识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 33 Table_Page 深度分析 |机械设备 证券研究报告 Table_Title 光伏设备深度（二） 异质结（ HJT）： 一代工艺，一代设备 Table_Summary 核心观点： 异质结电池（ HJT）：产业化之路还有多远？ 光伏行业经历了 2015-2019 年的产能积累 ， PERC 电池逐渐取代传统 BSF电池占据主导 ， 但光伏电池的 高效之路并未终结，异质结（ HJT）电池正在快速从实验室走向产业化阶段。相较于传统的电池， HJT 电池具备几个 优点 ：（ 1） 采用 N 型硅片，少子寿命高，可以获得更高的开压，电池效率更高；（ 2）较低的功率温度系数， HJT 比普通晶硅电池 具备更高的 功率；（ 3）高稳定性，抗 PID 效应，无 LID 效应，首年衰减率降低 50%；（ 4）组件可以双面发电，要比单面的电站多发 10-20%的电量；（ 5）更薄、更轻，适用于更薄的硅片。 当前国内产能投放仍以试验线和小规模线为主，设备和材料成本导致 HJT 电池单瓦成本较高 ，装备国产和材料国产化是解决 HJT 产业化的重要路径 。 HJT 电池 ： 一代新 工艺及 催生 新设备需求 ， 镀膜 设备是最大增量 HJT 电池的制备包括四大工艺环节 ： 清洗制绒、非晶硅沉积、 TCO 膜制备、丝网印刷 ， 相对于过去 PERC 电池的工艺步骤更加简单。 但是由于其制备过程逐渐半导体化，对设备的要求更加严格。新工艺催生了新设备需求，其中 70-80%价值量的设备集中在非晶硅沉积的 PECVD 设备和 TCO 膜制备的 PVD（ RPD）上，镀膜设备是 HJT 电池制备过程中弹性最大的 品种。当前阶段单 GW 设备投资金额依然较高 ， 但是呈现出逐渐下降的趋势 。 设备国产化是 HJT 电池成本降本增效核心路径之一 HJT 电池成本 中设备折旧成本偏高， 2018 年底 ， 海外设备企业的全进口设备 ， 单 GW 投资金额达到了 8-10 亿元 ， 是传统 PERC 电池 的 3 倍左右 。设备国产化是未来 HJT 电池降本增效非常重要的一环 ， 国产设备主要通过两种路径降低成本 ：（ 1）降低设备单价；（ 2）提升设备单机产能。国产化的整线出炉后， HJT 设备投资环节总金额有望下降 50%左右 。 投资建议： HJT 电池正在从实验室走向产业化坦途，在 HJT 产业化过程中，装备国产化和材料国产化是重中之重 。随着国产设备和材料取得突破， HJT的性价比优势会逐步显现，带来下游产能的加速迭代。国产设备在此过程中，扮演着非常重要的降本重任，会显著受益于 HJT 电池的产能迭代和国产化进程。 我们建议关注在 HJT 电池核心制程段有产品布局的国产设备企业，重点关注捷佳伟创和迈为股份 ，同时也积极关注上游硅片制造端的设备企业晶盛机电。 风险提示： PERC 电池价格下行影响下游资本开支计划；行业竞争激烈导致价格下降毛利率下降；企业 HJT 产品进度和品质不及预期； 下游对 HJT投资低于预期。 Table_Grade 行业评级 买入 前次评级 买入 报告日期 2019-08-26 Table_PicQuote 相对市场表现 Table_Author 分析师： 罗立波 SAC 执证号： S0260513050002 021-60750636 luolibogf 分析师： 代川 SAC 执证号： S0260517080007 SFC CE No. BOS186 021-60750615 daichuangf 分析师： 王珂 SAC 执证号： S0260517080006 021-60750636 gfwangkegf 请注意，罗立波 ,王珂并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。 Table_DocReport 相关研究： 广发机械“传道”系列之七 :基于 PB-ROE 模型探讨工程机械龙头估值 2019-08-25 机械设备行业 :从工艺角度看PERC 电池设备的投资机会 2019-02-17 机械设备行业 :光伏电池“效率革命”，工艺迭代催生装备需求 2018-12-27 Table_Contacts -17%-9%-1%7%15%24%08/18 10/18 12/18 02/19 04/19 06/19机械设备 沪深 300识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 33 Table_PageText 深度分析 |机械设备Table_impcom 重点公司估值和财务分析表 股票简称 股票代码 货币 最新 最近 评级 合理价值 EPS(元 ) PE(x) EV/EBITDA(x) ROE(%) 收盘价 报告日期 （元 /股） 2019E 2020E 2019E 2020E 2019E 2020E 2019E 2020E 迈为股份 300751 CNY 155.00 2019/08/25 买入 151.00 5.38 7.47 28.81 20.75 25.70 18.74 19.7 21.5 捷佳伟创 300724 CNY 31.93 2019/07/12 买入 35.91 1.33 1.79 24.00 17.84 20.07 14.58 16.1 17.7 晶盛机电 300316 CNY 14.08 2019/07/12 买入 13.25 0.53 0.63 26.57 22.35 18.74 15.81 14.4 14.6 数据来源： Wind、广发证券发展研究中心 备注 ：表中估值指标按照最新收盘价计算 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 33 Table_PageText 深度分析 |机械设备目录索引 一、异质结电池（ HJT）：产业化之路还有多远？ . 6 1.1 PERC 产能快速累积，高效电池之路从未停息 . 6 1.2 从实验室走向产业化， HJT 逐步打破效率神话 . 8 1.3 异质结（ HJT）产业化：高效率和低成本如何演化？ . 11 二、异质结电池的核心工艺及设备需求 . 16 2.1 HJT 电池的三大核心工艺流程 . 16 2.2 HJT 设备成本结构：镀膜环节是边际增量 . 21 三、国内装备公司承载降本重任，未来受益显 著 . 24 3.1 捷佳伟创：具备整线化的设备制造商 . 24 3.2 迈为股份：从丝网到镀膜，实现新的跨越 . 28 四、投资建议及风险提示 . 31 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 33 Table_PageText 深度分析 |机械设备图表索引 图 1：国内光伏行业产能累积曲线（ GW） . 6 图 2：晶盛机电和捷佳伟创历年来收入情况（亿元） . 7 图 3：光伏高效电池的技术发展路径 . 7 图 4：光伏高效电池的转换效率提升路径 . 8 图 5： HJT 技术发展历程 . 9 图 6：国内外 HJT 电池效率现状（ %） . 9 图 7： 2018 年底 HJT 电池的单瓦成本结构体系 . 13 图 8： 2018 年底 PERC 电池的单瓦成本结构体系 . 13 图 9：未来 HJT 电池降低成本的路径 . 14 图 10： HJT 电池降本提效路线 . 14 图 11： HJT 电池结构和 BSF/PERC 的对比 . 16 图 12： HJT 电池结构 . 16 图 13： HJT 电池工艺、方法、目标及设备供应商 . 17 图 14： HJT 电池清洗方法对比 . 18 图 15： RCA 方案和臭氧方案的对比 . 18 图 16： RCA 清洗和臭氧清洗的成本对比 . 18 图 17： HJT 电池 TCO 技术对比 . 20 图 18：当前 HJT 电池单 GW 核心环节成本 . 22 图 19：捷佳伟创营收规模及净利润规模 . 26 图 20：捷佳伟创营收结构（亿元） . 26 图 21：捷佳伟创营收份地区（亿元） . 26 图 22：捷佳伟创订单规模预测及市场份额测算 . 27 图 23：捷佳伟创存货（亿元）占期末在手订单的比例 . 27 图 24：捷佳伟创预收款（亿元）占期末订单的比例 . 27 图 25：迈为股份成套设备产品 . 28 图 26：迈为股份成套设备产品 . 29 图 27：迈为股份营收及净利润水平（百万元） . 29 图 28：迈为股份营收结构（亿元） . 30 图 29：迈为股份营收地区分布（亿元） . 30 表 1： SiO 钝化层 HJT 电池研究进展 . 10 表 2： HDT 双面电池技术预计增益（ %） . 10 表 3： HJT 电池相比于其他类型电池的比较 . 11 表 4：国内 HJT 电池生产线情况 . 11 表 5：国内 HJT 电池生产线情况 . 12 表 6： HJT 电池的优越性 . 13 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 33 Table_PageText 深度分析 |机械设备表 7： PECVD 和 HWCVD 的对比 . 19 表 8：海外重点公司设备选型及设备参数 . 19 表 9：全球重点 TCO 制备设备企业技术路线及选型 . 20 表 10：东方日升 2.5GW 高效电池的设备采购明细 . 21 表 11：重点的设备公司产出效率水平和价格水平 . 22 表 12： HJT 领域全球重点的设备公司 . 24 表 13：捷佳伟创在电池片设备中的布局 . 24 表 14： 捷佳伟创可提供的设备 . 25 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 33 Table_PageText 深度分析 |机械设备一、异质结电池 （ HJT） ：产业化之路还有多远？ 1.1 PERC 产能快速 累积，高效电池之路从未停息 光伏行业在国内经过了 10多年的发展历程 ， 产能的迭代历史是一部生动的 技术迭代史，单晶替代多晶， PERC取代 AL-BSF， 10年间行业风起云涌 ， 潮起潮落 。 从 2015年后开始 ， 随着单晶相对于多晶的优势逐渐胜出后 ， P型 PERC电池产能快速累积 ，从 2015年的不到 10GW， 发展到 2019年 ， 累积产能有望 超过 100GW。当前行业最主流的技术路线和主要新增产能都以 PERC为主 。 效率是太阳能电池重中之重， P型 PERC电池目前占领市场。太阳能电池的光电转换效率是输出功率和太阳光入射功率之比， 主要取决于开路电压 Voc、短路电流 Jsc和填充因子 FF。光电转化效率对于太阳能电池来说是最重要的指标之一，提高光电转换效率、降低生产成本是光伏产业永恒的主题。由于成本优势和相对较高的效率，当前光伏产业关注的热点是基于 p型硅片的钝化发射极及背面电池 (PERC)。 图 1： 国内光伏行业产能累积曲线 （ GW） 数据来源： 中国 光伏行业协会 ， 广发证券发展研究中心 2015-2019年 ， 也是 PERC产能快速迭代的阶段 ， 整个设备链条中 ， 单晶链条的设备公司都充分受益 ， 以晶盛机电和捷佳伟创为例 ， 2015年后 ，两家企业营业收入快速增长，每年复合增速都是在 30%以上 。由于光伏行业长期的“百家争鸣”，技术路线的迭代和升级长期存在，行业运行到 2019年 ， PERC电池产能占总产能的比例达到 60%以上时 ， 市场开始酝酿新的变化 。 由于成本的限制，目前能够量产的电池主要是 P型电池。 相较于 P型而言， N型电池的好处是有极大的提升效率的潜能，但目前的主要问题是成本较高，无法实现大规模量产。但未来技术进步降低成本后， N型电池很可能接棒 PERC电池的发展，成为下一个行业扩产的方向 ， 在这样的背景下 ， HJT电池 逐渐 走入了新技术方向视野 。 0204060801001201401601802013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023EBSF产能 PERC产能 其他高效产能识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 33 Table_PageText 深度分析 |机械设备图 2： 晶盛机电 和捷佳伟创历年来收入情况 （亿元） 数据来源： Wind， 广发证券发展研究中心 图 3：光伏高效电池的技术发展路径 数据来源：广发证券发展研究中心 0.005.0010.0015.0020.0025.0030.002009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018晶盛机电 捷佳伟创识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 33 Table_PageText 深度分析 |机械设备图 4：光伏高效电池的 转换 效率提升路径 数据来源： 根据 光伏前沿 微信公众号信息整理 ， 广发证券发展研究中心 1.2 从实验室 走向 产业化， HJT 逐步打破效率 神话 HJT电池的高效之路。 早在 1985 年，美国科学家 Yablonovitch 等就指出，理想的太阳电池应该具有双异质结结构，即禁带宽度较小的吸收层材料夹在两个不同掺杂类型的宽禁带材料之间，该结构易在吸收层材料中获得较大的准费米能级分裂；如果异质结界面能被很好地钝化，该结构电池将可获得较高的电压和效率。 HJT电池是这种设想成功的典范。 HJT电池的发展历程： 与 PERC的崛起之路类似， HJT电池的发展同样经历了产业萌芽期、实验室阶段、初步的商业化阶段和逐步的产业化阶段。自 1974年 Walter Fuhs首次提出 a-SI和晶体硅融合的 HJT结构起，到三洋获得专利，在到 2010年三洋核心专利过期，技术垄断终于打破，到目前 HJT电池获得机遇有望成为产业主流， HJT的研究和商业化产业化探索也已经经历了四十多年。技术从实验室到工厂生产，经历了无数次的改进和提升效率降低成本的探索，目前终于成为高效电池未来发展方向。 目前 HJT的实验室以及产业化效率： HJT电池效率再创新高。 2017年 8月，日本的Kaneka公司以 26.63%的效率创造了商用晶体硅太阳能电池的最高效率记录 . 这种显著的转换效率是通过在异质结电池结构上添加一个交叉回触 (IBC)电池结构实现的。这一技术融合也是之前世界纪录 Kaneka在 9月份实现的 26.33%的电池效率的基础。 生产上， 目前各公司产业化生产线和试点线的 HJT电池效率也不断突破，能够达到 23%甚至 24%以上。 18.80%19.80%23.03%23.95% 24.20%25.60% 26.10%26.63%17%19%21%23%25%27%29%多晶 BSF 单晶 BSF PERT PERC TOPCon HJT IBC HBC光伏电池效率升级识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 33 Table_PageText 深度分析 |机械设备图 5： HJT技术发展历程 数据来源： TaiyangNews，广发证券发展研究中心 图 6：国内外 HJT电池效率现状 （ %） 数据来源： TaiyangNews，广发证券发展研究中心 HJT电池则很有可能成为下一次技术革新的主流。 相比之下， HJT电池效率更高，双面性更好，是高效电池技术发展的未来。到目前， SiO钝化的 HJT电池已经发展到第五代，效率已经达到 25%以上。生产上一些光伏制造商以及设备供应商已经建立试点线，或在积极自主研发生产设备，或在研发上持续发力获得成果已经实现量产，如东方日升。 24.32 24.2 24.224.1 2423.923.7 23.723.523 23 2322.822.3 22.22121.52222.52323.52424.5识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 33 Table_PageText 深度分析 |机械设备表 1： SiO 钝化层 HJT 电池研究进展 Gen Jsc Voc FF Eff mA/cm2 mV % % Gen1 38.4 690.8 82.1 21.8 Gen2 40.6 689.1 81.1 23.0 Gen3 41.1 703.2 82.5 24.0 Gen4 41.5 715.1 82.1 24.4 Gen5 42.1 718 83.2 25.13 数据来源： TaiyangNews， 广发证券发展研究中心 为什么 HJT电池能快速产业化 ？ 相较于 PERC电池而言 ，有那些优势？ HJT电池有无可比拟的优越性： HJT电池高效、无 PID（光衰效应）、 LeTID： HJT电池独有的带本征薄层的异质结结构 , 在 p-n结成结的同时完成了单晶硅的表面钝化 , 使得开路电压 Voc>740mv, 提升效率。并且低缺陷化的钝化层及高导电率的金属电极大大降低了表面、界面漏电流 , 同时提高了电池效率。 TCO层高透电率及正面非晶硅层提高光的吸收。与此同时，异质结电池的光照稳定性好 , 理论研究表明非晶硅薄膜 / 晶态硅异质结中的非晶硅薄膜没有发现光衰效应和电位诱发衰减（常规电池组件的玻璃 中的电子迁移到电池片表面发生相互作用） HJT电池的温度稳定性好。 在发电性能方面， HJT电池的温度系数低， 约为常规晶体硅电池的一半仅为 -0.235%，温度升高时输出功率影响小，高温时发电量增益大；高温环境下 HJT电池发电量比传统电池可增加 6-10%。 通常来说， 320w的组件在 60°的工作环境下， HJT比普通晶硅电池多 15W的功率。 HJT电池具有双面发电特性，正反面受光后都能发电， 封装成双面电池组件后年平均发电量比单面电池组件多出 10% 以上。 HJT电池背面可以增加 10%-20%发电量，双面综合发电效率可以达到 25%-28%。且双面电池技术可以在各种环境下提供更高的经济收益，其中以反射涂层地面和雪地最为突出，预计增益能达到 25%。 表 2： HDT 双面电池技术预计增益（ %） 反射面 水面 草地 水泥地 反射涂层地面 黄沙地 雪地 预计背面辐照 8 8 20 30 20 30 预计增益 6 6 15 25 15 25 数据来源：钧石能源，广发证券发展研究中心 可以使用 超薄硅片工艺 ：普通硅片厚度约为 180微米，而 HJT电池厚度仅为 90微米，是普通硅片的一半。 更薄、更轻，适用于更薄的硅片且 硅片厚度薄可以节约材料成本。 HJT工艺精简，仅需 4步完成制备。 与其他高效电池相比， HJT电池整体制备流程十