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光电路径提效+降本：电池片技术主流路线分析、经济效应及规模测算

核心内容概述

光伏产业的核心在于提效与降本，而电池片技术作为关键环节，正经历快速的技术迭代和市场扩张。当前主流技术路线包括TOPCon、HJT（异质结）、XBC（背接触）、MWT（激光转印）以及钙钛矿薄膜电池等。其中，TOPCon和HJT被视为未来两年的主流技术路线，具有显著的提效与降本潜力。

主要观点与关键信息

技术路线分析

• TOPCon：通过隧穿氧化层和多晶硅层实现高效钝化接触，显著减少背面复合，提高电池效率。其优势在于成本平价能力强、售价端有溢价空间，全生命周期发电量增益约5%。
• HJT：具备更高的效率（24.5%-25%）和更优的发电增益（8-9%），且预计在明年开始平价。HJT的非硅降本路径更为成熟，未来具备更强的市场竞争力。
• XBC、MWT：主要通过降低正面遮光面积、提升光吸收率来提高转换效率，但尚未形成大规模产业化。
• 钙钛矿：具有极高的效率潜力，但目前在稳定性、良率、平价能力方面仍需突破，预计明后年可能成为补充技术路线，占大尺寸电池需求的7-10%。

降本路径

• 晶硅降本：主要通过硅片减薄、切片代工、半棒半片等技术提升，尤其是薄片化趋势明显。
• 非硅降本：包括激光转印、铜电镀、无主栅等技术，旨在降低银浆使用量或替代银浆以减少成本。

设备市场空间

• TOPCon设备：预计2024年设备合计价值量为140亿元，占整体电池产能比例达59%。
• HJT设备：2024年设备合计价值量预计为340亿元，占整体电池产能比例达26%。
• 钙钛矿设备：2024年设备合计价值量为65亿元，占整体电池产能比例为1.17%。
• 激光转印：2025年市场空间预计为50.33亿元，有望在2023年实现5%左右的渗透率。
• 无主栅：2025年市场空间预计为25.71亿元，预计在HJT中渗透率更高。
• 铜电镀：市场空间预计为31.13亿元，设备投资成本高，但未来有望逐步降低。

受益标的

• TOPCon：捷佳伟创、金辰股份、连城数控、京山轻机、帝尔激光、海目星等。
• HJT：迈为股份、金辰股份、帝尔激光、京山轻机、苏州固锝、金刚玻璃等。
• 晶硅降本：高测股份、宇晶股份等。
• 非硅降本：奥特维、帝尔激光、罗博特科、芯碁微装、东威科技等。

重点技术对比

LP与PE的对比

• LP（LPCVD）：镀膜均匀性好，但存在绕镀现象，需配合清洗设备，单位耗材成本为0.05元/W。
• PE（PECVD）：对设备要求高，对环境有污染，单位耗材成本较低，但镀膜均匀性不如LP。

隧穿氧化层制备方法

• 热氧法：目前常用，均匀性好。
• 湿化学法：换液成本高，有污染。
• PECVD沉积：较有潜力，但厚度均匀性不易控制。
• 准分子源干氧：尚未广泛应用。

磷掺杂方式

• 原位掺杂：配合PECVD，工艺较为成熟。
• 磷扩：使用LPCVD与磷扩散炉，适用于高效率需求。

敏感性测算

硅料价格变动对TOPCon平价能力的影响

• 硅料价格越低，TOPCon平价能力越强，2023年预计在硅料价格250元/kg时，终端成本可比PERC低0.037-0.078元/W。
• 在硅料价格300元/kg时，2023年TOPCon组件成本相较于PERC低0.011-0.017元/W。

电池片良率变动对TOPCon成本的影响

• 良率越高，TOPCon成本越低。例如，良率从94%提升至98%，可使终端成本降低0.011-0.078元/W。

溢价来源

• 双面率：TOPCon比PERC高约10%。
• 温度系数：TOPCon为-0.3% / ℃，PERC为-0.35% / ℃。
• 衰减率：TOPCon首年衰减率1%，PERC首年衰减率2%。
• 全生命周期发电量增益：TOPCon比PERC高约5.76%。

结论

TOPCon和HJT作为未来两年的主流技术路线，具备显著的提效和降本潜力，特别是在高转换效率和低成本方面。非硅降本技术如激光转印、无主栅、铜电镀等也在积极拓展中，预计将在未来几年内形成一定市场空间。随着技术的不断成熟和产能的扩张，这些技术将推动光伏行业进一步发展。