■光伏新增装机容量增长空间广阔，产业链制造端需求具备良好成长空间。全球光伏发电量占总发电量的比重在3.2%，预计2030年占比达到约19%，未来光伏发电占比提升趋势明确并且空间巨大，相应的未来全球光伏新增装机容量有至少10倍以上的增长空间。光伏新增装机需求稳步上升带动产业链制造端需求趋势向好。
　　■技术趋势：产业链围绕N型、大尺寸、薄片化的发展趋势明确。N型技术主要对于产业链中硅料、硅片和电池片环节提出了更高的工艺要求。N型硅料对于硅料掺杂元素和纯度要求更高，西门子法目前可满足其纯度要求，而流化床法有待继续观察。N型硅片对坩埚、热场等辅材纯度要求更高，同时大尺寸、薄片化继续推进。N型电池多技术路线齐头并进发展，结合不同N型电池技术路线的投资成本、量产光电转换效率以及良率情况来看，目前TOPCon电池最具性价比优势。
　　■景气度周期：硅料和硅片向下，电池片向上。硅料在2023年的有效产能或将达到125万吨左右，完全能够满足终端装机需求，其价格自2022年底或开启新一轮下行周期。硅片大尺寸产能供需两旺，部分低端产能未来或将逐步出清，同时未来当大尺寸渗透率提升放缓时其出货压力开始逐步显现。电池片环节在过去行业以N型为主要扩产方向下，大尺寸PERC电池出现供应紧张，随着上游价格回落行业整体盈利显著好转，进而带动大尺寸PERC电池升级改造的资本开支增加，未来大尺寸PERC紧缺或将边际缓解。
　　■竞争格局：硅料和硅片往头部集中，电池片或将重塑。硅料行业集中度或有所提升，龙头企业的N型技术、成本和客户优势明显，未来强者恒强的格局难以撼动。硅片环节非硅成本竞争力是不同梯队厂商差距所在，未来能够保证N型硅片稳定供货并且具备大尺寸非硅成本优势的企业竞争优势或将得以强化，行业集中度在过去短暂下滑后会再次提升。电池片厂商的产品性价比至关重要，未来N型电池持续扩产的情况下，行业竞争格局或将重塑。
　　■业务布局建议及风险分析。客户选择上建议寻找符合N型技术趋势并且在不同景气度周期下具备核心竞争力的标的，产品配置上关注项目贷款、供应链金融、跨境金融等机会，风险方面关注贸易摩擦、产能过剩、技术迭代等带来的不确定性冲击。（本部分有删减，招商银行各行部如需报告原文，请参照文末方式联系研究院）

研究报告全文：TableYemei0行业研究深度报告2022年12月26日TableTitle1碳达峰碳中和系列研究之光伏制造篇藏器于身待时而动Tablesummary1光伏新增装机容量增长空间广阔产业链制造端需求具备良好成长空间全TableAuthor1杨荣成球光伏发电量占总发电量的比重在32预计2030年占比达到约19未来光伏发电占比提升趋势明确并且空间巨大相应的未来全球光伏新增装机行业研究员容量有至少10倍以上的增长空间光伏新增装机需求稳步上升带动产业链制0755-82901273造端需求趋势向好yangrongchengcmbchinacom技术趋势产业链围绕N型大尺寸薄片化的发展趋势明确N型技术主要对于产业链中硅料硅片和电池片环节提出了更高的工艺要求N型硅料华璧辰对于硅料掺杂元素和纯度要求更高西门子法目前可满足其纯度要求而流总行战略客户部化床法有待继续观察N型硅片对坩埚热场等辅材纯度要求更高同时大0755-83078011尺寸薄片化继续推进N型电池多技术路线齐头并进发展结合不同N型电池技术路线的投资成本量产光电转换效率以及良率情况来看目前huabichencmbchinacomTOPCon电池最具性价比优势景气度周期硅料和硅片向下电池片向上硅料在2023年的有效产能或将感谢实习生宋俊仪对本文的贡献达到125万吨左右完全能够满足终端装机需求其价格自2022年底或开启新一轮下行周期硅片大尺寸产能供需两旺部分低端产能未来或将逐步出清同时未来当大尺寸渗透率提升放缓时其出货压力开始逐步显现电池片环节在过去行业以N型为主要扩产方向下大尺寸PERC电池出现供应紧相关研究报告张随着上游价格回落行业整体盈利显著好转进而带动大尺寸电池PERC碳达峰碳中和系列研究之电力升级改造的资本开支增加未来大尺寸PERC紧缺或将边际缓解行业篇构建新型电力系统寻找确定性高成长赛道竞争格局硅料和硅片往头部集中电池片或将重塑硅料行业集中度或有碳达峰碳中和系列研究之风电所提升龙头企业的N型技术成本和客户优势明显未来强者恒强的格局制造篇风电市场向好深耕难以撼动硅片环节非硅成本竞争力是不同梯队厂商差距所在未来能够保产业链经营证N型硅片稳定供货并且具备大尺寸非硅成本优势的企业竞争优势或将得以强化行业集中度在过去短暂下滑后会再次提升电池片厂商的产品性价比至关重要未来N型电池持续扩产的情况下行业竞争格局或将重塑业务布局建议及风险分析客户选择上建议寻找符合N型技术趋势并且在不同景气度周期下具备核心竞争力的标的产品配置上关注项目贷款供应链金融跨境金融等机会风险方面关注贸易摩擦产能过剩技术迭代等带来的不确定性冲击本部分有删减招商银行各行部如需报告原文请参照文末方式联系研究院TableYemei1行业研究深度报告目录1光伏产业链需求随终端装机提升具备良好成长性111未来光伏新增装机容量提升空间广阔112光伏产业链制造端需求具备良好的成长空间32技术趋势产业链围绕N型大尺寸薄片化发展621N型硅料对于纯度要求更高西门子法可满足纯度要求流化床法有待继续观察622N型硅片对辅材要求更高大尺寸薄片化继续推进923N型电池技术齐头并进发展目前TOPCON电池最具性价比优势123景气度周期硅料和硅片向下电池片向上1631硅料23年整体供应充足价格自22年底开启下行周期1732硅片未来低端产能将逐步退出大尺寸或存在竞争压力2033电池片盈利持续修复大尺寸PERC电池片紧缺有望边际缓解234竞争格局硅料和硅片往头部集中电池片或将重塑2641硅料成本和客户是竞争关键龙头企业强者恒强2642硅片非硅成本是差距体现集中度短暂回落后或再度提升2943电池片产品性价比是核心N型趋势或将重塑格局325业务布局建议及风险分析34敬请参阅尾页之免责声明13TableYemei1行业研究深度报告图目录图1全球光伏发电量占总发电量比重情况1图2中国光伏发电量占总发电量比重情况1图3中国太阳能发电累计装机容量及占比情况2图4中国光伏新增装机占当年电源新增装机比重2图52030年和2050年全球总发电量和总装机量预估情况2图6全球光伏年度新增装机规模情况GW3图7中国光伏年度新增装机规模情况GW3图8全球光伏新增装机量同比增速历史发展情况4图9全球光伏新增装机规模预测GW4图10中国光伏新增装机规模预测GW4图11全球各国纷纷调高光伏装机目标5图12光伏制造产业链图示其中硅料硅片电池片和组件是产业链主链环节5图13光伏硅料产品图示7图14中国太阳能级硅料技术参数标准7图15改良西门子法多晶硅生产工艺流程图7图16硅烷流化床法多晶硅生产工艺流程图7图17棒状硅与颗粒硅未来市占率变化情况预测9图18石英坩埚在长晶炉中的应用10图19石英坩埚构造及高纯石英砂价格情况10图202021-2030年不同类型硅片市场份额占比变化趋势10图21大尺寸趋势下坩埚尺寸演变11图22大尺寸趋势下热场尺寸相应提高11图232020-2025年不同尺寸硅片市场份额占比变化趋势11图24金刚线切割成为硅片切割主流工艺12图25金刚线线径变化趋势m12图262021-2030年不同类型硅片厚度变化趋势m12图27太阳能电池技术路线分类示意图13图28P型与N型电池结构示意图13图29不同类型N型电池片结构示意图14图30不同类型电池片制造工艺流程14图312021-2030年不同电池技术市场份额占比变化趋势16图322023年硅料价格下行带来产业链利润结构往下游转移17图332018年至今硅料价格周度数据变化情况元公斤20图34中国全球硅片产量及占比情况20图35硅片有效产能中不同单晶炉设备台数情况22图36硅片有效产能中不同单晶炉设备开工率22图37硅片环节新增产能变化预测情况23图38一线厂商大尺寸硅片成交价格元片23图39全球晶硅光伏电池片产能变化情况23图402022年大尺寸PERC电池供需缺口情况23图41硅料价格变化对电池片M10毛利影响24图42大尺寸电池片一线厂商成交价格变化情况24图43光伏制造产业链主链主流产品一线厂商成交均价变化情况24图442021年主链环节CR5对比情况26图45主链环节头部企业规模优势明显26图462021年主要硅料厂商产能占比情况27图47多晶硅料环节CR5集中度变化趋势27图48硅料制造环节成本结构情况27图49硅料企业单位硅料生产成本情况万元吨28图502021年各大硅片厂商产能占比情况29图51硅片环节CR5变化情况29敬请参阅尾页之免责声明23TableYemei1行业研究深度报告图52光伏硅片的成本结构拆分30图53硅片的非硅成本占比情况30图54上市硅片厂商硅片业务毛利率30图55上市硅片厂商硅片单位生产成本元片30图562021年电池片企业产能占比情况32图57电池片行业CR5变化趋势32图58电池片成本拆分33图59HJT电池非硅成本占比构成情况33图60不同电池片技术路线非硅成本对比33表目录表1光伏制造产业链主链环节需求预测情况6表2改良西门子法和硅烷流化床法技术路线对比情况8表3不同电池片技术路线对比情况15表4不同类型电池片技术参数对比16表5光伏制造产业链主链环节单位投资成本对比情况示例17表62021-2023年全球硅料产能释放进度及产量预测情况18表72016-2022年国内硅片厂商名义产能统计情况21表8国内主要电池片厂商名义产能变化情况汇总25表9主要硅料厂商降本方式27表10硅料企业签订长单情况28表11硅片环节成本拆解182mm硅片为例硅料价格为22035元KG31表12主要硅片厂商降本策略31表13部分企业N型高效电池产能扩张情况不完全统计34敬请参阅尾页之免责声明33TableYemei2行业研究深度报告光伏行业已经从补贴时代迈入平价时代补贴时代产业链需求容易受下游装机度电补贴政策退坡影响出现大幅波动而平价时代行业主要依赖自身的技术进步降本增效产业链需求有望跟随装机规模稳步增长在产业链需求旺盛的同时行业新进入者络绎不绝如何从中找出优质目标客户成为商业银行关注的焦点本篇报告旨在回答三个问题一是未来光伏制造产业链技术发展趋势如何二是上述技术发展趋势影响较大的产业链环节未来景气周期如何演绎三是未来不同的景气周期下产业链相关环节的竞争格局如何变化我们认为未来产业链N型技术趋势对硅料硅片和电池片三大环节提出了更高的工艺变革要求未来硅料产能或将不再是限制产业链发展的瓶颈价格逐步迈入下行区间硅片环节结构性产能过剩电池片存在结构性供给紧缺盈利有望持续修复硅料和硅片环节成本竞争力是关键强者恒强而电池片环节更注重性价比优势N型技术可能重塑其竞争格局1光伏产业链需求随终端装机提升具备良好成长性11未来光伏新增装机容量提升空间广阔未来光伏发电在发电结构中占比提升趋势明确并且空间足够大2020年全球光伏发电量占总发电量比重在32左右同年中国的光伏发电量占比达到了34中国光伏发电占比提升速度略高于全球整体水平根据IRENA的数据预计2030年全球光伏发电量占全球总发电量的比重约19到2050年占比约29因此未来光伏发电在总发电量中占比提升空间巨大图1全球光伏发电量占总发电量比重情况图2中国光伏发电量占总发电量比重情况资料来源中电联招商银行研究院资料来源中电联国家能源局招商银行研究院未来全球光伏新增装机容量增长空间广阔光伏发电量占比提升就需要新增更多的光伏装机2009年以来我国光伏装机规模占比持续提升截至2021年我国光伏累计装机规模达306GW占所有发电设备装机规模的比重为1290光伏新增装机容量占总电源新增装机容量的比例由2011年的206敬请参阅尾页之免责声明134TableYemei2行业研究深度报告逐步增长至2021年的3119光伏新增装机容量在电源新增装机结构中占据主要地位根据隆基能源研究院的预测到2030年全球光伏新增装机规模大约需要达到1500GW-2000GW并且必须连续安装30年才能对全球能源转型形成有效支撑未来全球光伏装机新增容量至少还有10倍以上的增长空间图3中国太阳能发电累计装机容量及占比情况图4中国光伏新增装机占当年电源新增装机比重资料来源Wind招商银行研究院资料来源Wind招商银行研究院图52030年和2050年全球总发电量和总装机量预估情况资料来源IRENA招商银行研究院敬请参阅尾页之免责声明234TableYemei2行业研究深度报告12光伏产业链制造端需求具备良好的成长空间过去10年光伏新增装机容量呈现高速增长趋势2021年全球光伏新增装机容量达到了170GW同比增长1274过去10年新增装机年均复合增速为1886全球光伏新增装机主要增量市场集中在中国美国印度巴西澳大利亚日本德国等国家2021年中国光伏新增装机规模为546GW同比增速为1386近十年装机规模年均复合增速高达3515图6全球光伏年度新增装机规模情况GW图7中国光伏年度新增装机规模情况GW资料来源CPIA招商银行研究院资料来源CPIA招商银行研究院光伏新增装机容量在实现平价上网之后主要受成本因素影响光伏作为新兴能源发展初期由于其发电成本较高需要依靠补贴政策推动装机并网通过补贴扶持技术进步带来度电成本下降最终逐步实现平价上网2008年以前欧洲各国相继推出光伏补贴政策欧洲市场装机需求旺盛给中国光伏组件出口市场带来了发展机遇2008年全球金融危机叠加欧洲债务危机欧洲各国光伏补贴相继退出海外光伏装机需求大幅下降与此同时欧洲国家对于当时中国出口的组件产品提出反倾销反垄断诉讼中国的光伏产业发展严重受阻2013年以后中国开始施行光伏度电补贴政策推动国内光伏行业发展并于2015年开始逐年降低补贴力度2019年中国大幅降低补贴并推动平价上网在平价上网之前国内的光伏新增装机需求主要受补贴政策退坡影响2020年为国内光伏全面平价上网的元年此前为了在补贴退坡时点前并网产生的抢装效应不复存在未来光伏新增装机需求主要受成本因素影响敬请参阅尾页之免责声明334TableYemei2行业研究深度报告图8全球光伏新增装机量同比增速历史发展情况资料来源BP招商银行研究院随着光伏度电成本不断下降叠加各国能源安全意识增强未来光伏新增装机需求呈现良好的成长趋势全球和国内光伏发电目前基本实现平价上网过去光伏补贴退坡与度电成本降低幅度错配带来的冲击将不再存在光伏新增装机量未来有望随着技术进步度电成本下降而逐步增加2022年俄乌冲突导致欧洲地区化石能源价格高企全球各国纷纷意识到能源供应安全的重要性相继上调可再生能源装机规划目标根据光伏行业协会的数据乐观情况下我们预计2022年全球光伏新增装机规模达240GW2025年达500GW左右未来3年年均复合增速在26左右其中中国新增装机规模占全球新增装机的比重在30-40之间2022年中国光伏新增装机容量在国内分布式项目为主要驱动下有望达到85GW-100GW左右国内未来3年光伏新增装机年均复合增速在17左右图9全球光伏新增装机规模预测GW图10中国光伏新增装机规模预测GW资料来源CPIA招商银行研究院资料来源CPIA招商银行研究院敬请参阅尾页之免责声明434TableYemei2行业研究深度报告图11全球各国纷纷调高光伏装机目标资料来源CPIA招商银行研究院光伏新增装机需求稳步增长将带动产业链制造环节需求趋势向好光伏终端装机需求增加将带来产业链主链中硅料硅片电池片和组件环节需求持续增长我们假设组件和终端装机容量的容配比为121同时组件和电池片装机容量比例为11单位硅片加工成为电池片约有5的损耗1万吨硅料可加工生产约375GW硅片的对应关系由此可大致测算出光伏制造产业链主链环节的需求量呈现平稳增加趋势图12光伏制造产业链图示其中硅料硅片电池片和组件是产业链主链环节资料来源招商银行研究院敬请参阅尾页之免责声明534TableYemei2行业研究深度报告表1光伏制造产业链主链环节需求预测情况保守情形全球新增装机GW组件电池片GW硅片GW硅料万吨2021170204215572022E205246259692023E3003603791012024E4004805051352025E450540568152乐观情形全球新增装机GW组件电池片GW硅片GW硅料万吨2021170204215572022E250300316842023E3604324551212024E4505405681522025E500600632168资料来源招商银行研究院2技术趋势产业链围绕N型大尺寸薄片化发展光伏行业的技术工艺的变革一直贯穿于整条产业链包括了硅料制备工艺路线硅片的拉晶切片工艺高效电池片生产制备工艺以及组件封装工艺等等不同技术工艺的变革皆致力于降本增效未来度电成本更低光电转换效率更高光致衰减率更低的N型单晶技术将是下一代光伏产业链技术变革的核心这对于产业链中硅料硅片和电池片三大环节提出了更高的技术工艺要求其中N型硅料对于掺杂元素和纯度要求更高西门子法可满足N型用料要求流化床法有待继续观察N型硅片对于坩埚热场等辅材纯度要求提升同时大尺寸薄片化持续推进N型电池片多技术路线齐头并进发展当前N型TOPCon电池最具性价比优势21N型硅料对于纯度要求更高西门子法可满足纯度要求流化床法有待继续观察N型硅料的与P型硅料主要差异在于掺杂元素和纯度品质在掺杂元素方面当硅料中掺杂以受主杂质元素如硼铝镓等为主时以空穴导电为主为P型当硅料中掺杂以施主杂质元素如磷砷锑等为主时以电子导电为主为N型在纯度品质方面N型硅料一般需要满足多晶硅国标电子二级水平比P型硅料要高出两个等级具体到少子寿命杂质浓度等品质技术指标上差距大概有2-10倍敬请参阅尾页之免责声明634TableYemei2行业研究深度报告图13光伏硅料产品图示图14中国太阳能级硅料技术参数标准资料来源招商银行研究院资料来源招商银行研究院硅料生产制备主要有改良西门子法和硅烷流化床法多晶硅料制备的技术工艺方法可以分为物理法和化学法物理法主要指物理冶金提纯法是将硅片加工过程中产生的硅泥等进行提纯循环利用作为区别于化学法的一种较为经济环保方式的补充化学法主要有改良西门子法和硅烷流化床法是目前市场上主流的技术路线改良西门子法是在1100左右的高纯硅芯上用高纯氢进行氢化提纯还原形成棒状硅硅烷流化床法将硅烷和氢气注入有硅粉的流化床反应器内加热至650-700后通过化学气相沉积反应使流化床反应器内的硅籽晶生长成为颗粒硅图15改良西门子法多晶硅生产工艺流程图图16硅烷流化床法多晶硅生产工艺流程图资料来源招商银行研究院资料来源招商银行研究院改良西门子法产品纯度相对较高而硅烷流化床法具备一定成本优势改良西门子法生产出来的棒状硅的产品纯度相对较高基本能够满足太阳能级和电子级的多晶硅品质要求棒状硅使用的工艺设备相对成熟基本上被市场上绝大多数企业认可使用但是由于其需要在1100左右的高温环境制备因此综合电耗较大理论上成本相对较高硅烷流化床法目前生产出来的颗粒硅敬请参阅尾页之免责声明734TableYemei2行业研究深度报告产品纯度相对较差杂质金属碳氢含量相对较高但也基本能够达到太阳能级的要求只是工艺设备方案仍处于完善过程中但其要求的温度环境在650-700左右综合电耗更低相较改良西门子法而言在多晶硅料制备的过程中具备一定的成本优势表2改良西门子法和硅烷流化床法技术路线对比情况改良西门子法硅烷流化床法原料三氯氢硅氢气硅烷氢气产品纯度高可生产太阳能级和电子级多晶产品纯度不高杂质金属碳氢含量产品质量硅较高基本能达到太阳能级的要求分解温度在1000度综合电耗60kWhkg-分解温度在650-700度综合电耗电耗量Si20kWhkg-Si转换率转换率约15需要尾气分离后再提纯分解速度快分解率高达99产生大量副产物SiCl4需要通过氢化处副产物副产物主要为氢气环境污染少理工序复杂分批次生产需破碎进一步加生产工序工序较少连续加工无需破碎直接投料工技术工艺技术稳定工艺成熟工艺不够成熟仅有少数厂家生产初始投资约10亿元每万吨约7亿元每万吨制造成本国内40元kg-60元kg小于35元kg代表企业通威股份大全新能源亚洲硅业等保利协鑫天宏瑞科资料来源招商银行研究院西门子法可满足N型硅料要求流化床法仍需继续观察目前棒状硅龙头企业通威大全等厂商使用改良西门子法能够生产出满足N型硅料用料标准的产品未来西门子法的核心地位难以发生改变而流化床法生产的颗粒硅在综合电耗和制备成本上具有一定优势但其存在安全性杂质含量难以控制生产过程中发生氢跳和含碳量高等方面问题在近2年高品质棒状硅紧缺和价格高企的背景下颗粒硅通过不断调试优化已成为棒状硅的掺杂料使用考虑到目前硅料行业棒状硅的市占率达到96左右而颗粒硅作为已经通过下游客户测试验证的新产品在大批量产能复制的过程中存在品质的一致性生产连续性涉密技术工人招工难等问题短期不会颠覆现有的技术路线更多的只是成为棒状硅的补充中长期来看棒状硅技术工艺成熟其成本下降空间相对有限而颗粒硅的规模化降本之路才刚开始预计未来颗粒硅的市占率可能会维持一定占比占比提升空间需要看其品质提升能否满足N型产品用料需求情况敬请参阅尾页之免责声明834TableYemei2行业研究深度报告图17棒状硅与颗粒硅未来市占率变化情况预测资料来源CPIA招商银行研究院22N型硅片对辅材要求更高大尺寸薄片化继续推进硅片在长晶和切片环节的技术变革本质还是致力于降本增效多晶硅料在单多晶炉中经过晶体生长或者熔融铸锭形成单晶硅棒或多晶硅锭再经由金刚线切片机切割成单晶硅片或多晶硅片目前硅片生产制造已经完成多晶往单晶路线的转变未来出于继续降本增效的考虑做N型大尺寸薄片化的硅片是大势所趋N型技术路线的发展离不开N型单晶硅片的技术支持N型硅片相较P型硅片具备更高的复合载流子寿命更低的氧含量以及更加集中的电阻率分布生产工艺方面除了在硅料掺杂元素上的差异以外N型掺杂磷元素P型掺杂硼元素N型硅片对于生产制备过程中的控碳纯度要求更高基于N型硅片的纯度要求石英坩埚的更换频率以及碳碳热场的渗透率都会显著增加因此N型硅片对于生产设备辅材及耗材等提出了更高要求截至2021年N型单晶硅片的市占率仅为41预计未来N型硅片的市占率会逐步提升2030年左右市场占比有望接近一半敬请参阅尾页之免责声明934TableYemei2行业研究深度报告图18石英坩埚在长晶炉中的应用图19石英坩埚构造及高纯石英砂价格情况资料来源观研天下招商银行研究院资料来源摩尔光伏招商银行研究院图202021-2030年不同类型硅片市场份额占比变化趋势资料来源CPIA招商银行研究院硅片大尺寸化可以增加从硅片电池组件再到电站等各环节的产能输出相当于摊销了上述生产制造过程中部分人工折旧水电气等成本投入从而降低非硅成本行业内一般将边长为182和210这两种硅片称为大尺寸硅片大尺寸硅片的生产需要更大炉径的单晶炉设备以及大尺寸相适配的坩埚碳碳热场系统等根据中国光伏产业协会的数据2021年大尺寸硅片市场份额合计占比由2020年的45大幅提升至45左右预计2022年大尺寸硅片的市占率有望达到75以上2023年或达到90左右的水平敬请参阅尾页之免责声明1034TableYemei2行业研究深度报告图21大尺寸趋势下坩埚尺寸演变图22大尺寸趋势下热场尺寸相应提高资料来源摩尔光伏招商银行研究院资料来源摩尔光伏招商银行研究院图232020-2025年不同尺寸硅片市场份额占比变化趋势资料来源CPIA招商银行研究院硅片薄片化切割可以减少硅料损耗增加每公斤硅料的出片率从而降低硅片含硅成本硅片的薄片化进程除了切片工艺需要金刚线细线化切割钨基金刚线材料外还需要和下游N型电池片N型组件等制造端的需求相匹配依赖于产业链各环节共同推进2021年P型单晶硅片的平均厚度由2020年的175m下降至170m左右N型硅片TOPCON和HJT的平均厚度在2021年已经降低至165m和150m左右未来N型硅片的发展会进一步加快推动硅片薄片化的进程敬请参阅尾页之免责声明1134TableYemei2行业研究深度报告图24金刚线切割成为硅片切割主流工艺图25金刚线线径变化趋势m资料来源光伏硅材料的技术现状招商银行研究院资料来源光伏硅材料的技术现状招商银行研究院图262021-2030年不同类型硅片厚度变化趋势m资料来源CPIA招商银行研究院23N型电池技术齐头并进发展目前TOPCON电池最具性价比优势晶硅电池技术正处于P型往N型切换阶段太阳能电池片按照底层材料的不同可分为晶硅电池和薄膜电池而晶硅电池可根据不同的硅片衬底以及元素扩散可进一步分为P型电池P型硅片衬底扩散磷和N型电池N型硅片衬底扩散硼P型电池由于经过光照电池中的硼元素和氧元素容易结合成为复合体降低电池中的少子寿命从而降低电池转换效率相较之下N型电池中的硼元素含量极低从根本上消除了硼氧复合体带来的光致衰减的影响具有转换效率高无光衰等优点成为光伏增效环节的重要技术变革目前P敬请参阅尾页之免责声明1234TableYemei2行业研究深度报告型电池转换效率已经逐渐接近理论天花板N型电池无论是已实现量产还是尚处于中试阶段的转换效率较P型电池都再上了一层台阶图27太阳能电池技术路线分类示意图资料来源新型TCO材料在光伏行业的应用前景招商银行研究院图28P型与N型电池结构示意图资料来源招商银行研究院N型电池多技术路线齐头并进发展目前N型电池技术路线中受关注度比较高的主要有TOPCon钝化接触型电池HJT异质结电池和IBC全背接触电池本报告中以上三种细分路线不作特殊说明时均指N型的敬请参阅尾页之免责声明1334TableYemei2行业研究深度报告TOPConHJT和IBCTOPCon电池本质上是在传统的PERC电池上增加了隧穿氧化层薄膜提升了其理论转换效率的上限并且其产线只需在原先的PERC产线上增加硼扩散刻蚀及沉积设备的改造即可HJT电池的PN结由非晶硅和晶体硅两种不同的材料形成本质上是在晶体硅表面沉积非晶硅薄膜HJT电池具备极高的转换效率提升潜力同时核心工艺流程只有4步完全不同于PERC和TOPConIBC电池本质上是交叉背接触式电池将电池的正负极都置于背面通过减少栅线对阳光的遮挡来提高转换效率并且它可以和PERCTOPConHJT钙钛矿等多种技术叠加应用获得更高的转换效率有望成为新一代平台型技术N型电池不同技术路线处于齐头并进式发展但设备投资成本光电转换效率和良率等量产技术指标的差异会导致它们渗透率提升的节奏会显著不同图29不同类型N型电池片结构示意图资料来源天风证券研究所招商银行研究院图30不同类型电池片制造工艺流程资料来源招商银行研究院敬请参阅尾页之免责声明1434TableYemei2行业研究深度报告表3不同电池片技术路线对比情况P-PERCN-TOPCONHJTIBC具有本征非晶层的电池名称发射极钝化和背面接触隧穿氧化层钝化接触交指式背接触异质结把正负电极都置在电池背面制备一层电池片里同时存在利用特殊材料在电池片于电池背面减超薄氧化硅并沉积一晶体和非晶体硅释义背面形成钝化层作为背少置于正面的电层掺杂硅薄层共同更好地实现钝化效射器极反射入射光带形成钝化接触结构果来的阴影损失中来天合晶科通威华晟爱主要企业大部分主流厂商隆基爱旭隆基康晋能优势性价比高可从现有产线升级工序少电池效率高量产非常成熟可量产但难度高可量产但难度高量产难度大工艺步骤8道工艺9-12道工艺4道工艺--技术难度容易难度高难度高难度极高投资设备少设备仍较贵设备贵设备非常贵与现有产线目前主要产线可从PERC产线升级完全不兼容不兼容兼容性与现有设备不兼目前产能占比高后期工序较多良率难以技术难度高成目前问题容设备投资成本路线不明确提升本高高资料来源招商银行研究院目前TOPCon电池最具性价比优势HJT和IBC电池尚需时日从设备投资成本上来看目前上述三种电池技术路线所使用的设备基本实现国产化TOPCon电池HJT电池和IBC电池的单GW设备投资成本分布在2-25亿元左右4亿元左右35亿元左右相比之下PERC电池的设备投资成本只有15亿元GW显然当前投资成本最有机会降至PERC水平的就是TOPCon电池从量产的光电转换效率数据来看目前TOPCon电池和HJT电池量产条件下的转换效率分别在24-24524-25左右的水平IBC电池目前尚无量产转换效率数据相比之下PERC电池的转换效率极限水平也就在235左右因此现阶段TOPCon电池在保证一致性稳定性前提下转换效率的优势明显从良率水平来看TOPCon电池由于工序较长新增的3-4步工序需要一定的时间来完成学习曲线的累积因此良率现阶段相对较低在95-97左右未来有望逐步提升至98以上的水平HJT电池工序最短小批量量产的良率水平在97左右IBC电池的理论良率水平或介于TOPCon电池与HJT电池之间因此目前TOPCon电池最具性价比优势HJT电池有待继续降本提升性价比IBC电池产业化仍需等待敬请参阅尾页之免责声明1534TableYemei2行业研究深度报告表4不同类型电池片技术参数对比PERCTOPConHJT良率97-9995-9796-98量产光电转换效率225-23524-24524-25理论光电转换效率245以上287以上钙钛矿叠层可达27-29设备投资额15亿元GW国产20-25亿元GW国产35-40亿元GW国产资料来源PVInfolink招商银行研究院图312021-2030年不同电池技术市场份额占比变化趋势资料来源CPIA招商银行研究院3景气度周期硅料和硅片向下电池片向上未来随着上游硅料新增产能陆续释放硅料价格开启下行通道由此产业链上游环节超额利润有望部分往下游环节转移N型技术对产业链影响较大的三大环节景气度周期呈现硅料和硅片向下电池片向上的特点其中硅料环节2023年整体有效产能完全能够满足终端装机需求价格从2022年底开启下行周期硅片环节呈现结构性产能过剩的特点未来低端产能有待出清大尺寸渗透率达到饱和后可能存在一定出货压力电池片环节在未来硅料价格回落情况下盈利修复明显大尺寸PERC电池供给紧张或将边际缓解敬请参阅尾页之免责声明1634