异质结电池(PERC)发展历程与投资启示课件.pptx

1、目录目录一、一、前言：从异质前言：从异质结结电电池池的产业化开始说起的产业化开始说起 4 二、二、追本溯源，复盘追本溯源，复盘 PERC 电池十年发展历程电池十年发展历程 5（一）源起（1989-2012）：PERC 电池诞生于上世纪八十年代，2012 年“863”专项推动国内产业化进程 5（二）萌芽（2012-2014）：PERC 电池实现初步量产，核心设备供应以国外厂商为主 6（三）成长（2014-2017）：PERC 电池投资吸引力凸显，国产设备供应商崭露头角 11（四）爆发（2018-2019）：高收益引爆 PERC 产能投资需求，国产设备俨然成为行业主流 21三、三、以以 PERC

2、电池发电池发展展经验为本，予异质经验为本，予异质结结电电池池设备投资以启示设备投资以启示 28（一）试验产能规模有限，规模化量产尚需过渡时间 28（二）多维度降本提效有望打开电池利润空间，推动电池产能扩张和设备放量 31（三）技术从少数厂家对外逐渐形成扩散，技术领先产业链龙头企业优势明显 32（四）进口替代为大势所趋，国内设备厂商不断弥合技术差距 33（五）参考 PERC 产能的扩产数据，异质结电池设备市场规模空前广阔 36四、投资建议四、投资建议 38 五、风险提示五、风险提示 40 插图目录插图目录 41 表格目录表格目录 421一一、前言：从前言：从异异质质结结电池的产电池的产业业化开化

3、开始始说起说起2近年来，资本市场对于异质结电池项目的投资热情持续升温。根据 Wind 的统计信息，2019 年以来，包括爱康科技、东方日升、通威股份、山煤国际，中利集团在内的多家上市公司陆续发 布了与异质结电池相关的投资规划。参考当前单位产能的投资额，我们预计，上述各公司异质结 电池项目的投资规模有望突破 150 亿。表表 1：19 年年以以来来，与与异质结电异质结电池池相关的相关的投投资规资规划划信息信息汇总汇总时间公司投资规划2018 年 11 月东方日升拟发行可转债募集不超过 29 亿资金，用于建设 2.5GW 高效太阳能电池与组件生产项目、以及澳洲 Merredin Solar Far

4、m 132MW 光伏电站项目。2019 年 7 月山煤国际公司与钧石能源签署战略合作框架协议，双方拟共同建设总规模 10GW的异质结电池生产线项目。2020 年 2 月通威股份拟与成都市金堂县人民政府签订光伏产业基地投资协议，在成都市金堂县投资建设年产 30GW 高效太阳能电池及配套项目。其中，项目将分四期实施，其中一期、二期计划各投资 40 亿元，分别建设 7.5GW，共计 15GW 高效太阳 能电池项目，三期、四期计划各投资 60 亿元，分别建设 7.5GW，共计 15GW高效太阳能电池及配套项目。2020 年 3 月中利集团拟进行非公开发行，募资不超过 15.75 亿元，用于新建年产 1

5、GW 高效异质结电池及组件生产项目以及 1GW 高效 TOPCon 电池及组件技术改造项目。2020 年 3 月爱康科技拟进行非公开发行募资不超过 17 亿元，用于 1.32GW 高效异质结光伏电池及组件项目以及补充流动资金及偿还有息负债。资料来源：东方日升、山煤国际、通威股份、中利集团、爱康科技公司公告，民生证券研究院高涨的投资热情很大程度上源自于产业对于传统电池的性能焦虑。随着技术红利的逐渐消失，当前 PERC 电池的效率已逼近理论转换效率天花板，进一步提升的空间有限，因此，为了进一步 提升电池效率，降低电池成本，寻找新一代的电池技术成为一众厂商的共同选择。此时，凭借出色性能表现，异质结电

6、池开始走进了大众的视野。然而，相较于 PERC 电池发展的成熟，当前的异质结电池仍处于起步阶段，未来异质结电池 的工艺技术将如何演绎？其产业化路径该是怎样一幅景象？相关的电池项目的投资节奏又会呈 现出哪些规律？为了回答以上的这些问题，我们将通过历史案例的研究，寻找其中的答案。而作 为上一代的高效电池技术，PERC 电池与异质结电池存在着大量的相似之处。所以，在接下来内 容里，我们将对 PERC 电池过去十年的发展历程进行复盘，并希望以此作为切入点，进一步洞悉 异质结电池产业化的发展规律。二二、追本溯源追本溯源，复复盘盘 PERC 电池十年发展历程电池十年发展历程（一一）源源起起（1989-20

7、12）：）：PERC 电电池诞生池诞生于于上世纪八十年上世纪八十年代代，2012 年年“863”专项专项推推动国内动国内产产业化进程业化进程PERC 电池技术最电池技术最早早起源起源于于上世上世纪纪八八十年十年代代。PERC 全称为 Passivated Emitterand Rear Cell，即钝化发射极及背局域接触电池，最早起源于上世纪八十年代。1989 年，澳洲新南威尔士大学的 马丁 格林教授的研究组在 Applied Physics Letter 上首次正式公布。通过光刻、蒸镀、热氧钝化、电镀等新增工艺的加工，PERC 顺利完成了实验室制备，而根据当时反馈实验数据，PERC 电池 实

8、验室的转换效率达到了 22.8%，远优于常规电池。与与常规电常规电池池相相比比，PERC 电电池池最大区最大区别别在于在于 背面介背面介质质膜膜钝钝化化。从电池结构的角度，PERC 电池与常规铝背场电池的结构是较为相似的，但两 者最大的区别在于，PERC 电池在背面进行了介质膜钝化，具备钝化叠层。这使得 PERC 电池能 在降低背表面复合速度的同时，提升背表面的光反射，提升了电池的转换效率。另外，由于增量 工艺流程的缘故，相比常规电池产线，PERC 电池需要新增沉积背面钝化叠层的设备。图图 1：PERC 电电池池较常较常规规电池电池新新增钝化增钝化叠叠层层资料来源：CPIA，民生证券研究院常常

9、规规电电池池转转换换效效率率瓶瓶颈颈凸显凸显，PERC 电电池池量量产产被被再度再度提提上日上日程程。尽管上世纪八十年代，PERC 电池早已在实验室完成研发，但在随后的二十年里，PERC 电池产业化进程却一直处于停滞状态。但随着常规的铝背场电池的转换效率逐步逼近 20%的效率天花板，传统的工艺改良已经无法 满足日益提升的效率需求。如果要进一步突破 20%的效率瓶颈，则需要采用更为先进的电池 技术。考虑到 PERC 技术对电池转换效率提升明显，工艺简单，成本低廉，且与当时电池生 产线高度兼容，因此，PERC 电池的量产被再度提上日程。“863”专项专项的的启启动动，宣宣告告我我国国 PERC 电

10、电池的池的产产业化业化进进程程正正式式拉拉开开帷帷幕幕。事实上，早在 2008年，国内的电池企业已经陆续对 PERC 类电池产业化展开研究；然而，最具标志性的一幕发生在2012 年。当年 7 月，由中电光伏牵头承担的 2012 年度国家 863 项目“效率 20%以上低成本晶体 硅电池产业化成套关键技术研究及示范生产线”子课题启动会议在南京正式召开，包括中电光伏、3晶龙实业晶龙实业、西安银泰、河北工业大学、南京航空航天大学以及西北大学在内的企业以及科研院所 单位均出席了本次会议。本次会议对 PERC 电池的量产项目明确提出了两方面的要求：1）高效 率：PERC 电池的转换效率要在 20%以上；

11、2）规模化生产：产线产量规模高于 35MW。“863”专项的启动，宣告我国 PERC 电池的产业化进程正式拉开帷幕。在此后几年时间里，随着产业化进程的不断深入，PERC 电池出货量呈现出爆发式的增长态 势。为了为了更更好地好地梳梳理这理这一进一进程程，根根据据不同不同时期时期 PERC 电池出货电池出货量量、PERC 渗透率渗透率以以及产能及产能情情况况，我们将我们将其其划分划分成成三个三个阶阶段段，并围并围绕绕电电池产池产能能、市市场场竞竞争争格局格局，设设备发备发展展情况情况等等多多个个角度角度，对对以上以上 的各个的各个阶阶段情段情况况进行进行重重点点分分析析。（二（二）萌芽萌芽（201

12、2-2014）：）：PERC 电电池实现池实现初初步量产，核心设步量产，核心设备备供供 应以应以国国外厂商为主外厂商为主1、产能与设备、产能与设备市市场规模场规模PERC 电池处于技电池处于技术术验证验证阶阶段段，以以试验试验产产能为能为主主，增增长长迅迅速但总速但总量量较较小小。根据行业统计数据，2014 年全球 PERC 电池的产能规模为 2.5GW，相比 2010 年，大幅增长 2GW。其中，我国台湾 地区 PERC 电池的产能占比约 43%，全球领先。虽然 PERC 电池的产能已有所增长，但由于企业 扩产目的是验证 PERC 技术可行性，所以扩产的规模有限。另外，相比于 2014 年全

13、球/台湾/国内 约 70/10/47GW 的电池产能，PERC 电池此时的产能占比仅为 3.6/11/13%，占比极低。图图 2：10-14 年年，全球全球 PERC 电电池池的产能的产能大大幅增长幅增长图图 3：PERC 电电池的产池的产能能占比占比依依然较低然较低资料来源：PV Infolink，民生证券研究院资料来源：PV Infolink，民生证券研究院02,0002010年年2014年年全球PERC产能，MW0%1%2%3%4%020,00040,00060,0002010 年年 2011 年年 2012 年年 2013 年年2014年年全球PERC产能，MW 全球电池片产能，MWP

14、ERC占比4图图 4：全全球各地区球各地区 2014 年年的的 PERC 产能产能占占比比，台，台湾湾居首居首资料来源：CPIA，民生证券研究院在早期在早期发发展阶展阶段段，设设备备市市场场规规模模极极小小。2014 年以前，由于 PERC 电池尚处于早期的发展阶 段，下游电池厂商仍以试验产能为主，新增产能规模有限，因此，PERC 相关的生产设备的市场 空间极小。2、量产进展、量产进展国外厂国外厂商商率先率先实现实现 PERC 电池产电池产业业化化，台台湾厂湾厂商商迅迅速速跟进。跟进。2012 年，德国最大的组件厂商Solar World，使用氮硅化物作为背部钝化原料，率先实现 PERC 电池

15、的商业化，打开了 PERC 电 池商用的可能性；同年，IMEC、RENA 和 SoLayTec 三家公司采用 ALD 技术，通过 IMEC 中试 线进行 PERC 电池小批量生产，在未使用 SE 结构的背景下，成功把电池的量产效率提升至 19.6%；2013 年，阿特斯 MWT/PERC 结构的光伏电池实现量产，电池平均的量产效率高达 20.57%；2014年，韩华正式导入 2 条 PERC 产线，其中，电池转化效率高达 20.2%。表表 2：国国外厂商外厂商 PERC 电电池产池产业业化进展化进展资料来源：索比光伏网、Energytrend、光伏产业发展白皮书，民生证券研究院国外厂商在 PE

16、RC 产业化的道路上高歌猛进，台湾厂商也不甘示弱。2012 年，台湾厂商旭泓 研发的 CELCO 电池率先步入量产阶段。该电池结合了“背面钝化”和“局部背电场”技术，量43.0%24.0%33.0%台湾厂商中国大陆厂商 国外厂商5时间时间公司公司具体内容具体内容2012 年SolarWorld实现 PERC 电池的商业化，打开了 PERC 电池商用的可能性。2012 年Fraunhofer、ISE 开发 MWT/PERC 太阳能电池，效率超过 20%。2012 年IMEC、RENA 和SoLayTec率先使用 ALD 技术，通过 IMEC 中试线进行 PERC 电池小批量生产，在未使用 SE

17、结构的背景下，成功把电池的量产效率提升至 19.6%。2013 年RENA、SoLayTec联手推出内联 PERC 工艺设备，In-PERC 在没有使用选择性发射极电池设计的前提下，在中国某客户的生产线上获得了 18%的太阳能电池效率。2013 年阿特斯阿特斯（意大利）组合 MWT 结构和 PERC 结构的新一代光伏电池实现量产，转换效率的平均值为 20.57。2014 年SolarWorld美国俄勒冈州生产厂扩产 PERC 电池 100MW。2014 年韩华导入 2 条 PERC 生产线，单晶电池转化效率达 20.2%。6产线上的最高转换效率达到 20.2%；2014 年，旭泓加码 PERC

18、 电池，导入 5 条生产线，单晶 PERC转化效率最也进一步提升至 20.7%，茂迪采用 PERC 工艺的电池正式进入量产，效率达到 20.4%。表表 3：台台湾厂商湾厂商 PERC 电电池产池产业业化进展化进展时间时间公司公司具体内容具体内容2012 年旭泓成功将该公司研发的 CELCO 技术从研发推进到量产阶段，该电池结合旭泓创新的工艺及先进的背面钝化及局部背电场技术，量产线上最高转换效率已达 20.2%。2014 年茂迪采用 PERC（射极钝化及背电极电池）工艺的电池正式进入量产。2014 年旭泓导入 5 条 PERC 生产线，单晶电池转化效率最高达 20.7%。资料来源：索比光伏网、E

19、nergytrend、光伏产业发展白皮书，民生证券研究院国国内内 PERC 处于前处于前期期酝酝酿酿阶段阶段，2014 年开年开始始实实现现小小批量生批量生产产。晶澳是国内首家率先打通从PERC 电池到组件的产业链条的企业。2012 年 6 月，公司 PERC 技术专利取得突破性进展；2013 年 8 月，晶澳宣布其成功提高了单晶电池的转换效率，实现了转换效率在 20%以上的 P-型单晶光 伏电池的生产，并称其新型的高性能电池（Percium）将马上投入生产；2014 年 2 月，晶澳发布Percium 单晶组件，其中，60 片电池的 Percium 单晶组件功率达到了 285 瓦，比行业平均

20、 60 片 电池单晶组件高出 20 瓦。其电池平均转换效率超过 20.3%，比行业平均单晶电池转换效率高出1.3%。2014 年 6 月，公司 Percium 高效电池正式量产，量产电池平均转换效率达到 20.4%，在业 内率先实现 P 型电池量产转换效率超过 20%。60 片电池组件随后便开始量产，量产主流功率达 到 285W，年底主流功率进一步达到 290W。从该新产品发布到量产，仅用时三个月。同样实现 PERC 电池量产的企业还有中电光伏。2013 年 6 月，中电光伏的研发人员成功制作 出效率达 20.3%的高效单晶电池，并开始进行优化和量产；2014 年 7 月，35MW 的 PER

21、C 电池示 范线于 7 月实现批量化的稳定生产，内部测试效率达 20.44%。另外，天合光能的单晶 PERC 电 池也于 2014 年完成试制，转换效率达 20.2%。随着国内多家企业陆续实现量产，PERC 电池商用 的确定性增强，越来越多的企业进入 PERC 的竞争“赛道”。表表 4：国国内厂商内厂商 PERC 电电池产池产业业化进展化进展时间时间公司公司具体内容具体内容2012 年 6 月晶澳获得 PERC 电池发明专利。2013 年 6 月中电光伏“863”项目进展顺利，研发人员已经制作出效率达 20.3%的高效单晶电池，即将进行优化和量产。2013 年 6 月晶澳晶澳太阳能宣布其成功提

22、高了单晶电池的转换效率。实现了工业级p-型单晶光伏电池（156x156 mm2）超过 20%的转换效率。2014 年 2 月晶澳晶澳太阳能从 2 月起开展新产品 Percium 单晶组件和 Riecium 多晶组件的全球发布活动。其中 60 片电池的 Percium 单晶组件功率 达到了 285 瓦，比行业平均 60 片电池单晶组件高出 20 瓦。Percium 单晶组件的核心 Percium 单晶电池运用了先进的背钝化和局部铝背场技术，电池平均转换效率超过 20.3%，比行业平均单晶电池转换 效率高出 1.3%。2014 年 6 月晶澳Percium 高效电池正式量产，量产电池平均转换效率达

23、到 20.4%，在业内率先实现 P 型电池量产转换效率超过 20%。博秀 60 片电池装组 件一周后量产，量产主流功率达到 285W，预计年底主流功率将达到290W。从该新产品发布到量产，仅用时三个月。2014 年 7 月中电光伏35MW 的 PERC 电池示范线实现量产，内部测试效率达 20.44%。72014 年 8 月天合光能采用 PERC 技术的 P 型单晶电池转换效率达到 21.4%，采用自主研发的中试量产 Honey Ultra PERC P 型单晶太阳能电池封装的组件 Pmax 达到 335.2W。资料来源：索比光伏网、Energytrend、光伏产业发展白皮书，民生证券研究院3

24、、工艺技术及、工艺技术及设设备备发展发展PERC 电池在背电池在背部部进行进行介质介质膜钝膜钝化化，主要主要使使用化用化学学气气相相沉积沉积法法，应应用用 PECVD 设备。设备。PERC 电池的背部钝化主要包括氧化铝膜沉积和覆在其上起保护作用的氮化硅膜沉积。PECVD 法的总 原理是在低压下用射频（RF）分解前驱体，从而在反应室内的基片上形成沉积膜，在传统铝背场 电池中，PECVD 设备已经用于电池迎光面氮化硅减反射钝化膜的沉积。为实现 PERC 电池背部 氧化铝膜的沉积，PECVD 系统只需做两方面的基本调整引入三甲胺（TMA）前驱体和调整 净化装置，但因为 PECVD 总的沉积原理不变，

25、设备商所特有的等离子体生成机制也无需改变，所以在从传统铝背场电池转向 PERC 电池时，已经相对成熟的 PECVD 设备是电池厂商的不二选 择。原子层原子层沉沉积积（ALD）设备经设备经过过调整也调整也可可用用于于氧氧化铝化铝沉沉积积，但但 PECVD 设备所占市设备所占市场份场份额更额更大。大。ALD 的特点在于氧化铝膜是在原子层级上逐层生成，从而具有很好的阶梯覆盖性，且其成膜厚度 可控，在成膜质量方面略优于 PECVD。但尽管如此，PECVD 设备的追逐者仍多于 ALD 设备，其原因在于：（1）电池生产商都已熟练运用 PECVD 设备进行电池正面的氮化硅膜沉积，并且PECVD 设备在正面钝

26、化的应用中已经积累了巨大的装机量，而成熟的设备在理论上易于升级以 用于 PERC 电池氧化铝膜的沉积；（2）PECVD 设备可支持氧化铝和氮化硅在在不同腔体的同一 工序中完成，而 ALD 设备只能进行氧化铝膜沉积，需要额外的 PERCVD 设备沉积氮化硅膜；（3）电池生产商一直较为保守，考虑到诸如产能、产量、设备体积和占地面积等额外因素，PECVD 设备无疑成为 PERC 电池生产商的首选设备。表表 5：PECVD 和和 ALD 设设备对比备对比公司公司设备设备原理原理加工细节加工细节硅片传送硅片传送非环绕非环绕沉积沉积二合一沉积二合一沉积CTPECVDLP-等离子硅片载具为等离子体机发电极的

27、一部分垂直Meyer BurgerPECVD线性兆瓦等离子硅片载具携硅片穿过远程激发的等离子水平SoLayTecALD加热 ALD硅片前后运动；多个反应腔室并列已达到预定产量水平资料来源：Taiyang News，民生证券研究院在在 PERC 发展初期发展初期，核核心心设设备供应备供应以以国国外外厂厂商商为为主主。一方面，因为电池厂商在早期发展阶段 的主要目的是验证 PERC 技术的可行性，并实现稳定的量产，所以，在应用端更倾向于使用成熟稳定的国外薄膜沉积设备，而对成本因素的考量较少；另一方面，这一阶段的产能扩张以台湾地区和国外厂商为主力，所以，设备端优先使用海外供应链的产品，也较为符合电池厂

28、商的采购原 则。因此，在 2012-2014，我们观察到国外设备企业与电池厂商的一系列合作：2012 年，德国 CT 向 SolarWorld 提供管式 PECVD 设备；2013 年上半年，瑞士 Mayer Burger 的 PECVD 设备 MAiA，已累计完成超过 1GW 的产能安装；Singulus 在 2013 年与浙江鸿禧签署高效电池生产合作协议，8为其提供三氧化二铝背钝化技术设备以及先进的湿刻技术；SoLayTech 从 2013 年起，陆续给国 内一线光伏电池制造企业，供应 In Passion ALD 设备订单，用于单晶 PERC 电池生产。表表 6：海海外设备外设备厂厂商出

29、商出货货情况情况时间公司具体内容2012 年CT为 SolarWorld 提供管式 PECVD 设备。2013 年 3 月Singulus与浙江鸿禧签署高效电池生产合作协议，为其提供氧化铝背钝化技术设备和湿刻技术，使其晶体硅电池大规模生产效率提升近 1%。2013 年 7 月Meyer Burger已有超过 1GW 的 PERC 电池处理设备 MAiA 完成安装。2013 年 11 月SoLayTec获得中国一线电池制造商 In Passion ALD 设备订单，用于单晶 PERC 电池生产。2014 年 5 月SoLayTec向中国某光伏制造商出货其第十个 In Passion 系统，包括：

30、背面平整、钝化、氮化硅镀膜和激光烧蚀的全套解决方案，可将平均转换效率提高 0.8%，PERC 太阳能电池效率可超过 20%。2014 年 11 月SoLayTec获得美国光伏制造商 Mission Solar ALD 设备订单。资料来源：北极星、索比光伏网，民生证券研究院与国外与国外成成熟设熟设的的备相备相比比，这这一一阶段阶段的的国内国内设设备仍备仍处处于于早早期起步期起步阶阶段段。虽然自 2011 年起，国 内丰盛装备、理想能源和中电科 48 所都有 PECVD 设备陆续下线，并在随后的几年时间内实现批 量销售，但这一时期，国内 PECVD 设备还是主要应用于电池正面减反膜的沉积，尚未涉及

31、背钝 化，且早期设备在性能上仍与海外产品仍存在一定差距。而反观国外设备，国外设备生产商在 2012 年已经可以提供 PERC 电池的整套解决方案。如瑞士 Meyer Burger 旗下的 Roth&Rau，通过与InnoLas 合作，向客户提供背钝化 PECVD 系统和 ILS TT 激光开槽系统的整体方案；SoLayTec 和Singulus 也分别推出In Passion ALD 系统和PERC 电池生产解决方案Perceus，均成功应用于 PERC 电池的生产，并相继获得来自国内外厂商的设备订单。因此，与国外的成熟设备相比，这一阶段 的国内设备仍处于早期起步阶段。表表 7：国国内设备内设

32、备的的量产量产进进展展时间公司具体内容2009 年 5 月 捷佳伟创自主研制出 PD-305 型 PECVD 设备，并成功推向市场，该产品独特的技术，使得在晶体硅片上形成的减反射膜的工艺指标达到国际先进水平，能够提高多晶硅 电池转换效率 0.2%。2010 年 7 月 丰盛装备新一代 PECVD 设备实现设备当年生产，当年进入市场，当年批量生产。2011 年 1 月 理想能源我国首薄膜太阳能电池关键生产设备 PECVD 设备下线。打破了高端薄膜太阳能电池设备一直被国外厂商垄断的局面。2011 年 3 月 中电科 48 所成功自主研发了 PECVD 设备。2012 年 10 月 理想能源理想能源

33、首台单腔室 PECVD 研发设备于客户成功交付并使用后，设备运行稳定，性能优异，实现开机率高达98%，受到客户高度认可。2013 年 8 月 丰盛装备丰盛装备合作 PID-Free 技术设备改造的客户纷至沓来，经过批量客户的使用验证，在进口 PECVD 设备上也顺利集成并成熟量产。2014 年捷佳伟创2014 年，公司推出大产能设备，使管式 PECVD 设备每管产能由原来的 240 片/管提升到 308 片。2014 年 6 月 理想能源推出的用于高效电池钝化的 Ideal ALD 设备，是全球首款采用 ALD 技术的平板In-line 设备，目前产品已经全面推向市场。资料来源：丰盛装备、理想

34、能源公司官网、北极星、索比光伏网，民生证券研究院激光开激光开槽槽设备设备也也以国以国外外设设备备为主为主。PERC 电池的背局域金属接触主要使用激光开槽设备实现，德国 InnoLas Solutions 一直是 PERC 和电池切割等先进光伏制造工艺的技术领导者。2012 年，InnoLas 就与 Roth&Rau 共同研发出 PERC 电池的整体解决方案，应用其激光接触开放 ILS TT 系统实现 PERC 电池的背部接触，该方案可将单晶硅太阳能光伏电池的转换效率提高 1%。截止 至 2014 年，InnoLas 用于 PERC 太阳能电池加工的激光系统已经获得近 1GW 产量的订单，其设

35、备的激光加工速度可在 1600 至 3600wph 之间进行调节，正常运行时间超过 96%。而此时，国内 激光装备行业的领军企业，如帝尔激光和大族激光，还尚未推出针对于 PERC 电池的激光设备。（三（三）成长成长（2014-2017）：）：PERC 电电池投资池投资吸吸引力凸显，国产引力凸显，国产设备设备 供应供应商商崭露头角崭露头角1、产能、产量、产能、产量与与设备市设备市场场规模规模2015 至至 2017 年年，PERC 电电池池进入进入高高速成速成长长区间区间，产产能能、产量、产量快快速提速提升升。三。三年年间间，PERC 的 产能从 4.5GW 增至 28.9GW，年复合增长 15

36、3%，产量从 2.9GW 增至 17.9GW，年复合增长 149%。不仅如此，PERC 电池的产能和产量在全球电池中的占比也大幅提升，产能占比由 5.71%提升至23.46%，产量占比则由 4.65%提升至 17.17%。从市从市场场份额来份额来看看，PERC 电池的市场份额从 2015年的 7%提升至 2017 年的 15%，而传统铝背场电池（BSF）则相应从 88%下降至 83.3%。从地区从地区 来看来看，2015 年，国内 PERC 电池的产能就已经占全球 PERC 电池产能的 35%，位居世界首位，而国外和台湾则分别占 33%和 32%，此后，国内厂商一直保持并逐渐扩大这种产能优势。

37、图图 5：15-17 年年，全球全球 PERC 产产能能和产量和产量激激增增图图 6：PERC 产产能和产能和产量量占比占比大大幅增加幅增加资料来源：Taiyang News，民生证券研究院资料来源：Taiyang News、CPI、可再生能源协会，民生证券研究院9图图 7：2015-2017 年年 BSF 和和 PERC 的市的市场场份份额额资料来源：ITRPV、CPIA，民生证券研究院图图 8：2015 年年，国内国内 PERC 电电池池的产能的产能份份额居额居世世界首位界首位资料来源：索比光伏网，民生证券研究院PERC 产产能快速能快速扩扩张，推动背钝张，推动背钝化化和激和激光光设备需求

38、爆发式增长设备需求爆发式增长。根据前文分析，2015-2017 年新增 PERC 电池产能规模约为 27.3GW。这其中，作为 PERC 电池生产的核心工序，背钝化和 激光开槽设备是最重要的增量设备。参考 CPIA 以及爱旭的设备投资数据，我们估计，2015-2017 年，背钝化和激光设备的市场规模分别为 51.6/9.5 亿元。呈现出爆发式增长的态势。100.0090.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.002015年年2016年年2017年年BSF市场份额，%PERC市场份额，%35.0%33.0%32.0%中国大陆厂商 国外厂商台湾厂商

39、10图图 9：PERC 设设备投资备投资额额稳中稳中有有降，万元降，万元图图 10：背钝：背钝化化设备设备投投资额占比高达资额占比高达 35%，%资料来源：CPIA，民生证券研究院资料来源：爱旭股份公司公告、CPIA，民生证券研究院2、市场政策、市场政策中国的中国的“光伏光伏领领跑者跑者计计划划”在国在国内内 PERC 电池发电池发展的展的过程中过程中扮扮演关演关键键角色角色。“光伏领跑者 计划”是国家能源局拟从 2015 年起实施的光伏扶持专项计划，实施时，通过设定较高的技术和 成本标准进行项目招标，中标单位进行相应的光伏发电示范基地建设。领跑者计划中的中标技术 产品将获得国家和地方财政的支

40、持，国家部分用电项目和各级地方政府使用财政资金支持的光伏 发电项目，都要求采用“领跑者”先进技术产品的指标。所以，满足“领跑者”技术标准的技术 将被视为业内的新标竿，成为产业内的企业进行技术转型和升级的方向。凭借更高的转换效率，PERC 技术正是 15-17 年“领跑者计划”的最大受益者。2015 年的领跑者项目让用户看到 PERC 技术，单晶 PERC 组件用量占比 21%，在新型组件 占比中遥遥领先。2016 年，PERC 产品的应用比例和规模进一步提升，PERC 组件用量占比达 30%，其中单晶 PERC 组件占比约为 80%。2017 领跑者基地技术指标门槛有所提高，单多晶组件效率 所

41、对应的电池效率约为 20.5%和 19.4%，以当年电池平均转换效率来看，单多晶都需要采用 PERC 技术路径才能满足上述标准，所以，在 5GW 应用基地的中标项目中，采取 PERC 技术路径的比 例高达 65.51%。这一方面证实了 PERC 技术的标杆性，在另一方面也预示着 PERC 技术将在接 下来几年内爆发式增长。表表 8：2017 年年第第三批三批应应用领跑用领跑者者基地中基地中标标结果结果及及技术技术指指标标，MWPERCPERCPERCPERC双面双面MWT+MWT+PERCPERC黑硅黑硅PERCPERCP P 型型双面双面叠瓦叠瓦双面双面半片半片N N 型型双面双面单晶单晶M

42、WTMWT宝应1005050200100达拉特旗250250大同1331335013350海兴2367381100德哈令1333330033格尔木250250寿阳200150150泗洪50450渭南100200200白城2501008367总计13661452833731005020083115039311占比27.33%29.05%1.66%7.46%2.00%1.0%4.0%16.63%3.0%7.86%PERC 占比65.51%资料来源：亚化咨询，民生证券研究院注：同一项目涉及不同技术类型中标的，按平均分配各技术计算。光光伏伏“领领跑者跑者计计划划”也也推推动动了多晶了多晶向向单晶单晶技

43、技术路术路线线的的转转化化。由于 PERC 应用在多晶及单晶电 池上的效率有所差异，在导入 PERC 技术后，前者转换效率绝对值可提升 1%以上，而后者绝对 值的提升约为 0.6%，所以在 PERC 技术崛起的背后，是单晶对多晶电池技术路径的替代。纵观 2015-2017 年三期“领跑者计划”的中标项目，单晶硅组件的应用比例逐年升高，由第一年的 60%上升到接近 90%，年复合增长率达到 18.59%，单晶 PERC 组件则由第一期的 21%上升至 55.28%，年复合增长率达到 62.25%，单晶技术路线逐渐成为主流。图图 11：领跑者领跑者项项目单目单晶晶技术路技术路线线占比逐占比逐年年上

44、升上升资料来源：北极星，民生证券研究院3、效率和成本、效率和成本PERC 电池的转电池的转换换效率效率不断不断提提高高。2016 年至 2017 年，单晶 PERC 电池的平均转换效率为20.5/21.3%，与传统单晶电池相比，效率提升为 0.7/1%。同时，单晶 PERC 电池的最高转换效率 不断刷新，2015 年至 2017 年，最高转换效率分别为 22.13/22.61/23.45%，转换效率的差异显著分 布于行业的头部和尾部厂商之间。90807060504030201002015年第年第一期一期2016年第年第二期二期2017年第年第三期三期单晶组件，%单晶PERC组件，%12图图 1

45、2：PERC 电电池池的的转换转换效效率率不不断提升断提升，%图图 13：单晶：单晶 PERC 的的最最高转换高转换效效率持续率持续突突破破，%资料来源：CPIA，民生证券研究院资料来源：Taiyang News，智汇光伏，民生证券研究院PERC 电电池转换效池转换效率率的提的提升升不仅源不仅源于于其工其工艺艺的改进的改进，还还源源于于其其技技术平术平台台的友的友好好性性。这一时期，单晶 PERC 光致衰减问题得到缓解，PERC 浆料质量提升，设备参数不断优化，推动 PERC 电池 转换效率不断提升；另一方面，PERC 电池通过叠加其他高效电池工艺进一步提升其效率，SE（选 择性发射极）工艺作

46、为发射极侧的优化成为焦点，根据 Taiyang News，大部分转换效率高于 21.5%的 PERC 电池都已叠加 SE 技术。未来，PERC 作为技术平台的友好性，将进一步扩展其转换效 率增长的空间。随着设随着设备备效率效率提提升升以以及及价价格格降降低低，投投资资于于 PERC 产线的增产线的增量量成成本有本有所所降低降低。2015 年，根据 晋能科技的数据，改造一条 100MW 的 PERC 产线，设备投资约 3000 万元，保守估计，新增设 备 6 年折旧完毕，则 1GW 的产能每年摊销约 0.5 亿元，每瓦产能每年摊销额约为 0.05 元/W。而 在 2017 年，根据爱旭股份的数据

47、，240MW 的 PERC 设备投资约 6500 万，假设该设备也以 6 年 进行折旧，则产线每年新增摊销约为 0.45 亿元，每瓦产能每年摊销额约为 0.045 元/W。参考CPIA的数据，2017 年，单晶PERC 与单晶电池平均转换效率差约为1%。而根据Solarzoom 的价格统计数据，自 2017 年 3 月新增单晶 PERC 电池的报价，2017 年单晶 PERC 电池与单晶电 池的价差区间约为 0.250.35 元/W。考虑新增设备及有关材料的成本摊销，保守估计，PERC 电 池将会获得 0.18-0.28 元/W 元的增量利润。若对传统产线进行改造，升级改造投资的回收期仅为 1

48、-2 年，单晶 PERC 产线的投资极具吸引力。13图图 14：单晶：单晶 PERC 与与单单晶电池晶电池价价格，格，元元/W资料来源：Solarzoom、Wind，民生证券研究院注：*为计算出来的理论价格4、量产进展及、量产进展及产产能格局能格局PERC 电池开启市电池开启市场场化进化进程程，国国内内厂厂商成商成 PERC 扩张扩张主主要动要动力力。2015-2017 年，相较国内厂 商，国外电池厂商 PERC 的扩展进程有所放缓，生产成本是其重要原因。即使是早期在研发和量产表现突出的 SolarWorld，但由于其生产基地位于德国和美国，生产成本也显著高于中国电池供 应商。表表 9：国国外

49、厂商外厂商 PERC 电电池扩池扩产产进程放缓进程放缓时间时间公司公司具体内容具体内容2015 年 3 月SolarWorld向 Meyer Burger 购买 400MW MAiA 设备以升级德国现有工厂电池产线。2015 年 6 月SolarTech计划至九月底增加多晶 PERC 产能至 240MW，目前为 60MW。2015 年 10 月NSP将台湾的部分产能调整至马来西亚以及中国大陆。调整后，PERC 产能将达500MW，其中 400MW 在台湾，100MW 在马来西亚。2016 年 3 月SolarWorld确认将 0.8GW 至 1GW 的 BSF 产线升级为 PERC，并且 1.

50、5GW 总产能的升级目标正在进行。2017 年 2 月SolarWorld生产转向单晶 PERC 电池以及组件，总产能可能在两年内从原来 1.3GW 增至2GW。资料来源：Taiyang News，民生证券研究院这一阶段，国内 PERC 电池市场格局呈现出多元化趋势，市场的参与者数量较之前明显增加，整体而言，市场的参与者可分为以下三类：1）电池技术领先的组件厂商，2）迅速跟进的产业链 龙头，3）新晋电池玩家。技技术术领领先先的组的组件件厂厂商商将将其其优优势势进一进一步步拓展拓展至至 PERC 电电池池领领域域。作为最早实现 PERC 电池成 功量产的企业，晶澳在这一阶段仍保持其领先优势。20