HJT异质结科技报告，HJT电池片产业链跟踪：东方日升、爱康科技、金刚光伏……（2024年1月）

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HJT异质结科技报告，HJT电池片产业链跟踪：东方日升、爱康科技、金刚光伏……（2024年1月）

并购优塾产业链研究

2024-01-17

导读：万万没想到

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从二十世纪八十年代起，多晶硅太阳能电池开始商业化应用。

之后，P型多晶硅路线下的BSF技术（铝背场电池，Aluminium Back SurfaceField），于1985年提出，之后不断完善，2016年之前，BSF铝背场电池市占率一度超过90%，成为当时的主流电池技术。

在BSF电池之后，单、多晶电池技术路线之争，以单晶的全面胜利告终，P型硅片的PERC技术（发射极和背面钝化电池，Passivated Emitter and Rear Cell），占据新一轮市场治地位。

根据 CPIA 数据，2021年PERC电池市占率达到91%。

图：光伏技术路线，以及HJT在其中的位置
来源：全球光伏

PERC电池与BSF电池，主要的区别在于增加了背面钝化膜。钝化，作为提高光伏电池效率的关键技术，主流方法是采用膜技术，即在光伏电池硅基结构的基础上，用各种特定材料生长出多种额外的功能性外延层（钝化膜），从而提高光电转换效率。

直到2023年，P型单晶硅PERC技术仍然占据市场主流，但已经越来越接近24.5%的理论转换效率极限，很难进一步提高。因而，N型电池开始成为下一步迭代发展的方向，光伏电池技术正式进入第三个发展阶段。

目前，已经出现若干非常有潜力的新一代技术，TOPCon、HJT（异质结）、IBC、钙钛矿，以及多种技术的结合，如TBC（TOPCon与IBC结合）、HBC（HJT与IBC结合）、HJT与钙钛矿叠层电池等。

以上这些技术方向，简单来说，TOPCon是目前的主流，未来几年HJT、IBC作为下一代技术会同步发展，而钙钛矿，则是再下一代技术。

而在这几个路线中，HJT尽管目前成本比TOPCon高，短期还需要续降成本才能达到产业拐点，但因其能和钙钛矿组合进行叠层，所以可以说是“承上启下”的重要技术，未来的发展前景毋庸置疑。

图：HJT技术发展历程及未来发展预测
来源：山西证券

近期，我们已经对HJT设备做过跟踪，在本报告中，主要研究HJT电池片环节。

异质结（HJT，Heterojunction with Intrinsic Thin-layer）是一种特殊的PN结，是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，属于N型电池中的一种。在降本增效的过程中，HJT技术也在不断发展中，陆续出现了掺杂微晶硅薄膜技术、铜电极技术、无铟技术等，以及与背接触和钙钛矿技术的结合。

HJT电池片这条产业链，各环节包括：

图：HJT电池产业链来源：并购优塾

上游——原材料及设备。主要原材料包括硅片、银浆、靶材等。其中硅片占首位，银浆占第二位。

图：光伏电池片成本结构来源：民生证券

国内光伏硅片主要企业有隆基绿能、京运通、TC中环、晶科能源、晶澳科技等。2021年市占率前两名的公司是隆基绿能和TCL中环市，占率分别为30.84%和23.35%。

根据光伏银浆使用位置可以分为正面银浆及背面银浆。背面银浆功能性较弱，技术门槛相对较低，已完全国产化。正面银浆2021年国产化率约为61%，预计2022年可达80%。

正面银浆厂家中，聚合材料、帝科股份和苏州固锝市占率分列前三名，2022年分别约为46%、24%、13%。银浆的关键原材料是银粉，国产化程度低，全球主要厂家是日本DOWA和美国Ames Goldsmith。

图：光伏银浆分类来源：头豹研究院

在硅片表面生成外延层，其中一种方法是溅射沉积，这需要用到溅射靶材。对于HJT电池，ITO靶材是目前主流靶材，用来通过PVD工艺生成TCO沉积膜。其成本在HJT电池片的非硅成本中仅次于银浆。HJT电池生产所用ITO靶材为高端靶材，高端市场主要由国外厂家垄断。

国内ITO靶材主要厂家有阿石创、映日科技、隆华、江丰电子、有研亿金等。

此外，HJT设备厂家包括迈为股份、钧石能源、捷佳伟创等，各环节均已实现国产化。

图：HJT主要工艺环节和设备来源：民生证券

中游——HJT电池片制造。主要厂家有华晟新能源、国晟能源、金刚光伏、苏州潞能、通威股份、爱康科技、东方日升等。

图：企业间HJT现有产能对比来源：东北证券

图：2023年HJT电池产能来源：华福证券

下游——光伏组件制造。隆基绿能、天合光能、晶澳太阳能、晶科能源、阿特斯、亿晶光电、尚德电力、中来股份等。光伏组件头部企业均为一体化布局，各自在产业链上游主要原材料环节有布局。

图：光伏组件竞争格局

产业链上参与者近期增长情况如下：

金刚光伏——2023年前三季度，实现收入4.01亿元，同比增长+36.48%；归母净利润-1.73亿元，同比-16.29%。

爱康科技——2023年前三季度，实现收入37.17亿元，同比-14.04%；归母净利润0.2亿元，同比增长+107.43%。

东方日升——2023年前三季度，实现收入280.17亿元，同比增长+33.27%；归母净利润12.79亿元，同比增长+71.18%。

机构一致预期，对产业链景气度预期如下：

图：机构一致性预期（单位：亿元，%）来源：Choice，并购优塾

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（一）

图：各种光伏电池光电转换效率
来源：国盛证券、国金证券

降本增效，始终是光伏制造业技术发展的主要驱动因素。光伏电池技术路线从Al-BSF到PERC，再到如今的TOPCon、HJT、XBC和钙钛矿，清晰体现了“降本增效”这一驱动因素。

其中，提高光电转换效率，主要是两个核心方面：一提高电学性能，二是增强光学吸收。

提高电学性能——需要降低电池中光生载流子的复合。

改进方法主要是钝化，包括提高硅片质量、在电池片结构中增加功能层、改善电极接触方案等。从Al-BSF到PERC，再到TOPCon、HJT，技术进步主要体现在增强钝化作用。

增强光学吸收——即保证照射到电池表面的光尽可能多的被光学吸收层所吸收。

其方法是做好表面陷光结构，并尽量减少正面电极的遮光面积，或者将电池结构由单结变为多结，通过不同的材料扩大电池在整个光谱中的吸收范围。

以IBC为基础的XBC（IBC分别结合TOPCon、HJT，减少正面电极的遮光面积）技术，以及叠层技术（钙钛矿分别结合TOPCon、HJT，电池结构由单结变为多结，扩大光谱吸收范围），技术进步主要体现在增强光学吸收。

前面我们提过，曾经是一代王者的BSF电池，也正是由于背面金属电极直接与Si接触，背面全金属复合，光生载流子复合严重，光电转换效率难以继续提升，目前已基本淘汰。

于是，在Al-BSF的基础上，产生了PERC。

与AL-BSF相比，PERC电池进行了背面的工艺升级，采取了氧化铝+氮化硅的背钝化叠层结构，以及将背面电极从面接触变为点接触，减少了金属电极与晶体硅的直接接触面积，降低了光生载流子在背面复合的概率，实现更好的的钝化，提高了光电转换效率。

在AL-BSF之后，PERC作为占统治地位的技术路线发展至今，其光电转换效率已经接近极限。

PERC电池中，氧化铝+氮化硅钝化膜均为介质绝缘膜，为实现电学接触，需对介质膜进行局域开孔，由此导致载流子需通过二维输运才能被金属电极收集，造成横向电阻输运损耗，同时金属与Si局域接触仍然在该区域存在较高的光生载流子复合。

为进一步提高光电转换效率，解决PERC的复合问题，TOPCon、HJT、XBC和钙钛矿等技术开始逐渐投入商业应用。

图：TOPCon和HJT结构的差异
来源：中金公司

与PERC电池相比，TOPCon电池钝化原理是：采用二氧化硅层+掺杂多晶硅层的方式进行电子和空穴选择。

其中，氧化硅层利用量子隧穿效应，实现电极不接触硅片就完成电流传输，降低电极处复合造成的效率损失，掺杂的多晶硅层可进一步降低表面复合造成的效率损失。

而HJT的钝化原理，则是：采用本征非晶硅+硅掺杂非晶硅进行电子和空穴选择。

相比PERC，HJT结构主要变化在于将正面的P型晶硅层换成非晶硅，并用N型硅片和非晶硅组成PN结降低复合损失；同时为得到更好的钝化效果，在晶硅和非晶硅之间增加一层本征非晶硅。

TOPCon 的生产工艺，是在目前PERC路线的基础上，增加了三道生产工艺，共约12道工序。

而HJT，则只有4个主要工序，它和现有PERC工艺兼容部分少，因而，产线新设备投资较多。

图：HJT主要生产工艺来源：东北证券

也正是因为产线投资较大、成本较高，因而HJT技术，未来几年主要看点就是：降本增效。

在降本方面，包括降低银浆用量、减少栅线、硅片减薄、以及在降降低靶材中铟的用量等。降低银浆用量可能的技术方向是银包铜和电镀铜技术；降低铟用量技术方向是采用低铟或无铟靶材。

图：HJT降低成本方案对比来源：东方财富

图：PERC、TOPCon、HJT成本对比来源：光储亿家公众号

在增效方面，HJT的一个现实方向是与钙钛矿结合，形成叠层电池。

目前较多观点认为，HJT和钙钛矿电池做叠层更为理想，可发挥异质结电池填充因子高和开压高的优势。

从HJT到钙钛矿，虽然基础材料发生了颠覆性变化，但结构上仍是基于P-i-N，钙钛矿中的电子空穴传输层与HJT中的p+/n+非（微）晶硅层实际作用都是促使两类载流子反向输运、抑制复合、增加少子寿命。且两种电池都使用到TCO薄膜作为电极，结构和工艺上都更为匹配。

TOPCon电池和钙钛矿电池做叠层也可以，但相比HJT加钙钛矿，需改动的环节相对较多，且会减少TOPCon电池电流高的优势。不过由于技术在发展，钙钛矿-TOPCon叠层电池依然值得跟踪，不少学术机构仍然在做这方面的研究。

图：HJT结合钙钛矿形成叠层电池来源：国金证券

（二）

接下来看看代表公司的收入情况：

从收入规模看，2022年，东方日升(293.85亿元)>爱康科技(66.91亿元）>金刚光伏（5.22亿元）。

从光伏电池片+光伏组件收入看，2022年，东方日升(241.26亿元)>爱康科技(54.22亿元）>金刚光伏（4.14亿元）。

具体来看各家公司收入结构：

金刚光伏——主要业务为光伏业务（质结电池片和相应光伏组件）、玻璃深加工业务。2022年度，随着吴江1.2GW异质结光伏生产线产能利用率的逐步提升，光伏业务首次正式形成收入，公司主营业务由玻璃深加工业务变更为光伏业务。

2022年，光伏电池收入占比44.42%，光伏组件占比34.87%，玻璃深加工业务占比16.54%，其他占比4.17%。

图：公司收入情况（单位：亿元）来源：Choice，并购优塾

爱康科技——主要业务包括太阳能电池边框、太阳能安装支架、太阳能电池板（组件）、新能源发电与综合电力服务（电力销售）。

2022年，太阳能电池板（组件）占比81.03%，太阳能安装支架占比13.62%，太阳能电池边框收入占比2.85%，电力销售占比0.83%，其他占比1.66%。当年光伏组件产能增加，订单量和收入得到大幅增加所致。

图：公司收入情况（单位：亿元）来源：Choice，并购优塾

东方日升——业务以太阳能电池组件的研发、生产、销售为主，业务涵盖了光伏电站EPC、光伏电站运营、储能领域等，主要处于光伏产业链的中游位置，并涉足光伏产业链的上游和下游，具体如下图所示：

图：公司主要业务及产品来源：公司年报

2022年，太阳能电池及组件收入占比82.10%，多晶硅占比6.49%，太阳能电站EPC与转让占比1.29%，光伏电站电费收入占比1.36%，灯具及辅助光伏产品占比4.93%，其他占比3.83%。

图：公司收入情况（单位：亿元）来源：Choice，并购优塾

（三）

图：累计归母净利润增速（单位：%）来源：Choice，并购优塾

从行业的微观增长情况来看：

金刚光伏——2023年前三季度,实现收入4.01亿元，同比增长+36.48%；归母净利润-1.73亿元，同比-16.29%。亏损主要由于光伏生产项目产能利用率不足，且利息费用较高所致。

Q3单季度，实现收入0.84亿元，同比-14.39%，环比-37.34%；归母净利润-0.67亿元，同比-30.3%，环比-6.66%。

公司吴江1.2GW 异质结光伏电池及组件项目已实现量产，同时公司在工艺降本方面持续推进银包铜浆料、硅片薄片化等降本措施。另外，公司甘肃酒泉投资新建 4.8GW 异质结光伏项目。

图：单季度归母净利润（单位：亿元，%）来源：Choice，并购优塾

2021-2022年亏损，主要是受传统玻璃业务景气度低影响，且地产相关客户应收款项、存货等计提减值准备；此外，2021年其因2015-2018年信息披露存在涉嫌“虚假记载、误导性陈述或者重大遗漏“，导致投资者诉讼索赔（计提预计负债）。

爱康科技——2023年前三季度,实现收入37.17亿元，同比-14.04%；归母净利润0.2亿元，同比增长+107.43%。

Q3单季度，实现收入8.95亿元,同比-53.13%，环比-43.25%；归母净利润-0.26亿元，同比增长+76.99%，环比-291.14%。

2023上半年年，公司单面微晶异质结电池的量产平均转换效率达到25.3%~25.5%，峰值批次可突破25.6%，生产良率为98%。预计在第四季度导入双面微晶异质结电池的量产，预计平均转换效率突破25.6%~25.7%。

在组件工艺上，爱康通过导入双面微晶工艺，叠加光转膜和二次镀膜玻璃，CTM达到98%，电池到组件的封装功率损失进一步减小。

目前，爱康已初步具备0BB无主栅组件的量产能力，试验线正在进行产能爬坡的调试，预计今年底或明年初导入量产。

图：单季度归母净利润（单位：亿元，%）来源：Choice，并购优塾

2021年-2022年亏损较多，主要海外市场出口受限、海运费大幅上涨，以及硅料价格上涨、研发投入增加所致。

东方日升——2023年前三季度，实现收入280.17亿元，同比增长+33.27%；归母净利润12.79亿元，同比增长+71.18%。

Q3单季度，实现收入104.1亿元，同比增长+23.84%，环比-3.87%；归母净利润4.18亿元，同比增长+72.29%，环比-23.99%。

在HJT电池方面，公司拥有0BB电池技术、210超薄硅片技术、纯银用量〈10mg/W及昇连接无应力串联技术等。

2023上半年，已量产G12半片、110μm的异质结电池片。金坛二期异质结电池4GW量产线介质供应后12天首线首批下货；两个月首线实现满产，吸杂后平均效率25.5%，冠军电池量产效率26%，可利用良率98.5%，单日单线产量达34万片，碎片率低于0.9%。

“浙江宁海5GW N型超低碳高效异质结电池片与10GW高效太阳能组件项目”、“江苏金坛4GW高效太阳能电池片和6GW高效太阳能组件项目”和“安徽滁州年产10GW高效太阳能电池项目”等项目正在有序推进中。

图：单季度归母净利润（单位：亿元，%）来源：Choice，并购优塾

（四）

图：净现比来源：Choice，并购优塾

图：CAPEX VS现金流（单位：亿元）

来源：Choice，并购优塾

三家中，东方日升净现比相对较高。从经营活动现金流量对资本性支出的覆盖看，爱康科技覆盖较高。

金刚光伏2021、2022年资本支出增多主要与新建HJT生产线有关。东方日升2021年资本支出较高，主要由于新增滁州、马来西亚等生产基地建设。

（五）

图：单季度综合毛利率（单位：%）
来源：Choice，并购优塾

图：单季度净利率（单位：%）
来源：Choice，并购优塾

图：近十个季度ROE_TTM走势（单位：%）
来源：Choice，并购优塾

图：杜邦分析
来源：Choice，并购优塾

三家公司中， 2022年东方日升ROE和ROIC较高。另两家公司近两年均亏损。

图：产业链具体公司情况来源：Choice，并购优塾

产业链上游设备厂家（迈为股份、捷佳伟创）所占价值量较高。银浆的银粉目前主要从日本进口，HJT所需高端ITO靶材主要由国外厂家垄断。

HJT产线目前总体看，尚处于布局建设阶段，产业链大部分相关公司目前的主要收入并非来自HJT相关产品。

电池片这门生意，在产业链中属于技术路线较多的环节，因此纯电池片厂商必须持续保持技术领先，才能获得稳定的份额优势，因而研发支出、资本支出较大，在技术没有绝对领先的情况下，对下游话语权较弱，生意质地一般。相比之下，虽然同为一个技术路线，但生意逻辑不如设备赛道。

（六）

接下来我们看看行业景气度。本周产业链价格阶段性企稳，P型硅片减产导致价格大幅反弹，其余环节价格整体维持稳定。一季度需求偏弱，各环节排产下降过程仍在持续。

一、产业链各环节价格趋势

图：硅料、硅片、电池片、组件价格趋势来源：国联证券

二、我国太阳能发电量占比

图：我国太阳能发电量占比来源：Choice

三、白银价格

图：白银价格来源：Choice

四、铟价格

图：铟价格来源：Choice

五、HJT、TOPCon、PERC价格对比

图：HJT、TOPCon、PERC价格对比来源：天风证券

六、HJT部分公开招标情况

图：HJT部分公开招标情况来源：国金证券

（七）

接下来我们看看，HJT电池未来市场规模。

HJT电池片市场规模=国内光伏新增装机量*容配比*电池组件比例*HJT电池渗透率

一、国内光伏新增装机量

根据Choice数据，2022年国内新增光伏装机量约为86GW。考虑当下经济形势和GDP增长预期，以及考虑光伏发电已经有较大基数，我们假设2023-2027年国内新增装机量每年增速为………………………………

以上，仅为本报告部分内容。关于核心增长空间测算、行业重点竞争态势、关键竞争要素分析等内容，后文还有大约6000字及数十张图表，详见《产业链报告库》，可联系工作人员咨询获取，微信：bgys2015。

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图片：产业链变革趋势及变化量级

来源：并购优塾

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【引用资料】本报告写作中参考了以下材料，特此鸣谢。[1]

【数据支持】Wind数据、东方财富Choice数据、智慧芽专利数据库、data.im数据库、理杏仁、企查查、Capital IQ、Bloomberg、路透。

【声明】内容源于网络

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并购优塾，产业链研究者，服务于补链强链、科技创新，主要面向产业园区、产投机构、银行、地方政府等机构人群。创始于2016年。

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