高效太阳能电池系列深度（七）：千帆竞发于沉舟之侧，技术创新不受景气度羁绊

投资逻辑 光伏行业的产品迭代具有普适性规律，性价比是产品能否迭代成功的核心：光伏行业过去十年来技术和产品迭代迅 速，从硅片环节的单晶到多晶、到电池环节的BSF到PERC再到TOPCon、辅材环节的单玻到双玻等，技术的迭代成功具有共同点，即在新产品推向市场时生产厂商和下游客户共同享受到了高于现有产品的收益，也就是新产品需要拥有更高的性价比。在产业链的各个环节中，由于电池环节技术迭代速度快、路线多样化，因此往往是光伏技术迭代的最核心环节：从电池、组件厂商角度来说，由于电池技术迭代速度快，因此产能的建成和规划长期处于远超市场需求的过剩状态，这就需要高强度的研发投入以保持产品性价比领先才能撰取收益；从终端的角度来讲，电池效率提升所带来的组件端功率的增益最为直观，最容易判断性价比，因此光伏电池环节是比较典型的性价比驱动技术迭代的环节。 复盘BSF到PERC，技术进步不受景气度羁绊，双重性价比优势加速PERC迭代：根据CPIA统计，2018年、2019年国 内新增光伏装机分别同比下降17%、32%，然而2018年PERC市占率从2017年的15%提升至33.5%，2019年市占率超过65%，考虑到扩产决策周期，实际上PERC电池的产能扩张并未受到531政策的过度冲击。核心原因为2017年开始单晶硅片环节在RCZ及金刚线切割工艺快速成熟的共同作用下成本快速下降，使得单晶硅片相较于多晶硅片性价比明显溢出，同时在从BSF向PERC升级的过程中，单晶PERC的提效幅度显著大于单晶BSF，从而加速了PERC对BSF的替代。 复盘TOPCon迭代PERC，长时间高溢价水平吸引行业扩产规模激增:2021年底晶科能源于全行业率先大规模扩产N 型TOPCon产能拉开了行业转向TOPCon电池技术的序幕，随着TOPCon扩产加速，产业链各环节资源向TOPCon倾斜，规模化效应将TOPCon与PERC的组件端制造成本基本拉平，但此时TOPCon在下游仍享有合理溢价，因此相比PERC拥有更好的盈利能力，造成了TOPCon的急速扩产。根据CPIA统计，2021-2023年TOPCon市占率从不到3%提升至23%，预计2024年将超过60%。 产能全面过剩阶段更应不破不立，“破坏”式创新是打破当前电池、组件环节同质化内卷的必由之路：当下时间节点 主产业链由于产能全面过剩，多环节进入现金亏损状态，甚至TOPCon电池片也处于负毛利状态，根据我们统计，截至2024H1，TOPCon电池产能总规划超1100GW，累计落地超650GW。在产品同质化严重的背景下，具有显著性价比优势的差异化产品几乎是打破“内卷”的唯一出路，2024年内，HJT与xBC工艺产业化进展均取得了快速突破，有望引领下一个电池技术迭代的周期。 投资建议与估值 针对新技术迭代所带来的投资机会，我们认为目前来看主要有2个方向：方向一是配合新技术导入降本增效工艺的相关设备厂商，重点推荐：奥特维、迈为股份；第二个方向是在电池技术路线上布局领先、产业化进展较快的头部组件、电池厂商，重点推荐：通威股份、隆基绿能、晶科能源。 风险提示 新技术渗透不及预期、研发进展不及预期、产业链价格下行风险、企业盈利扭亏不及预期。 内容目录 1技术创新是光伏行业发展的主旋律，性价比是影响技术创新落地的关键52从BSF转向PERC，乘政策东风，光伏行业实现高质量发展7 2.1以全球能源转型为背景，十三五期间国家政策鼓励光伏实现高质量发展72.2单晶替代多晶推动PERC迭代BSF，高效产品的推出与行业高质量发展的目标相契合92.3降本增效持续提升PERC性价比，上游迭代、下游产业升级共同压缩BSF生存空间10 3从PERC转向TOPCon，政策利导、技术转型，转换效率再进一步13 3.1国内光伏进入高速发展时期，实现平价上网13 3.2TOPCon领衔N型技术效率突破，行业快速进入N型时代15 4探索下一代主流电池技术——HJT、xBC均表现出竞争力18 4.1“破坏式”创新是打破当前电池环节同质化内卷的必由之路184.2成本差距缩窄：HJT/xBC组件降本路径清晰，与topcon成本快速靠近214.3性价比凸显，HJT/xBC组件有望在下游逐步放量24 5投资建议27 5.1奥特维：光伏设备平台化龙头企业，布局多条技术路线275.2迈为股份：行业领先的HJT电池设备制造商，持续推动HJT路线降本增效295.3通威股份：头部HJT技术领先企业，有望引领GW级产线扩产295.4隆基绿能：一体化组件龙头，xBC产能规划行业领先305.5晶科能源：N型电池产能规模行业领先，研发实力稳居行业前列31 6风险提示32 图表目录 图表1：2015年起单晶硅片盈利能力明显好于多晶硅片5图表2：在PERC电池上，单晶产品较多晶产品具有更大的效率优势5图表3：以通威为例，2018年公司单晶电池毛利率开始超越多晶5图表4：N型TOPCon产品毛利水平高于P型产品5图表5：2016年以来电站端初始投资成本、LCOE快速下降6图表6：2016以来，光伏电池技术路线迭代历程及重要事件节点6图表7：“十三五”初期，国家层面能源相关政策频发7图表8：2015-2020年，国内光伏发电渗透率提升近1.5PCT8图表9：2014-2020年，光伏上网电价、补贴持续下调8图表10：自2018年光伏补贴、电价下调后，光伏发电项目度电收益缩窄9图表11：2018年1月，大同1GW基地单晶组件运行效率明显优于多晶组件9图表12：2018年1月，大同基地运行效率前十组件均为单晶产品9图表13：第三批领跑者计划共6.5GW10图表14：2017年第三批领跑者中标产品中，单晶PERC组件占比高达67%10图表15：2019年，PERC技术成为市场主流10图表16：PERC电池效率显著优于BSF10图表17：单晶硅片凸显性价比的同时，溢价相对稳定11 图表18：PERC迭代过程中，单位设备投资持续下降12 图表19：PERC电池较常规多晶电池长时间保持较高价差12 图表20：PERC组件溢价受上游价格变动和下游需求影响在0.1-0.5元/W波动13 图表21：2021版中国国家自主贡献主要目标整体要求提高13 图表22：2016-2023年，国内光伏渗透率提高近3PCT14 图表23：大基地项目中光伏规模占比近50%14 图表24：2023年，国内光伏制造业月均签约投资规模超千亿15 图表25：2021-2025E，TOPCon产线单位设备投资降幅超过PERC16 图表26：TOPCon电池效率远高于PERC,2024年已成为市场主流技术16 图表27：182版型下，TOPCon组件较PERC高出约20-30W16 图表28：在TOPCon迭代PERC的周期中，电池溢价相对稳定17 图表29：2022年底到2024上半年，TOPCon组件较PERC溢价相对稳定17 图表30：不同BOS成本地区，N型组件较P型溢价在0.04-0.11元/W18 图表31：2024年中，TOPCon组件总制造成本与PERC基本打平18 图表32：2024年，主产业链盈利下行19 图表33：截至2024年，TOPCon电池产能总规划超1170GW19 图表34：历史上，光伏电池技术迭代并非都在行业高景气背景下发生19 图表35：在2024年本中，电池/组件转换效率指标均有提高20 图表36：2020-2024年发展高效电池技术行业政策梳理20 图表37：预计到2025年，HJT产线单位设备投资有望低于3亿元/GW21 图表38：2021-2024年，各技术路线电池项目单位投资呈逐年下降趋势21 图表39：2021-2024年，各技术路线一体化项目单位投资呈逐年下降趋势21 图表40：假设白银价格升至10000元/kg，导入0BB+30%银包铜将使HJT与TOPCon的成本差距缩窄约5分/W22图表41：HJT电池效率较同期TOPCon高0.2-0.5%23 图表42：2020-2024年，隆基/爱旭BC组件端快速提效23 图表43：同版型HJT/xBC组件功率较TOPCon约高10-30W23 图表44：2024年中，理想状态下主流版型HJT组件总制造成本较TOPCon主流版型高约7分/W24 图表45：截至2024H1，HJT电池落地产能达42.3GW24 图表46：HJT组件在较topcon溢价0.14-0.18元/W的情况下，项目IRR仍能保持相同水平25 图表47：BOS成本相同的情况下，HJT组件较TOPCon溢价范围在0.02-0.07元/W25 图表48：2024年，HJT组件较TOPCon溢价相对稳定在0.1元/W附近25 图表49：2024年内，下游HJT组件招标规模已达到10.8GW+26 图表50：到2026年，两家BC领先企业产能总计将达到200GW26 图表51：隆基绿能HPBC组件应用场景拓宽27 图表52：2024年内，爱旭股份ABC组件签约规模和应用场景均实现进一步突破27 图表53：公司产品历经12年9代技术升级、7次产能提速28 图表54：公司电池设备订单持续获得光伏头部企业认可28 图表55：公司HJT电池实验室效率持续提高29 图表56：通威连续8次打破HJT组件功率纪录30 图表57：HPBC二代电池结构升级31 图表58：等土地面积下HPBC二代较TOPCon具有更优的产品价值31 图表59：2024年一季度，晶科能源TOPCon组件出货量达到约20GW32 1技术创新是光伏行业发展的主旋律，性价比是影响技术创新落地的关键 降本增效是光伏行业永恒的追求，技术创新是光伏行业发展的主旋律。光伏行业过去十年来技术和产品迭代迅速，如硅片环节，降本增效催生单/多晶硅片的切换，催生硅片薄片化及金刚线细线化；电池环节，降本增效催生了PERC、TOPCon等多代高效电池技术的迭代；组件环节，除发电产品本身随着技术路线发生变化外，降本增效诉求下电池片金属化栅线工艺向多主栅/无主栅路径演化；设备环节，各工艺相匹配的设备也被要求快速迭代革新以提高生产效率，同时尽可能降低生产过程中的电池效率损失。 硅片环节，根据隆基绿能2015年报，当年公司全面推行RCZ及金刚线切割工艺产业化应用，硅片产品非硅成本同比下降20.78%，成为高效单晶组件和常规多晶组件成本基本持平的重要推手，单晶硅片性价比实现突破，并在此后几年持续拉开与多晶硅片盈利水平上的差距，表现出更可观的利润空间。同时，单晶硅片展现出明显的效率提升，根据中国光伏行业协会统计，相同PERC技术下，单晶产品的电池转换效率较多晶高出约1-2PCT，向下游展现出优异的发电增益潜力，2019年单晶硅片市场占比达到65%，成为主流路线。 图表1：2015年起单晶硅片盈利能力明显好于多晶硅片 图表2：在PERC电池上，单晶产品较多晶产品具有更大的效率优势 来源：京运通公告，隆基绿能公告，国金证券研究所 来源：中国光伏行业协会，国金证券研究所 在产业链的各个环节中，由于电池环节技术迭代速度快、路线多样化，因此往往是光伏技术迭代的最核心环节。从BSF到PERC，再从单晶P型发展到单晶N型，电池转换效率的持续提升是技术迭代的核心，而性价比是影响技术创新落地的关键。从电池、组件厂商角度来说，由于电池技术迭代速度快，因此产能的建成和规划长期处于远超市场需求的过剩状态，这就需要高强度的研发投入以保持产品性价比领先才能撰取收益；从终端的角度来讲，电池效率提升所带来的组件端功率的增益最为直观，最容易判断性价比，因此光伏电池环节是比较典型的性价比驱动技术迭代的环节。 图表3：以通威为例，2018年公司单晶电池毛利率开始超越多晶 图表4：N型TOPCon产品毛利水平高于P型产品 来源：通威公告，国金证券研究所 来源：硅业分会，infolink，国金证券研究所测算 在电池新技术迭代的初期，由于效率的优势，往往能在终端客户的报价中看到产品的溢价，一般情况下溢价主要由两部分构成，第一部分即采购时最能直观