光伏电池设备 2021 年 展望： 大趋势、大分化、大机会 行业深度报告 行业报告 智能制造 &电新 2020 年 12 月 08 日 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 强于大市 （ 维持 ） 行情走势图 相关研究报告 行业动态跟踪报告 *智能制造 *智能装备三季度业绩亮眼，景气度可持续性怎么看？ 2020-11-03 行业深度报告 *智能制造 *高效电池生产设备产业链梳理 2019-08-07 证券分析师 吴文成 投资咨询资格编号 S1060519100002 021-20667267 WUWENCHENG128PINGAN 胡小禹 投资咨询资格编号 S1060518090003 021-38643531 HUXIAOYU298PINGAN 皮秀 投资咨询资格编号 S1060517070004 010-56800184 PIXIU809PINGAN 2020 年综述：大尺寸强势来袭，异质结浓墨登场。 2020 年，在大尺寸 +垂直一体化竞争加剧等因素推动下， PERC 产能再度大规模扩张。 PERC电池片设备企业新签订单饱满， 2021 年业绩增长确定性较强。从电池厂竞争格局来看，目前大尺寸（ 182&210）电池需求旺盛；中小尺寸（ 166及以下）电池供过于求，竞争激烈。随着新投建的大尺寸产能陆续投产，2021 年 PERC 电池产能过剩加剧（产能超过 200GW，需求约 150GW），电池价格承压，光伏电池厂将不得不转向下一代电池技术 异质结（ HJT）。 2020 年， NBB-HJT（无主栅异质结电池） 效率突破 25%， 市场对于 HJT 认可度 显著提高 ，投建中试线企业明显增多。 2020 年底，通威开启了 GW 级 HJT 大试线建设， HJT 大规模扩产在即。从已经招标的 HJT设备情况来看，海外设备 商基本出局，国产设备商成为主流。 2021年展望：技术与格局未定，机遇与风险并存。 展望 2021 年，我们认为， HJT 将成为光伏电池主角，设备行业迎历史机遇。一方面，越来越多的光伏电池片企业将进入 HJT 领域， HJT 有望开启 10GW 量级的招标；另一方面，随着通威 1GW 的 4 条 HJT 产线陆续投建，国产 HJT 设备商经历产业化 “大练兵”。预计 2021-2024 年， HJT 设备市场分别为 45 亿元、 160 亿元、 210 亿元、 300 亿元， 4 年累计规模超 700 亿元。然而，异质结电池不同于 PERC 电池，对工艺和设备要求 更 高。 HJT 设备中，无论是非晶硅镀膜设备（ PECVD）、 TCO 镀膜设备（ PVD&RPD）还是金属化制程设备（丝网印刷机），技术路线和竞争格局尚未稳定， HJT 设备公司机遇与风险并存。 投资建议： 建议关注市场预期差较大的 PERC 电池激光开槽设备龙头帝尔激光，公司积极布局 HJT 激光转印、激光修复、无损划片设备，有望在HJT 设备领域找到新的业绩增长点。建议持续关注率先布局 HJT 设备的上市公司捷佳伟创、迈为股份和金辰股份，非上市公司理想万里晖和钧石能源。 风险提示： （ 1）行业政策风险。全球光伏行业一直由政策推动发展。在平价上网尚未完全到来之际，政策变化对行业影响较大。（ 2）疫情加剧风险。如果全球新冠疫情加剧，全球经济受到强烈冲击，行业需求将受到显著影响。（ 3） PERC 电池价格下降过快风险。 2021 年 PERC 电池产能过剩加剧，若价格出现过快下降， 电池厂盈利下滑，将影响资本开支预期。（ 4）市场竞争风险。光伏设备竞争企业较多，如 果市场竞争加剧，将会带来盈利能力下滑风险。 -20%0%20%40%60%Dec-19 Mar-20 Jun-20 Sep-20沪深 300 智能制造证券研究报告 智能制造 &电新 · 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 2 / 19 股票名称 股票代码 股票价格 EPS P/E 评级 2020-12-07 2019A 2020E 2021E 2022E 2019A 2020E 2021E 2022E 迈为股份 300751 528.86 4.76 7.01 9.52 12.83 111.11 75.44 55.55 41.22 推荐 捷佳伟创 300724 124.06 1.19 1.84 2.67 3.51 104.35 67.47 46.43 35.38 未评级 帝尔激光 300776 125.76 2.88 3.66 4.88 6.39 43.60 34.38 25.74 19.68 未评级 金辰股份 603396 35.32 0.57 0.87 1.17 1.54 62.18 40.58 30.21 22.89 未评级 资料来源 ： wind， 未评级公司 EPS 参考 wind 一致预期 智能制造 &电新 · 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 3 / 19 正文目录 一、 前言 .5 二、 2020 年综述：大尺寸强势来袭，异质结浓墨登场 .5 2.1 PERC 电池：大尺寸 +垂直一体化竞争加剧，倒逼 PERC 产能扩张 . 5 2.2 HJT电池： GW 级别招标开启，国产设备成为主流 . 7 2.3 本章小结 . 10 三、 2021 年展望：技术与格局未定，机遇与风险 并存 .10 3.1 HJT招标进入 10GW 量级，国产设备商“大练兵” . 10 3.2 技术路线和竞争格局未定，机遇和风险并存 . 11 3.3 本章小结 . 17 四、 投资建议 .18 五、 风险提示 .18 智能制造 &电新 · 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 4 / 19 图表 目录 图表 1 大硅片将成为主流硅片 . 5 图表 2 182 尺寸电池片每个环节均有 2-4 个合格供应商 . 6 图表 3 资本市场助力光伏产业链融资扩产 . 6 图表 4 光伏垂直一体化龙头各环节产能分布 . 7 图表 5 异质结电池优势 . 8 图表 6 中威 HJT太阳能电池生产线效率 . 8 图表 7 HJT电池工艺流程及对比分析 . 9 图表 8 近期国内 HJT电池中 /大 试线设备招标情况 . 9 图表 9 HJT电池设备市场空间测算 . 11 图表 10 通威股份 1GW 异质结 4 条线成为国产设备商“练兵场” . 11 图表 11 HJT电池制绒清洗两种工艺路线对比 . 12 图表 12 HJT电池制绒清洗两种方法性能对比 . 12 图表 13 HJT制绒清洗设备主要供应商 . 12 图表 14 HJT电池微观层展示 . 13 图表 15 PECVD 单真空和双真空结构示意图 . 14 图表 16 常规 IP-IN镀膜顺序和新型 I-IN-P 镀膜顺序对比 . 14 图表 17 HJT非晶硅镀膜设备主要供应商 . 14 图表 18 RPD 和 PVD 设备原理示意图对比 . 15 图表 19 RPD5500A 相比住友 RPD 的提升之处 . 15 图表 20 捷佳伟创正在布局 RPD 和 PVD二合一设备 PAR. 16 图表 21 HJT TCO 镀膜设备主要供应商 . 16 图表 22 转台式丝网印刷机 . 17 图表 23 直线交互式印刷机 . 17 智能制造 &电新 · 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 5 / 19 一、 前言 2020 年 ， 光伏电池行业异常精彩 。 一方面 ， PERC电池企业竞争加剧 ： 大尺寸 、 垂直一体化 竞争 倒逼 PERC产能扩张 ； 另一方面 ，异质结（ HJT）电池 技术获得越来越多厂家 认可 ， 进入 GW 级别 投建期 。 PERC电池设备企业新签订单饱满，积极研发 HJT新型设备 ； HJT 设备商崭露头角 ，获得 资本市场越来越多的关注 。 展望 2021 年， 从电池技术方向而言，市场对 HJT 认可度越来越高 。 从设备技术方向而言 ， 部分投资者认为 HJT核心设备技术路线已经确定 ， 行业 竞争格局 将 趋向稳定。然而，事实真的如此吗？ 2020年光伏电池设备市场发生了哪些变化， 2021 年又有哪些新的机会呢？本文将逐步展开分析。 二、 2020 年 综述：大尺寸强势来袭，异质结浓墨登场 2.1 PERC 电池 ： 大尺寸 +垂直一体化竞争加剧 ，倒逼 PERC 产能扩张 光伏硅片尺寸直接影响下游电池片和组件尺寸。 当前 光伏硅片 有 5种主流尺寸，分别为 156.75mm、158.75mm、 166mm、 182mm、 210mm。大尺寸硅片通过增大硅片面积，放大组件尺寸， 从而 摊薄各环节加工成本。从原理上 来说，硅片尺寸越大越好，然而结合产业链配套情况，硅片尺寸又存在上限。对于 大 尺寸 的 选择，目前市场形成 182和 210两大阵营： 182阵营包括隆基、晶 科、晶澳、阿特斯 、江苏中宇光伏、潞安太阳能等企业； 210 阵营包括中环、天合光能、通威、爱旭、爱康、东方日 升等企业。 大尺寸硅片将成为主流 。 根据 PVinfolink预测， 2021-2025年 182mm硅片产量占比将分别达到 25%、38%、 41%、 37%、 30%； 210mm硅片产量占比将分别达到 18%、 32%、 43%、 58%、 60%。 182和 210 两类 大尺寸占比将迅速提高，成为硅片的主流尺寸。 图表 1 大硅片将成为主流硅片 资料来源： Pvinfolink，平安证券研究所 电池厂加速改扩建大尺寸产能。 大尺寸之争起于 2019年， 2020年开始白热化。由于成本优势，大尺寸的电池片更受到组件厂青睐，中小尺寸的电池片市场需求迅速下降。对于新建产能而言， 2020年新 扩产的 PERC电池厂多数采用 210设备，向下兼容 182等尺寸。对于原有产能而言，部分 厂家通过改建将产能升级至 166尺寸 （ 166 电池片需求有望延续 2年 时间）；部分厂家将产能升级至 182、210 尺寸 。 25%38%41%37%30%18% 32% 43% 58%70%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%其他 210 182 166智能制造 &电新 · 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 6 / 19 2020 年专业电池厂如 通威、爱旭、润阳、展宇等 公司 的扩产都选择 210 向下兼容的形式 宁晋晶澳、上海晶澳对原有产能进行了较大的改造。 根据产业链信息， 166 及 以下尺寸的电池厂 改建 为 182、 210尺寸， 7-8成的设备均要更换，仅有部分自动化及非核心设备无需更换。 大尺寸推动光伏电池片设备订单激增。 图表 2 182 尺寸电池片每个环节均有 2-4 个合格供应商 设备 供应商 制绒机 捷佳伟创 、 宝馨 、 RENA 扩散炉 北方华创 、 捷佳伟创 、 红太阳 SE激光 迈为 、 大族 、 帝尔 背钝化 捷佳伟创 、 红太阳 、 微导 、 CT 镀膜 捷佳伟创 、 北方华创 、 红太阳 激光开槽 帝尔 、 迈为 、 大族 印刷线 迈为 、 应材 、 科隆威 烧结炉 迈为 、 Despatch、科隆威、金晨阳光 电注入 时创 、 金辰 分选检测 迈为 、 罗博特科 、 科隆威 测试 HALM、 Wavelab、应材 资料来源： 晶澳 ，平安证券研究所 垂直整合企业竞争加剧 ， 扩产计划超预期 。 除专业电池厂扩产外， 2020年 ，随着众多光伏企业 成功融资 ， 垂直一体企业 竞争加剧 ， 倒逼了更多的扩张计划 。 2020 年 4月，晶科能源启动“再倍增”计划，拟投资 145亿元，建设 10GW 金刚线切片、 10GW高效电池片、 10GW 高效光伏组件生产及研发总部。 2020 年 6月，东方日升与义乌经济技术开发区管理委员会签署了 15GW 高效电池 +15GW 组件项目框架协议。 2020 年 9 月，阿特斯与宿迁市经开区宣布 签订 10GW 光伏组件及 10GW 光伏电池投资协议，总投资 102 亿元 。 2020 年 10 月，晶澳科技完成非公开发行，募资 52 亿元投资年产 5GW 高效电池和 10GW 高效组件及配套项目及补充流动资金。 2020 年 11 月，通威和天合光能达成合作协议，双方计划建设年产 4万吨高纯晶硅项目（投资40 亿元）、年产 15GW 拉棒项目（投资 50 亿元）、年产 15GW 切片项目（投资 15 亿元）、年产 15GW 高效晶硅电池项目（投资 45亿元）。通威股份作为国内硅料和电池片双龙头，天合光能作为国内组件领先企业，双方将通过优势互补，开启新一轮垂直整合之 路。 2020 年 11 月，国内硅片龙头、垂直一体化代表企业隆基股份发布公告，规划在曲靖投资建设年产 30GW 单晶电池建设项目，一期建设 10GW（投资 56 亿元）。 图表 3 资本市场助力光伏产业链融资扩产 公司 代码 2020 年定增 进度 计划 /实际募资金额（亿元） 通威股份 600438 证监会通过 59.83 智能制造 &电新 · 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 7 / 19 中环股份 002129 实施 50.00 上机数控 603185 股东大会通过 30.00 京运通 601908 证监会通过 25.00 爱旭股份 600732 实施 25.00 晶澳科技 002459 实施 52.00 协鑫集成 002506 证监会通过 42.00 中利集团 002309 股东大会通过 15.75 资料来源： WIND，平安证券研究所 2020 年 PERC 设备企业 新签订单饱满 。 在大尺寸 +垂直一体化竞争加剧双重因素的推动下 ， 2020年 PERC 电池大规模扩产 及改建 。 PERC 电池设备企业新签订单饱满 ，有力 支撑 2021 年业绩的持续增长 。 2021 年 PERC 产能过剩加剧将倒逼更多电池企业转向 HJT。 然而，到 2021 年 ， 随着新投 PERC电池产能投产 ， TOP5 垂直一体化的 PERC 电池产能将达到 124.9GW（ PVinfolink 数据 ），加上通威、爱旭、润阳等专业电池厂产能，国内总产能将突破 200GW。根据 我们 测算， 2021 年全球需求有望达到 150GW（其中国内约 50GW）， PERC 电池 产能过剩进一步加剧， PERC 电池价格承压 ，电池厂将不得不转向 新 一代电池技术 HJT。 图表 4 光伏垂直一体化龙头各环节产能分布 资料来源： PVInfoLink，平安证券研究所 2.2 HJT 电池 ： GW 级别招标开启 ， 国产设备 成为主流 异质结（ HJT） 电池是 N 型电池，是一种利用晶体硅（ c-Si）和非晶体硅（ -Si）薄膜制成的光伏电池。 HJT有望成为下一代 N 型电池的主流。 HJT电池具有更高的光电转换效率 、 更短 的工艺流程 、 更 低 的 衰减性 、更高的 双面率 、 薄片化等优势 。 1) 光电转换效率更高。 PERC电池转换效率为 22%-23%， HJT电池量产效率已经达到 24%-25%，理论效率更是高达 27%。 2) 工艺流程短。 相比 PERC 电池 7 步的核心工艺， HJT 电池核心工艺仅有 4 步。 智能制造 &电新 · 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 8 / 19 3) 衰减性 更 低。首先 HJT采用 N型电池， 不存在 LID 现象 ；其次 HJT电池表面沉积 TCO薄膜 ，没有绝缘层 ， 因此无表面带电机会 ， 因此不存在 PID（电势诱导衰减） 效应 。 4) 双面率更高。 HJT电池双面率可以达到 90%以上， PERC 一般为 75%。 5) 薄片化 。 PERC电池厚度约 170微米 ， HJT电池 目前主流厚度为 150微米 ， 未来仍有进一步下降空间。薄片化可以降低单片电池含硅成本。 6) 技术可拓展性强 。 HJT电池可以和大尺寸技术结合 ， 未来也有望与钙钛矿叠层技术结合 。 图表 5 异质结电池优势 资料来源： 摩尔光伏 ，平安证券研究所 NBB-HJT 效率突破 25%。 2020 年 11月 ， 在 2020年第十六届中国太阳级硅及光伏发电研讨会上 ，中威新能源 （通威成都线） 发布中威 HJT电池生产线效率 ：采用 9BB（ 9主栅） 的 HJT 电池效率已经突破 24%， 采用 NBB（无主栅）的 HJT电池效率已经突破 25%。 图表 6 中威 HJT太阳能电池生产线效率 资料来源：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，平安证券研究所 25%效率的 HJT产品 逐步到来 。 2020年 11月 ， 捷佳伟创和润阳集团签订 了战略合作框架，捷佳伟创宣布已经建立了 转换效率 23%-24%-25%的梯队化产品，可为市场客户提供个性化的设备解决 方案。我们预计， 25%转换效率的产品主要是高效 HJT产品 。 2020 年 HJT招标提速 。 2020 年 ， 由于 HJT 效率提升显著 ， 市场对于 HJT认可度逐步提高 ， 投建中试线 、 大试线的企业明显增多 ， 2020 年被称为异质结电池元年 。 2020 年下半年以来 ， 多个 HJT项目正式开启设备招标 。 智能制造 &电新 · 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 9 / 19 2019 年 ， 通威在成都 （和三峡资本合资成立中威公司开展） 和合肥分别建设了两条中试线 ， 吹响了国内电池 龙头 企业布局 HJT 电池的号角 。 2020 年 ， 两条中试线陆续发布 试验 数据 ， 显著提振了市场信心 。 2020 年 7 月，阿特斯宣布 250MW 的 HJT电池中试线项目开工 ， 随后开启设备招标 。 2020 年 8 月，安徽宣城经济开发区开启了 500MW 高效 HJT电池项目设备招标 。 2020 年 10 月， 通威股份招标了 1GW 大试线项目 ， 多家设备公司中标 。 2020 年 底至 2021 年初 ， 山煤集团、 东方日升 、 爱康均有望开启新一轮 HJT电池设备招标 。 HJT生产 流程 主要 包括制绒清洗、生长非晶硅薄膜 （ PECVD镀膜 ） 、双面镀 透明导电薄膜（ PVD或RPD 镀膜 ） 、金属化制程（丝网印刷）。 图表 7 HJT 电池工艺流程及对比分析 资料来源：摩尔光伏，平安证券研究所 近期 ， 国内 HJT电池中试线 、 大试线的 设备 招标中 ， 国产 HJT电池设备商捷佳伟创、迈为股份、理想万里晖、钧石等均有斩获。 图表 8 近期国内 HJT电池中 /大 试线设备招标情况 企业 产能 制绒清洗 PECVD PVD/RPD 丝网印刷 爱康科技 200MW 日本 YAC 应用材料 捷佳 RPD 应用材料 中威 （通威成都线） 200MW YAC、 捷佳 理想万里晖PECVD、 爱发科 Cat-CVD 新格拉斯 PVD、捷佳 RPD 应用材料 、 捷佳 通威合肥线 250MW YAC 迈为 冯阿登纳 迈为 安徽宣城 500MW YAC 迈为 、 理想万里晖 迈为 迈为 、 中辰昊 阿特斯 250MW YAC 迈为 迈为 迈为 通威股份 1GW YAC、 捷佳 迈为 、 理想万里晖 、 钧石 迈为 、 钧石 、 佰立恒 迈为 、 捷佳 资料来源：各公司公告、 solarzoom，平安证券研究所 从近期招标的 HJT项目来看 ，释放了两 点信号： 1） 电池企业方面， HJT技术路线获得越来越多电池厂认可 ， 开始出现 GW 级别的设备招标 ， 这对HJT 大规模量产意义重大 。 山煤、爱康、东方日升、钧石均有宣布 GW 级别的扩产计划 ， 2021年 有望 正式落地 。 智能制造 &电新 · 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 10 / 19 2） 设备企业方面，早期 HJT 产线多采用海外设备 ， 随着国产设备的不断成熟 ， 国产设备份额显著提升 。 在 通威股份 最近 1GW 的 4 条 招标 线中， 已经出现 纯 国产化的产线 。我们判断 ， 2021 年将出现 越来越多的纯国 产化的 HJT 产线 。 2.3 本章小结 2020 年，在大尺寸 +垂直一体化竞争加剧等因素推动下， PERC 产能再度大规模扩张。 PERC 电池片设备企业新签订单饱满， 2021 年业绩增长确定性较强。 然而 ， 从电池厂竞争格局来看，目前大尺寸（ 182&210）电池需求旺盛；中小尺寸（ 166 及以下）电池供过于求，竞争激烈。随着新投建的大尺寸产能陆续投产， 2021年 PERC电池产能过剩加剧（产能超过 200GW，需求约 150GW），电池价格承压，光伏电池厂将不得不转向下一代电池技术 异质结（ HJT）。 2020 年， NBB-HJT（ 无主栅）效率突破 25%，市场对于 HJT认可度显著提高，投建中试线企业明显增多。 2020年底，通威开启了 GW 级 HJT大试线建设， HJT大规模扩产在即。从已经招标的 HJT设备情况来看，海外设备 商基本出局，国产设备商成为主流。 三、 2021 年 展望：技术与格局未定，机遇与风险并存 3.1 HJT 招标进入 10GW 量级，国产设备商 “大练兵” 2020年 HJT扩产计划显著增多 。 2020年，国内 有 2-3GW 的 HJT设备招标， 但宣布进入 HJT领域并计划大规模扩产的公司数量 显著增多。 腾晖、爱康科技、山煤、东方日升、钧石、厦门神科、润阳光伏等 均计划建设 GW 级别的 HJT项目 。 2020 年 3月 ，中利集团 发布定增预案，计划募资 15.75亿元投产 1GW 异质结电池及组件、 1GW高效 TOPCON 电池及组件技改项目。实施主体为子公司腾晖光伏。 2020 年 3 月，爱康科技 定增募资，计划投资 15 亿元建设 1.32GW HJT电池及组件项目 。 2020 年 3 月， 阿特斯签约落户嘉兴秀洲高新区，规划建设 HJT电池中试线和组件产线 。 2020 年 5月，东方日升 2.5GW 异质结电池组件一期 500MW 项目已基本完成设备调试、 小批量生产 。 7 月， 东方日升 计划义乌、滁州各投产 5GW 高效电池组件，技术路线包含 HJT。 2020 年 8 月，山煤国际、 宁波齐贤企业管理咨询有限公司 计划合资成立山煤国际光电 ，规划10GW 异质结 项目 ，一期投 3GW。 2020 年 9 月，厦门神科 计划在上饶投建 2GW 异质结电池 。 2020 年 10 月 ，爱康科技 计划和泰兴市政府共同建设 6GW 高效异质结太阳能电池及高效组件项目。 2020 年 11 月 ，钧石能源 和舟山 市 政府签约，计划投资 80 亿元建设 10GW 异质结电池 。 2020 年 11 月 ， 润阳集团 计划投资 建设 30GW 的 PERC+和 5GW 的 HJT。 2021年 HJT招标将进入 10GW 量级 。 在效率提升的 同时 ， 单 GW 的 HJT整线设备造价 从 2019年8-10 亿元 ， 降低至 2020年 5亿元， 2021年有望降低至 4亿元 左右 。 HJT效率 迈过 25%（ NBB-HJT） ，