长城证券:电力设备新能源-新技术的超额收益为市场份额,降本是异质结自救的唯一出路VIP专享VIP免费

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证券研究报告 | 行业专题报告
2023 08 30
及新能源
的超额收益为市场份额,降本是异质结自救的唯一出路
度内卷的本质下,新技术出现溢价背离。我们以一个 100MW 面电
目为例进行测算,同样选72 片双182 件的情况下,TOPCon 组件
比同样条件下Perc 组件实现发电量增3%上,即便不考虑组件功率
升带来BOS 成本变化使TOPCon 的项目 irr 提升了0.5 pct
项目 irr 一致的假设下们认TOPCon 组件对于 PERC 件的溢价区间
5.59%-12.59%。但根据 PV infolink 格数据,2022 12 7日首
报价 TOPCon 组件至今,TOPCon 价区间仅0.56%-8.70%,虽
然存在 N/P 价差,际目前的溢价表现偏离了其发电增益的价值所在。
低异质结溢价期待,降本才能赢得生存空间。对于质结而言,根据我们
测算当下异质电池片非硅成本在 0.29 右,加引入丁基胶等更为
格的封装要求所带来的成本提升,异质结对比 TOPCon 件终端成本上
近高出 1毛钱即便多处电站实证 6%右的发电量提升可能会给异质结
来更高的“溢价上限”,但行业内卷的本质以及“买方市场”的状态也将
响其溢价表现,尤其TOPCon 续完善、高速扩产的当下,期望从价格
寻求利润空间的可能性已经式微,须通过成本端的改善才能拥有与其
术产品在利润与市占率之间博弈的资,更合理的价与发电增益平衡点
得以杀出重围的关键
晶、金属化、去铟化、设备降本多极发力,铜电镀或能成为最终答案。
异质结各环节的降本路径都已相对清晰且通用,我们着重对金属环节的
同方案进行了测算银包+0BB电镀方案实现导入后都对电池片生
本产了显的积极变,异结的金属成本0.12 /w 下降至
0.086 /w0.071 /w对应硅成本0.291 /w 下降至 0.247 /w
0.231 /w,与 TOPCon 的成本差也将进一步减少至 0.043 /w0.021
/w尤其在铜电镀的量产效率、规模化进一步成熟后,其最终成本望低
TOPCon 率表现也高。对于组件端而言,铜电镀的成本优势进一步
扩大0bb+方案由于其串焊工艺的改变,采用胶水固定需要
加覆膜材料,所需要的胶膜方案也要进行级,从而增加了组件端的封装
本,电池端的成本优势被摊薄。而对于铜电镀方案,由于铜栅线在电镀过
中已经被再镀上一层锡进行保护,在组件端的封装要求相对宽松,胶膜可
使用 EPE 甚至是 EVA,叠加转换效率端的提,我认为异质结铜电镀方
案在组件端也备与 TOPConPERC 的潜
资建议:在光伏行业当前极度内卷的背景下,我们认应该放低对于新技
“溢价”的期待,领头厂商的超额收益可能更多是利用新产品抢占的市场
额。在溢价空间被压缩的情形下,异质结的产业化目标也从“活得滋润”
变为“活下来”,要在成本端实现显著的降本后才能在市场上获得一席之
,而电镀铜可能就是异质结迎来转机的可靠方案。当下电镀铜方案已加速
试验线奔向量产线,今年下半年或将成为产业化从 01爆发期,整个
质结产业链有望受益,建议关注异质结整线设备、电镀铜及相关图形化设
强于大市维持级)
行业走势
作者
分析师 于 夕朦
执业证书编号:S1070520030003
邮箱:yuximeng@cgws.com
联系人 吴 念峻
执业证书编号:S1070122070011
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联系人 曾 宁馨
执业证书编号:S1070123060025
邮箱:zengningxin@cgws.com
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2022-08 2022-12 2023-04 2023-08
电力设备及新能
沪深300
行业专题报告
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、布局领先的异质结组件厂、积累深厚的一体化厂商、转光胶膜厂商,相
标的为股博特、东威科技、苏大维装、东方日升、
通威股份、赛伍技术
险提示:新技术发展进度不及预期、下游需求不及预期,行业竞争加剧、
原材料价格波
行业专题报告
P.3 阅读本报告末页声明
目录
1、如何看待新技术的溢价 .................................................................................................................................... 5
2、迎来转机的异质结降本 .................................................................................................................................... 8
金属化:银包铜持续推进,铜电镀异军突起 ................................................................................................... 8
微晶:明确且加速的提效路径 ...................................................................................................................... 16
封装材料增效降本:光转胶膜+高阻水封边胶 .............................................................................................. 17
持续推进的靶材低铟与设备降本 .................................................................................................................. 19
3、投资建议 ....................................................................................................................................................... 23
4、风险提示 ....................................................................................................................................................... 23
目录
图表 1 光伏电池效率提升路径 .......................................................................................................................... 5
图表 2 各类电池平均转换效率变化趋势 ............................................................................................................ 5
图表 3 不同情况下组件价格对项目 irr 的敏感性分析 ......................................................................................... 5
图表 4 TOPCon 组件与 PERC 组件价格走势(元/W ........................................................................................ 6
图表 5 TOPCon PERC 成本逐渐趋同(元/W ............................................................................................... 7
图表 6 TOPCon 成为当下扩产主流(GW ........................................................................................................ 7
图表 7 各居高不下的组件价格(元/W) ............................................................................................................. 7
图表 8 质结对比其他电池优势 ....................................................................................................................... 8
图表 9 电池银浆消耗量变化(mg/片) ............................................................................................................. 8
图表 10 当前主流电池金属化成本对比(元/W) ................................................................................................. 8
图表 11 银包铜粉体制备及结构示意图 .............................................................................................................. 9
图表 12 随着主栅宽度减小电池功率损失降低 ................................................................................................... 9
图表 13 细栅缩短电流传导距离降低电池片隐裂风险 ......................................................................................... 9
图表 14 0BB 焊接方式对比 ............................................................................................................................. 10
图表 15 光伏领域银资源耗量占比 ................................................................................................................... 10
图表 16 铜与银现货价格走势(元/KG) ............................................................................................................ 10
图表 17 铜栅线对比银栅线优势 ...................................................................................................................... 11
图表 18 电镀电极与丝印电极TCO 的接触对比............................................................................................. 11
图表 19 各金属化成本方案对比(元/W ....................................................................................................... 11
图表 20 异质结电镀工艺流程图 ...................................................................................................................... 12
图表 21 异质结电镀工艺设计 .......................................................................................................................... 12
图表 22 泛半导体主要光刻技术分类 ............................................................................................................... 13
图表 23 直写光刻、接触式光刻以及投影式光刻示意图 ................................................................................... 13
图表 24 两种图形化曝光方案总结 ................................................................................................................... 14
图表 25 垂直电镀原理图 ................................................................................................................................. 15
图表 26 水平电镀原理图 ................................................................................................................................. 15
图表 27 罗博特科异质结电镀方案设备示意图 ................................................................................................. 15
图表 28 双面微晶(c-Si)异质结电池结构图 ................................................................................................... 16
图表 29 PECVD 原理图.................................................................................................................................... 17
图表 30 转光膜作用原理 ................................................................................................................................. 17
图表 31 不同胶膜的组件功率衰减 ................................................................................................................... 18
图表 32 转光膜发电增益 ................................................................................................................................. 18
请仔细阅读本报告末页声明证券研究报告行业专题报告2023年08月30日电力设备及新能源新技术的超额收益为市场份额,降本是异质结自救的唯一出路极度内卷的本质下,新技术出现溢价背离。我们以一个100MW的地面电站项目为例进行测算,在同样选择72片双面182组件的情况下,TOPCon组件对比同样条件下的Perc组件实现发电量增益3%以上,即便不考虑组件功率提升带来的BOS成本变化,使用TOPCon组件的项目irr提升了约0.5个pct。在项目irr一致的假设下,我们认为TOPCon组件对于PERC组件的溢价区间为5.59%-12.59%。但根据PVinfolink的价格数据,从2022年12月7日首次报价TOPCon双面组件至今,TOPCon的溢价区间仅为0.56%-8.70%,虽然存在N/P价差,但实际目前的溢价表现偏离了其发电增益的价值所在。降低异质结溢价期待,降本才能赢得生存空间。对于异质结而言,根据我们的测算,当下异质结电池片非硅成本在0.29元左右,叠加引入丁基胶等更为严格的封装要求所带来的成本提升,异质结对比TOPCon在组件终端成本上接近高出1毛钱。即便多处电站实证6%左右的发电量提升可能会给异质结带来更高的“溢价上限”,但行业内卷的本质以及“买方市场”的状态也将影响其溢价表现,尤其在TOPCon持续完善、高速扩产的当下,期望从价格端寻求利润空间的可能性已经式微,必须通过成本端的改善才能拥有与其他技术产品在利润与市占率之间博弈的资格,更合理的价格与发电增益平衡点才是异质结得以杀出重围的关键。微晶、金属化、去铟化、设备降本多极发力,铜电镀或能成为最终答案。目前异质结各环节的降本路径都已相对清晰且通用,我们着重对金属化环节的不同方案进行了测算。银包铜+0BB”或铜电镀方案实现导入后都对电池片生产成本产生了显著的积极变化,异质结的金属化成本从0.12元/w下降至0.086元/w、0.071元/w,对应非硅成本从0.291元/w下降至0.247元/w、0.231元/w,与TOPCon之间的成本差也将进一步减少至0.043元/w、0.021元/w,尤其在铜电镀的量产效率、规模化进一步成熟后,其最终成本有望低于TOPCon且效率表现也更高。对于组件端而言,铜电镀的成本优势进一步被扩大,“0bb+银包铜”方案由于其串焊工艺的改变,采用胶水固定或需要增加覆膜材料,所需要的胶膜方案也要进行升级,从而增加了组件端的封装成本,电池端的成本优势被摊薄。而对于铜电镀方案,由于铜栅线在电镀过程中已经被再镀上一层锡进行保护,在组件端的封装要求相对宽松,胶膜可以使用EPE甚至是EVA,叠加转换效率端的提升,我们认为异质结铜电镀方案在组件端也具备与TOPCon、PERC成本持平的潜力。投资建议:在光伏行业当前极度内卷的背景下,我们认为应该放低对于新技术“溢价”的期待,领头厂商的超额收益可能更多是利用新产品抢占的市场份额。在溢价空间被压缩的情形下,异质结的产业化目标也从“活得滋润”转变为“活下来”,要在成本端实现显著的降本后才能在市场上获得一席之地,而电镀铜可能就是异质结迎来转机的可靠方案。当下电镀铜方案已加速从试验线奔向量产线,今年下半年或将成为产业化从0到1的爆发期,整个异质结产业链有望受益,建议关注异质结整线设备、电镀铜及相关图形化设强于大市(维持评级)行业走势作者分析师于夕朦执业证书编号:S1070520030003邮箱:yuximeng@cgws.com联系人吴念峻执业证书编号:S1070122070011邮箱:wunianjun@cgws.com联系人于振洋执业证书编号:S1070122080010邮箱:yuzhenyang@cgws.com联系人曾宁馨执业证书编号:S1070123060025邮箱:zengningxin@cgws.com相关研究-28%-24%-19%-14%-10%-5%-1%4%2022-082022-122023-042023-08电力设备及新能源沪深300行业专题报告P.2请仔细阅读本报告末页声明备、布局领先的异质结组件厂、积累深厚的一体化厂商、转光胶膜厂商,相关标的:迈为股份、罗博特科、东威科技、苏大维格、芯碁微装、东方日升、隆基股份、通威股份、赛伍技术。风险提示:新技术发展进度不及预期、下游需求不及预期,行业竞争加剧、原材料价格波动。行业专题报告P.3请仔细阅读本报告末页声明内容目录1、如何看待新技术的溢价....................................................................................................................................52、迎来转机的异质结降本....................................................................................................................................8金属化:银包铜持续推进,铜电镀异军突起...................................................................................................8微晶:明确且加速的提效路径......................................................................................................................16封装材料增效降本:光转胶膜+高阻水封边胶..............................................................................................17持续推进的靶材低铟与设备降本..................................................................................................................193、投资建议.......................................................................................................................................................234、风险提示.......................................................................................................................................................23图表目录图表1:光伏电池效率提升路径..........................................................................................................................5图表2:各类电池平均转换效率变化趋势............................................................................................................5图表3:不同情况下组件价格对项目irr的敏感性分析.........................................................................................5图表4:TOPCon组件与PERC组件价格走势(元/W)........................................................................................6图表5:TOPCon与PERC成本逐渐趋同(元/W)...............................................................................................7图表6:TOPCon成为当下扩产主流(GW)........................................................................................................7图表7:各居高不下的组件价格(元/W).............................................................................................................7图表8:异质结对比其他电池优势.......................................................................................................................8图表9:电池银浆消耗量变化(mg/片).............................................................................................................8图表10:当前主流电池金属化成本对比(元/W).................................................................................................8图表11:银包铜粉体制备及结构示意图..............................................................................................................9图表12:随着主栅宽度减小电池功率损失降低...................................................................................................9图表13:细栅缩短电流传导距离降低电池片隐裂风险.........................................................................................9图表14:0BB焊接方式对比.............................................................................................................................10图表15:光伏领域银资源耗量占比...................................................................................................................10图表16:铜与银现货价格走势(元/KG)............................................................................................................10图表17:铜栅线对比银栅线优势......................................................................................................................11图表18:电镀电极与丝印电极与TCO的接触对比.............................................................................................11图表19:各金属化成本方案对比(元/W).......................................................................................................11图表20:异质结电镀工艺流程图......................................................................................................................12图表21:异质结电镀工艺设计..........................................................................................................................12图表22:泛半导体主要光刻技术分类...............................................................................................................13图表23:直写光刻、接触式光刻以及投影式光刻示意图...................................................................................13图表24:两种图形化曝光方案总结...................................................................................................................14图表25:垂直电镀原理图.................................................................................................................................15图表26:水平电镀原理图.................................................................................................................................15图表27:罗博特科异质结电镀方案设备示意图.................................................................................................15图表28:双面微晶(c-Si)异质结电池结构图...................................................................................................16图表29:PECVD原理图....................................................................................................................................17图表30:转光膜作用原理.................................................................................................................................17图表31:不同胶膜的组件功率衰减...................................................................................................................18图表32:转光膜发电增益.................................................................................................................................18行业专题报告P.4请仔细阅读本报告末页声明图表33:赛伍技术异质结双玻组件密封方案.....................................................................................................18图表34:TCO镀膜方式对比.............................................................................................................................19图表35:铟价格走势(元/kg)........................................................................................................................20图表36:低铟叠层方案性能指标对比...............................................................................................................20图表37:迈为异质结PVD靶材单耗改善趋势....................................................................................................20图表38:电池片单位产能设备投资额(亿元/GW)...........................................................................................21图表39:各方案光伏电池生产成本对比(元/W).............................................................................................21图表40:各方案光伏组件生产成本对比(元/W).............................................................................................22行业专题报告P.5请仔细阅读本报告末页声明1、如何看待新技术的溢价对于光伏行业而言,降本与提效是永恒的发展主线与目标。而在上一轮技术升级中成为主流的PERC电池历经几年高速发展后也逐渐进入了瓶颈,P型电池的转换效率已接近24%的理论天花板,提升幅度边际减小。P型电池的成熟也让厂商之间的竞争更加偏向于同质化,过度的内卷在当下产业链价格下行周期进一步恶化了企业的利润表现,抢占超额受益、改善盈利的渴望,继续驱动下游电池组件厂商甚至整个产业链开启又一轮技术升级。目前从成熟度、量产规划来看,TOPCon电池已率先跑出,而xBC、异质结也不断有材料、设备、工艺端的突破,这些新技术产品相比Perc在效率、衰减、工作寿命上都有不同程度的提升,在技术迭代的初期,理应获得技术溢价,但溢价范围如何确定,以及目前的溢价表现到底几何,都需要进一步展开探讨。图表1:光伏电池效率提升路径图表2:各类电池平均转换效率变化趋势资料来源:Solarzoom、长城证券产业金融研究院资料来源:CPIA、长城证券产业金融研究院新技术的价值源自于实际为发电量做出的贡献,因此先从业主端的角度对TOPCon等新技术产品进行溢价程度的计算考量。当下TOPCon组件出货以双面组件、应用在集中式地面电站为主,对于度电成本或项目irr的影响成为业主采购决策的重要因素。虽然N型组件的生命周期可提升至30年,厂商们也给出30年的质保周期,但由于电力业务许可证期限等各方面因素限制,TOPCon地面光伏电站项目可研报告仍以25年的经营周期计算,因此,在项目irr测算中,新技术产品相对于PERC的提升可能更集中于效率和抗衰减程度的提升。我们以一个100MW的地面电站项目为例,在同样选择72片双面182组件的情况下,TOPCon组件由于其转换效率高、双面率高、抗衰减程度好等优势而对比同样条件下的Perc组件实现发电量增益3%以上,即便不考虑组件功率提升带来的BOS成本变化,使用TOPCon组件的项目irr提升了约0.5个pct。在项目irr一致的假设下,我们认为TOPCon组件对于PERC组件的溢价区间为5.59%-12.59%。图表3:不同情况下组件价格对项目irr的敏感性分析P型硅片N型硅片优化入射光利用率减少器件内部损失传统Al-BSF电池PERC电池PERL电池PERT电池界面钝化本体替换IBC电池MWT电池电极优化异质结电池提高内建电场HIT电池HJT电池HBC电池双面电池单面电池电池双面化23.00%23.50%24.00%24.50%25.00%25.50%26.00%26.50%202220232024202520272030PERCTOPCONHJTXBC行业专题报告P.6请仔细阅读本报告末页声明资料来源:PVsyst、坎德拉光伏、长城证券产业金融研究院而根据PVinfolink的价格数据,从2022年12月7日首次报价TOPCon双面组件至今,TOPCon的溢价区间仅为0.56%-8.70%,虽然存在N/P价差,但目前实际的溢价表现偏离了其发电增益的价值所在。我们认为这样的偏离是多种因素综合后的结果:图表4:TOPCon组件与PERC组件价格走势(元/W)资料来源:PVinfolink、长城证券产业金融研究院(1)首先需要明确,当下的技术变革不足以抵抗供应链整体供过于求的大趋势变化,“买方市场”的格局仍然确立。即便仍处于技术升级的初期,但我们认为本轮变化与上一轮从BASF到PERC的变革也存在较大差异。在上一轮变革中,多晶硅切换为单晶硅、铝背板转变为钝化层让PERC组件的转换效率在产业化初期就相较于BASF提高了2个pct,而当下虽然TOPCon技术在电池上已经实现2个pct以上的效率提升,但实际落到组件终端的提升仅为1%不到,变化的不及预期以及PERC的成熟稳定让行业当下处于“TOPCon首选,但并非必选”的境地;(2)除了irr之外,初始投资成本也是业主们需考虑的因素,尤其在硅料成本高企的去年年末至今年年初,地面电站项目的观望态度也影响了TOPCon的溢价表现;(3)降本得足够迅速,根据我们的测算,当下TOPCon电池片单瓦非硅成本高出PERC电池片约4分钱,整体生产成本仅高出约3分钱,而且目前具备出货能力的大多是一体化组件厂与专业电池组件厂,产业链一体化的优势传导到最终组件端成本TOPCon与6.00%6.20%6.40%6.60%6.80%7.00%7.20%1.341.371.41.431.461.491.52PERC组件TOPCON(只考虑抗衰减提升)TOPCON(考虑所有增益)0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%8.00%9.00%10.00%1.21.31.41.51.61.71.81.922.1TOPCon双玻组件双面双玻单晶PERC组件价差比例行业专题报告P.7请仔细阅读本报告末页声明PERC的差异也仅在3分钱左右,因此即便当前溢价未能达到理想的上限值,但厂商们也能接受在合理的利润空间下为市占率而出货。图表5:TOPCon与PERC成本逐渐趋同(元/W)资料来源:PVinfolink、solarzoom、长城证券产业金融研究院而对于异质结而言,根据我们的测算,当下异质结电池片非硅成本在0.29元左右,叠加引入丁基胶等更为严格的封装要求所带来的成本提升,异质结对比TOPCon在组件终端成本上接近高出1毛钱。即便异质结有着更高的转换效率上限,低温性能以及双面性也更加好,而且多处电站实证6%左右的发电量提升可能会给异质结带来更高的“溢价上限”,但行业内卷的本质以及“买方市场”的状态也将影响其溢价表现,尤其在TOPCon持续完善、高速扩产的当下,期望从价格端寻求利润空间的可能性已经式微,必须通过成本端的改善才能拥有与其他技术产品在利润与市占率之间博弈的资格,更合理的价格与发电增益平衡点才是异质结得以杀出重围的关键。图表6:TOPCon成为当下扩产主流(GW)图表7:各居高不下的组件价格(元/W)资料来源:PVinfolink、长城证券产业金融研究院资料来源:PVinfolink、长城证券产业金融研究院-0.10.10.30.50.70.91.1硅片一体化电池一体化PERC非硅成本TOPCON非硅成本PERC电池成本TOPCON电池成本PERC组件成本TOPCon组件成本02004006008001000202120222023E2024E2025E2026EHJTTOPCon1.21.41.61.822.22.4TOPCon双玻组件双面双玻单晶PERC组件异质结双玻组件行业专题报告P.8请仔细阅读本报告末页声明2、迎来转机的异质结降本回到本轮技术迭代的最初时期,无论是产业链还是资本市场,对于性能天花板高、良率好、降本路径清晰的异质结都存在更多的青睐与偏向,但后续技术突破的缓慢以及TOPCon成为主流扩产方向都让市场对于异质结的预期差不断缩小。然而出于异质化竞争、技术再迭代顺滑的追求,多年来还是有部分玩家坚持着对异质结的追求,而当下产业链在微晶、金属化降本、去铟化等领域取得的技术进展与边际变化有望让异质结实现显著降本,产业化大规模落地重新出现转机。图表8:异质结对比其他电池优势HJT常规单晶常规多晶单晶Perc黑硅多晶N-pert/TopconIBC量产效率25%+20.5%18.7%23%~23.5%20.8%24.5%+24.5%+双面率>90%0%0%>60%>60%>80%0%LID0%1%/年1%/年1%/年4%/年0%0%LEID无有有有有有有温度系数-0.25%-0.42%-0.45%-0.37%-0.39%-0.35%-0.35%工艺步骤4668~10811~1220弱光响应高低低低低高高资料来源:solarzoom、长城证券产业金融研究院金属化:银包铜持续推进,铜电镀异军突起异质结由于其非晶硅薄膜工艺的特殊性,加工过程需要在250度的温度下完成,无法通过高温烧结将银浆与电池发射极熔融连接形成欧姆接触,低温工艺下为保证低电阻接触就需要将银颗粒直径做得更小、银的用量也需要更多,银浆耗量提升以及低温银浆成本高昂直接影响异质结的金属化成本,金属化也是生产成本中与PERC、TOPCon相差最大的环节。图表9:电池银浆消耗量变化(mg/片)图表10:当前主流电池金属化成本对比(元/W)资料来源:CPIA、长城证券产业金融研究院资料来源:solarzoom、长城证券产业金融研究院目前发展较快的降本方案为“银包铜+0BB”。银包铜粉的产业化路径主要是化学还原法,2040608010012020222023E2024E2025E2027E2030EPERC正面银浆PERC背面银浆TOPCON双面银浆HJT双面银浆00.020.040.060.080.10.120.14PERC金属化成本TOPCon金属化成本HJT金属化成本行业专题报告P.9请仔细阅读本报告末页声明利用还原剂将硝酸银或银氨溶液还原形成银纳米团簇,沉积在铜粉表面制成银包铜粉,主流成熟的量产工艺已可实现银含量为50%-70%的银包铜粉体,远期量产目标将银含量降至30%甚至更低。目前在背面细栅上使用银包铜已能实现与纯低温银浆效率持平,但由于包裹性问题,若正背面细栅都使用银包铜浆料还是会出现0.1%的效率损失,且主栅低温银浆、细栅银包铜的方案会存在由于两种浆料膨胀系数不同而导致的隐裂问题。图表11:银包铜粉体制备及结构示意图资料来源:《高可靠性银包铜粉体技术特性与制备工艺》、长城证券产业金融研究院因此,对于银包铜的成熟应用还需要接入0BB技术。0BB是对SMBB技术(16栅以上)的突破升级,直接取消了电池片的主栅,利用焊带弥补原有主栅导出电流的作用。0BB的设计降低了银浆耗量,只剩下副栅也无需担心浆料膨胀系数不同带来的安全隐患,取消主栅的方案降低了遮光面积、减短了电流传输距离,理论上还具有提高效率的效果。图表12:随着主栅宽度减小电池功率损失降低图表13:细栅缩短电流传导距离降低电池片隐裂风险资料来源:《无主栅太阳电池多线串接技术研究》、长城证券产业金融研究院资料来源:《无主栅技术在传统晶硅电池封装中的研究进展》、长城证券产业金融研究院0BB的难点在于焊带的焊接,没有了主栅后,焊带需要直接焊接在TCO膜上对于结合力与稳定性都要更高的要求。目前在焊接方式上已存在SWCT、点胶、焊接点胶三种方案,每种方案在成本、效率、稳定性等方面虽然互有优劣,但对于设备与组件厂商而言,工艺上已不存在明显的技术壁垒,更多需要解决设备稳定性与量产效率的问题。具备先发优势的头部异质结厂商华晟、东方日升已针对焊带拉力、绝缘胶黑影等问题做出解决行业专题报告P.10请仔细阅读本报告末页声明方案,并且在金属化环节的降本取得显著进步,我们认为,技术难度相对较低但经济性高的“0BB+银包铜”方案有望成为短期异质结已量产或新量产产线的降本首选路线。图表14:0BB焊接方式对比方案介绍优势劣势主要厂商产业化进度SmartWire利用铜丝复合膜将电池片串接好后通过层压实现焊带与电池片合金化贴合度高、不易脱栅需要先制作复合膜,工艺复杂梅耶博格受限于专利与高成本推广进度较慢点胶使用UV灯点胶等粘合剂将焊带固化在电池片后通过层压实现合金化工艺简易,材料消耗相对较少结合力可能出现不足影响产品良率东方日升、奥特维、宁夏小牛今年一季度东方日升4GW产线首批0BB电池下线焊接+点胶先将焊带焊接在电池片上,再利用点胶加固后层压合金化焊带与电池片的结合力好焊接难度大、点胶精度要求高迈为、华晟华晟下半年有望实现0BB量产资料来源:光伏盒子、公司官网、各公司专利(CN101425546A、CN114765229A等)、长城证券产业金融研究院然而随着光伏装机量的持续增长,每年在光伏领域消耗的银资源也随之提升,根据我们测算,在2030年1.6TW的组件出货量假设下,综合库存、损耗等因素,假设银产量每年按2-3%的增速增长,届时光伏电池片年耗纯银量将达1.9万吨,光伏领域的银耗量对于每年白银产量的占比将从2022年的11.75%提升至50.58%。出于供应链安全以及极致降本的追求,彻底无银化的铜电镀方案被认为是异质结金属化降本的最终答案。图表15:光伏领域银资源耗量占比图表16:铜与银现货价格走势(元/KG)资料来源:CPIA、长城证券产业金融研究院资料来源:生意社、长城证券产业金融研究院纯铜与纯银的导电性处于同一数量级,相比银浆混入玻璃粉、铝等其他物质影响了其纯金属的导电性,铜栅线的纯铜将会有更好的导电性能,而且由于电镀工艺的成熟,电镀铜栅线可以实现10-15微米的栅线宽度,与传统印刷银栅线的30微米相比,减少了由于栅线遮光带来的光学损失,综合电学、光学的综合优势,预计铜电镀对比银浆可提升约0.5%的电池效率。从降本角度而言,纯铜价格仅为银的1%,纯金属成本将得到显著降低,有锡保护的铜栅线还可放宽组件封装要求,节省胶膜成本。虽然电镀路线会出现电镀药液、掩膜等辅材成本,相关设备产线的价格目前也高于印刷设备,但由于光伏电0%10%20%30%40%50%60%010000200003000040000光伏领域银耗量(吨)全球银产量(吨)光伏领域银资源消耗占比(%)02040608010002,0004,0006,0008,0002018-01-022018-04-232018-08-062018-11-232019-03-142019-07-012019-10-172020-02-052020-05-212020-09-022020-12-212021-04-092021-07-262021-11-122022-03-022022-06-202022-09-292023-01-172023-05-10银现货铜现货(右轴)行业专题报告P.11请仔细阅读本报告末页声明镀的规格不高,材料与设备降本路径较为清晰,随着量产效率与良率的提升以及设备材料国产化率持续提高,铜电镀有望呈现全方位的成本优势。图表17:铜栅线对比银栅线优势图表18:电镀电极与丝印电极与TCO的接触对比银栅线铜栅线直接材料成本低银:约6000元/kg铜:约60元/kg降低遮光面积,栅线高宽比高栅线宽度30-40μm栅线宽度15-40μm电阻率低3-10μΩ·cm1.7μΩ·cm低温工艺满足满足效率提升0.2%-0.5%资料来源:《铜栅线高效异质结技术》、长城证券产业金融研究院资料来源:《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》、长城证券产业金融研究院图表19:各金属化成本方案对比(元/W)传统低温银浆0BB+银包铜铜栅线铜栅线(2025)电池效率25.20%25.50%26%26.50%浆料成本(元/W)0.1230.08100辅材成本(元/W)000.070.05油墨0.020.015镀铜添加剂0.020.015镀锡添加剂0.0150.01化学药品0.0150.01设备折旧(元/W)0.01140.01140.01900.0124设备价格(万元/GW)60006000100006500折旧年限5555其他费用(元/W)0.0050.0050.0050.005合计成本(元/W)0.1390.0970.0940.067资料来源:CPIA、solarzoom、长城证券产业金融研究院铜电镀主要包括种子层制备、图形化、铜电镀三步主工序:首先在TCO薄膜上利用PVD沉积一层种子层用来提高后续铜栅线与TCO膜的结合,然后通过喷涂感光油墨、曝光、显影等环节完成图形化工序,最后根据图形化的线路进行双面电镀并将种子层和感光层去除后制得附有铜栅线的异质结电池片。铜电镀技术其实在半导体、PCB领域已有十分成熟以及精密的应用,但对于光伏电池片而言,铜电镀的精密度要求相对较低,而更注重量产效率与成本,因此近年来异质结铜电镀各工序的零部件、设备、材料都在为大规模、低成本量产进行相对应的调整升级。行业专题报告P.12请仔细阅读本报告末页声明图表20:异质结电镀工艺流程图资料来源:长城证券产业金融研究院目前使用PVD进行正面种子层制备已较为成熟,能供应相关设备的厂商众多,设备价格相对稳定透明,且PVD技术在异质结电池前道工序TCO镀膜上已成熟应用,理论上可共用PVD设备完成镀膜与种子层制备,量产效率也趋向稳定。除此之外,为了实现进一步的降本与工艺简化,太阳井的局部种子层方案、迈为与SunDrive联合开发的无种子层方案均已进入测试验证阶段,我们认为目前异质结铜电镀量产的主要矛盾不在于种子层制备环节,且后续该环节还存在较为清晰的降本优化路径,铜电镀落地的技术瓶颈可能更多集中于后面的图形化与铜电镀环节。图表21:异质结电镀工艺设计资料来源:《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》、长城证券产业金融研究院图形化主要是在电池片上形成栅线图案,用于最终的选择性电镀,该环节决定了铜栅线的宽度,影响电池片的转换效率与良率。传统上铜电镀的图形化环节主要有三类技术路线、五大方案:(1)光刻:投影式光刻、接触式光刻、LDI激光直写;(2)喷墨打印;行业专题报告P.13请仔细阅读本报告末页声明(3)激光开槽,但结合成本、薄膜电池特性等因素考虑,目前光刻路线更适用于异质结铜电镀量产,其中投影式光刻与接触式光刻需要使用耗材掩膜完成曝光,LDI的直写方式则无需要掩膜辅助。图表22:泛半导体主要光刻技术分类资料来源:芯碁微装招股说明书、长城证券产业金融研究院对于光刻方案而言,在曝光之前还需要进行一道贴膜工艺:在基板表面贴上一层特殊的感光膜材料,这种膜材料在受到特定的光照后会固化而保护不需要电镀的部分,未被固的化部分则在显影环节被褪去显露出需要被电镀的线路。而贴膜工艺还有干膜、湿膜的区别,干膜是一种干燥形态的光敏胶片,通过加热和加压将其粘附在基板上,干膜工艺下的沟槽十分平整,能帮助提升电镀的均匀性,在传统PCB上应用成熟,但对于降本要求严格的光伏领域而言,干膜因低厚度下的高成本而难以在异质结铜电镀领域继续被采用,使用湿膜掩膜成为产业内明确且主流的方向。湿膜是抗蚀抗电镀感光油墨,可控性较强且具备优良的分辨率,成本方面显著低于干膜,但由于油墨是液体,有一定粘性且会流动,湿膜的底部和侧面沟槽难以做得特别平整,国内外各大厂商都在不断测试适配自己设备的油墨配方。曝光方式是目前图形化还尚未明确技术路线的环节,投影式光刻有望后来居上。接触式光刻是传统铜电镀工艺中较早使用的技术,需要将掩膜版与基板表面的光刻胶直接接触,一次等比例曝光曝光整个衬底,但这种方式有可能会导致光刻胶出现污染问题,掩膜的耗材属性也加剧成本负担,接触式光刻因此被逐步弃用,投影式光刻与LDI直写成为当下并驾齐驱的两种技术。图表23:直写光刻、接触式光刻以及投影式光刻示意图资料来源:芯碁微装招股说明书、长城证券产业金融研究院行业专题报告P.14请仔细阅读本报告末页声明LDI技术通过计算机CAM软件把设计好的电路图形转化成空间光调制器的图像生成程序,激光光束通过空间光调制器,生成的图像经过光学成像系统投射到涂有感光材料的基板上,在基板上完成图形曝光,精度高且不需要掩膜和底片,在异质结铜电镀产业化进度较快,从去年下半年开始就有多家厂商反馈试验测试结果良好,能将铜栅线宽度做到1μm的精细尺寸,LDI设备龙头厂商芯碁微装22Q4已有LDI设备出货,但随着产业化由试验线向中试线推进,LDI曝光效率受限于能量密度、数据调变、机械机构速度而不能满足光伏领域的问题逐渐暴露出来,光伏领域对于铜栅线的要求能放宽至10μm,但对于电池片量产速度要求需达到1.44万片/小时,当下LDI无论是增加激光头数量或者提高激光头直写速度的方案都对成本和良率提出更高的要求,且距离量产仍有一段距离。在此背景下,投影式光刻有望成为图形化方案权衡精度与效率下的最优解。与接触式光刻相比,投影式光刻在掩膜版与光刻胶之间采用了具有缩小倍率的投影成像物镜,可以使成像比例更加精细,同时由于掩模版与光刻胶距离较远,污染问题也将得到缓解,掩膜使用寿命也能相应增加。在投影式光刻中,由于光学系统精度要求比半导体或天文望远镜低,设备零部件可实现全面国产化,关键部件镜头的成本也相对较低,还能通过调整掩模版和光学系统实现一次曝光多片,从量产角度更加适合异质结领域的铜电镀,龙头苏大维格在今年下半年有望开始交付相关设备,并已从光源、镜头、掩膜等方面实现降本。图表24:两种图形化曝光方案总结优势劣势代表公司产业进度投影式光刻掩模版使用寿命延长、生产效率高光源、镜头等光学系统辅材零部件成本高,掩膜需更换苏大维格对镜头、镜片、光源、掩膜进行国产化实现降本,下半年加速导入光伏电池客户激光直写LDI精度高、无需使用掩膜量产节拍提升难度较大芯碁微装量产机型发往光伏龙头,持续推进量产效率提升资料来源:芯碁微装招股说明书、公司公告、长城证券产业金融研究院最后的电镀部分原理简单:将图形化处理后的硅片与铜板分别作为阴极、阳极,一起放置在带有铜离子的电镀液中,利用通电后发生的电解反应让铜离子在阴极处还原,还原后的铜附着在画好的栅线处形成铜栅线;但却是目前量产难度最高的环节。与传统600-1600μm厚度的PCB板相比,异质结硅片的厚度仅为110μm,且需要双面镀铜,再加上效率的要求,其设备与工艺的突破是目前异质结铜电镀产业化落地的核心。在PCB领域发展成熟的垂直电镀目前在异质结领域的产业化进度也最为领先,垂直电镀需要将电池片用夹具垂直夹住后进入电镀设备依次完成除油除酸、化学药剂洗、电镀、水洗、镀锡、再水洗等过程,这种方式易实现、灵活且相对清洁环保在传统PCB领域成为主流电镀方式,工艺与设备已非常成熟,但由于垂直电镀需要人工用夹具将电池片夹住、产出效率较低,过薄的硅片在夹具的作用下可能会产生碎片,加上一直存在的电镀不均的问题,垂直电镀产业化应用在异质结铜电镀领域的良率和效率均还需东威科技等龙头大厂对于设备进行改良提升。而为了解决产能效率的瓶颈,产业链内的设备厂商、电池组件厂商也开始探索其他方案,曾经在PCB领域被冷落的水平电镀被捷得宝等厂商尝试在异质结领域应用,水平电镀将电池片水平放置在电镀槽上,利用滚轮向前移动,在移动过程中滚轮导电作为阴极从电解槽中还原出铜,电池片则通过与滚轮接触而完成行业专题报告P.15请仔细阅读本报告末页声明电镀,水平电镀无需人工上片因此能提高自动化水平与产出效率,但电池片与导电滚轮的不连续接触会导致断栅、接触不良等问题,方案的整体成熟度仍不及垂直电镀。图表25:垂直电镀原理图图表26:水平电镀原理图资料来源:CN114335257A、长城证券产业金融研究院资料来源:CN114335257A、长城证券产业金融研究院除了上述两种传统电镀方案,罗博特科提出的VDI电镀方案也在快速导入异质结的铜电镀领域。该方案将电池片用机械手插入阴极导电结构的导电支架上,底部用导电夹爪固定,待阳极置于电镀槽后,将阴极结构自上而下插入阳极结构,使电池片所在的阴极支撑单元位于两个阳极板组件之间,接入电源、导入电镀液后完成电镀。这种插片式方案针对了异质结铜电镀的众多痛点,电池片的机械手上下料提高了自动化率与量产效率,底部固定的导电爪具有弹性降低碎片率,电池片位于两块阳极板之间的设计可支持双面电镀,根据公司专利信息披露,VDI设备产能最大可达14000整片/小时,碎片率为0.02%,且设备占地面积小,方案整体优势突出。公司目前已与国电投就该电镀方案达成战略合作,并完成前两阶段的验证测试,后续将进一步合作优化方案,下半年也逐步向其他下游头部厂商出货设备,产业链对于插片式铜电镀的态度越发积极,VDI有望从试验线走出、成为成熟的大规模量产方案。图表27:罗博特科异质结电镀方案设备示意图资料来源:CN115613106A、长城证券产业金融研究院行业专题报告P.16请仔细阅读本报告末页声明我们认为,“降维打击,追求产能”是铜电镀在异质结领域导入的主旋律。铜电镀在半导体领域应用多年,成熟的材料、设备、工艺对于光伏级的铜电镀已是“性能溢出”,但由于光伏领域更苛刻的成本要求,要实现大规模、高良率的量产还需进行针对性修改。目前油墨配方、显影剂、光源波长能量等材料难题已得到缓解,电镀药液的成本也已大幅降低,虽然图形化与电镀环节工艺、设备的解决方案都尚未明确,但产业链从试验线迈向量产的发展趋势已难以逆转,今年下半年行业将进入中试线阶段,乐观预期下,2024年下半年铜电镀有望在异质结领域实现产业落地。微晶:明确且加速的提效路径异质结电池以N型硅片为衬底,经过制绒清洗后分别在前表面沉积本征非晶硅和N型掺杂非晶硅来形成前表面场,在背面依次沉积本征非晶硅和P型掺杂非晶硅来形成PN结。虽然优异的钝化效果使异质结具有较高的开路电压,但由于非晶硅的带隙较窄使得其光学利用率偏低,导致短路电流较低,最终影响其转换效率表现。针对由非晶硅导致的光学损失问题,产业链主流选择通过用微晶代替非晶的方案进行升级。与非晶硅相比,微晶的光学带隙宽且连续可调,吸收的光谱范围也更大,同时结晶硅晶粒的存在能通过电池片不同位置的选择性掺杂实现电导性提升、接触电阻降低,微晶方案的导入从光学、电学两方面积极影响着电池片的转换效率。图表28:双面微晶(c-Si)异质结电池结构图资料来源:《用13.56MHz射频技术实现规模量产的高效异质结太阳电池的研究》、长城证券产业金融研究院目前在正面N层的微晶掺杂已实现成熟的量产应用,效率可提升0.5%,而难度较大的双面微晶也有厂商陆续交出可行方案。对于P层而言,微晶硅薄膜通常需要在高氢稀释的条件下制备,但随着氢稀释比例增大薄膜的沉积速度也会出现下降,最终影响薄膜质量与电池效率。针对微晶沉积的速率问题,主要解决方案包括RF-PECVD、VHF-PECVD、Cat-CVD,其中前两种方案原理相似,均是版式PECVD,在低真空条件下,利用硅烷气体,通过射频电场而产生辉光发电形成等离子体增强化学反应、完成沉积,主要的区别在于电源类别上。VHF使用20-100Mhz频率范围的甚高频电源,高频状态下可以降低粒子能量,增加电子密度,产生更多活性粒子,从而提高沉积速率,但高频段引发的驻波、奇点效应会限制设备腔体空间、影响薄膜均匀性,龙头迈为通过多腔室设计、喷淋电极板放电阴极结构优化等技术路线提高产能与良率,使得VHF方案已具备量产使用的条件。RF则是使用射频电源,频率相对较低,可配套大腔体设备方案提高产能,但沉积速率相比之下会是弱势,通常需要通过提高压力与频率的方式改善沉积速率。Cat-CVD则是完行业专题报告P.17请仔细阅读本报告末页声明全不同的沉积方式,它利用高温钨丝分解反应气体(硅烷、氢气等),使反应产物沉积在硅片上,高温钨丝可以让硅烷充分分解,沉积速率很快,但仍存在均匀性不足且成本高等问题。图表29:PECVD原理图资料来源:全球光伏公众号、长城证券产业金融研究院对于产业化而言,尤其是PECVD路线的双面微晶方案,已经有设备厂商率先跑通量产验证,头部的异质结电池片厂商也开始实现双面微晶电池片的量产出货,整体效率在单面微晶的基础上能再提升0.4-0.5个pct,相比非晶硅实现约1个%的效率提升,加上成本端并不明显的变化,我们认为双面微晶将成为异质结量产的“统一标准答案”。封装材料增效降本:光转胶膜+高阻水封边胶由于异质结电池使用单面微晶或者双面微晶技术,表面因Si-H基团更容易遭受紫外辐照而被破坏,使得原有硅表面产生缺陷,与其他电池技术相比,在紫外线照射下的异质结电池功率衰减更大,对封装材料有更高要求。传统的解决方案是截止型EPE+截止型EPE,UV被过滤掉,导致组件功率低。在此背景下,光转胶膜应运而生,对于异质结电池降本增效有重要意义。以赛伍技术产品镭博光转胶膜为例,光转膜原理是通过在胶膜中添加杂化分子的光转物质(镭博TM),可以将380nm以下的紫外光转换成蓝光,解决了TCO膜层和非晶硅膜层吸收紫外线降低电池电流的问题,克服了易衰减难题;短波转换成长波以后,异质结电池对于长波蓝光的吸收性也更好,继而能够进一步提升发电功率和可靠性。图表30:转光膜作用原理行业专题报告P.18请仔细阅读本报告末页声明资料来源:PVtech、长城证券产业金融研究院从组件端的发电功率和效率提升来看,根据赛伍技术测试,光转膜理论转换效率可达95%,使得组件端的功率增益达到1.5%-2%,在阳光直接暴晒的情况下,光转膜仍可实现90%的转换效率,3000小时后(相当于户外照射1年)的效率衰减仅为0.04%,折算到50年衰减率仅为2%。按照最早交付的华晟662片组件进行测算,我们预计光转膜带来的组件功率增益约为12-14W,效率提升1.8-2%。从成本方面来看,当前光转膜核心材料光转剂为日本独供,伴随光转剂国产化的稳步推进,光转膜成本将产生大幅降低,带动组件端使用光转膜的性价比再度提升。目前,赛伍技术的光转膜已稳定批量出货华晟、明阳、爱康三家企业,同时在测厂家在十家以上。由于光转膜能带来异质结组件效率的显著提升,且可适用于POE、EVA、EPE、TPO等不同结构,性价比凸显,我们认为光转膜未来有望成为异质结封装标配材料。图表31:不同胶膜的组件功率衰减图表32:转光膜发电增益资料来源:赛伍技术公众号、长城证券产业金融研究院资料来源:赛伍技术公众号、长城证券产业金融研究院除了封装胶膜的技术创新以外,其他封装材料也有望为异质结降本做出贡献。针对异质结电池对水汽敏感的特点,产业链展开对高阻水封边胶、高阻水背板等新型产品的研发,用于代替目前丁基胶+传统硅胶的方案。丁基胶作为当前异质结组件封装主要胶黏剂,是由丁基橡胶与聚异丁烯等主要原料共混而成,目前原材料以进口为主,成本较高。而高阻水封边胶方案,相较于丁基胶+硅胶方案,能够实现约30%的降本,以1GW组件为例,可节约成本约1800万元,赛伍技术高阻水封边胶(SW-4GSaturn阻水密封胶)已进入客户测试,我们认为封装环节对于异质结产业化降本的推动作用同样值得关注。图表33:赛伍技术异质结双玻组件密封方案行业专题报告P.19请仔细阅读本报告末页声明资料来源:赛伍技术官网、长城证券产业金融研究院持续推进的靶材低铟与设备降本在异质结正反面还有一层具有导电功能的透明导电薄膜TCO,用以纵向收集载流子,并向金属电极传输。TCO膜主要成分包括铟、锑、锌、锡、镉及其氧化物的复合体,在可见光范围内具备穿透率高、电阻低的优点。TCO薄膜沉积方式主要有磁控溅射与离子反应镀膜PRD,磁控溅射目前量产成熟度较高,但PRD由于减少对非/微晶硅薄膜的轰击,能提升电池效率,具有更大的产业化潜力,两种路径在原理、镀膜方式、效率等方面都存在差异,但在靶材(ITO、IWO)上都对铟金属有着较高依赖。图表34:TCO镀膜方式对比方案介绍优势劣势主要厂商靶材PVD采用直流磁控溅射的方式,氩气离子在电场与磁场引导下达到靶材上,将靶材溅射到沉底上制备薄膜,可采用自下而上或自上而下的结构。膜厚均匀易控制,工艺稳定,方案成熟,设备价格便宜离子轰击对薄膜损失大,电池效率较低迈为、钧石、理想万里晖ITO、ICO、SCOTRPD使用等离子体经磁场偏转后轰击到IWO靶材料上,等离子束将靶材轰击出来,升华后沉积薄膜,结构为自下而上低离子体轰击损失,电池效率高0.2%-0.3%设备价格高捷佳伟创IWO、ICO资料来源:CPIA、长城证券产业金融研究院铟属于稀有金属,每千克价格在1500元左右波动,全球约80%的铟用于制作靶材、应用在平板显示的沉积镀膜,10%应用于半导体化合物领域,全球需求量稳定在1800吨左右,每年增长平稳。根据迈为股份披露数据以及映日科技招股说明书,按照单GW异质结电池对应约20吨铟基靶材、铟成本占ITO靶材生产成本60%进行测算,当前异质结单瓦的靶材成本、铟成本分别为0.04元、0.019元,考虑到异质结产能从十GW级突破至百GW级时对应上游原材料需求的较大弹性,铟金属及其靶材的价格可能被拉动上涨、加重靶材成本负担,探索靶材低铟化路线、降低铟依赖也成为异质结产业化有力且必要的降本行径。行业专题报告P.20请仔细阅读本报告末页声明图表35:铟价格走势(元/kg)资料来源:SMM、长城证券产业金融研究院根据异质结设备龙头迈为股份公布的“降铟三部曲”方案,当前产业链从设备、薄膜工艺以及资源回收三方面实现异质结电池量产降铟。在TCO镀膜过程中,当前各种设备与工艺对于靶材的利用率都相对有限,无法精确沉积在表面而产生废料导致了铟资源的浪费。因此,从利用率角度出发,需要厂商持续优化设备以及推进规模化的铟回收,以迈为为例,公司通过对溅射单元的不断优化,目前最新设备对于100%铟基靶材的理论单耗已从近20mg/W降至13.5mg/W,在清晰、有效的单耗降低技术路径指引下,预计在2023年末,迈为异质结电池制造整体方案对于100%铟基靶材的理论单耗可降低到12mg/W左右,而随着铟材料的回收进一步推进,结合低铟、无铟靶材的逐步深入,吉瓦(GW)级异质结电池工厂的铟消耗量将有望降低至1mg/W。与此同时,还能通过改良薄膜方案从源头减少铟靶材用量,对于TCO膜的制备,迈为采用50%铟基+50%非铟基叠层方案,转换效率已可与全铟基TCO电池持平。叠层方案与设备改进方案相结合,铟基靶材理论单耗可降低至6mg/W左右,且已具备良好的可靠性与稳定性,与铜电镀以及银包铜等低成本方案亦可完美结合。图表36:低铟叠层方案性能指标对比图表37:迈为异质结PVD靶材单耗改善趋势100%铟基TCO50%铟基+50%非铟基TC0EFF(%)100%100.02%VOC(V)100%100%Isc(A)100%100.18%FF(%)100%99.84%资料来源:迈为股份公众号、长城证券产业金融研究院资料来源:迈为股份公众号、长城证券产业金融研究院除了生产成本以外,异质结产线的初始投资成本以及回收周期同样也是产业化大规模落地的重要因素。在产业化不成熟的早期,异质结设备对海外进口存在较大依赖,单GW设备投资额高达10亿元。而在异质结各环节主流技术路线逐步确立、设备国产化持续进行的带动下,根据CPIA统计,2022年异质结电池设备投资成本已下降至3.64亿元050010001500200025002020-08-172021-08-172022-08-172023-08-17精铟-平均价粗铟-平均价101112131415161718202120222023Q22023Q4行业专题报告P.21请仔细阅读本报告末页声明/GW。异质结四大生产环节分别对应YAC(清洗制绒)、PECVD(非/微晶硅薄膜沉积)、PVD(TCO薄膜沉积)、印刷电极(金属化)四大设备。即便在金属化环节引入了铜电镀方案,由于铜电镀技术早已成熟,且在光伏领域性能要求相对放宽,关键零部件、图形化的光学元件都有望实现全国产化,后续成本有望向目前丝网印刷看齐,而对于主要成本设备PECVD而言,主流板式PECVD在部分零部件还有进一步提升国产化的空间,而管式PECVD方案在解决均匀性问题后,整体成本也能继续得到显著下降,我们认为异质结整线设备投资额有望进一步降至3亿元以下,进一步缩小与TOPCON、PERC的差距,性价比逐步凸显。图表38:电池片单位产能设备投资额(亿元/GW)资料来源:CPIA、长城证券产业金融研究院结合上述各环节技术发展的降本增效及产业化落地预期,我们对于异质结电池的成本变化进行了测算。由于金属化环节在非硅成本中占比较大,其变化对于降本有显著影响,在这里我们着重讨论引入不同金属化方案的结果,双面微晶与低铟化为通用类技术,在测算中默认在2023年年底后的方案全部实现导入,硅片价格取中环官网对于150、130、110μm的最新报价。“银包铜+0BB”或铜电镀方案实现导入后都对生产成本产生了显著的积极变化,异质结的金属化成本从0.12元/w下降至0.086元/w、0.071元/w,对应非硅成本从0.291元/w下降至0.247元/w、0.231元/w,与TOPCon之间的成本差也将进一步减少至0.043元/w、0.021元/w,而在铜电镀的量产效率、规模化进一步成熟后,其最终成本有望低于TOPCon且效率表现也更高。图表39:各方案光伏电池生产成本对比(元/W)PERCTOPCON异质结低温银浆异质结银包铜+0bb(2023年年底)异质结铜电镀(2024年年底)异质结铜电镀(2025年年底)效率23.50%25.00%25.20%25.50%26.00%26.50%硅片成本0.35810.34840.33180.32790.32160.3156金属化0.050.070.120.0860.0710.055靶材000.040.030.0250.0245其他辅材0.020.0260.0350.03350.0330.0311.522.533.5420222023E2024E2025E2027E2030EPERCTOPConHJT行业专题报告P.22请仔细阅读本报告末页声明动力0.020.030.0250.0250.02650.0245制造费用0.0150.0170.0190.01880.01850.0182人工0.0170.020.0180.01760.0170.017设备折旧0.0150.020.03420.03520.040.032非硅成本0.1370.1830.2910.2470.2310.201总成本0.49510.53140.62300.57450.55260.5168资料来源:solarzoom、CPIA、长城证券产业金融研究院而对于组件端而言,由于目前异质结产业化领先的终端厂商大部分为一体化厂商或专业电池厂商,因此在组件端成本测算时,我们先考虑自产电池片集成为组件的情形,且由于转光胶膜受限于进口转光剂,当下降本作用甚微,本次测算还是应用当下较为成熟的胶膜方案。从测算结果来看,铜电镀在组件端的成本优势进一步被扩大,“0bb+银包铜”方案虽然可以降低电池的生产成本,但由于其串焊工艺的改变,采用胶水固定或需要增加覆膜材料,所需要的胶膜方案也要从EVA/EPE升级从POE,从而增加了组件端的封装成本,电池端的成本优势被摊薄。而对于铜电镀方案,由于铜栅线在电镀过程中已经被再镀上一层锡进行保护,在组件端的封装要求相对宽松,胶膜可以使用EPE甚至是EVA,叠加转换效率端的提升,我们认为异质结铜电镀方案在组件端也具备与TOPCon、PERC成本持平的潜力。图表40:各方案光伏组件生产成本对比(元/W)PERCTOPCON异质结低温银浆异质结银包铜+0bb(2023年年底)异质结铜电镀(2024年年底)异质结铜电镀(2025年年底)效率22%22.50%23.00%23.30%23.60%24.00%电池成本0.4950.5310.6230.5740.5530.517玻璃0.1490.1450.1420.1400.1390.136胶膜0.07310.08590.09150.09760.08190.0806其他封装材料(硅胶、丁基胶等)0.0100.0100.0240.0390.0230.023接线盒0.0340.0330.0330.0320.0320.031焊带0.0390.0380.0380.0370.0370.036铝边框0.1410.1380.1350.1340.1320.130人工0.0160.0160.0160.0160.0160.016折旧0.0060.0060.0060.0070.0060.006其他费用0.0600.0600.0600.0600.0600.060非电池成本0.52900.53350.54520.56300.52620.5188合计成本1.02411.06491.16821.13751.07881.0356资料来源:solarzoom、CPIA、长城证券产业金融研究院行业专题报告P.23请仔细阅读本报告末页声明3、投资建议在光伏行业当前极度内卷的背景下,我们认为应该放低对于新技术“溢价”的期待,领头厂商的超额收益可能更多是利用新产品抢占的市场份额。在溢价空间被压缩的情形下,异质结的产业化目标也从“活得滋润”转变为“活下来”,要在成本端实现显著的降本后才能在市场上获得一席之地,而电镀铜可能就是异质结迎来转机的可靠方案。当下电镀铜方案已加速从试验线奔向量产线,今年下半年或将成为产业化从0到1的爆发期,整个异质结产业链有望受益,建议关注异质结整线设备、电镀铜及相关图形化设备、布局领先的异质结组件厂、积累深厚的一体化厂商、转光胶膜厂商,相关标的:迈为股份、罗博特科、东威科技、苏大维格、芯碁微装、东方日升、隆基股份、通威股份、赛伍技术。4、风险提示新技术发展进度不及预期;下游需求不及预期;行业竞争加剧;原材料价格波动。行业专题报告P.24请仔细阅读本报告末页声明免责声明长城证券股份有限公司(以下简称长城证券)具备中国证监会批准的证券投资咨询业务资格。本报告由长城证券向专业投资者客户及风险承受能力为稳健型、积极型、激进型的普通投资者客户(以下统称客户)提供,除非另有说明,所有本报告的版权属于长城证券。未经长城证券事先书面授权许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制和发布,亦不得作为诉讼、仲裁、传媒及任何单位或个人引用的证明或依据,不得用于未经允许的其它任何用途。如引用、刊发,需注明出处为长城证券研究院,且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。本报告是基于本公司认为可靠的已公开信息,但本公司不保证信息的准确性或完整性。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用,并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向他人作出邀请。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。长城证券在法律允许的情况下可参与、投资或持有本报告涉及的证券或进行证券交易,或向本报告涉及的公司提供或争取提供包括投资银行业务在内的服务或业务支持。长城证券可能与本报告涉及的公司之间存在业务关系,并无需事先或在获得业务关系后通知客户。长城证券版权所有并保留一切权利。特别声明《证券期货投资者适当性管理办法》、《证券经营机构投资者适当性管理实施指引(试行)》已于2017年7月1日起正式实施。因本研究报告涉及股票相关内容,仅面向长城证券客户中的专业投资者及风险承受能力为稳健型、积极型、激进型的普通投资者。若您并非上述类型的投资者,请取消阅读,请勿收藏、接收或使用本研究报告中的任何信息。因此受限于访问权限的设置,若给您造成不便,烦请见谅!感谢您给予的理解与配合。分析师声明本报告署名分析师在此声明:本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,在执业过程中恪守独立诚信、勤勉尽职、谨慎客观、公平公正的原则,独立、客观地出具本报告。本报告反映了本人的研究观点,不曾因,不因,也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接接收到任何形式的报酬。投资评级说明公司评级行业评级买入预期未来6个月内股价相对行业指数涨幅15%以上强于大市预期未来6个月内行业整体表现战胜市场增持预期未来6个月内股价相对行业指数涨幅介于5%~15%之间中性预期未来6个月内行业整体表现与市场同步持有预期未来6个月内股价相对行业指数涨幅介于-5%~5%之间弱于大市预期未来6个月内行业整体表现弱于市场卖出预期未来6个月内股价相对行业指数跌幅5%以上行业指中信一级行业,市场指沪深300指数长城证券产业金融研究院深圳北京地址:深圳市福田区福田街道金田路2026号能源大厦南塔楼16层邮编:518033传真:86-755-83516207地址:北京市西城区西直门外大街112号阳光大厦8层邮编:100044传真:86-10-88366686上海地址:上海市浦东新区世博馆路200号A座8层邮编:200126传真:021-31829681网址:http://www.cgws.com

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