新技术的超额收益为市场份额降本是异质结自救的唯一出路

备、布局领先的异质结组件厂、积累深厚的一体化厂商、转光胶膜厂商，相关标的：迈为股份、罗博特科、东威科技、苏大维格、芯碁微装、东方日升、隆基股份、通威股份、赛伍技术。风险提示：新技术发展进度不及预期、下游需求不及预期，行业竞争加剧、原材料价格波动。内容目录1、如何看待新技术的溢价 52、迎来转机的异质结降本 8金属化：银包铜持续推进，铜电镀异军突起 8微晶：明确且加速的提效路径 16封装材料增效降本：光转胶高阻水封边胶 17持续推进的靶材低铟与设备降本 193、投资建议 234、风险提示 23图表目录图表1：光伏电池效率提升路径 5图表2：各类电池平均转换效率变化趋势 5图表3：不同情况下组件价格对项目的敏感性分析 5图表4：组件与PERC组件价格走势（元） 6图表5：与PERC成本逐渐趋同（元） 7图表6：成为当下扩产主流） 7图表7：各居高不下的组件价格（元) 7图表8：异质结对比其他电池优势 8图表9：电池银浆消耗量变化（mg/片） 8图表10：当前主流电池金属化成本对比（) 8图表11：银包铜粉体制备及结构示意图 9图表12：随着主栅宽度减小电池功率损失降低 9图表13：细栅缩短电流传导距离降低电池片隐裂风险 9图表14：0BB焊接方式对比 10图表15：光伏领域银资源耗量占比 10图表16：铜与银现货价格走势（元10图表17：铜栅线对比银栅线优势 11图表18：电镀电极与丝印电与的接触对比 11图表19：各金属化成本方案对比（） 11图表20：异质结电镀工艺流程图 12图表21：异质结电镀工艺设计 12图表22：泛半导体主要光刻技术分类 13图表23：直写光刻、接触式光刻以及投影式光刻示意图 13图表24：两种图形化曝光方案总结 14图表25：垂直电镀原理图 15图表26：水平电镀原理图 15图表27：罗博特科异质结电镀方案设备示意图 15图表28：双面微晶异质结电池结构图 16图表29：原理图 17图表30：转光膜作用原理 17图表31：不同胶膜的组件功率衰减 18图表32：转光膜发电增益 18图表33：赛伍技术异质结双玻组件密封方案 18图表34：镀膜方式对比 19图表35：铟价格走势（元/kg） 20图表36：低铟叠层方案性能指标对比 20图表37：迈为异结靶材单耗改善趋势 20图表38：电池片单位产能设备投资额（亿） 21图表39：各方案光伏电池生产成本对比（） 21图表40：各方案光伏组件生产成本对比（） 221、如何看待新技术的溢价对于光伏行业而言，降本与提效是永恒的发展主线与目标。而在上一轮技术升级中成为PERC型电池的转换效率已接近24%P型电池的成熟也让厂商之间的竞争更加偏向xBC、异质结也Perc图表光伏电池效率提升路径 图表各类电池平均转换效率变化趋势界面钝化电极优化界面钝化电极优化提高内建电场异质结电池IBC电池MWT电池PERL电池PERT电池PERC电池传统Al-BSF电池本体替换

优化入射光利用率

26.5026.00

PERC TOPCON XBC 面化双面电池N 面化双面电池NP硅 硅片 片 25.0024.5024.00HBC电池HITHBC电池HIT电池HJT电池23.00

2022 2023 2024 2025 2027 2030CPIATOPCon等新TOPCon组件出货以双面组件、应用在集中式N年的经营周期PERC的提升可能更集中于效率和抗组件的情况下，TOPCon组件由于其转换效率高、双面率高、抗衰减程度好等优势而对Perc3%以上，即便不考虑组件功率提升带来的BOS0.5pct一致的假设TOPConPERC5.59%-12.59%。图表3：不同情况下组件价格对项目irr的敏感性分析PERC组件 TOPCON(只考虑抗衰减提升） TOPCON（考虑所有增益）7.207.006.806.606.406.206.001.34 1.37 1.4 1.43 1.46 1.49 1.52PVsyst、坎德拉光伏、产业金融研究院PV20227双面组件至今，TOPCon目前实际的溢价表现偏离了其发电增益的价值所在。我们认为这样的偏离是多种因素综合后的结果：图表4：TOPCon组件与PERC组件价格走势（元/W）TOPCon双玻组件 双面双玻单晶PERC组件 价差比例2.121.91.81.71.61.51.41.31.2

10.009.008.007.006.005.004.003.002.001.000.00 PVinfolink首先需要明确，当下的技术变革不足以抵抗供应链整体供过于求的大趋势变化，“买方市场”的格局仍然确立。即便仍处于技术升级的初期，但我们认为本轮变化与上BASFPERCPERCBASF2个pct21%PERC的成熟稳定让行业当下处于“TOPCon首选，但并非必选”的境地；除了TOPCon的溢价表现；降本得足够迅速电池片单瓦非硅成本高出43分钱，而且目前具备出货能力的大多是一体TOPCon与PERC的差异也仅在3分钱左右，因此即便当前溢价未能达到理想的上限值，但厂商们也能接受在合理的利润空间下为市占率而出货。图表5：TOPCon与PERC成本逐渐趋同（元/W）PERC非硅成本 TOPCON非硅成本 PERC电池成本TOPCON电池成本 PERC组件成本 TOPCon组件成本1.10.90.70.50.30.1-0.1PVinfolink、solarzoom

硅片一体化 电池一体化0.29TOPCon在组件终端1毛钱。即便异质结有着更高的转换效率上限，低温性能以及双面性也6%左右的发电量提升可能会给异质结带来更高的“溢价上TOPCon必须通过成本端的改善才能拥有与其他技术产品在利润与市占率之间博弈的资格，更合理的价格与发电增益平衡点才是异质结得以杀出重围的关键。图表成为当下扩产主流图表各居高不下的组件价格（元/W)TOPCon100080060040020002021 2022 2023E 2024E 2025E 2026ETOPCon双玻组件 双面双玻单晶PERC组件异质结双玻组件2.42.221.81.61.41.2PVPV2、迎来转机的异质结降本回到本轮技术迭代的最初时期，无论是产业链还是资本市场，对于性能天花板高、良率好、降本路径清晰的异质结都存在更多的青睐与偏向，但后续技术突破的缓慢以及TOPCon成为主流扩产方向都让市场对于异质结的预期差不断缩小。然而出于异质化竞争、技术再迭代顺滑的追求，多年来还是有部分玩家坚持着对异质结的追求，而当下产业链在微晶、金属化降本、去铟化等领域取得的技术进展与边际变化有望让异质结实现显著降本，产业化大规模落地重新出现转机。图表8：异质结对比其他电池优势HJT常规单晶常规多晶单晶Perc黑硅多晶N-pert/TopconIBC量产效率25%+20.5%18.7%23%~23.5%20.8%24.5%+24.5%+双面率>90%0%0%>60%>60%>80%0%LID0%1%/年1%/年1%/年4%/年0%0%LEID无有有有有有有温度系数-0.25%-0.42%-0.45%-0.37%-0.39%-0.35%-0.35%工艺步骤4668~10811~1220弱光响应高低低低低高高solarzoom金属化：银包铜持续推进，铜电镀异军突起异质结由于其250TOPCon相差最大的环节。图表电池银浆消耗量变化（mg/片） 图表10：当前主流电池金属化成本对比（元/W)120100

PERC正面银浆 PERC背面银浆TOPCON双面银浆 双面银浆2022 2023E 2024E 2025E 2027E 2030E

0.10

PERC金属化成本TOPCon金属化成本HJT金属化成本CPIA solarzoom0B沉积在铜粉表面制成银包铜粉，50%-70%的银包铜粉体，远期量产目标将银含30%0.1%图表11：银包铜粉体制备及结构示意图资料来源：《高可靠性银包铜粉体技术特性与制备工艺》、产业金融研究院0BB0BB（16栅以上）0BB的设计降低了银浆耗量，只剩下副栅也无需担心浆料膨胀系数不同带来的安全隐患，取消主栅的方案降低了遮光面积、减短了电流传输距离，理论上还具有提高效率的效果。图表12：随着主栅宽度减小电池功率损失降低 图表13：细栅缩短电流传导距离降低电池片隐裂风险资料来源：《无主栅太阳电池多线串接技术研究》、产业金融研究院

《无主栅技术在传统晶硅电池封装中的研究进展》、产业金融研究院0BBTCO膜上对于结合SWCT方案，并且在金属化环节的降本取得显著进步，我们认为，技术难度相对较低但经济性高的“0BB+银包铜”方案有望成为短期异质结已量产或新量产产线的降本首选路线。图表14：0BB焊接方式对比方案介绍优势劣势主要厂商产业化进度SmartWire利用铜丝复合膜将电池片串接好后通过层压实现焊带与电池片合金化贴合度高、不易脱栅需要先制作复合膜，工艺复杂梅耶博格受限于专利与高成本推广进度较慢点胶使用UV灯点胶等粘合剂将焊带固化在电池片后通过层压实现合金化工艺简易，材料消耗相对较少结合力可能出现不足影响产品良率牛今年一季度东方日升4GW产线首批0BB电池下线焊接+点胶先将焊带焊接在电池片上，再利用点胶加固后层压合金化焊带与电池片的结合力好焊接难度大、点胶精度要求高迈为、华晟华晟下半年有望实现0BB量产资料来源：光伏盒子、公司官网、各公司专利（CN101425546A、CN114765229A等）、产业金融研究院然而随着光伏装机量的持续增长，每年在光伏领域消耗的银资源也随之提升，根据我们20301.6TW2-3%202250.58%。出于供应链安全以及极致降本的追求，彻底无银化的铜电镀方案被认为是异质结金属化降本的最终答案。图表15：光伏领域银资源耗量占比 图表16：铜与银现货价格走势（元光伏领域银耗量（吨） 全球银产量（吨光伏领域银资源消耗占比4000020000100000

60%50%40%30%20%10%0%

8,0006,0002,0000

银现货 铜现货（右轴）

1008060402002018-01-022018-04-232018-01-022018-04-232018-08-062018-11-232019-03-142019-07-012019-10-172020-02-052020-05-212020-09-022020-12-212021-04-092021-07-262021-11-122022-03-022022-06-202022-09-292023-01-172023-05-10CPIA 生意社纯铜与纯银的导电性处于同一数量级，相比银浆混入玻璃粉、铝等其他物质影响了其纯金属的导电性，铜栅线的纯铜将会有更好的导电性能，而且由于电镀工艺的成熟，电镀10-1530微米相比，减少了由于栅线遮光带来的光学损失，综合电学、光学的综合优势，预计铜电镀对比银浆可提升0.5%镀的规格不高，材料与设备降本路径较为清晰，随着量产效率与良率的提升以及设备材料国产化率持续提高，铜电镀有望呈现全方位的成本优势。银栅线铜栅线图表17：铜栅线对比银栅线优势 图表18：电镀电极与丝印电极与的接触对比银栅线铜栅线直接材料成本低银：约6000元/kg铜：约60元/kg降低遮光面积，栅线宽度栅线宽度栅线高宽比高30-40μm15-40μm电阻率低3-10μΩ·cm1.7μΩ·cm低温工艺满足满足效率提升0.2%-0.5%资料来源：《铜栅线高效异质结技术》、产业金融研究院 《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》、产业金融研究院图表19：各金属化成本方案对比（元/W）传统低温银浆0BB+银包铜铜栅线铜栅线(2025)电池效率25.20%25.50%26%26.50%浆料成本（元/W）0.1230.08100辅材成本（元/W）000.070.05油墨0.020.015镀铜添加剂0.020.015镀锡添加剂0.0150.01化学药品0.0150.01设备折旧（元/W）0.01140.01140.01900.0124设备价格（万元/GW）60006000100006500折旧年限5555其他费用（元/W）0.0050.0050.0050.005合计成本（元/W）0.1390.0970.0940.067CPIA、solarzoom、产业金融研究院TCOTCO领域已有十分成熟以及精密的应用，但对于光伏电池片而言，铜电镀的精密度要求相对较低，而更注重量产效率与成本，因此近年来异质结铜电镀各工序的零部件、设备、材料都在为大规图表20：异质结电镀工艺流程图资料来源：产业金融研究院TCOSunDrive联合开发的无种子层方案均已进入测试验证阶段，我们认为目前异质结铜电镀量产的主要矛盾不在于种子层制备环节，且后续该环节还存在较为清晰的降本优化路径，铜电镀落地的技术瓶颈可能更多集中于后面的图形化与铜电镀环节。图表21：异质结电镀工艺设计资料来源：《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》、产业金融研究院LDI喷墨打印；（3）激光开槽，但结合成本、薄膜电池特性等因素考虑，目前光刻路线更适用于异质结铜电镀量产，其中投影式光刻与接触式光刻需要使用耗材掩膜完成曝光，LDI的直写方式则无需要掩膜辅助。图表22：泛半导体主要光刻技术分类芯碁微装招股说明书、产业金融研究院有一定粘性且会流动，湿膜的底部和侧面沟槽难以做得特别平整，国内外各大厂商都在不断测试适配自己设备的油墨配方。接触式耗材属性也加剧成本负担，接触式光刻因此被逐步弃用，投影式光刻与LDI直写成为当下并驾齐驱的两种技术。图表23：直写光刻、接触式光刻以及投影式光刻示意图芯碁微装招股说明书LDICAM软件把设计好的电路图形转化成空间光调制器的图像生成程序，激光光束通过空间光调制器，生成的图像经过光学成像系统投射到涂有感光材料的基板上，在基板上完成图形曝光，精度高且不需要掩膜和底片，在异质结铜电镀产业化进度较快，从去年下半年开始就有多家厂商反馈试验测试结果良好，能将铜栅线宽度做1μm的精细尺寸，LDI设备龙头厂商芯碁22Q4已有LDI设备出货，但随着产业化由试验线向中试线推进，LDI曝光效率受限于能量密度、数据调变、机械机构速度而10μm，万片/LDI无论是增加激光头数量或者提高激光头直写速度的方案都对成本和良率提出更高的要求，且距离量产仍有一段距离。在此背景下，投影式光刻有望成为图形化方案权衡精度与效率下的最优解。与接触式光刻相比，投影式光刻在掩膜版与光刻胶之间采用了具有缩小倍率的投影成像物镜，可以使成像比例更加精细，同时由于掩模版与光刻胶距离较远，污染问题也将得到缓解，掩膜使用寿命也能相应增加。在投影式光刻中，由于光学系统精度要求比半导体或天文望远镜低，设备零部件可实现全面国产化，关键部件镜头的成本也相对较低，还能通过调整掩模版和光学系统实现一次曝光多片，从量产角度更加适合异质结领域的铜电镀，龙头苏大维格在今年下半年有望开始交付相关设备，并已从光源、镜头、掩膜等方面实现降本。优势劣势代表公司产业进度投影式光刻优势劣势代表公司产业进度投影式光刻掩模版使用寿命延长、生产效率高光源、镜头等光学系统辅材零部件成本高，掩膜需更换苏大维格对镜头、镜片、光源、掩膜进行国产化实现降本，下半年加速导入光伏电池客户激光直写LDI精度高、无需使用掩膜量产节拍提升难度较大芯碁微装量产机型发往光伏龙头，持续推进量产效率提升芯碁微装招股说明书、公司公告、产业金融研究院最后的电镀部分原理简单：将图形化处理后的硅片与铜板分别作为阴极、阳极，一起放置在带有铜离子的电镀液中，利用通电后发生的电解反应让铜离子在阴极处还原，还原后的铜附着在画好的栅线处形成铜栅线；但却是目前量产难度最高的环节。与传统600-1600厚度的PCB。在领域发展成熟的垂直电镀目前在异质结领域的产业化进度也最为领先，垂直电PCB领域成为主流电镀方式，工艺与设备已非常成熟，但由于垂直电镀需要人工用夹具将电池片夹龙头大厂对于设备进行改良提升。而为了解决产能效率的瓶颈，产业链内的设备厂商、曾经在领域被冷落的水平电镀被捷得宝等厂商尝试在异质结领域应用电镀，水平电镀无需人工上片因此能提高自动化水平与产出效率，但电池片与导电滚轮的不连续接触会导致断栅、接触不良等问题，方案的整体成熟度仍不及垂直电镀。图表25：垂直电镀原理图 图表26：水平电镀原理图VDI电镀方案也在快速导入异质结的铜电镀领域。该方案将电池片用机械手插入阴极导电结构的导电支架上，底部用导电夹爪固定，待阳极置于电镀槽后，将阴极结构自上而下插入阳极结构，使电池片所在的阴极支撑单元位于两个阳极板组件之间，接入电源、导入电镀液后完成电镀。这种插片式方案针对了异质结铜电镀的众多痛点，电池片的机械手上下料提高了自动化率与量产效率，底部固定的导电爪具有弹性降低碎片率，电池片位于两块阳极板之间的设计可支持双面电镀DI14000整片002%，且设备占地面积小，方案整体优势突出。公司目前已与国电投就该电镀方案达成战略合作，有望从试验线走出、成为成熟的大规模量产方案。图表27：罗博特科异质结电镀方案设备示意图CN115613106A我们认为，“降维打击，追求产能”是铜电镀在异质结领域导入的主旋律。铜电镀在半导体领域应用多年，成熟的材料、设备、工艺对于光伏级的铜电镀已是“性能溢出”，目前油墨配方、显影剂、光源波长能量等材料难题已得到缓解，电镀药液的成本也已大幅降低，虽然图形化与电镀环节工艺、设备的解决方案都尚未明确，但产业链从试验线204年下半年铜电镀有望在异质结领域实现产业落地。微晶：明确且加速的提效路径NN型掺P型掺杂非晶硅来形成PN结。虽然优异的钝化效果使异质结具有较高的开路电压，但由于非晶硅的带隙较窄使得其光学利用率偏低，导致短路电流较低，最终影响其转换效率表现。针对由非晶硅导致的光学损失问题，产业链主流选择通过用微晶代替非晶的方案进行升级。与非晶硅相比，微晶的光学带隙宽且连续可调，吸收的光谱范围也更大，同时结晶硅晶粒的存在能通过电池片不同位置的选择性掺杂实现电导性提升、接触电阻降低，微晶方案的导入从光学、电学两方面积极影响着电池片的转换效率。图表28：双面微晶（c-Si）异质结电池结构图《用13.56MHz射频技术实现规模量产的高效异质结太阳电池的研究》N0.5%，而难度较大的P层而言，微晶硅薄膜通常需要在高氢稀释的条件下制备，但随着氢稀释比例增大薄膜的沉积速度也会出现下降，最终影响薄膜质RF-PECVDVHF-PECVD、Cat-CVDPECVD，在低真空条件下，利用硅烷气体，通过射频电场而产生辉光发电形成等离子体增强化学反应、完成沉积，主要的区别20-100Mhz方案已具备量产使用的条件。RFCat-CVD则是完全不同的沉积方式，它利用高温钨丝分解反应气体（硅烷、氢气等），使反应产物沉积在硅片上，高温钨丝可以让硅烷充分分解，沉积速率很快，但仍存在均匀性不足且成本高等问题。图表29：PECVD原理图资料来源：全球光伏公众号、产业金融研究院PECVD0.4-0.5个1个%封装材料增效降本：光转胶膜+高阻水封边胶基团更容易遭受紫外辐照而被破坏，使得原有硅表面产生缺陷，与其他电池技术相比，在紫外线照射下的异质结EPEEPE，UV（380nm膜层和非晶硅膜层吸收紫外线降低电池电流的问题，克服了易衰减难题；短波转换成长波以后，异质结电池对于长波蓝光的吸收性也更好，继而能够进一步提升发电功率和可靠性。图表30：转光膜作用原理PVtech从组件端的发电功率和效率提升来看，根据赛伍技术测试，光转膜理论转换效率可达95%，使得组件端的功率增益达到1.5%-2%，在阳光直接暴晒的情况下，光转膜仍可实现90%（1年的效率衰减仅为0.04%，折算到502%66*2片组件进行测算，我们预计12-14W1.8-2%目前，赛伍技术的光转膜已稳定批量出货华晟、明阳、爱康三家企业，同时在测厂家在POEEPE、TPO图表31：不同胶膜的组件功率衰减 图表32：转光膜发电增益赛伍术公号 赛伍术公号除了封装胶膜的技术创新以外，其他封装材料也有望为异质结降本做出贡献。针对异质传统硅胶的方案。丁基胶作为当前异质结组件封装主要胶黏剂，30%1GW组件1800万元，赛伍技术高阻水封边胶（SW-4G阻水密封胶）图表33：赛伍技术异质结双玻组件密封方案 资料来源：赛伍技术官网、产业金融研究院持续推进的靶材低铟与设备降本图表34：TCO镀膜方式对比

在异质结正反面TCOTCO薄膜沉积方式主要有磁控溅射与离子反应镀膜D/微晶硅薄膜的轰击，能提升电池效率，具有更大的产业化潜力，两种路径在原理、镀膜方式、效率等方面都存在差异，但在靶材（ITO、上都对铟金属有着较高依赖。方案介绍优势劣势主要厂商靶材PVD采用直流磁控溅射的方式，氩气离子在电场与磁场引导下达到靶材上，将靶材溅射到沉底上制备薄膜，可采用自下而上或自上而下的结构。制，工艺稳定，方案成熟，设备价格便宜离子轰击对薄迈为、钧石、理想万里晖ITO、ICO、SCOTRPD使用等离子体经磁场偏转后轰击到IWO靶材料上，等离子束将靶材轰击出来，升华后沉积薄膜，结构为自下而上低离子体轰击损失，电池效率高0.2%-0.3%设备价格高捷佳伟创IWO、ICOCPIA150080%的铟用于制作靶材、应用在平板显示的沉积镀膜，10%1800吨GW异2060%进行测算，当前异质0.040.019GW级突GW图表35：铟价格走势（元/kg）精铟-平均价 粗铟-平均价250020001500100050002020-08-17 2021-08-17 2022-08-17 2023-08-1SMM根据异质结设备龙头迈为股份公布的“降铟三部曲”方案，当前产业链从设备、薄膜工TCO镀膜过程中，当前各种设备与工艺对于靶材的利用率都相对有限，无法精确沉积在表面而产生废料导致了铟资源的浪费。因此，从利用率角度出发，需要厂商持续优化设备以及推进规模化的铟回收，以100%铟基靶材的理论20mg/W13.5mg/W，在清晰、有效的单耗降低技术路径指引下，预计2023100%铟基靶材的理论单耗可降低到12mg/W左右，而随着铟材料的回收进一步推进，结合低铟、无铟靶材的逐步深入，吉瓦(GW)1mg/W。与此同时，还能通过改良TCO铟基+50%非铟基TCO电池持平。叠层方案与设备改进方案相结合，6mg/W左右，且已具备良好的可靠性与稳定性，与铜电镀以及银包铜等低成本方案亦可完美结合。图表36：低铟叠层方案性能指标对比 图表37：迈为异质结PVD靶材单耗改善趋势100%铟基TCO

50%铟基+50%非铟基TC0

EFF(%)100%EFF(%)100%100.02%VOC(V)A）100%100%100%100.18%100%99.84%2021 2022 2023Q2 2023Q4资料来源：迈为股份公众号、产业金融研究院 资料来源：迈为股份公众号、产业金融研究院除了生产成本以外，异质结产线的初始投资成本以及回收周期同样也是产业化大规模落GW设备投资额高达10亿元。而在异质结各环节主流技术路线逐步确立、设备国产化持续统计，2022亿元/GW清洗制绒非/微晶硅薄膜沉积、薄膜沉积（金属化成本设备PECVDPECVD在部分零部件还有进一步提升国产化的空间，PECVD方案在解决均匀性问题后，整体成本也能继续得到显著下降，我们认为3、的差距，性价比逐步凸显。图表38：电池片单位产能设备投资额（亿元/GW）PERC TOPCon 43.532.521.512022 2023E 2024E 2025E 2027E 2030ECPIA结合上述各环节技术发展的降本增效及产业化落地预期，我们对于异质结电池的成本变化进行了测算。由于金属化环节在非硅成本中占比较大，其变化对于降本有显著影响，2023年年底后的方案全部实现导入150130、110μm的最新报价。“银包铜0.12/w0.086元0.071元0.291元/w0.247元0.231元之间的成本差也将0.043元0.021元TOPCon且效率表现也更高。图表39：各方案光伏电池生产成本对比（元/W）PERCTOPCON异质结低温银浆异质结银包铜+0bb(2023年年底）异质结铜电镀（2024年年底）异质结铜电镀（2025年年底）效率23.50%25.00%25.20%25