“2022年是光伏电池技术迭代年，是N型电池的元年。”在日前进行的2022光伏新能源产业发展金坛长荡湖峰会上，SEMI中国光伏标准技术委员会主席宋登元透露，目前已有企业TOPCON电池产业化效率超过25%，今年实现大批量出货。

在巨大的市场需求下，光伏产业发展势头强劲，头部企业积极推进新技术量产升级，同时一批掌握新兴前沿技术的光伏公司异军突起。目前，光伏电池技术基本形成TOPCON，异质结（HJT），IBC和钙钛矿四大主流技术。

多位业内专家认为，无论是什么样的技术、什么样的产品，万变不离其宗的最终目的都是降低度电成本，而光伏技术有望成为最廉价的可再生能源。随着“双碳”目标的提出，光伏发电在电力系统中的重要性不断提升。

多种技术路线受追捧

在光伏产业链中，光伏电池环节的技术创新至关重要，目前也最为耀眼。究其根本，业界希望通过技术迭代不断追求以更低的成本实现更高的发电效率和收益率，而正逢P型PERC电池技术的发展进入瓶颈期，以N型硅为基体的TOPCon、HJT等高效电池工艺则愈发受到市场青睐。

然而正当TOPCon、HJT等N型电池产能不断扩张之时，业内一些公司又着手对更新的电池技术进行布局。其中钙钛矿电池理论优势突出，颇受关注。

有光伏业内人士接受《证券日报》记者采访时表示：“目前钙钛矿电池转换效率在快速提高并已逼近晶硅电池，近几年多个百兆瓦级产线陆续投产，产业化尝试明显加快。不过，总体上钙钛矿目前仅处于产业化的初级阶段。”

A股公司太阳能日前在深交所互动易平台回复投资者提问时就曾表示，公司目前主要生产PERC电池，不过，正在研究TOPCon、HJT、钙钛矿等电池技术，以“抓住电池行业技术升级换代发展机遇，择机布局新电池产能”；奥联电子不久前宣布对外投资设立合资公司，计划2023年实现50MW钙钛矿中试线投产，2024年实现600MW钙钛矿装备和120MW钙钛矿电池组件生产线投产，力争5年内形成8GW钙钛矿装备和2GW钙钛矿电池组件生产能力。

“钙钛矿被认为是第三代太阳能电池，具有高转换效率、低成本等突出优势。”奥联电子表示，“为抓住钙钛矿太阳能发电技术的发展机遇，公司正加速建立、完备钙钛矿太阳能电池制备技术体系，积极推动钙钛矿电池技术发展。”

“光伏电池领域技术迭代很快，‘度电成本’是最终的衡量指标。”前述光伏业内人士向记者表示，“新技术主要是通过工艺的提升来提高光电转化效率，降低生产成本。同样的工艺路线，随着技术的不断革新进步，很可能一年之后设备投资成本就会大幅降低，而光电转化效率也会更高。”

隆众资讯光伏行业分析师杨雯婷告诉《证券日报》记者：“光伏产业技术不断革新迭代的最主要驱动力就来自于提升光电转换效率。因为这一效率直接关系着电站发电量，而转化效率高的电站发电量就高，电站的投资收益率也就更高。”

杨雯婷认为，短期来看，N型电池正在逐渐取代P型电池，成为下一阶段光伏电池领域的主流。但从长期来看，随着钙钛矿电池的技术不断突破，或将会成为光伏电池技术革新的新方向。

正加速向N型电池转型

《证券日报》记者梳理各公司披露信息注意到，近年规划的新增光伏电池产能普遍以N型电池技术为主，但不同厂家选择的技术路径也不尽相同。总体来看，TOPCon规划产能显著高于HJT规划产能。

如协鑫集成于2022年12月10日披露非公开发行预案，拟募集资金中很大一部分将用于芜湖协鑫20GW（二期10GW）TOPCon高效电池片制造项目。奥维通信2023年1月2日披露的投资计划则显示，公司拟与熵熠（上海）能源科技有限公司组建合资公司，投资建设5GW高效HJT太阳能电池及组件项目。

2023年1月6日，华金证券发布的研报提出，截至目前，TOPCon电池已落地产能67GW，规划待建产能409GW；HJT电池已落地产能10GW，规划待建产能180GW。

“现有P型PERC电池、组件转换效率已经接近理论极限，因此在光伏下游装机需求强烈以及全球能源转型的大趋势下，发电效率更高的N型电池以及钙钛矿等所谓的第三代电池技术也一定会迎来更多期待。”北京特亿阳光新能源总裁祁海珅在接受《证券日报》记者采访时表示，“目前来看，光伏行业正加速向N型电池转型。”

中国光伏行业协会数据显示，2021年PERC电池片市场占比约91%，HJT、TOPCon合计占比不足3%。但2025年，预计以HJT和TOPCon为代表的高效电池技术占比合计将接近40%，到2030年则有望超过75%。

杨雯婷告诉记者，目前P型电池市场占有率仍然较高，业界普遍认为，2023年下半年，N型电池片的市占率将有显著提升。

前述光伏业内人士也认为，在TOPCon、HJT电池大规模量产后，PERC电池市场会迅速减少。“TOPCon是PERC的升级，在原有PERC产线的基础上升级为TOPCon并不十分复杂。而由于生产设备的问题，HJT产业化目前看相对于TOPCon困难一些，但也是较为明确的发展方向之一。”前述业内人士认为，也正因为此，传统厂商由于拥有大量PERC产能，所以更倾向将产线升级为TOPCon；而一些新建工厂或新晋玩家，主要由于没有历史包袱，反而会更青睐于选择HJT。

祁海珅也认为，TOPCon电池特别适合现有存量光伏企业。“从PERC电池升级为TOPCon是目前最具性价比的升级路径，毕竟TOPCon电池的转换效率和发电效率相比PERC有所提高，促使系统度电成本有所下降。”

“目前TOPCon产线的建设和改造成本远低于HJT，所以在具体布局上，TOPCon的布局数量多于HJT。”杨雯婷在接受记者采访时表示，“目前选择投建HJT项目的多为资本实力雄厚的厂商。中小厂商则由于要考虑投资成本，多数仍选择投改建TOPCon项目。待HJT技术更为成熟稳定，以及伴随生产成本明显下降，其或将吸引更多厂商投资。”

TOPCon设备行业市值空间达1078亿元

TOPCon 电池的制备工序包括清洗制绒、正面硼扩散、BSG 去除和背面刻蚀、氧化层钝化 接触制备、正面氧化铝沉积、正背面氮化硅沉积、丝网印刷、烧结和测试分选，约 12 步左 右。从技术路径角度：LPCVD 方式为目前量产的主流工艺，预计 PECVD 路线有望成为未来新 方向。

其中，氧化层钝接结构制备为 TOPCon 在 PERC 的基础上增加的主要工序，也是 TOPCon 的核心工序，工艺路线大致分为三种： 1) 路线一：LPCVD 本征+磷扩，全称为低压力化学气相沉积法，利用 LPCVD 设备通过热氧 化方式生长氧化硅层并沉积多晶硅，然后在多晶硅中掺入磷制成 PN 结，形成钝化接触 结构。这一技术路线出现时间最早，工艺成熟度高，具有成膜质量高、产能高等优势， 但存在绕镀问题，且沉积时使用的石英管需进行清洗维护和定期更换，耗材成本较高。 LPCVD 法是目前 TOPCon 厂商选择的主流路线，拉普拉斯等国内主流设备厂商已实现该 设备的产业化，晶科能源已实现满产的 16GW TOPCon 电池均为 LP-POLY 路线。

2) 路线二：PECVD 原位掺杂，全称为等离子体增强化学气相沉积法，原理为借助微波或射 频等含有薄膜组成原子的气体在局部形成等离子体，利用等离子体的强化学活性在基片 表面沉积出薄膜。按实现方式不同，可分为管式 PECVD、板式（线式流程）PECVD 和集 群式 PECVD。相较于 LPCVD，PECVD 可实现成本的大幅下降，具有绕镀轻微，成品率高； 成膜速度快，掺杂效率高；采用低温工艺，附产物少；无石英管，耗材成本低等优势， 但存在成膜厚度均匀性差、膜层致密度不高、易爆膜等问题。PECVD 路线出现时间较晚 但发展迅速，目前捷佳伟创、红太阳、金辰股份、理想万里晖等国内设备厂商已布局该 路线。

3) 路线三：PVD 原位掺杂，即物理气相沉积法，其原理为利用 PVD 设备，在真空条件下用 物理方法（采用溅射镀膜），使材料沉积在衬底表面。PVD 可实现原位掺杂，不存在绕镀 问题，且不同尺寸兼容性好，有利于薄片化，但设备投资较高，工艺出现时间较短，有 待进一步成熟，目前布局 PVD 路线的设备厂商主要有江苏杰太等。

总体来看，LPCVD 工艺路线成熟度最高，为目前 TOPCon 电池制备的主流工艺，未来随 着 PECVD 技术不断完善，工艺稳定性不断提升，PECVD 有望因其更低成本而逐渐成为主 流。LPCVD 出现时间最早，发展最为成熟，成膜质量高、产能高，但存在较为严重的绕 镀问题，且石英管等耗材成本较高。PECVD 绕镀问题轻微，无需使用石英管因而耗材成 本低，但目前成膜均匀性不稳定、成膜致密度不高，后续有望受益于技术迭代成为主流 技术。PVD 不存在绕镀问题，但设备投资额高，成膜质量不稳定，工艺路线有待进一步 成熟。

设备端：相较传统 PERC 设备，核心设备的改变/增量包括：磷扩改为硼扩（扩散炉+激 光 SE 设备）、增加隧穿层+Poly 层制备（LPCVD/PECVD/PEALD 等），同时去除了激光开槽 工艺的需要。单 GW 设备投资额较传统 PERC 电池（1.2~1.5 亿/GW）增加 6000~8000 万 左右。

市场空间：我们对 TOPCon 设备市场空间进行测算，假设： 1) 全球电池片产量：从 2021 年的 198GW 增长至 2025 年的 679GW，CAGR=36%，产能利用率 为 60%，电池片产能从 330GW 增长至 1132GW。（注：2021 年电池片产量为 198GW，yoy+21%， 产能利用率为 60%）； 2) TOPCon 电池在行业渗透率：从 2021 年的 3%提升至 2025 年的 65%； 3) 设备投资额：从 2021 年的 2.2 亿，以 5-10%左右年降幅下降至 2025 年的 1.6 亿元。 测算得出：预计 2022-2025 年设备市场空间合计超 1253 亿元，2023-2025 年为 TOPCon 扩产高峰期。

我们基于 TOPCon 设备市场空间，进行合理市值空间测算： 1) 假设 TOPCon 设备净利率 15%（参考捷佳、迈为 PERC 设备在 2017-2019 年左右的盈利 表现，给与保守净利率假设）； 2) 给与设备行业 20 倍 PE 估值（参考：迈为、捷佳上市以来 PE TTM 基本在 35 倍 PE 以 上，给与保守估值。如未来行业趋势向 TOPCon 叠钙钛矿则估值预计有提升空间）。 预计 2023-2025 年 TOPCon 设备行业合理市值空间每年达 1100 亿元左右。

文章来源： 证券日报，未来智库