光伏行业专题研究之HJT产业链：N型技术时代，HJT技术拉动全产业链提效降本

证券研究报告|2023年08月24日 光伏行业专题研究之HJT产业链 N型技术时代，HJT技术拉动全产业链提效降本 行业研究·行业专题电力设备新能源·光伏投资评级：超配 证券分析师：王蔚祺证券分析师：李恒源 010-88005313021-60875174 wangweiqi2@guosen.com.cnlihengyuan@guosen.com.cnS0980520080003S0980520080009 投资建议 N型电池时代已来，HJT电池转化效率天花板更高 随着光伏P型PERC电池技术的量产转换效率接近理论极限，光伏电池厂商逐步加速N型电池技术的研发和量产。主流N型电池技术包括TOPCon、HJT和IBC。TOPCon电池以其成本和设备兼容性优势，率先实现商业化和量产化，而HJT电池相比TOPCon及IBC等N型电池，具有转化效率理论上限高（HJT+钙钛矿叠层电池可达30%以上）、提效降本路线明确的优势。目前各种N型电池路线的非硅成本高于PERC，是未来技术降本的聚焦点，其中HJT技术提效降本方案较为丰富。 HJT发展方向：提效降本为主旋律，全产业链技术创新 提效降本是HJT电池技术发展的核心驱动力：“三减一增”解决方案为HJT主流技术方向，即“减银：银包铜解决方案”、“减栅：0BB工艺解决方案”、“减硅：硅片薄片化”以及“一增：UV转光胶膜增效延寿命”；除此之外，“低铟”、“电镀铜”等技术均为重要的HJT提效降本方案。上述方案贯穿全产业链，包括硅片、电池、组件全环节，其中涉及到HJT电池组件商、设备生产商、辅材耗材生产商等。 市场空间：2025年HJT设备订单空间有望达814亿元，三年复合增速为98%；2025年耗材类市场潜力有望达50亿元，三年复合增速为215% 1）设备类：HJT设备包括整线设备、电镀铜设备、0BB串焊设备等，我们测算2023-2025年整线设备订单市场分别为168/374/740亿元，同比增长为 60%/123%/98%；预计2023-2025年电镀铜设备订单市场分别为2/12/30亿元，同比增长为500%/150%。预计2023-2025年0BB串焊设备市场空间分别为2/21/44亿元，同比增长为828%/105%。2023-2025年设备类合计订单市场172/407/814亿元，同比增长为64%/137/100%。 2）耗材类：包括银包铜、靶材、转光膜等，我们测算2023-2025年银包铜浆料市场空间分别为1/6/10亿元，同比增长为392%/75%；预计2023-2025年靶材市场空间分别为6/11/15亿元，同比增长为286/81%/37%；预计2023-2025年转光膜市场空间分别为1/5/24亿元，同比增长为317%/377%。2023-2025年耗材类合计市场空间9/22/50亿元，同比增长为437%/158%/125%。 产业链相关公司 相关上市公司：迈为股份、东方日升、通威股份、隆基绿能、TCL中环、双良节能、弘元绿能、聚和材料、赛伍技术、海优新材、宇邦新材、通灵股份、大全能源。 风险提示 HJT产业化不及预期；新能源装机增速不及预期；HJT电池扩产不及预期；HJT辅材、设备、电镀铜产业化降本不及预期；行业竞争加剧，盈利水平不达预期。 目录 1 HJT电池总体介绍 2 HJT电池产业链—设备类 3 HJT电池产业链—耗材类 4 HJT电池产业链—电池生产商 光伏产业链需求与供给分析 •光伏行业：双碳目标驱动行业需求高景气，硅料供给释放打开市场增长空间。发展可再生能源，是实现“碳中和”目标的重要途径，而光伏是可再生能源中成本优势最突出，应用场景最广泛的能源品类之一。2022年全球可再生能源装机容量为363GW，其中光伏新增装机占比66%，同比提升10pct。 •从发电规模来看，2022年全球光伏发电占电力总供应4.5%，但绝对水平仍然较低，未来有较大提升空间。随着光伏发电在世界各地陆续进入平价时代，国内外需求持续向好。我们预计2023-2025年，全球光伏新增装机分别为360/470/560GW，同比增速56.8%/30.6%/19.1%，对应全球组件需求约432/588/728GW。同时2023年以来光伏电池技术路线逐渐从P型向N型快速过渡。 图1：2022年全球新增可再生能源装机容量（GW） 图3：2020-2025年全球光伏新增装机容量（GW） 生物质能,8GW,2% 水电,30GW,8% 风电,78GW,22% 其他,8GW,2% 光伏,239GW,66% 700 600 500 中国美国欧洲印度巴西其他地区全球装机 资料来源：SolarPowerEurope，国信证券经济研究所整理 图2：光伏发电在全球总电力供应中的占比 非可再生能源其他再生能源太阳能 400 N型电池时代 560 470 360 P型PERC电池时代 229.6 167.8 138.7 300 23%23%23%24%24%25%25% 25% 74%76%75%74%73%72%72% 70% 100% 80% 2.2%1.4%1.8%2.2%2.6%3.2%3.7%4.5% 200 60% 40% 20% 0% 20152016201720182019202020212022 100 0 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 资料来源：SolarPowerEurope，国信证券经济研究所整理 资料来源：中国光伏行业协会、SolarPowerEurope，国信证券经济研究所整理及预测 当前正迈入N型电池片时代 •2017年前铝背场（BSF）电池占主流，2017年至2022年，PERC电池已接近完全替代了铝背场电池。但由于目前PERC电池已逼近理论极限效率24.5%，提升空间有限。2021年后N型电池开始快速发展，其中以TOPCon和HJT两条路线为主导。 •主流N型电池技术包括TOPCon、HJT和IBC。TOPCon电池以其成本和设备兼容性优势，率先实现商业化和量产化，HJT、IBC正在产业化进程中。HJT具有转化效率理论上限高、提效降本路线明确的优势。 图4：光伏电池技术迭代图 主流技术 发展技术 未来技术 29.4%晶硅效率极限 HJT Tandem（钙钛矿） 26.81%晶硅单结世界纪录 TOPCon 未来太阳能电池技术的必然路径 主流技术 PERC 当前正进入N型电池时代 Al-BSF 30% 29% 28% 转换效率 （%） 27% 26% 25% 24% 23% 22% 21% 20% 制作成本 资料来源：POPSolar，CPIA，国信证券经济研究所整理 新型电池技术路线参数对比：HJT转化效率天花板更高 •转换效率维度：三种N型电池技术均能够实现24%以上的量产效率，HJT+钙钛矿叠层电池可达30%以上； •成本端对比：目前，TOPCon的单W成本低于HJT； •工艺复杂度：HJT（4-6道）≥IBC（4-6道）>PERC（8-10道）>TOPCon（12-13道），而工艺难度：HJT≥IBC>TOPCon>PERC； •量产成熟度：TOPCon（已成熟）>HJT(基本成熟）>IBC（待成熟）。 表1：新型电池技术路线参数对比 P-PERC（基准） TOPCon HJT IBC 理论最高值（%） 24.5% 28.5-28.7% 29.2%，HJT+钙钛矿叠层电池可达 30%以上 29.1% 实验室效率（%） 24.06%（隆基） 26.0%（Fraunhofer） 26.8%（隆基） 25.2%（SunPower） 量产效率（%） 22.8%-23.2% 23.5%-24.5% 23.5%-24.6% 23.5%-24.6% 量产难度 工序中等；难度低 工序多；难度中低 工序少；难度中高；多方案（0BB、银包铜等） 工序多；难度高 电池生产成本（元/W） 0.6+ 0.6+ 0.7+ 0.7+ 银浆耗量（mg/片） 80 100-120 120-220 低于双面PERC 厚度（μm） 170-190 150-160 90-140 130-150 产线兼容性 目前主流产线 可升级PERC产线 完全不兼容PERC 部分兼容PERC 设备投资额（亿元/GW） 1.3 1.5 3.5 3.3 量产成熟度 已成熟 已成熟 基本成熟 待成熟 资料来源：CPIA、SolarPowerEurope、SEIA、隆基绿能等，国信证券经济研究所整理 当前三种N型技术路线成本对比：HJT成本降本空间较大 •参数假设：根据TCL中环，2023年8月21日N/P型硅片报价如表3所示；各技术路线当前量产效率、良率、单片厚度等假设如表3所示。 •测算结论：1、以最终装机视角下比较成本：HJT、TOPCon均小于PERC，其中，HJT成本可降低2.2%、TOPCon成本可降低2.4%、IBC基本与PERC持平，主要系N型电池技术转化效率更高，单位面积下的土地、安装等BOS成本可以摊薄更多。2、在电池及组件环节比较成本，主要系各N型电池非硅成本当前依然高于PERC，其中，HJT技术提效降本方案较为丰富。 表2：各电池单位成本（元/W） PERC TOPCon HJT IBC 硅片 0.43 0.42 0.40 0.42 银浆成本 0.05 0.08 0.08 0.09 设备折旧 0.02 0.03 0.06 0.07 靶材成本 0.04 其他 0.07 0.07 0.07 0.08 电池非硅成本 0.15 0.18 0.25 0.24 电池制造期间费用 0.07 0.07 0.06 0.07 电池全成本（不考虑良率差异） 0.65 0.66 0.71 0.72 电池全成本（考虑良率差异） 0.65 0.68 0.72 0.76 组件非硅成本 0.55 0.55 0.55 0.55 组件期间费用 0.12 0.12 0.12 0.12 组件全成本（不考虑CTM） 1.32 1.35 1.39 1.43 组件全成本（考虑CTM） 1.34 1.37 1.41 1.45 逆变器等设备成本 0.02 0.02 0.02 0.02 土地等成本（占地面积为主要成本差异） 2.00 1.89 1.85 1.89 装机单位成本 3.36 3.28 3.28 3.36 资料来源：SolarZoom、CPIA、TCL中环、口袋光伏，国信证券经济研究所整理及测算注：相关测算为静态测算，相关数据仅供参考，实际情况随市场报价变动 表3：M10（182）电池技术成本测算参数 2023年8月21日硅片报价 PERC TOPCon HJT IBC 硅片（元/片） 3.35 3.47 3.34 3.26 设备单位投资（元/W） 0.13 0.15 0.35 0.40 PERC TOPCon HJT IBC 量产平均效率（%） 23.50% 25.00% 25.50% 25.00% 良率（%） 99% 98% 99% 95% 单片电池功率（W） 7.76 8.25 8.42 8.25 CTM（%） 99.00% 98.50% 98.50% 98.50% 单片组件功率（W） 7.68 8.13 8.29 8.13 厚度（μm） 150 130 110 130 资料来源：SolarZoom、CPIA、TCL中环、口袋光伏，国信证券经济研究所整理及测算注：相关测算为静态测算，相关数据仅供参考，实际情况随市场报价变动 HJT技术产业链图 •新技术涉及环节：HJT产业链贯穿硅片、电池、组件环节，由HJT电池组件商、设备生产商、辅材耗材生产商等构成。 •核心趋势：“三减一增为HJT主流技术创新方向，即“减银：银包铜解决方案”、“减栅：0BB工艺解决方案”、“减硅：硅片薄片化”以及“一增：UV转光胶膜增效延寿命”。除此之外，“低铟”、“电镀铜”等技术均为重要的HJT提效降本方案。 硅片