，PECVD即将放量。部分厂商采用PVD技术，实现了量产无绕镀，但设备投资较大。捷佳伟创基于PE路线深耕，推出PE-poly设备，解决了绕镀严重、石英件寿命短等痛点，同时爆膜等工艺问题通过验证，业内也已正式量产；多种工艺路径各有千秋。◆P/N同价在即，效率持续提升，2023年渗透率有望近30%。TOPCon放量关键在降本增效，拆分TOPCon电池成本可以看到，1）硅片端，目前TOPCon硅片端单W成本与PERC持平；2）非硅成本，①设备端：TOPCon较PERC单GW投资高约5000万元，单W折旧成本增加1分，②银浆方面，TOPCon银耗约105mg/片，较PERC银耗70mg/片单W成本增加2分，③其他方面，工序/电耗增加和良率降低使TOPCon成本增加约1分/W；结合TOPCon组件1毛2/W溢价，预计TOPCon整体超额收益8分+，经济性凸显。未来硅片薄片化+超多主栅+高精度串焊技术+银浆优化有助于整体成本进一步下降。增效方面，未来有望通过引入SE平台、进行双面钝化以及叠层电池技术等方式，实现效率进一步提升。晶科能源56GW、钧达股份44GW等龙头厂商的TOPcon量产线均计划在2023年落地，预计2023/2024年底TOPCon产能超460/750GW，渗透率分别达29%/66%。◆N型时代来临，TOPCon引领全产业协同共振。N型电池迭代P型产业化加速，带动硅料、硅片、银浆、焊带、胶膜等产品需求上升。1）上游硅料/硅片，相比P型硅料/硅片，N型硅料生产工艺要求更高，硅片良率、减薄和差异化潜力突出，随着N型技术不断优化，N型组件及电池片成本下降放量，相应N型硅片、N型硅料需求增加；2）配套辅材，①银浆方面，N型电池技术银浆消耗量与P型电池相比大幅提升，且近年来银浆技术国产化水平持续上升，未来随着TOPCon电池渗透率提升，布局领先的银浆厂商有望显著受益，②焊带方面，SMBB技术是一种极细化的互连焊带技术，焊带线径降低可以提效降本，借助N型TOPCon电池片放量，SMBB组件技术将会加速，③胶膜方面，POE胶膜抗PID性能更优秀，更适用于N型化/双玻化电池，而POE生产由海外垄断，N型电池占比提升有望推动国内EVA/POE产能迅速扩张，此外EPE等胶膜新技术方案也将逐步放量。◆投资建议：看好2023年量利双升并布局新技术的组件龙头（晶科能源、晶澳科技、隆基绿能、天合光能、通威股份，关注横店东磁、亿晶光电等），纯度高、盈利好的电池新技术龙头（钧达股份、爱旭股份）、和受益新技术迭代的产业链环节： N型银浆（关注聚和材料、帝科股份、苏州固锝）、胶膜（福斯特、海优新材）、SMBB焊带（关注宇邦新材）、N型硅片（TCL中环、弘元绿能）、 N型硅料（通威股份、大全能源） 。◆风险提示：竞争加剧、技术突破不及预期、光伏装机不及预期。1. TOPCON电池：性能优异，N型时代主流选择5◆ 从BSF到PERC，技术路线接近，增加2步即升级成PERC。BSF是初代光伏电池技术，其工艺流程是制备p-n结后，在硅片的背光面沉积一层铝膜，制备P+层，BSF最高量产效率在20%左右。从工艺路线来看，PERC电池较BSF新增钝化叠层和激光开槽两道工序，在电池背面附上钝化层，减少光电损失的同时将正反面半导体与金属接触面积各降低至6%，电池效率理论极限升至24.5%。◆ 设备依赖度高，国产化推动PERC加速崛起。最初PERC电池工艺流程仅包括7个简单步骤，近年来逐渐新增了双面氧化、激光掺杂制备SE技术、载流子注入再生技术，背抛光工艺等优化工艺，不仅能提高电池效率，还能大幅减缓PERC太阳电池的衰减。同时在PERC电池发展过程中，国产设备厂商异军突起，不仅在性能方面超越国外厂商，价格也远低进口设备， PERC电池产线投资持续下降远超市场预期。后进入厂商可以新建先进产线，效率更高，且产线建设成本更低。复盘：BSF到PERC的技术迭代1图表：从BSF到PERC1.1 复盘：PERC取代BSF历史数据来源：中国光伏协会，东吴证券研究所背接触→背线接触图表：PERC设备国产替代BSFPERC设备国外厂商国产厂商制绒设备RENA、施密德 捷佳伟创、晶洲装备扩散设备Tempress、Centrotherm捷佳伟创、丰盛装备、北方华创钝化设备Meyer Burger、Solay Tec、Centrotherm捷佳伟创、理想能源、江苏微导、丰盛装备丝网印刷Baccini迈为股份、科隆威图表：电池市场份额3%2%6%3%5%4%4%88%83%60%32%9%5%3%9%15%34%65%86%91%93%0%20%40%60%80%100%2016201720182019202020212022其他BSFPERC6PERC效率已近极限，N型电池登场破局2◆ 单晶PERC电池效率接近效率极限。从目前实验室效率看，天合2022年实现的24.5%转换效率已接近 PERC电池极限效率。通过技术工艺的不断改进，目前单晶PERC电池的产业化平均效率达到23.1%+，较20年提高0.3pct。目前产业量产效率可达23.6%，已接近理论效率极限24.5%，提升空间有限。而N型电池效率天花板更高，目前量产效率已达25.3%，行业亟需N型电池破局。◆ N型时代来临，多技术路径发展。N型晶硅电池凭借高转化效率、高可靠性及产业化可行性，未来或将成为下一代光伏电池主流技术。目前，N型光伏电池主要包括TOPCon、HJT和IBC三种技术路线，IBC电池结构叠加潜力大，可结合HJT/TOPCon升级为下一代N型电池技术，例如：IBC与TOPCon继续结合将形成TBC技术，IBC与HJT继续结合将形成HBC技术。1.1 复盘：主流PERC技术，效率已接近极限图表：单晶PERC电池接近效率极限数据来源：摩尔光伏、东吴证券研究所N型电池PERTHJTTOPConIBCHBCTBC第二代第一代未来VS图表：N型电池介绍和发展路径N型电池结构及制备技术PERTPERC技术改进，在钝化层上进行全面扩散，加强钝化层效果TOPCon在电池背面制备超薄氧化硅，再沉积掺杂硅薄层，二者共同形成钝化