异质结行业深度报告：HJT系列报告二：硅片薄片化+吸杂，可较好实现HJT电池降本增效

硅片薄片化及吸杂为HJT重要降本增效方式 HJT降本增效方式主要包含“三减一增”+提效。减少银浆消耗和减少主栅线银耗主要是降低金属化成本，减少硅料用量主要为减少硅成本，增加光吸收量为减少光学损失，提效可摊薄各环节通量成本。2022年底HJT电池中硅成本占比71%，为HJT电池成本第一大项，通过硅片薄片化可直接降低硅成本，通过吸杂工艺可降低硅成本和提升转换效率。 HJT适用更薄硅片，100元/kg硅料价格下每减薄10μm可降本1.6分钱/W HJT电池为全对称结构，制造工艺流程简单，且由于非晶硅层存在制造过程最高温度不超过200℃。PERC和TOPCon电池最低需要850/900℃，且由于均为非对称电池结构，烧结过程由于内部应力不一致容易导致硅片翘曲，增加电池及组件失效风险，因此薄片化潜力相对较小。HJT电池由于对称结构+低温工艺，不容易引起硅片翘曲更适合薄片化降本。HJT电池通过薄片化，在多晶硅致密料价格约200元/kg下，硅片每减薄10μm在25.5%转换效率下可降低硅成本约0.016元/W，若硅料价格回落到100元/kg，对应0.008元/W。 HJT导入硅片吸杂可同时降本提效，并提升整体经济性 吸杂技术是减少硅片的加工和工艺过程的污染、改善硅片的性能的一种非常有效的方法，通过管式扩P或者链式涂覆P源后高温扩散可降低硅片中杂质含量。 通过导入吸杂工艺，可降低HJT电池硅料采购要求实现降低硅成本；通过硅片品质改善可减少硅片中少数载流子复合中心，提高电池的开路电压,从而提高HJT电池光电转换效率提升超过0.15%；通过提效带来单瓦硅成本下降，以及电池组件环节除设备投资外非硅成本下降，预计导入吸杂工艺可降低HJT组件成本约0.6分钱/W。 随着HJT产业发展，硅片薄片化及吸杂产业链均有望受益 HJT电池通过硅片薄片化可降低硅成本，通过吸杂可降低硅成本及提升组件整体经济性，随着产业发展，硅片薄片化及吸杂环节产业链均有望受益。受益标的：TCL中环、高测股份、宇晶股份、奥特维。 风险提示：光伏终端需求不及预期的风险；硅片薄片化不及预期的风险；HJT接受度不及预期的风险； 1、硅片薄片化及吸杂为HJT重要降本增效方式 1.1、“三减一增”+提效为HJT主要降本增效方式 HJT降本增效方式主要包含“三减一增”+提效。HJT降本增效方式主要包括减少银浆消耗量、减少主栅线银耗、减少硅料用量、增加光吸收量以及提升电池片效率。其中减少银浆消耗和减少主栅线银耗主要是降低金属化成本，减少硅料用量主要为减少硅成本，增加光吸收量为减少光学损失，提效可摊薄各环节通量成本。 图1：HJT降本增效方式主要包含“三减一增”+提效 1.2、硅成本为HJT成本第一大项，可通过薄片化+吸杂降本增效 硅成本为HJT电池成本第一大项。截至2022年末，HJT电池成本中硅片成本约0.62元/W，占比71%，为成本第一大项。降低硅成本或通过提效摊薄电池每瓦硅成本为HJT降本增效重要路径。 图2：2022年末硅片成本为HJT成本最大项（元/W） 图3：2022年末HJT电池硅片成本占比71% HJT电池硅环节主要可通过硅片薄片化降本以及增加吸杂工艺降低硅成本和提升转换效率。 2、HJT为低温工艺，适用于更薄硅片 2.1、HJT电池工艺流程简单，电极金属化需要低温防止失效 HJT电池为对称结构，主要流程工艺步骤简单。HIT电池为对称结构，以硅片衬底为中心，正面依次为透明导电氧化物膜（简称TCO导电膜）、P型非晶硅薄膜、本征富氢非晶硅薄膜，背面依次为TCO导电膜，N型非晶硅薄膜和本征非晶硅膜。 从生产工艺看，HIT电池制造工艺流程较为简洁，将硅片经清洗制绒处理后，在正反面分别沉积上非晶硅层，再沉积TCO导电膜层，最后通过丝网印刷或电镀等工艺制备电极。 图4：HJT电池为对称结构 图5：HJT电池制备工艺主要有4步 HJT电池电极金属化需要低温，否则会导致电池片失效。HJT具有非晶硅薄层，如果烧结温度过高（大于250℃）将导致非晶薄层材料从非晶向晶体转变，进而导致HJT电池片失效。 2.2、HJT为低温工艺，利于硅片薄片化降本 HJT相比PERC、TOPCon制备过程温度最低。PERC与TOPCon电池所使用的光伏银浆为高温浆料，其烧结温度一般为850-900℃。TOPCon工艺具有硼扩环节，由于硼在硅中的固溶度较低，导致硼扩相较常规的磷扩较难，实际硼扩散的温度需要达到900-1100℃。对于HJT而言，由于具有非晶硅薄层，若采用高温银浆，烧结过程中会导致非晶薄层材料从非晶向晶体转变从而电池失效，因为通常采用低温银浆，烧结温度通常不超过200℃。 图6：HJT电池制备过程温度低于PERC和TOPCon电池 PERC、TOPCon高温工艺易引起硅片翘曲，限制硅片减薄。PERC电池与TOPCon电池金属化环节均通过丝网印刷及高温烧结过程，由于均为非对称电池结构，烧结过程由于内部应力不一致容易导致硅片翘曲，增加电池及组件失效风险，因此薄片化潜力相对较小。 图7：两面温度不一致会引起硅片翘曲 HJT低温工艺适合硅片薄片化。HJT电池由于具有非晶硅层，制造过程中温度不能高于250℃，因此主要采用低温银浆，在不高于200℃温度下烧结，不容易引起硅片翘曲，因此更适合薄片化降本。 硅片薄片化可降低HJT电池硅成本。当前PERC主流厚度为150μm，HJT主流厚度为130μm，部分企业正在逐步导入120μm及以下厚度硅片。经我们测算，210硅片为例在多晶硅致密料价格约200元/kg下，硅片每减薄10μm在25.5%转换效率下可降低硅成本约0.016元/W，若硅料价格回落到100元/kg，对应0.008元/W。 图8：200元/kg硅料价格下210硅片每减薄10μm可节约成本1.6分钱/W 3、HJT导入硅片吸杂可同时降本提效，并提升整体经济性 3.1、吸杂可提升硅片品质，同时实现降本提效 吸杂工艺可提升硅片品质，可采用低质量硅片制备HJT电池。吸杂技术是减少硅片的加工和工艺过程的污染、改善硅片的性能的一种非常有效的方法。其工艺为：采用管式扩P或者链式涂覆P源方式，使硅片表面具有一层P源，随后对硅片进行高温处理，处理温度在700-800℃，通过高温扩散后，在硅片表面形成一层PSG和P重掺杂层，这层掺杂层对硅片中金属杂质的溶解度远远高于其他区域，在高温和杂质浓度梯度影响下，硅片体内的金属杂质向表面扩散。最后通过后续的清洗工序，把表面这层杂质去掉从而达到提升硅片品质的目的。 图9：HJT电池制备可利用低质量硅片增加吸杂工艺制备 图10：吸杂可降低硅片金属杂质浓度 3.1.1、吸杂可采购普通硅料降本 吸杂可降低硅料采购成本。HJT与PERC电池差异主要包含硅成本与非硅成本差异，其中硅片成本差异主要由于其衬底为N型，一方面N型硅片制造过程需要更高纯度硅料，其单公斤价格相比P型硅料更高，另一方面N型硅片在切片环节的B级片因市场容量小而销售价格打折较多。 图11：目前N型硅片占比较小 N-P硅片价差约6%，通过吸杂可降低硅料成本。以TCL中环150μmN型及P型硅片为例，2022年下半年N型硅片售价相比P型硅片售价高约6%。通过引入吸杂环节，可降低HJT电池对于硅片需求，即可以采购普通硅料，可消除硅料环节引起的N-P价差：N型硅料相比普通硅料价格高约7元/kg。 图12：150μm厚度G12N-P硅片价差约6% 3.1.2、吸杂可提升HJT电池效率 吸杂可提升HJT电池效率。吸杂工艺为利用杂质向具有晶格的不完整性的区域聚集的特性引入缺陷形成杂质富集区域，然后将这一层杂质富集的损伤区域去掉，就可达到去除硅片中部分杂质的目的，减少硅片中少数载流子复合中心，提高电池的开路电压,从而提高HJT电池光电转换效率。通过引入吸杂工艺可提升HJT电池效率0.15%以上。 3.2、吸杂可提升HJT电池经济性 吸杂可提升HJT电池经济性。导入吸杂工艺预计新增设备投资不超过1000万元/GW，预计可提升电池片效率0.15%以上，通过提效带来单瓦硅成本下降，以及电池组件环节除设备投资外非硅成本下降，预计导入吸杂工艺可降低HJT组件成本约0.6分钱/W。 表1：导入吸杂工艺可提升HJT经济性 4、薄片化及吸杂产业链环节公司均有望受益HJT发展 4.1、TCL中环 TCL中环为N型硅片龙头。TCL中环为硅片龙头企业，截至2022年底，公司硅片产能为140GW，同比增长59%，且全产能兼容N型产品，2020年公司N型硅片全市场占有率60%，随着第三代电池片占比提升，N型薄硅片供应商有望持续受益。 图13：TCL中环硅片产能快速扩张（GW） TCL中环薄片化进展迅速。2021年2月23日，TCL中环发布关于技术创新和产品规格创新降低硅料成本倡议书，截止当前，公司N型硅片报价厚度主要为140μm和130μm，价差约2%。公司薄片化能力领先，随着HJT出货增长，公司薄硅片出货有望快速增长。 图14：TCL中环210N型硅片价格随减薄降低（元/片）图15：TCL中环182N型硅片价格随减薄降低（元/片） 4.2、高测股份 高测股份持续推进金刚线细线化及切片薄片化。高测股份是国内领先的高硬脆材料切割设备和切割耗材供应商，同时布局了金刚线和硅片及切割加工业务，2022年上半年金刚线和硅片及切割加工业务收入分别为3.26、3.11亿元，收入占比分别为24%、23%。公司持续推进金刚线细线化及切片薄片化，目前公司已经实现线径40μm、38μm及36μm线型金刚线批量销售，并与东方日升签订战略合作框架协议，每年销售或加工不低于10GW体量的100μm厚度及更薄厚度的N型硅片。随着硅片薄片化持续推进，公司金刚线业务和硅片及切割加工有望持续受益。 图16：高测股份2022年上半年金刚线和硅片及切割加工收入占比分别为24%、23% 4.3、宇晶股份 宇晶股份快速扩产金刚线，大力布局硅片切割业务。宇晶股份是国内多线切割设备研发生产领域的领先企业之一，主要客户为京运通、高佳太阳能、江苏美科、晶樱光电、晶澳科技、阿特斯、高景太阳能等。公司2020年12月开始从事金刚石线产品的研发、生产和销售，2022年上半年金刚石线产品实现收入7985.42万元，同比增长106.93%，收入占比21%。公司2022年10月28日和12月22日分别公告扩产1200万公里和6000万公里年产能，全部投产后公司金刚线产能将达到8160万公里。同时公司还和双良节能、永信新材合资建设25GW硅片切片产能，公司持股70%。 图17：宇晶股份2022年上半年金刚线收入占比21% 4.4、奥特维 奥特维为光伏串焊机龙头，将充分受益薄片化带来替换需求。奥特维是国内知名的光伏设备生产厂商，串焊机为公司产品之一，公司串焊机产品在全球市占率超过70%。2021年开始大尺寸电池占比快速提升，带来公司核心产品替换需求快速提升，公司营业收入和归母净利润也快速提升。未来随着硅片薄片化，串焊机设备需要完全更新，串焊机龙头供应商有望受益。 图18：奥特维营业总收入快速增长 图19：奥特维归母净利润快速增长 4.5、时创能源 时创能源募集资金扩充链式退火设备，将受益于吸杂占比提升。时创能源拟通过IPO募集资金扩产链式吸杂设备产能40台，链式退火设备为吸杂工艺的设备之一，随着HJT发展及公司扩产，未来有望持续受益。 表2：时创能源募集资金用于扩充链式退火设备产能（万元） 5、投资建议 HJT电池通过硅片薄片化可降低硅成本，通过吸杂可降低硅成本及提升组件整体经济性，随着产业发展，硅片薄片化及吸杂环节产业链均有望受益。受益标的：TCL中环、高测股份、宇晶股份、奥特维。 表3：受益标的估值表 6、风险提示 光伏终端需求不及预期的风险； 硅片薄片化不及预期的风险； HJT接受度不及预期的风险；