（報告出品方/分析師：

長江證券

馬軍 趙智勇 鄔博華 臧雄 曹海花）

引言：技術週期帶來產業變局

降本提效是光伏行業發展的核心驅動和永恆話題，推動電池技術的更迭。

太陽能電池作為太陽能轉化成電能的基本單元，直接決定光伏系統的光電轉換效率，對電站收益率有重大影響。

21 世紀以來，光伏電池市場主要以技術更成熟的晶矽電池為主。對於晶矽電池，提升光電轉換效率的主要路徑，就是對技術的最佳化與迭代。

上一輪電池技術週期，是 PERC 電池對 BSF 電池的替代。

2017-2019 年隨著成本持續下降，PERC 電池逐步進入爆發式產能擴張的時間視窗，市場份額從 2017 年的 15%提升到 2019 年的 65%1。

PREC 電池替代週期中，對產業的影響在於：

1）使著力佈局 PERC 產業化的企業獲得了顯著的超額收益；

2）具備成本優勢的企業在面對產業技術全面轉型時更有動力加速擴張，一定程度上影響了行業格局的演變。

以通威股份為例，2016 年開始便在 PERC 電池技術方面逐步取得突破，順應產業趨勢快速擴張產能。

2017-2018 年底前後，成都二期、成都三期以及合肥二期 PERC 電池專案相繼投產，一舉奠定電池環節的龍頭地位。

產能擴張的同時，成本也在工藝最佳化和精細化管理下持續下降，使通威在 2018-2019

年

賺取了超額的利潤。

2019

年

公司電池業務毛利率達到 20。33%，領先行業且處於公司歷史高點。

2022 年 N型電池正在啟動新一輪技術週期。

目前 PERC 電池已經逐步接近了 24%的轉換效率上限，同時以 TOPCon、HJT、XBC 等為代表的 N 型電池正在憑藉更高的效率和持續的成本下降，逐步實現 GW 級量產，有望對 P 型 PERC 電池實現替代。

本輪技術週期與上一輪的顯性區別在於：

1）光伏行業進一步成熟，電池生產廠商中不乏集團型公司；

2）N 型技術路線多元，雖然 N 型替代 P 型是確定事件，但各種 N 型技術路線未來如何演繹市場格局，目前仍無定論。

那麼，站在當前時點，究竟應當如何看待 N 型技術變革？新一輪電池技術的週期，可能會對光伏產業產生哪些影響？本文我們嘗試對此進行解答，供投資者參考。

技術週期：N型替代明確，細分路線共存

對於電池技術路線的選擇，核心問題在於效率和成本的平衡。目前多種路線的產業化程序持續加快，TOPCon、HJT、IBC 多種路線並行發展，競爭共存。

TOPCon：經濟性具備比較優勢，有望成為擴產主流之 一

量產效率與 HJT 持平，成本仍有最佳化空間

TOPCon 是一種基於選擇性載流子原理的隧穿氧化層鈍化接觸太陽能電池技術，其電池結構為 N 型矽襯底電池，在電池背面製備一層超薄氧化矽，然後再沉積一層摻雜矽薄層，二者共同形成鈍化接觸結構，以有效降低表面複合和金屬接觸複合。

理論轉換效率上限較高，量產效率與HJT 持平超 24%。

TOPCon 電池具有優越的介面鈍化和載流子運輸能力，能實現較高的光電轉換效率。

具體來看，目前 TOPCon 電池的量產效率已經達到 24。5%以上，與 HJT 基本持平。

從實驗室效率來看，近期下游龍頭電池廠商陸續釋出訊息，TOPCon 電池效率重新整理紀錄，此前隆基股份宣佈經過德國 ISFH 研究所測試，其最新單晶雙面 N 型 TOPCon 電池轉換效率達到 25。09%，實現基於矽片

商業化

尺寸 TOPCon 電池效率首次突破 25%，晶科、中來股份等也均實現了 TOPCon 電池效率的新高。

從 TOPCon 電池效率提升潛力來看，TOPCon 電池結構使其短路電流高於其他電池技術，其理論的電池轉換效率可以達到 28。7%，高於 HJT 電池 27。5% 的理論效率。

此外，TOPCon 和 HJT 電池均為鈍化接觸電池，未來均可與鈣鈦礦結合製作疊層電池，以進一步提高電池轉換效率。

TOPCon 電池成本短期具備優勢，未來仍有下降空間。

從成本端對比來看，目前 TOPCon、 HJT 電池的成本仍舊高於 PERC，但 TOPCon 低於 HJT。在矽片成本方面，TOPCon、 HJT 電池均採用 N 型矽片，HJT 電池對 N 型矽片的要求較高。

對比不同 N 型電池來看，成本端差異主要體現在非矽成本部分，包括生產裝置折舊、銀漿、靶材、電能及輔料等，其中，從單 GW 裝置投資額來看，目前 PERC 電池的裝置投資額 1。3-1。5 億元/GW，TOPCon 電池約 2。0-2。5 億元/GW，HJT 電池約 4。0-4。5 億元/GW2。

同時，TOPCon 電池的單片銀漿耗量低於 HJT，且不需要使用價格較高、目前依賴進口的低溫銀漿，同時也不需要使用靶材。

對比不同電池的單瓦成本來看，由於目前矽片和銀漿都處於價格高位，PERC 電池的成本約 0。84 元/W，TOPCon 電池較 PERC 電池的成本高 5-6 分錢，HJT 電池較 PERC 電池成本高 0。20 元左右。

未來，TOPCon 電池的降本路徑主要包括：

1）透過材料體系最佳化、印刷技術和網版圖形設計來實現金屬化成本的下降；

2）工藝最佳化，包括鈍化接觸工藝、雙面鈍化工藝的整合以及摻雜技術開發等；

3）提高產能、攤薄成本，包括大尺寸矽片、電池及元件技術的開發應用，大產能裝置的開發應用等；

4）高溫工藝能耗降低。

總體來看，對於 TOPCon 電池而言，未來其成本仍有下降空間。

工藝與 PERC 相容，可基於 PERC 存量產線升級

產線相容性較高，可基於現有 PERC 產線升級改造。

從生產工藝步驟來看，TOPCon 與 現有 PERC 產線的相容性較好，可在現有 PERC 產線基礎上進行新增升級，從而達到轉換效率提升的效果。

TOPCon 電池最大程度的保留和利用了傳統 P 型電池製備流程，在現有的 PERC 產線基礎上，只需要增加硼擴、薄膜沉積裝置以及溼法刻蝕機臺，無須背面開孔和對準。

對於 TOPCon 產線改造，其單 GW 裝置投資額相比 PERC 增加 6000-7000 萬左右，新增裝置投資額有限，但 TOPCon 電池轉換效率能夠達到 24%以上，對於具備龐大存量 PERC 產能的電池企業而言具備較強吸引力。

此外，TOPCon 電池還具有光致衰減低的優點。

與此同時，TOPCon 的大規模擴產也存在良率、成本等問題。

良率方面，TOPCon 電池的工藝步驟較多，同時需要匯入高溫工藝等，導致當前其良率略低於 PERC、HJT 電池，後續還有改善空間。

工藝路線 LPCVD 為主，裝置廠商持續佈局新路線工藝路線多樣，當前主流技術以 LPCVD 為主。

TOPCon 電池主流路線的區別主要在於非晶矽的實現方式，主要包括 LPCVD、PECVD、PEALD、PVD 等。

LPCVD 是目前的主流技術方案，主流電池廠商的電池效率資料均採用 LPCVD。

LPCVD：採用 LPCVD 方法又分為本徵+磷擴、原位摻雜兩條技術路線。

其中，本徵+磷 擴的優點在於良率相對較高，工藝時間相對較短且生產效率較高，是目前主流 TOPCon 廠商採用的技術路線；原位摻雜的優點在於轉化效率高，但是工藝時間較長，同時存在 石英管損耗、繞鍍等問題，目前，國內部分龍頭廠商在積極佈局，技術仍在最佳化當中。

LPCVD 是目前的主流方案，但 LPCVD 在應用中也存在缺陷，主要面臨的問題包括：

1）原位摻雜成膜速率低，需要製備本徵薄膜結合二次摻雜，工藝步驟繁瑣；

2）本徵薄膜成膜速率低，提高產能代價較大；

3）存在繞鍍問題，刻蝕時間較長，刻蝕均勻度較難控制。

PECVD：PECVD 具有可原位摻雜、成膜速率高、降低耗材成本、減少工藝步驟等優勢，對提高電池良率、降低生產成本具有重要意義。

但 PECVD 同樣存在問題，包括掉粉問題、原位摻雜會導致陶瓷環導電、氣泡問題以及當前效率偏低等問題，PECVD 技術正在開發進展中，目前，Centrotherm、金辰股份、拉普拉斯、捷佳偉創等均在開發 PECVD 用於製備高效 TOPCon 電池。

PEALD:

目前主要是微導奈米在研發佈局，技術仍在進展中。

PVD：

目前技術還不成熟，且 PVD 單臺裝置價格昂貴，約為 LPCVD、PECVD 等的 4 倍左右。

HJT：提效空間明顯，短期成本仍較高但降本路線清晰

HJT 電池（本徵薄膜異質結電池）通常以 N 型單晶矽片為襯底，寬頻隙的非晶矽作發射 極，具備雙面對稱結構。

HJT 在正反面依次沉積本徵非晶矽薄膜、摻雜非晶矽薄膜、金屬氧化物導電層 TCO，再透過絲網印刷進行正負電極的製作。

異質結電池的高轉換效率主要得益於其材料和電池結構，核心優勢是具備較高的開路電壓，本徵非晶矽層是發揮電池效能的關鍵。

標準的晶體矽電池為同質結電池，即 P-N 結在同一種材料上形成。而 HJT 電池的 P-N 結采用不同材料構成，其基本結構為基於重摻非晶矽薄膜（a-Si：H）與晶體矽（c-Si）形成的異質結結構。

HJT 電池以 N 型矽片為襯底，在 N 型矽片正面依次沉積本徵 a-Si：H 薄膜和 P 型摻雜 a-Si：H 薄膜以形成 P-N 結，在 N 型矽片的背面則沉積本徵 a-Si：H 薄膜和 N 型摻雜 a-Si：H 薄膜以形成背表面場，並在兩側在沉積 TCO 導電薄膜。

非晶矽層可以實現優良的介面鈍化效果，從而帶來高開路電壓和高轉換率，但非晶矽和晶矽的結合會造成介面損失。

而 HJT 電池中本徵非晶矽薄膜則可以有效降低非晶矽與晶矽異質結表面的複合速率，減少表面複合損失，從而在矽片表面獲得優良鈍化效果，顯著提高 HJT 電池的開路電壓和轉換效率。

HJT 電池在量產效率方面具備優勢，目前量產效率已經超過 24%，並開始向 25%的量產效率前進，未來結合 RPD、光注入及多主柵等技術，有望繼續提升光電轉換效率。

同時，HJT 電池還具有低溫度係數、雙面率高和光致衰減低，以及薄片化空間大等優點。

短期成本仍舊較高，但未來降本路徑清晰

短期 HJT 電池經濟性仍待提升，但未來降本路徑清晰。HJT 電池當前價效比優勢低於 PERC，從而成為限制去大規模擴產的主因。但未來 HJT 降本路徑清晰一方面是做高效率（透過鈍化膜等技術最佳化，靶材和銀漿提質等途徑），另一方面是降低單片成本。

裝置國產化

裝置降本有兩個途徑：一是透過國產化，降低單臺裝置價格；二是提升單臺裝置產能以攤薄單 GW 投資。

目前，HJT 電池整線採用進口裝置的投資額約 7-8 億元/GW，國產廠商捷佳偉創、邁為股份、理想能源、鈞石能源等持續進行國產裝置研發，未來隨著國產化整線裝置推進，預計裝置價格有望進一步下降。

而在 HJT 主工藝裝置中，PECVD 價 值佔比 50%以上成為降本的關鍵，是當前 HJT 產業的核心制約因素，一旦突破有望打 開 HJT 產業化瓶頸。

與此同時，裝置降本的另一個途徑則是提升裝置產能，相對於其他三道裝置，HJT 產能提升的關鍵在於 PECVD 裝置環節。

對於 PECVD 而言，其主要思路是在不顯著提高設 備成本的基礎上擴大產能。

產能提升的途徑包括增加單腔體處理矽片數量、提高生產節拍等，目前，裝置廠商一般透過縮短鍍膜工藝時間、擴大腔體面積，增加腔體數量、最佳化腔體佈局等方式來實現，在實際生產中，不同的方式對成膜質量、均勻性存在影響，並對生產過程中的自動化水平也具有較高要求。

材料降本

HJT 電池材料方面的降本路徑主要包括：

矽片降本：

N 型矽片具備更高的薄片化潛力，目前 PERC 電池的矽片主流厚度為 170-180μm，降至 160μm 後對於電池和元件工藝均會形成挑戰，且會影響到電池轉換效率。

目前，HJT 電池的矽片厚度約為 150μm，在採用疊瓦技術以及工藝改進的情況下，未來矽片厚度有望降至 140μm，甚至更薄的 120μm。

靶材、低溫銀漿：

透過材料國產化，以及技術進步後消耗量下降等不斷降低成本。

目前，國產廠商在裝置、靶材和低溫銀漿國產化方面均持續取得突破，未來有望推動 HJT 電池成本繼續下降。

除裝置和材料降本外，HJT 電池降本的其他路徑包括，一是提高 HJT 電池生產的良率，二是產業化程序加速後，透過行業規模效應來降低成本。

工藝流程簡化，顛覆性技術與 PERC 完全不相容

HJT 是具有顛覆性的電池技術，與現有技術裝置線並不相容，裝置價值量提升明顯。

HJT 核心製造工序主要為清洗制絨、非晶矽薄膜沉積、TCO 膜沉積和電極金屬化 4 道工序。

相對於 PERC 和 TOPCon 電池而言，HJT 電池片的生產步驟明顯簡化，較少的工藝步驟在一定程度上降低了工藝控制的複雜程度，有助於降低電池不良比率以及人工和維護成本，但 HJT 電池對每個環節的製造技術要求相較 PERC 更高。

HJT 電池相較於 PERC 而言具有顛覆性，其生產裝置與現有的 PERC 產線裝置並不相容，需要全部新建產線，由此將帶來大量的新增裝置需求。

裝置價值量來看，在 HJT 電池產線裝置投資額中，作為核心關鍵裝置的非晶矽薄膜沉積裝置投資佔比約 50%-60%，其次為 TCO 膜沉積裝置，價值量佔比約 20%，清洗制絨裝置價值量小於 10%，絲網印刷裝置價值量佔比約為 10%左右。

IBC：效率優勢顯著且可疊加工藝，龍頭規模擴產啟動

PN 結及電極均位於背面，結構最佳化效率優勢明顯

IBC 電池（全背電極接觸晶矽太陽能電池）是一種將電池的發射區電極和基區電極均設計於電池背面的晶矽太陽電池，發射極和背表面場以交叉的形式排布在電池背面，P-N 結位於電池背面。

IBC 電池一般採用少子壽命更高的 N 型單晶矽片作為襯底，前表面是N+的前表面場（FSF），背表面為叉指狀排列的 P+發射極 Emitter 和 N+背場 BSF，前 後表面均採用 SiO2/SiNx 疊層膜作為鈍化層。正面無金屬接觸，背面的正負電極接觸區 域也呈叉指狀排列。

其中，N+的前表面場（FSF）的作用是利用場鈍化效應降低表面少子濃度，從而降低表面複合速率，同時還可以降低串聯電阻，提升電子傳輸能力，製備工藝包括磷擴散或離子注入等；背面 P+發射極 Emitter 與 N 型矽襯底形成 P-N 結，可有效地分離載流子，透過硼擴散等方式製備；N+背場 BSF 的作用主要是與 N 型矽形成高低結，誘導形成 P-N 結，增強載流子的分離能力，可透過磷擴散或離子注入形成。

背面 P/N 交替的叉指狀結構的形成是 IBC 電池的技術核心。

工藝流程較為複雜，部分相容 PERC，新增鐳射等重要應用

IBC 電池工藝的關鍵，是如何在電池背面製備出呈叉指狀間隔排列的 P 區和 N 區，以及在其上面分別形成金屬化接觸和柵線。對於擴散而言，管式擴散是目前應用最廣泛的方法。普通太陽電池的擴散只需在 P 型矽襯底上形成 N 型的擴散區，而 IBC 電池既要形成背面 N 區（BSF）的磷擴散，還要形成 P-N 結的硼擴散，即在 N 型襯底上進行 P 型摻雜。

因此，IBC 電池的關鍵工藝在於背面定域摻雜（製備背面 P 區和 N 區）、鈍化鍍膜以及金屬化柵線幾個方面。

定域摻雜製備 P-N 結

通常採用的定域摻雜方法包括掩膜法、絲網印刷、鐳射、離子注入等。

1）掩膜法，採用光刻技術在掩膜上製備出一定的圖形，隨後進行摻雜，掩膜法的缺點是工藝過程複雜、工藝難度大、成本較高，不便於規模化生產；

2）印刷法，透過絲網印刷刻蝕漿料或者阻擋型漿料來刻蝕或者遮擋住不需要刻蝕的部分掩膜，從而形成需要的圖形。

這種方法需要兩步單獨的擴散過程來分別形成 P 型區和 N 型區，同時，絲網印刷法本身存在侷限性，如對準精度問題、多次印刷問題等，從而給電池結構設計帶來了挑戰，較小的 P-N 間距和金屬接觸面積能帶來電池效率的提升，因此，絲網印刷需要在工藝重複可靠性和電池效率之間找到平衡；

3）鐳射摻雜，可有效解決絲網印刷過程中的侷限，無論是間接刻蝕掩膜（利用鐳射的高能量使區域性固體矽昇華成為氣相，從而使附著在該部分矽上的薄膜脫落），還是直接刻蝕（如 SiNx 吸收紫外鐳射能量而被刻蝕），鐳射都可以得到比絲網印刷更為精細的結構，更細微的金屬接觸開孔和更多樣的圖案設計。但需要精確對位；

4）離子注入方式：具有控制精度高、擴散均勻性好等特點，但裝置昂貴，易造成晶格損傷。

鈍化鍍膜

IBC 電池對前表面的鈍化要求較高，因為大部分的光生載流子在入射面產生，如果前表面複合較高，光生載流子在未到達背面 PN 結區之前已被複合掉，將會大幅降低電池轉換效率，因此需要更好的表面鈍化來減少載流子的複合。

金屬化柵線

IBC 電池的核心技術之一是其背面電極的設計，不僅影響著電池效能，還直接決定了 IBC 元件的製作工藝。按照電極設計的不同，主要包括無主柵、四主柵和點接式等型別。IBC 電池在金屬化之前一般要開啟接觸孔/線，同時，為了防止漏電，P 區和 N 區之間的 Gap 區域也需非常精準。

IBC 電池金屬化柵線的方法主要包括：

1）絲網印刷/鐳射：透過絲網印刷刻蝕漿料、溼法刻蝕或者鐳射等方法來將接觸區的鈍化膜去除，形成接觸區；

2）蒸鍍/電鍍，能夠顯著降低成本。IBC 電池的工藝流程複雜度高於傳統太陽能電池。

IBC 電池的發射極和背場以及對應的正負金屬電極交叉排列在電池的背面，製作工藝較為複雜，相對傳統電池生產流程，IBC 電池的生產增加了硼擴散、鍍氮化矽層、鍍掩膜、鐳射圖形化等工序。

IBC 電池的發射極、背場和正負電極均位於電池背面，電池正表面電流密度較大，在背面的接觸和柵線上的外部串聯電阻損失也較大，因此在一定範圍內金屬接觸區的比例越小，複合越少，因此 IBC 電池金屬化之前一般要開啟接觸孔/線，另外，N 和 P 的接觸孔區需要與各自的擴散區對準，否則會造成電池漏電。

鐳射開槽工藝在其中具有重要應用，包括使用鐳射進行區域性 BSF 開孔，以及區域性接觸開孔。

轉換效率領先，可與 TOPCon、HJT 和鈣鈦礦等工藝疊加提效

IBC 電池效率優勢明顯，當前在各種電池技術中效率較高。IBC 電池結構的優勢在於避免了金屬柵線對陽光的遮擋，結合前背表面均採用金字塔結構和減反射層，可以最大程度利用入射光，減少光學損失，具有更高的短路電流。

背部採用最佳化的金屬柵線電極，降低串聯電阻，從而有效提升 IBC 電池的轉換效率。當前 IBC 在各種電池技術中效率最高，可以實現 25%左右的效率。

目前，國際上 IBC 技術比較成熟的量產公司主要是 SunPower 和 LG，其中，SunPower 研發 IBC 技術較為成熟，最早實現 IBC 電池量產，其第三代 IBC 太陽電池的最高效率達到 25。2%，量產效率達到 25%。LG 的量產效率也 達到了 24。5%。

工藝疊加空間大，可與 TOPCon、HJT 和鈣鈦礦等技術疊加升級成為 XBC，進一步提高轉換效率。

IBC 電池受到市場較多關注，一方面由於其較高的轉換效率，同時，IBC 電池具有較高的技術升級潛力。

目前，基於 IBC 電池結構衍生的新型高效電池主要包括：

1）疊加高質量鈍化接觸結構，分別與 TOPCon、HJT 技術結合，形成 TBC（POLO-IBC）、HBC 電池；

2）作為底電池製備疊層電池，PSC IBC 疊層電池技術。

HBC 電池：

HBC 電池採用氫化非晶矽（a-SiH） 作為雙面鈍化層， 在背面形成區域性異質結結構， 基於高質量的非晶矽鈍化， 獲得高開路電壓。

對比 HJT 電池， HBC 電池前表面沒有電極遮擋， 採用減反射層取代透明的 TCO 導電膜，光學損失更少、成本更低。

截至目前，HBC 電池代表著晶矽太陽電池的最高效率水平，2017 年 Kaneka 透過最佳化串聯電阻和歐姆接觸效能將 HBC 電池效率提高至 26。63%。

HBC 電池轉換效率優勢明顯，而且在元件端相同條件下發電量更高，在兼具 IBC 和 HJT 優點的同時，HBC 也存在著各自工藝上的難點，投資成本高，不僅需要解決 HJT 技術存在的 TCO 靶材和低溫銀漿成本高等問題，還需要解決 IBC 電池電極隔離（正負電極都位於背面）、工藝流程複雜及工藝視窗窄等問題，並且由於採用 IBC 工藝，一般只做單面電池，更加適合屋頂分散式等場景，下游應用受到一定限制。

TBC（POLO-IBC）電池：

POLO-IBC（TBC）電池將 TOPCon 鈍化接觸技術與 IBC 相結合，主要是透過對傳統 IBC 電池的背面進行最佳化設計，即用 p+和 n+的 POLY-Si 作為 Emitter 和 BSF，並在 POLY-Si 與摻雜層之間沉積一層隧穿氧化層 SiO2，使其具有更低的複合，更好的接觸，從而獲得更高的轉化效率。

2018 年德國哈梅林太陽能研究所 （ISFH）採用區熔（FZ） 法制備的 p 型單晶矽片將 POLO 技術應用在 IBC 太陽電池上進 行鈍化， 在 4cm2 電池面積上實現了 26。1 %的 POLO-IBC 太陽電池光電轉換效率。

2019 年中來股份推出 TBC 技術，目前國內部分龍頭廠商也在積極佈局該技術。

POLO-IBC 電池具有穩定性好、選擇性鈍化接觸優異及與 IBC 技術相容性高等優勢，在 P 型和 N 型矽片襯底上均可應用，降本提效潛力明顯。

但 POLO-IBC 電池工藝流程複雜，目前的技術難點主要集中在背面電極隔離、多晶矽鈍化質量的均勻性以及與 IBC 工藝路線的整合等。

PSC IBC 疊層電池：

鈣鈦礦晶矽疊層電池理論效率達 30%以上，從而成為突破晶矽太陽電池光電轉化效率理論極限 （29。4% ）的研究熱點。將鈣鈦礦電池與 IBC 太陽電池結合製備的疊層電池能夠實現吸收光譜互補， 透過提高太陽光譜的利用率來提 IBC 電池的光電轉換效率。

目前 IBC 技術成熟度已相對較高，伴隨裝置成熟度、TOPCon 和 HJT 等 N 型電池工藝 取得突破，以及龍頭廠商示範，今年 IBC 技術有望迎來規模化擴產。

結論：N 型趨勢明確，技術路線各具特點

新型電池技術趨勢明確，TOPCon、XBC 和 HJT 電池有望並行發展，規模化擴產加快。在 N 型電池技術路線中，目前具備產業化推進前景的主要是 TOPCon、XBC 和 HJT 三種路線，不同電池技術在轉換效率、電池成本、工藝複雜性及與存量產線的相容性等方面均有所不同。

轉換效率來看，三種 N 型電池技術均能夠實現 24%以上的量產效率，IBC 電池效率更高，且能夠分別與 TOPCon、HJT 電池技術進行結合，升級成為轉換效率更高的 TBC、HBC 電池；

成本端對比來看，目前，三種電池技術的單 W 成本仍高於 PERC，相較而言，TOPCon 的單 W 成本低於 HJT；

從工藝複雜度來看，XBC>TOPCon（12-13 道）>PERC（8-10 道）>HJT（4-6 道）；

從與 PERC 產線的相容性來看，TOPCon（可基於 PERC 升級）>XBC（部分相容）>HJT（完全不相容），TOPCon 可基於現有 PERC 產線升級。

產業變局：量產勢若風火，溢價可觀格局集中

製造企業佈局多元，TOPCon 量產當先

製造端，TOPCon、XBC、HJT 均具有可觀的量產潛力，其中 TOPCon 進度上更為優先。據我們不完全統計，目前已投產及在建、規劃 N 型電池產能超過 260GW。

2022 年 底，行業預計形成 N 型產能超 100GW，其中以 TOPCon 居多，有望超 50GW，XBC 次之。

從企業選擇上看，各家選擇有所差異：傾向 TOPCon 的企業包括晶科能源、中來股份、鈞達股份等；傾向 HJT 的企業包括東方日升、華晟新能源等；TOPCon 與 HJT 兼顧的企業包括隆基股份、通威股份（HJT 更有優勢）、天合光能、晶澳科技、阿特斯等；XBC 路線具備比較優勢的包括隆基股份、愛旭股份等。

中期溢價仍可觀，格局進一步集中

N 型替代，有望為具有先發優勢的企業帶來更多超額利潤。

以 TOPCon 為例，預計 2022 年相比同版型的 P 型產品溢價在 0。1 元/W左右，其中海外溢價高於國內。

海外市場將以價格相對不敏感的歐洲、日本等地的分銷市場為主，預計溢價有望達到 0。15-0。25 元/W。

國內市場則或以地面電站市場為戰略上應用 N 型產品的先導市場，考慮到 N 型專案案例較少，市場推廣需要沉沒成本，預計溢價在 0。05-0。15 元/W。

隨著電池企業對 TOPCon 的生產經驗的積累和技術工藝的最佳化，良率、轉化效率、銀漿耗量等方面均有一定提升空間，實現成本持續下降，進而憑藉 N 型產品獲得超額利潤。

短期 N 型溢價有望維持在 0。1 元/W 左右水平。我們認為當前的 N 型溢價是階段性的紅利，從各家 TOPCon 量產節奏先後的角度，預計 0。1 元/W 左右的溢價將維持半年到一年的時間。

未來溢價收窄的原因：

1）頭部企業在電池環節佈局相對全面，N 型量產節奏差距不足一年；

2）電池技術一部分 know-how 掌握在電池裝置廠商手中，使得相對落後的企業亦存在較強的模仿效應；

3）光伏作為朝陽產業，整體利潤相對豐厚，導致人才流動相對頻繁，帶動技術流動亦隨之流動；

4）技術擴散本身符合經濟的客觀發展規律。

中期 N 型溢價仍有望在 0.05 元/W 以上。

以 TOPCon 為例，相比於單晶 PERC 元件， TOPCon 元件轉換效率高 1pct 左右，年衰減率低 0。05pct3。

1）轉換效率高意味著單位面積功率更高，土地、支架、線纜等 BOS 成本得到攤薄。我們測算 TOPCon 元件對應的 BOS 成本較 P 型低 0。04 元/W 左右；

2）年衰減率低意味著全生命週期下總髮電量更高。

測算得 TOPCon 元件全生命週期下的發電增益在 6%左右，對應 IRR 可提升 0。12- 0。15pct（為便於清晰比較，此處假設 BOS 成本相同，僅考慮衰減率不同帶來的影響），相當於元件價格降低 0。03 元/W 左右。

此外，TOPCon 相對於 P 型產品還有高雙面率，低溫度係數的優勢。考慮市場推廣和溢價接受度，我們預計 TOPCon 的中期溢價仍有 0。05-0。07 元/W，其它技術路線的產品道理類似，具體溢價取決於其轉換效率等引數。

N 型擴產仍由頭部企業主導，帶動格局進一步集中。

2018-2019 年，PERC 快速替代 BSF 的過程中，電池環節 CR5 從 27。5%提升到 32。2%，原因在於頭部企業憑藉技術、資金、成本優勢加速擴產。

新一輪 N 型週期，成本下降的鑰匙大機率仍將被握在資金勢力更加突出，企業經營經驗更加成熟的頭部企業手中。

以預期相對清晰的 2022 年為例，我們預計行業增加的 N 型產能超過 90GW，其中超 70GW 為頭部企業所有，佔比超過八成。

電池技術週期性或變弱，但對格局將有長期影響。

隨著行業成熟，技術顛覆將變得罕見，技術週期性難免走向平緩。但是，技術進步依然是光伏企業的長期使命和追求，全面擁抱技術的光伏企業，終將享受行業賦予的長期價值。

報告總結：變革風口，尋找引領者

製造端：優選研發及量產領先

站在新一輪電池技術變革風口，對於製造端優選具備電池生產經驗且研、發、量產領先的企業：

1）一體化電池元件企業：引領 HPBC 的隆基股份及引領 Topcon 的晶科能源，加速推進 N 型電池技術下半年投放的晶澳科技、天合、光能等。

2）專業化電池企業，引領 HJT 的通威股份。

隆基股份——HPBC 帶來差異化，TOPCon 與 HJT 效率領先

隆基在各種技術路線上均有佈局，最先明確的是差異化的 HPBC 路線。

產能規模上看， 隆基新技術電池產能在建及規劃規模已達 64GW，其中最先落地的泰州 4GW 產能預計 於 2022 年 8 月投產，或採用 TOPCon 與 IBC 思路上相結合的 HPBC 路線4。該專案投 資額約 12 億元，摺合投資成本約為 3 億元/GW。

TOPCon 及 HJT 方面，隆基屢破實驗室轉換效率記錄。

1）TOPCon 方面，2021 年 6 月隆基 P 型 TOPCon 電池轉換效率達到 25。02%，一個月之後，再次重新整理至 25。19%，是目前商業化尺寸 P 型電池世界最高效率。公司的 N 型 TOPCon 也做到了 25。21%的世界領先效率；

2）HJT 方面，2021 年 10 月，隆基 HJT 轉換效率達到 26。30%，再破 此前記錄。

晶科能源——TOPCon 量產引領者

晶科能源在 TOPCon 領域優勢突出，是目前 TOPCon 電池建成產能最大的公司。公司自 2019 年開始 N 型 TOPCon 電池產能佈局，2020 年底推出了應用最新 N 型技術的 Tiger Neo 元件產品。

藉助回 A 之勢，晶科能源相繼在合肥、海寧分別投產 8GW 合計 16GW 的 TOPCon 電池專案，量產效率已超過 24。5%，良率接近 PERC，全年合計出貨有望達到 10GW5。此外，合肥還有 TOPCon 電池二期 8GW 規劃。

上饒 24GW 高效元件規劃中一期 8GW 元件預計 2022 年 12 月 15 日前投產。相比其他一線廠商，晶科能源表現出押寶 TOPCon 路線，TOPCon 專案產能之大，擴張速度之快，均領先行業。公司的 TOPCon 產品正在獲得下游客戶的認可。

公司是中國華電集團有限公司 15GW 元件集採候選人，中標總採購量不低於 1。5GW，合同總金額預計不低於 28 億元，中標元件型別為公司 N 型 TOPCon 技術的 Tiger Neo 新產品。此外，晶科能源 N 型元件產品廣受歐洲戶用市場歡迎，在日本等市場也有所斬獲。

目前晶科 N 型元件海外簽單量已突破 GW 級別，同時相較 P 型元件有良好的銷售溢價表現。

實驗室層面，2021 年 10 月，公司宣佈經過第三方權威機構認證的 TOPCon 電池轉化效率最高達到 25。4%，也是公司一年內 4 次創造新的 TOPCon 電池轉化效率世界紀錄。

通威股份——HJT 先發優勢突出，TOPCon 預留升級空間

通威股份作為 PERC 電池變革的最大受益者之一，在 N 型技術上亦較早開始佈局。

HJT 方面，2019 年 6 月正式執行第一條 400MW 的 HJT 中試線，量產效率達到 24。66%； 2021 年 7 月金堂 1GW 的 HJT 產線投產，產能規模在當時為全球最大，工藝技術經驗積累深厚。

TOPCon 方面，公司 2020 年啟動 210 尺寸的 TOPCon 技術研發，量產效率達到 24。10%，同時積極準備對現有部分 PERC 產能的技改提升，眉山 2 期（7。5GW）和金堂 1 期（7。5GW）電池專案都預留了 TOPCon 裝置升級空間。

裝置端：優選價值彈性及格局領先

從技術路線變化來看，目前電池技術由 PERC 轉向提效空間更高的 TOPCon、XBC 和 HJT 等新技術趨勢明確，且新技術將佔據未來幾年擴產主流。

從擴產技術來看，預計 2021 年 PERC 電池擴充套件佔比或超 80%，XBC、TOPCon 和 HJT 等佔比相對較小。

而對於 2022 年而言，在全球裝機規模提升及電池環節盈利改善背景下，我們認為 2022 年 電池片擴產幅度有望迎來較大增量。

但擴產技術的結構將發生較大變化，成熟 PERC 技術臨近擴產尾聲，新擴產能將主要以新技術為主，且 TOPCon、XBC 擴產幅度較大，根據目前下游廠商擴產規劃，預計 22 年 TOPCon、XBC 電池的擴產佔比或超 70%；HJT 電池也將迎來規模化擴產，但由於短期經濟性不明顯，規模或不及 TOPCon、XBC。

我們認為，預計 2022 年電池片擴產規模同比電池片裝置市場規模增速將遠超電池擴產幅度，裝置市場規模增速遠超擴產幅度，主要由於 2022 年擴產以單 GW 投資額更高的新技術為主。

以不同技術路線投資額來看，當前 PERC 投資額約 1。3-1。5 億元/GW， TOPCon 約 2。0-2。5 億元/GW，IBC 電池約 3 億元/GW 左右，HJT 電池約 4。0-4。5 億元 /GW。

而由於 22 年電池擴產以 TOPCon、XBC、HJT 為主，TOPCon、XBC 電池的工藝流程部分與 PERC 相同，HJT 則為全新工藝，故電池片裝置市場的高增主要源於新技術工藝流程中增量裝置的增加。

因此，在新技術路線擴產尤其是 XBC、TOPCon 等成為擴產主力的背景下，在增量裝置中價值量提升明顯、競爭格局穩定的公司將更為受益。

相較 PERC 工藝流程，TOPCon 主要增加了硼擴散、隧穿+本徵非晶矽鍍膜以及鐳射的相關工序；XBC 電池主要增加了鍍掩膜、硼擴散、清洗以及兩次鐳射開槽等工序；HJT 工藝則與 PERC 完全不相容。

按照工藝流程的增加，裝置端主要受益方向來看：

鐳射相關裝置：

在 TOPCon、XBC、HJT 電池中，鐳射均有多道應用，且鐳射裝置投資額較 PERC 電池中有數倍提升。

在 TOPCon 電池中，鐳射硼摻雜、鐳射開槽以及鐳射轉印均有較大應用潛力；在 XBC 類電池中，鐳射開槽為 XBC 電池的必須工藝步驟，單 GW 價值量提升明顯，且鐳射轉印由於降本提效顯著也有望得以應用；在 HJT 電池中，LIA 鐳射修復、鐳射轉印等裝置的應用將帶來鐳射裝置投資額大幅提升。

鐳射相關裝置廠商中帝爾鐳射受益最為明顯，公司在 PERC 電池中市場份額或超 80%，在新技術中領先佈局份額更加集中。

TOPCon、XBC 中，除鐳射外的其他裝置（擴散、LPCVD 等）：

除鐳射相關裝置 外，TOPCon、XBC 電池中增加的裝置還包括硼擴散、LPCVD/PECVD 等裝置，由於 TOPCon（2。0-2。5 億元/GW）、IBC（3 億元/GW 左右）電池的投資額較PERC （1。3-1。5 億元/GW）增加，故其他增加裝置的價值量也有較大提升。在 TOPCon、XBC 增量裝置的佈局公司中，除原有龍頭捷佳偉創，拉普拉斯（連城數控參股）、金辰股份等也有相關產品佈局，也有望受益。

HJT 電池裝置：

HJT 電池為全新工藝，核心工藝包括制絨清洗、非晶矽鍍膜、透明導電膜以及絲印燒結等，伴隨 HJT 電池量產推進，核心裝置商重點關注邁為股份、捷佳偉創、金辰股份等，同時，鐳射技術在 HJT 電池中也有重要應用，帝爾鐳射受益明顯。

元件裝置：

隨著 N 型電池規模化擴產，伴隨新技術迭代，元件核心裝置串焊機也面臨較大裝置更新需求。一方面是薄片化、MBB/SMBB 等技術滲透率提升，同時， IBC 電池具有特殊的背面電極設計，對於串焊機提出新的要求，核心裝置商奧特維有望明顯受益。

帝爾鐳射——全球光伏鐳射裝置龍頭，鐳射裝置價值量在新電池路線中或有數倍提升

公司是全球光伏鐳射裝置龍頭，始終專注於鐳射技術在光伏等領域的應用，並建立了深厚技術護城河。

公司在光伏領域鐳射技術和產品全面佈局，除了 P 型電池鐳射工藝裝置以外，針對 N 型技術 TOPCon、XBC、HJT 和鈣鈦礦等多種新型電池技術路線研發佈局多種鐳射工藝，鐳射裝置價值量較 PERC 有數倍提升。

光伏行業長期成長性確定，且新技術規模化擴產節奏加快，我們認為，公司主要成長邏輯在於：

1）鐳射技術應用可拓展性強，作為光伏電池降本提效的重要工藝技術，鐳射無論在哪種電池技術路線中均有多種應用，且價值量較 PERC 有數倍提升。

未來幾年 TOPCon、HJT 和 XBC 等新型電池技術或呈現並行發展趨勢，公司鐳射技術全面佈局，產品佈局上技術選擇風險較小，並有望明顯受益；

2）公司在光伏鐳射技術領域建立了 明顯先發優勢，目前在成熟的 PERC 電池領域擁有全球 80%以上份額，而在 TOPcon、 HJT 和 XBC 等新型電池技術領域領先優勢更大，格局穩固；

3）新型電池技術規模化擴 產加速，公司針對多種電池技術研發佈局的新裝置，如鐳射轉印、XBC 鐳射開槽、LIA 鐳射修復等重要裝置進展順利，2022 年有望逐步進入訂單批次落地階段，公司有望迎 來業績和估值的雙重驅動。

立足光伏領域基礎上，公司針對消費電子、面板顯示、半導體等領域也在進行產品佈局，其中，消費電子、面板顯示領域已經取得初步成果，未來有望成長為鐳射技術平臺型公司。

捷佳偉創——電池片裝置整線龍頭，競爭優勢有望在新技術延續

捷佳偉創具備覆蓋電池片全工藝流程的齊全產品體系，在 PERC、TOPcon、XBC、HJT 領域均有佈局，且在部分核心裝置環節保持較高的市佔率。

多技術路線佈局有助公司降低行業技術選擇風險，持續受益未來幾年多路線並行的擴產程序。

公司在 TOPcon、HJT 等領域產品進展明顯。

HJT 方面，公司具備 HJT 四大核心裝置整線供應能力，制絨清洗是公司強項。在非晶矽鍍膜環節，公司同時佈局板式 PECVD、管式 PECVD 以及 CAT-CVD。公司大腔體板式 PECVD+PVD 中試量產資料良好。

同時，HJT 的管式 PECVD 進展順利，管式 PECVD 具有節約裝置投資、成膜緻密性好、uptime 高及佔地面積小等優點，量產裝置成功後，公司未來有望延續在 PERC 時代的龍頭地位。

同時，公司為 TOPcon 技術的主要裝置受益商之一，具備 TOPcon 電池全工藝流程裝置供應能力，在隧穿氧化層上同時佈局 LPCVD 和 PECVD，管式 PECVD 已在客戶處取得較好進展。

總體而言，公司針對多條電池技術路線全面佈局，作為 PERC 電池裝置龍頭，在 TOPCon、IBC、HJT 等新技術電池的擴產中，與 PERC 相同的裝置中，公司有望延續 PERC 時代 的競爭優勢，同時，在增量裝置中憑藉深厚技術積累和客戶優勢，也有望維持龍頭位置，隨著 HJT 核心裝置的推進，HJT 電池時代值得期待。

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