HJT降本增效需求下将带来哪些设备投资机会？

HJT降本增效需求下将带来哪些设备投资机会？ 行业评级：增持 分析师：邹润芳 证券执业证书号：S0640521040001 研究助理：闫智 证券执业证书号：S0640122070030 分析师：卢正羽 证券执业证书号：S0640521060001 行业报告：先进制造行业周报 2023年8月27日 中航证券研究所发布证券研究报告请务必阅读正文后的免责条款部分 股市有风险入市需谨慎 重点推荐：华中数控、国茂股份、中科创达、航锦科技、双良节能、超图软件、纽威股份、天通股份、西子洁能、捷佳伟创、天准科技 核心个股组合：华中数控、国茂股份、中科创达、贝斯特、五洲新春、禾川科技、航锦科技、双良节能、纽威股份、华伍股份、西子洁能、骄成超声、奥特维、罗博特科、高测股份、宇晶股份、捷佳伟创、科威尔、绿的谐波、埃斯顿、双环传动、瀚川智能 本周专题研究：HJT电池有着转化效率高、低功衰、工艺步骤少的优势，截至22年底HJT电池非硅成本0.25元/W，相比PERC电池高出0.1元/W左右，降本增效需求迫切。目前HJT降本增效主要采用硅片薄片化、0BB无主栅技术、电镀铜、双面微晶等技术：①硅片薄片化：HJT具有双面对称结构及低温制备工艺更契合超薄硅片，100μm硅片已导入量产；②0BB无主栅技术：在电池片环节省去除了主栅印刷，并在组件环节采用不含银的焊带，具有降本提效、提升良率的作用；③电镀铜：作为去银化重要路线，行业处于中试验证阶段；④双面微晶：华晟、东方日升、金刚光伏等已导入量产。根据SMM数据，截止2023年7月底HJT产能38.8GW，预计2023年底，国内HJT产能有望达到66.8GW，HJT产能扩张的加速，各环节降本增效技术逐步导入，建议关注：1）HJT整线厂商：迈为股份、捷佳伟创、金辰股份；2）硅片薄片化：高测股份；3）0BB无主栅技术：奥特维、迈为股份、先导智能；4）电镀铜：芯碁微装、帝尔激光、苏大维格、天准科技、东威科技，罗博特科。 重点跟踪行业： 锂电设备，全球产能周期共振，预计21-25年年均需求超千亿，国内设备公司优势明显，全面看好具备技术、产品和规模优势的一二线龙头； 光伏设备，设备迭代升级推动产业链降本，HJT渗透率快速提升，同时光伏原材料价格下降有望刺激下游需求，看好电池片、组件设备龙头； 换电，2025年换电站运营空间有望达到1357.55亿元，换电站运营是换电领域市场空间最大的环节，看好换电站运营企业； 储能，储能是构建新型电网的必备基础，政策利好落地，发电、用户侧推动行业景气度提升，看好电池、逆变器、集成等环节龙头公司； 半导体设备，预计2030年行业需求达1400亿美元，中国大陆占比提高但国产化率仍低，看好平台型公司和国产替代有望快速突破的环节； 自动化，下游应用领域广泛的工业耗材，市场规模在400亿左右，预计2026年达557亿元，看好受益于集中度提高和进口替代的行业龙头； 氢能源，绿氢符合碳中和要求，光伏和风电快速发展为光伏制氢和风电制氢奠定基础，看好具备绿氢产业链一体化优势的龙头公司； 工程机械，强者恒强，建议关注行业龙头，看好具备产品、规模和成本优势的整机和零部件公司。 HJT电池具有多重优势，其硅片、银浆是降本的关键。HJT电池有着转化效率高、低功衰、工艺步骤少的优势契合光伏行业发展规律，其制备工序只有四道，有利于减化制备流程，更容易实现产业化。在HJT电池的成本构成中，硅片及浆料的成本分别占据55%和20%，虽然随着硅料价格下降，硅片成本有所下降，但仍占据最大部分；目前HJT行业均采用树脂固化的低温银浆制作电池电极，由于HJT银浆单耗较高，且低温银浆工艺复杂，加工费高达1000元/kg，因此HJT电池银浆成本处于高位。 降本增效成为HJT技术的主旋律。根据《全球光伏HJT技术及能源发展前景白皮书》，截止2022年末HJT电池非硅成本降低至0.25元/W，相比PERC电池高出0.1元/W左右，HJT电池对于降本增效有着迫切的需求。目前HJT采用的降本增效手段主要包括硅片薄片化（100μm已实现量产）、0BB无主栅技术（小批量出货，下游验证中）、电镀铜（行业处于中试验证阶段）、双面微晶（多家厂商已导入量产线），此外银包铜技术也在逐步导入中。 图表：HJT降本增效技术 图表：HJT电池片成本构成 图表：各电池技术银浆耗量及加工费水平 靶材其他 5%5% 设备折旧 15% 浆料 20% 资料来源：SOLARZOOM，东方日升，聚和材料，中航证券研究所 硅片 55% 20 15 10 5 0 PERCTOPconHJT 银浆耗量（mg/W)加工费（元/kg) 3 1,200 1,000 800 600 400 200 0 薄片化进一步降低硅片成本，超薄硅片技术要求较高。硅片薄片化不仅有效减少硅材料消耗，而且薄片化能够使硅片更柔韧。但超薄硅片对技术的要求更高，随着硅片厚度不断减薄，容易出现碎片、崩边、TTV、线痕、边缘翘曲等问题，HJT双面结构及低温工艺的特点有利于降低碎片率、减少边缘翘曲，同时根据华晟的薄片测试数据，硅片厚度从140μm减至100μm的过程中，电池效率维持稳定。在切割设备方面，高测股份切片机在达到2400m/min线速时，可保持设备整体稳定性，避免了碎片、TTV问题；采用平台化设计，进行模块优化，实现薄片化切割；同时配合冷却液等其他辅材，有效提升硅片质量。 100μm导入HJT量产，薄片化进程加速。目前量产硅片的平均厚度150μm，其中HJT硅片厚度为110/100μm；研发环节，高测股份继22年8月发布80μm超薄硅片后，于23年5月发布60μm超薄硅片，推进超薄硅片的研发。根据东方日升披露，目前已全面量产厚度小于100μm的超薄硅片，并研究重复利用硅锭边皮料的方式进行降本。随着超薄硅片在HJT技术的量产化及产品可靠性提升，HJT硅片成本有望进一步降低。 图表：硅片薄片化进程图表：高测股份发布60μm超薄硅片图表：硅片厚度趋势 120μm量产 100μm批量 80μm研发 60μm前沿 资料来源：CPIA，SOLARZOOM，东方日升，高测股份，中航证券研究所4 0BB无主栅技术助力降本增效，技术路线多元化。无主栅技术采用印刷固化胶，通过金属线与各栅线固化定位实现电池片串联，从工艺路线来看无主栅技术主要包括三种方案：SmartWire方案先制作铜丝复合膜，在电池片串接后通过层压将焊带和电池片合金化；胶粘方案通过施加胶点体，将焊带利用UV灯点胶固化在电池片上，再通过层压合金化；焊接点胶方案先将焊带焊接在电池片上，再点胶将焊带进一步粘贴，最后层压合金化。无主栅技术在应用过程中，在电池片环节省去除了主栅印刷，并在组件环节采用不含银的焊带，具有降本提效、提升良率的作用。 产品进入客户验证阶段，量产化加速。2022年11月，先导智能发布无主栅串焊设备，量产效率6800片/小时，电池片厚度降至100μm，可降低20%银浆成本，年维护成本较常规MBB设备低30%。2023年，奥特维已获得行业龙头公司小批量订单，预计下半年有望实现量产。此外，沃特维发布胶互联设备，采用无主栅设计，量产效率4000片/小时，线径0.2-0.3mm，并兼容大尺寸硅片。 公司设备性能量产化进度 先导智能 图表：无主栅技术方案对比图表：各公司量产化进度 SmartWire焊带结合力强，不易脱栅 无需焊接，降低了焊带与栅线对齐度的要求，透明 需要制备铜丝复合膜，带来成本的上升，并造成光学遮挡 布局厂商 缺点 优点 方案 膜的耐温性和透光较差， 梅耶博格、奥特维奥特维、先导智能、 量产效率6800片/小时，电池片厚度降至100μm 22年11月发布产品 胶粘复合膜在一定程度上达到 与焊接同程度的机械性能 焊接点胶 焊带结合力强，不易脱栅焊接过程容易断栅，且精 度要求较高 奥特维、迈为股份 连接 影响了组件的稳定性和发 光效率 沃特维 沃特维 量产效率4000片/小时，线径0.2-0.3mm，并兼容大尺寸硅片 客户验证中 奥特维 / 多家客户在验证中，已获得行业龙头企业的小批量0BB串焊机订单，预计下半年有望量产 迈为股份/已在客户端测试 资料来源：SOLARZOOM，各公司公告，专利顾如，中航证券研究所5 电镀铜采用完全去银化技术，同时具有提效优势。电镀铜采用铜代替银浆，大幅降低直接材料成本，成为去银化的重要手段，其工作原理是在基体金属表面通过电解方法沉积金属铜制作铜栅线，进而收集光伏效应产生的载流子。相比采用银粉与有机物的混合物成的低温银浆，铜有着更低的电阻率，这使得电镀铜形成栅线导电性更好；铜栅线可实现20um宽度，而银栅线仅能达到30um，更窄的栅线有着更高的高宽比，从而降低遮光面，实现效率的提升。根据海源复材的中试结果，采用电镀铜工艺，相对电池银浆，成本可以降低50%，效率提升0.3%。 电镀铜代替丝网印刷，主要包括种子层制备、图形化、金属化三大工序。1）种子层制备：通过在电池片表面通过磁控溅射PVD设备沉积一层铜种子层，而后进行快速烧结，实现增强铜栅线与TCO之间的附着力；2）图形化：通过运用图形转移技术，实现获取设计图案，根据是否使用掩膜，光刻可分为掩膜光刻与直写光刻；3）金属化：将电池片放入硫酸铜溶液里电解，通过电解制得铜电极，电镀方式可分为垂直电镀、水平电镀、VDI电镀。 图表：铜栅线较银栅线对比具有优势图表：电镀铜工艺流程图表：电镀铜各环节设备厂商 设备 环节 作用主要设备厂商 PVD 种子层制备 增强铜栅线与TCO迈为股份、捷佳伟创、金之间的附着力辰股份、钧石能源等 银栅线 铜栅线 铜栅线优势 材料价格 (23/8/26) 银价：5825元/kg 铜价：69元 /kg 直接材料成本低 栅线宽度 30-40um ≤20um 栅线窄，高宽比高，降低遮光面积及栅线电阻 电阻率 3-10Ω/m 1.7Ω/m 电阻率低 低温工艺 是 是 / 增效 0.3% 效率有所提升 贴膜及层压设备 图形化 将抗刻蚀材料涂覆在电池片表面保护不需要被电镀的部分 / 曝光设备图形化 将所需图形转移到感光材料上 苏大维格、芯碁微装 、帝尔激光、天准科技、捷得宝、太阳井等 现出来 显影设备图形化将感光胶上图形显/ 电镀设备 金属化栅线图案上电镀铜， 形成铜栅线电极 在硅片正、背面的东威科技、罗博特科、捷 得宝、太阳井等 资料来源：Wind，《铜栅线高效异质结电池技术》（宗军），《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》（俞健），PV-Tech， 各公司公告，中航证券研究所6 双面微晶技术导入助力HJT增效。双面微晶HJT是指在镀膜过程中，采用微晶掺杂层分别替换N型和P型非晶硅薄膜获得具有微晶结构的HJT电池。射频等离子体技术应用于大腔室的PECVD设备，制备获得的微晶薄膜具有较好的均匀性，其工艺窗口较宽，获得的HJT电池具有稳定性与可靠性，同时对PECVD设备有着较小的等离子体损伤。根据金石能源测试，双面微晶HJT电池相对双面非晶HJT电池效率可实现0.9%效率的提升，且并不增加工艺环节，目前华晟新能源、东方日升、金刚光伏等均已在量产线中导入双面微晶技术。 HJT产能逐步落地，关注新技术带来设备投资机会。根据SMM数据，截止2023年7月底HJT产能38.8GW，其中包含已进厂调试及中试线产能，23年设备待进厂的产线产能为27.9GW，预计2023年底，国内HJT产能有望达到66.8GW，产能落地显著加快，此外国内规划产能达到308GW，相较年初规模增长163%。HJT产能扩张的加速，各环节新技术逐步导入，建议关注：1）HJT整线供应商：迈为股份、捷佳伟创、金辰股份；2）硅片薄片化：高测股份；3）0BB无主栅技术：奥特维、迈为股份、先导智能；4）电镀铜：芯碁微装、帝尔激光、苏大维格、天准科技、东威科技，罗博特科。 14.2GW 图表：双面微晶的电池结构 图表：HJT产能加速扩张