光伏设备年度策略报告之二：异质结：引领光伏技术新一轮革命，国产设备将迎来爆发.pdf

research.stocke 1/31 请务必阅读正文之后的免责条款部分 Table_main 行业研究类 模 板 深度报告 机械设备行业 报告日期： 2020 年 12月 10 日 异质结 ： 引领 光伏 技术 新一轮革命 ， 国产 设备 将迎来爆发 光伏设备 年度策略报告 之二 行业研究|机械设备 证券研究报告 table_invest 行业 评级 机械设备行业 增持 分析师：邱世梁 执业证书号： S1230520050001 qiushiliangstocke 分 析师：王华君 执业证书号： S1230520080005 wanghuajunstocke 联系人：李思扬 lisiyangstocke Table_relate 相关报告 【光伏设备】年度策略报告一：“大尺寸”带 来 新 一 轮 迭 代 需求 - 浙商机械 -20201123 table_research 行业观点 异质结 电池 ：“增效 +降本”潜力巨大 ， 是光伏 电池 未来颠覆性技术 。 （ 1） 异质结（ HJT）电池 经历 30 年 左右的发展历史， 产业化脚步已临近 ，2020-2021年将成为 HJT 投资元年， 2022 年进入快速爆发阶段 。 （ 2） 对比 PERC 及 TOPCon电池， HJT电池 潜力巨大， 在转换效率 （目前已超24%） 、工艺步骤 和温度 、双面率、抗衰减 性 等方面优势明显， 将成为第三代电池片技术主流 。未来叠加钙 钛矿技术， 转换效率 将 提升至 30%以上 。 异质结 ： 已具产业 化 经济性， 好比 2015 年的 PERC， 下游 扩产 大潮即将 来临 (1) 异质结（ HJT）电池的成本主要来自硅片、设备折旧、浆料和靶材，在成本占比中分别约 50%、 8%、 24%和 6%, 我们判断，随着设备厂商的技术进步、银浆 和 靶材的国产化 、以及 硅片的薄片化，将共同推动 HJT技术的真实降本， 预计 2022年 达到与 PERC 旗鼓相当的成本区间 。 （ 2） 复盘 PERC 电池历史， 从 2012-2019 年期间，产业经历了技术验证、成熟和快速放量期。 随着 2017 年 PERC 电池经济性 得到产业认可，短短 3 年时间其市占率从 15%上升至 2019 年的 65%，快速放量成为市场主流技术路线 。 （ 3） 我们判断， 异质结电池 现 处于 PERC 电池发展的 第一 阶段 末期（对比PERC 电池 2015 年） ， 目前规划产能超 45GW， 明年有望 迎 10-20GW 落地 。 未来 2 年 PERC将仍为市场主流，但随着 HJT 国产设备的成熟、及经济实用性改善，有望复制 PERC 电池快速渗透历程、开启下一代电池片周期的爆发 。 异质结设备： 2020-2025 年年均增长 80%，到 2025 年市场空间将达 412 亿元 （ 1） HJT 4大 设备 ：清洗制绒设备、 PECVD 设备、 PVD/RPD 设备、丝网印刷设备 ， 在设备投资额占比分别约 15%、 50%、 20%和 15%。 目前 国产设备厂商已 快速崛起， 纷纷布局 PECVD 等核心设备， 将成为行业突破口。 （ 2） 目前 PERC 设备投资已控制在 1.6-2 亿 元 /GW， HJT设备投资仍处于 5亿元 /GW 左右 。 我们认为， 随着 HJT 国产设备投资降至 3.5-4 亿 元 以内，转换效率提升至 24.5%以上 ， 经济性将得到市场快速认可，行业将大爆发 。 （ 3） 我们测算 ， 2025 年 HJT 设备市场空间有望达 412 亿元， 2020-2025年CAGR=80%，其中 PECVD设备规模达 206 亿元 。 相关设备公司有望充分受益 。 竞争格局： 未来 2 年 HJT 设备行业 “百花齐放”、多技术路线设备共存 ，我们判断 ，行业 有可能 成为 几家寡头 垄断的竞争格局 （ 1） 国内电池设备厂商（迈为、捷佳、 金辰、 钧石、理想） 已 纷纷 在 HJT不同工序环节布局，实现小批量订单销售， 目前 总体竞争格局尚未清晰 。 （ 2）目前，迈为股份已推出 HJT2.0 产品，捷佳伟创已实现 PECVD设备 客户出厂交付 ，金辰股份 PECVD进展顺利有望明年上半年交付客户测试。上机数控作为老牌切片机龙头，在 N 型硅片未来薄片化进程中有望竞争优势延 续。 （ 3） HJT 技术壁垒高、成本优化空间大，只有将 设备 做到极致的企业能最终胜出。参考半导体设备行业， 行业有 可能成为几家寡头垄断 的 竞争格局。 投资建议： 重点推荐迈为股份（ PERC 丝网印刷 +HJT电池片设备）、捷佳伟创（ PERC+HJT电池片设备）、金辰股份（ 光伏 组件设备 +HJT 电池片设备） 、 上机数控（异质结 N 型硅片切片机 +异质结薄片化 N型硅片 ） 。 风险提示： 新冠疫情对光伏行业海外需求；光伏行业技术替代风 险 。 table_page 机械设备行业 深度报告 research.stocke 2/31 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录 1. 异质结： “增效 +降本 ”潜力巨大，是光伏未来颠覆性技术 . 5 1.1. HJT 产业化脚步已临近，将取代 PERC成为第三代电池片技术 . 5 1.2. 对比 PERC和 TOPCon， HJT“增效 +降本 ”潜力巨大 . 6 2. 异质结投资已具备产业经济性，复盘 PERC 产业化进程， HJT 下游扩产周期有望加速来临 . 10 2.1. 降本提效进行时， HJT成本有望与 PERC打平 . 10 2.2. HJT目前规划产能超 45GW，明年有望迎 10-20GW 落地 . 13 2.3. 复盘 PERC产业化进程，我们预计 HJT有望加速渗透，开启下一代电池片扩产周期的爆发 . 14 3. 异质结设备国产化有望加速， PECVD 为行业关键突破口 . 17 3.1. 异质结拥有 4 大工艺环节， PECVD设备占比价值量 50% . 17 3.2. 设备国产化为行业关键突破口，预计 2025 年市场空间有望超 400 亿 . 19 4. 投资建议：迈为股份、捷佳伟 创、金辰股份、上机数控 . 21 4.1. 迈 为股份：光伏丝印设备龙头，异质结设备先行者 . 21 4.2. 捷佳伟创：光伏电池片设备龙头，异质结设备拓展可期 . 22 4.3. 金辰股份：光伏异质结电池设备新星，组件设备龙头将二次腾飞 . 24 4.4. 上机数控：异质结 N型硅片未来龙头，薄片化切片机龙头！ . 26 4.5. 理想万里晖：深耕 PECVD 设备领域多年，研发转换效率超 25% . 28 4.6. 钧石能源： HDT产能超 1GW，与山煤国际战略合作 . 29 5. 风险提示 . 30 图目录 图 1： 光伏行业：之前由政策和技术驱动，未来技术驱动成本下降，平价时代有望来临 . 5 图 2： 光伏晶硅电池发展路径 . 7 图 3： HJT在转换效率上优势明显 . 7 图 4： PERC+、 TOPCon、 HJT工艺流程对比， HJT流程更为简化 . 8 图 5： 松下 HJT电池 24年几乎无衰减 . 8 图 6： 异质结 +钙钛矿有望进一步提升转化效率的上限 . 10 图 7： HJT电池降本提效路线 . 11 图 8： 通威 1GW 异质结项目第一块电池片于 19 年 6月下线 . 13 图 9： 2019年全球电池片产能达 211GW，同比增长 21% . 14 图 10： 2019年国内电池片产能达 164GW，同比增长 28% . 14 图 13： PERC电池为目前行业主流， 2019 年占比 65% . 16 图 14： HJT电池结构示意图 未来几年即将爆发式增长 . 16 图 15： HJT新增产能预测 . 16 图 16： HJT累计产能预测 . 16 图 17： HJT电池 4 大生产工艺环节，相比 PERC大幅简化 . 17 图 18： PECVD为 HJT核心，在设备投资额中占比 50% . 17 图 19： HJT电池 4 大生产工艺环节，相比 PERC大幅简化 . 17 table_page 机械设备行业 深度报告 research.stocke 3/31 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 20：梅耶博格 HELiA PECVD 沉积系统 . 18 图 21：理想万里晖 U型 PECVD 占比 50% . 18 图 22：冯 阿登纳 XEA 产品示意图 . 18 图 23：捷佳伟创 RPD5500A设备示意图 . 18 图 24：迈为、捷佳、金辰、上机毛利率情况 . 21 图 25：迈为、捷佳、金辰、上机净利率情况 . 21 图 26：前三季度公司营收 16.1亿元，同比增长 58% . 21 图 27：前三季度公司归母净利润 2.7亿元，同比增长 50% . 21 图 28：迈为股份 HJT 2.0产品发布会现场，未来已来 . 22 图 29：前三季度公司营收 31亿元，同比增长 71% . 23 图 30：前三季度公司归母净利润 4.5亿元，同比增长 32% . 23 图 31：公司自主研发的异质结 PECVD设备出厂交付 . 24 图 32：公司核心业务布局：光伏电池片设备（涵盖 HJT、 TOPCON、 PERC三大技术路径） +组件设备 . 25 图 33：前三季度公司营收 7.9 亿元，同比增长 21% . 25 图 34：前三季度公司归母净利润 0.6亿元，同比增长 26% . 25 图 35： 金辰与瑞士 H2GEMINI 共同出资设立金辰双子 ，分别持有 92%和 8%的股权 . 26 图 36：前三季度公司营收 19.5亿元， yoy+317% . 26 图 37：前三季度公司归母净利润 3.4亿元， yoy+126% . 26 图 38：公司自主研发的 WSK900B切片机，目前量产切割 210 硅片的良率已达 95% . 27 图 39：公司单晶硅净利率提升（预测值，可能较实际略高些） . 27 图 40： 2020年前三季度公司单晶硅业务收入占比 81% . 27 图 41：客户 SHJ电池（ M2）最高效率： 25.11%（ ISFH 认证） . 29 图 42： 公司未来目标产能有望超 10000片 /hr（ M6硅片） . 29 图 43： 公司 GW 异质结量产 PECVD 设备产能超 4200 片 /小时 . 29 图 44： HDT电池片效率达 24% . 30 表 目录 表 1： HJT产业经历了萌芽期、实验室阶段、初步的商业化阶段和逐步的产业化阶段，预计 2022 年有望迎来爆发 . 6 表 2： HJT vs PERC vs TOPCon： HJT有望成为第三代电池片技术主流 . 9 表 3：预计未来 2 年 HJT电池成本有望和 PERC电池打平 . 12 表 4： HJT规划产能超 45GW，预计 2020年将有 3-5GW的 HJT新增产能投放 . 13 表 5： 各光伏企业探索布局 PERC电池技术 . 14 表 6： 各大光伏企业布局 GW 级扩产项目 . 15 表 7： HJT核心供应环节设备供应商情况， PECVD设备价值量占比达 50% . 19 表 8：参考安徽宣城的 500MW 异质结产线中标价格， HJT设备投资仍较高 . 19 表 9： HJT技术 “百花齐放 ”、多技术路线设备共存，总体竞争格局尚未清晰 . 20 表 10： 2025年 HJT设备市场空间有望达 412 亿元， PECVD 设备达 206 亿元 . 20 表 11：重点推荐公司盈利预测及估值 . 21 表 12：迈为中标安徽宣城 500MW 异质结产线 . 22 表 13：公司在 HJT异质结领域与润阳、爱康均有合作 . 23 表 14：本次募集资金的使用计划，光伏 +半导体设备再加码 . 24 表 15： 4 家重要子公司核心人员 /股东情况： HJT、 TOPCON 等核心子公司 核心团队参股 8-40% . 26 table_page 机械设备行业 深度报告 research.stocke 4/31 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表 16：公司与天合光能大单合同统计，未执行订单合计金额超 102亿元 . 27 表 17：公司与东方日升、阿特斯大单合同统计，未执行订单合计金额达 149亿元 . 28 表 18：公司异质结核心产品型号 . 28 表 19：公司与山煤国际签订战略合作框架协议 . 30 table_page 机械设备行业 深度报告 research.stocke 5/31 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1. 异质结 ： “增效 +降本”潜力巨大，是光伏未来颠覆性技术 光伏行业： 由政策 +技术驱动，行业发展犹如“长江后浪推前浪”，伴随每一代技术进步，中国出现了尚德、英利、协鑫、隆基、通威等一批又一批的光伏行业龙头。 BP 最新发布的世界能源统计数据显示， 2019 年全球煤电占比 36.4%，清洁能源发电（光伏、风电为主的可再生能源加核电）占比 36.4%，这在历史上首次出现清洁能源发电与煤电占比相当，这是一道分水岭！ 根 据 独立非营利性气候与能源智库 EMBER 发布的欧洲电力系统半年分析报告，2020 年上半年，风电和光伏发电总量已占据欧洲总发电量的 21，这创造了一个全新的纪录！以风 /光为代表的非水可再生能源，以强劲发展势头成为第一能源。 光伏行业发展的核心是度电成本的下降。主要依靠成本降低 +科技创新 。 异质结电池（ HJT）是 未来几年整个光伏行业最重要的突破口，技术具有颠覆性，具有 转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等优点 ，是高转换效率硅基太阳能电池的未来方向。 图 1： 光伏行业：之前由政策和技术驱动，未来技术驱动成本下降，平价时代有望来临 资料来源： CPIA， 浙商证券研究所 1.1. HJT 产业 化脚步 已 临近 ， 将 取代 PERC 成为第三代电池片技术 异质结（ HJT） 电池 最早 由日本的三洋 （ Sanyo） 公司 于 1990年 研发 ， 专利保护于 2010年过期。 在过去 30年间， 产业经历了萌芽期、实验室阶段、初步的商业化阶段和逐步的产业化阶段。 table_page 机械设备行业 深度报告 research.stocke 6/31 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表 1： HJT 产业经历了萌芽期、实验室阶段、初步的商业化阶段和逐步的产业化阶段 ， 预计 2022 年有望迎来爆发 阶段 时间 事件 产业萌芽期 1974年 Walter Fuhs 首先提出融合 a-Si和晶体硅的 HJT结构 1985年 Yoshihiro Hamakawa 制造并获得第一个 HJT电池的专利，有较高的界面状态，较低的 Voc和 FF损耗 1989年 Sanyo在晶圆与掺杂的 a-Si之间插入本征微晶硅层，实现了实质性突破并未改方法申请了专利 1990年 Sanyo用 a-Si薄膜代替本征微晶硅层，效率为 15% 1996年 Sanyo将晶体衬底夹在本征和相对掺杂的 a-Si薄膜之间，该结构获得专利，是 著名的 HJT结构 实验室阶段 1997年 Sanyo开始以 HIT 品牌提供 HJT组件，电池效率 16.4%，组件效率 14.4%（ 5 英寸硅片） 2006年 EPFL/CSEM， Switzerland Prof.Ballif 发表 HJT电池论文 2008年 Meyer Burger 在瑞士创建 HJT研发中心 2009年 CEA/INES，法国开始创建 HJT研究室 工业化阶段 2010年 Panasonic（收购了 Sanyo） HJT核心专利过期，失去排他性 2013年 Panasonic 获得世界纪录 24.7%的效率（ 5 寸晶片） 2014年 Panasonic 采用被接触式技术，获得世界记录 25.6%的效率（ 5 英寸硅片） 2016年 Kanwka 沿用 BC-HJT 技术，最新的效率是 26.6% 产业化阶段 2017年 多个公司开始专注 HJT 技术，最大的实验产线是晋能建立的 100MW 2018年 钧石在中国建立了超过 600MW的 HJT电池片和组件产线 ENEL在意大利建立超过 200MW的 HJT产线 Meryer Burger收到非中国地区 600MW的 HJT电池 &SWCT组件产线订单 2019年 山煤国际、东方日升、通威 、爱康 等纷纷宣布 GW 级 HJT产能规划 汉能 HJT电池研发效率达到 25.11%，成为新的世界纪录 行业爆发阶段 我们判断， 2020-2021年将成为 HJT 投资 元年，随着 HJT“降本 +增效”持续提升， 2022 年行业将进入快速爆发阶段 资料来源： 公开资料 ， 浙商证券研究所 整理 我们 预计 ， 2020-2021 年将成为 HJT 投资元年 ， 随着 设备国产化 、 银浆 和靶材 成本 的降低 、以及 转换效率提升带来的“增效 +降本” 效益凸显 ， 2022 年 行业将 进入快速爆发阶段。 HJT 将 成为下一代 主流光伏电 池技术 ， 推动 设备需求 新的一轮革新 。 1.2. 对比 PERC 和 TOPCon， HJT“增效 +降本”潜力巨大 晶体硅异质结太阳电池 （ HJT）是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势， 具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等优点