2023年迈为股份研究报告 平价上网,先提效后降本,降低终端度电成本

行业分析

光伏产业链框架

上游:生产多晶硅材料,由原料硅砂(二氧化硅)经纯化过程冶炼出太阳能发电级的多晶硅接着将多晶硅材料加工成硅晶片; 中游:包括制造太阳能电池和电池组件,把太阳能电池片组装成一块太阳能电池板,即为电池组件; 下游:系统、零部件行业,将太阳能电池组件与转换器、连接器等零部件组合,制作成发电设备; 每个产业链环节都有数十家企业参与竞争,因此提升效率和降低成本是企业永恒的追求,而背后最核心的推动力就是技术的升级迭代。

光伏电池片技术路径的迭代变化:平价上网,先提效后降本,降低终端度电成本

国内光伏行业发展的大背景:平价上网,降低终端度电成本 。 光伏行业发展遵循一个原则:先提效后降本,效率提升的空间是技术路径考量的核心因素,对技术迭代要求提高 。电池片技术迭代是光伏行业降本提效的重要环节之一,也是技术壁垒最高的环节 。电池片的技术迭代最终体现在下游发电厂的效率提升和IRR上升。以M6,72片电池片的组件为标准,目前市场上PERC组件的功率分布为450-455W,TOPCon组件功率 分布为460-465W,HJT组件功率分布为470-475W,22年迈为与华晟合作开发的组件功率预计达500W,高10%以上 。目前电池片新技术(HJT) 的商业化趋势不可逆(平价优势明显),新玩家弯道超车,抢占新技术的先机;而老玩家由于沉没成本高(中国目前整个电池生产线至少有 300-350 gw,60-70%是在2019年之后建设或者升级,目前还在投资回报期),考量综合成本之后,大规模商业化还需要一定时间。

两类电池厂玩家: 。 1)右派,老牌电池厂(隆基,东方日升,天合),进行以小批量的HJT中试,规模不大,还在perc投资回收期,历史包袱重,短期还是以Topcon技术路径过渡为主。 2)左派,新进入者(华晟,爱康,爱旭,金刚玻璃),组建新团队,在老玩家入场之前,抢占先机,全力推进HJT。

光伏电池片技术路径的迭代变化 – 光电转换效率是关键

光伏电池性能优劣最重要的指标是转换效率(光伏电池的最大输出功率和太阳入射光功率的比值),光伏电池技术的改进是为了解决效率损失问题。 影响光电转换效率的因素:两种损失 光学损失:1)太阳光被反射造成的损失。当太阳光照射到电池表面时,一部分光被硅片吸收,但还有相当一部分光被反射,造成效率损失 。减少太阳光反射;2)太 阳光被遮挡造成的损失。电池的表面有金属栅线电极,会遮蔽部分阳光造成损失,普通光伏电池的正面遮光面积一般在 7%左右。减少遮光损失+降低银浆的用量 电学损失:1)少子寿命。少子寿命指代少子的平均生存时间,也就是光生电子和空穴从在半导体中产生到其消失的时间。对于光伏电池来说,少子寿命越长,电池效率 越高。减少电子和空穴的复合可以增加少子的寿命。2)电阻较大。电池内部的电阻包括串联电阻和并联电阻。并联电阻越大,串联电阻越小,电池效率越高。 减少复合,增加少子寿命是提高转换效率的关键:光生载流子在运输过程中,在半导体内部遇到杂质或者在表面遇到缺陷,导致部分载流子被复合掉,因而减少载少子寿命, 影响转换效率。因此,减少少子复合是提升转化效率的关键,而表面钝化技术(降低界面的悬挂键)是减少少子复合的有效手段。

光伏电池片技术路径的迭代变化 – 从P型向N型升级,HJT是第三代技术

光伏行业的核心是“降本+增效”、降低度电成本。单晶电池技术的不断迭代,带来转换效率从 2014 年的 19%上升至 2020 年的 23%-24% 。 技术发展史:铝背场 BSF 电池(1 代, 2017 年以前 ) → PERC 电池(2 代,2017 年至今)→ N-PERT/TOPCon(2.5 代)→ HJT 电池(3 代)→ HBC 电池(4 代, 可能潜在方向)→ 钙钛矿叠层电池(5 代,可能潜在方向)。

P型硅片向N型硅片升级: N 型硅片与 P 型硅片相比有更高的效率提升潜力,主要由于其少子寿命更长,不存在 P型电池的光致衰退 。N 型电池的制造工艺更为复杂,制造成本也更高,故PERC 为目前市场主流技术路径,仍具备几年生命期,但产线扩张即将进入尾声,预计 2021 年 PERC 扩产潮将达 到顶峰: 市场上好的PERC量产可以做到23.4%的平均转换效率,而PERC电池理论极限效率是24.5%,之后如果继续通过工艺改进往上做,会导致投入和收益不成正比 。 2021 年主流 PERC 电池片厂商规划的新增产能达 143GW、虽然为历史最高,但主要是大尺寸技术迭代小尺寸。

N型硅片中的HJT逐步成为第三代光伏电池主流技术。 HJT 技术很好地解决了常规电池掺杂层和衬底接触区域的高度载流子复合损失问题,实验室理论的转换效率能达到27.8% 。技术核心:在 P-N 结之间插入了本征非晶硅层作为缓冲层,而本征非晶硅层对晶体硅表面有很好的钝化作用,可以大幅避免载流子的复合,实现较高的少子寿命和开 路电压。

光伏电池片技术路线发展:异质结电池的工艺流程

清洗制绒(价值量占比10%): 利用化学制剂(乙醇或异丙醇、 NaOH、硅酸纳)对硅片进行清洗和表面结构化,目的包括去除机械损伤层和杂质,增加电池片表面面积,降低表面反射率 。主流工艺是臭氧清洗法,满足工艺需求的同时,化学品耗量和废料处理成本更低,因此应用更广泛 。 制绒清洗设备以 YAC、 Singulas 等国外厂商主导, 捷佳伟创已顺利实现该环节设备的国产化, 迈为股份也通过与参股公司江苏启威星(引进 YAC 异质结制绒清洗全套技术, 并结合自有半导体湿法技术研发) 合作的方式突破了 HJT 清洗设备,加入整线解决方案中。

本征非晶硅薄膜沉积(价值量占比50%):主要技术路径包括PECVD(等离子增强化学气相沉积)和CAT-CVD, PECVD是主流,具备自动化设备用量少,镀膜均匀,生产节奏快的有点 。 PECVD设备的供应商包括Meyer Burger(梅耶博格)、 AMAT(应用材料)等,国内迈为股份、理想能源、钧石能源、捷佳伟创也研发了 PECVD 设备; CATCVD 的供应商仅有 ULVAC(日本真空) 。 PECVD的技术路径包括管式(捷佳)和板式: 1)随着太阳能电池片技术越来越接近半导体,对工艺要求越来越高,非晶硅这块极其接近半导体的模式,板式镀膜均匀性好,但成本略高; 2)管式价格便宜,占地面积小,可以做大腔室降低单瓦成本,但高频电源对硅片有损失,镀膜均匀性略差,目前至少5年之内依然有生存空间。

透明导电膜沉积(价值量占比25%):主要技术路径包括RPD(反应等离子体沉积)和 PVD(物理化学气相沉积) 。 RPD vs. PVD 1)RPD转换效率高PVD 0.2-0.5%,得益于等离子蒸发镀膜工艺对硅衬底轰击较小 vs. PVD的直流磁控溅射工艺 2)靶材:RPD主要用IWO(氧化铟掺钨)和ICO(氧化铟掺镉) vs. PVD主要用ITO(氧化铟掺锡)和SCOT(氧化铟+氧化锡+氧化镉) 3)成本:住友的RPD设备只能单面镀膜,双面需要两台设备,成本过高; 目前捷佳开发出二合一产品,正面PVD,背面RPD,降低成本 4)RPD是住友专利技术,捷佳获得专利授权; PVD目前供应商包括Meyer Burger(梅耶博格)、 Von Ardenne(冯阿登纳)、 Singulus、迈为股份和钧石 5)RPD现存问题:目前适合做研发;不适合量产(维护成本高,维护时间短,最初一周一次+维护时间长)。

公司分析

迈为 – 异质结电池片设备行业龙头

迈为成立于2010 年, 2018 年 创业板上市。 公司起家于丝网印刷设备,成长为 PERC 时代的丝印设备龙头(销售额市占率达到70%以上);同时公司自 2019 年开始加 大 HJT 设备研发力度,在丝印设备的基础上向前段核心环节镀膜设备延伸,目前公司已完成 HJT 整线设备布局并可提供整线解决方案,成为HJT行业龙头。

历史财务:2021年收入和净利润分别达到30.9亿和6.4亿元,19-21年 3Y CAGR分别为47%和45%;毛利率和净利率分别为38.3%和20.3%。 收入结构:太阳能光伏行业 99%,其他行业1%; 电池片丝网印刷成套设备 67%,单机(光伏激光及OLED面板激光设备)27%,配件及其他6%; 国内 89%,国外11%。

迈为 – 股权结构和定增情况

截至 2021 年 3 月,周剑、王正根分别直接持有公司 23.43%和 18.09%的股份,合计直接持有 41.52%股份,同时二人通过迈拓投资间接控制 3.69%的股份,二人共同控 制 45.21%的股份,为公司控股股东、共同实际控制人 。周剑负责商务,王正根负责技术研发。

迈为主要投资亮点 – HJT龙头地位稳固,整线能力优异

市占率高,行业龙头地位不断巩固,去年市占率超80%:2022年市场30GW订单,迈为拿24.6GW(82%),对应在手订单约98亿元;2020年 市场约1.85GW订单,迈为拿1.05GW(57%);2021年市场约8.11GW订单,迈为中标量为5.8GW(72%),按照23年国内异质结招标量 55GW左右,公司市占率70%,预计今年迈为中标量能到39GW,目前在手订单超过100亿元。

迈为主要投资亮点 – 有从光伏设备拓展到晶圆和平板设备的潜力

迈为已形成真空技术、激光技术、印刷技术三大基准技术平台,未来将依托三项平台型技术继续开拓光伏、 OLED、半导体设备市场 。(1) 真空镀膜:真空镀膜设备难度依次为:半导体>OLED>光伏,目前迈为已形成真空技术基准平台,还未切人OLED和半导体设备 。(2)激光技术:团队实力较强,已进入OLED激光切割和修复环节。 OLED:1)2017 年 9 月进军 OLED行业, 自主开发了柔性屏激光切割设备、柔性屏激光异形切割设备、 Cell 激光修复设备等核心制程设备; 2)自主研发的柔性激光切割设备 2018 年 6 月中标维信诺固安工厂,2019 年 5 月第一条 OLED FILM CUT 整线交付, 是国内首台 OLED 面板 Cell 端切割设备,2019 年底已实现稳定量产 。 半导体:晶圆切割设备基本被日本DISCO垄断,2021 年 3 月 SEMICON 半导体展会,迈为股份重点推出了公司首代半导体晶圆级改质切割设备与半导体晶圆激光开槽设备。 (3)印刷技术:依托图形化工艺,公司有望向半导体的光刻刻蚀环节, OLED 的喷墨印刷环节和光伏的金属电极化的转移印刷环节拓展。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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