关于异质结技术的5个核心问题
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摘要
由于量产效率取得重要突破、大批产业内外资金涌入，年初以来HJT技术备受关注。“一代技术，一代设备”，本文将围绕HJT最核心的5个问题逐一展开，结合现有技术与量产情况，给出未来3年HJT发展路线，探究光伏设备行业投资机会。强烈建议关注拥有HJT核心设备生产及整线能力的迈为股份（电新联合）、捷佳伟创（电新联合）。
问题一：HJT好在哪，是否能解决当前产业瓶颈问题？HJT产品结构&优势核心在于：凭借开路电压高、双面率高等天然特性，可以实现相对最低的LCOE，解决了产业痛点（与面积相关的BOS成本下降空间较小），也是目前最契合双面组件工艺（未来主流发展方向）的电池片技术。
问题二：技术与量产情况如何，爆发期是什么时候？目前市场最受关注三个路线：REC（与MB合作）、通威（与迈为、捷佳合作）、钧石（自主研发）。三家分别采用了不同整线商方案，所采用的CVD、PVD/RPD以及配套的靶材、浆料都有所差异，今年9月份到明年3月份之间，3家都会陆续给出量产结果，届时将会分晓哪种技术路线更加稳定、适合大范围推广。随后2020年中有望开启第一轮HJT产线热，2021年有望成为第一个HJT组件量产爆发节点。
问题三：经济性分析，量产究竟有多远？目前未到量产节点，但已不遥远：①HJT组件经济性：测算得到HJT组件附加价值0.43元/W，当前310WPERC组件1.79元/pcs，则HJT组件合理价格为2.21元/pcs，实际价格为2.47元/pcs。尽管是在面积成本相对高的地方，目前HJT组件仍未到具备经济性的阶段；②HJT电池片非硅成本：测算得到目前HJT电池片非硅成本若采用RPD工艺约0.659元/W，采用PVD工艺约0.627元/W，非硅成本仍比主流PERC高0.3-0.4元/W，降成本仍是长远之路；③硅片成本：目前N型价格比P型价格高5-8%，N型薄片化是未来大趋势：硅片厚度每降低20微米，单片含硅成本下降约0.25元、产能提升约7%。一片厚度为130-140微米的高质量N型硅片可以做到与170-180um的P型硅片相同的价格，未来N型成本下降空间较大。
问题四：设备有哪些革新，空间多大？HJT设备包括制绒清洗设备（捷佳、YAC）—CVD（爱发科、理想、钧石、迈为、捷佳）—PVD（冯阿登纳、钧石）—丝网印刷设备（迈为、捷佳、科隆威）。目前核心设备（CVD和PVD）总价值在700-1300万美元/100MW之间，其余设备（入料管控、自动化、印刷、烧结、测试和筛选等）则在300-500万美元之间。预计明年HJT实际投产6-10GW，由此带来增量空间在60-80亿。若HJT推进顺利，成本大幅下降进一步催生需求，2021年投产向20GW靠近，带来增量空间可达百亿。
问题五：推荐哪些标的？强烈建议关注迈为股份（电新联合）、捷佳伟创（电新联合）。最后关于现阶段HJT技术最该关注的问题，我们认为应集中于“哪家设备技术成熟、运行稳定”而非“哪家设备价格更低、宣传的更好”。回顾PERC推广的过程，经历了3个阶段：①领先设备商率先推出稳定设备与工艺路线；②行业借鉴成功技术经验，加上自身工艺改造升级，促使行业平均成本大幅下降；③最终凭借成本优势，全面替代上一代BSF技术。HJT也将复刻这一过程，对于国内设备商来说，工艺改进加大产能、降低成本永远不是问题，确定一条成熟、稳定的工艺路线，才是现阶段重中之重（材料成本是先有鸡还是先有蛋的问题，HJT产能上来，银浆/靶材价格自然快速下降）。
风险提示：政策变动风险、贸易摩擦风险、宏观经济风险
前言
回顾2018年，如福建钧石、中智（泰兴）、汉能、通威、爱康、彩虹等不少光伏企业陆续开出HJT产能计划，市场颇有一片HJT崛起之势。但在531政策的压力下，由于技术含量较高、设备及材料成本高昂、缺乏终端市场等因素，部分企业HJT扩产进度有所减缓。 随着四季度全球光伏市场开始回暖，市场上HJT的讯息突然多了起来，光伏企业暂缓的HJT扩产计划也随着市场回暖而再度开启。
年初以来，HJT技术备受关注，原因总结有三：
①量产效率取得重要突破：HJT实验室技术早已成熟，并且创下26.7%超高效率纪录；但量产效率始终停滞在21%、22%，直到18年底突破到23.5%，比PERC高出1%以上（反应在组件端提高20W），量产技术上完成实质性进步；
②行业竞争日趋激烈，可长远发展的技术备受青睐：离发电侧平价时代越来越近，终端客户对电价更加敏感，各环节决策考虑不单是采购成本多少，而是终端产品成本如何（以LCOE作为核心指标），这样的大背景下，双面工艺凭借低LCOE优势，被公认为未来主流技术方向，最契合双面的HJT电池片技术自然也备受关注；
③方向清晰，大批社会资本涌入：国内产业界设备商快速成长，18年大批设备商上市，热钱涌入，极大推动了新技术研发热情，推动HJT发展速度比当年PERC更快。同时产业外资金瞄准HJT新赛道，斥巨资以求谋得新技术下一席之地（如山煤国际与钧石合作10GW），也为HJT技术带来极高的曝光度。
如果想寻找HJT新技术带来投资机会，就不得不站在光伏产业链的角度，首先思考光伏行业本质：
光伏行业的本质是什么？是从终端客户的价值来考虑，也就是聚焦度电成本的降低。光伏产业定位于制造业，而非高科技产业。除了产业链下游电站设计、建设以及并网运营能归属到能源业外，硅料、硅片、电池、组件等环节，都属于典型的制造业。而制造业的发展，必然遵循制造业的内在规律：光伏各环节相对过剩将是一个常态，因此未来的竞争格局一定是一个充分并且完全的竞争局面，各个环节的成本降低将是这个行业永恒的发展方向。
围绕光伏行业本质，诞生关于HJT的5个核心问题，也正是本文的架构：①HJT技术是否符合光伏行业本质，能否解决当前产业瓶颈问题？②如今技术与量产情况如何？③当前经济性如何，未来量产时间如何判断？成本下降空间又有多大？④落到光伏设备角度，也需要关注HJT相比于PERC设备端有何革新？⑤市场空间有多大以及有哪些值得关注的光伏设备公司？
最后，关于现阶段HJT技术最该关注的问题，笔者认为应集中于“哪家设备技术成熟、运行稳定”而非“哪家设备价格更低、喊得最响”。回顾PERC推广的过程，经历了3个阶段：①领先设备商率先推出稳定设备与工艺路线；②行业借鉴成功技术经验，加上自身工艺改造升级，促使行业平均成本大幅下降；③最终凭借成本优势，全面替代上一代BSF技术。HJT也将是一样的情况，对于国内设备商来说，工艺改进加大产能、降低成本永远不是问题，确定一条成熟、稳定的工艺路线，才是现阶段重中之重（材料成本是先有鸡还是先有蛋的问题，HJT产能上来，银浆/靶材价格自然快速下降）。
如今市场最关注的3条技术路线：①与梅耶博格合作的REC；②自主研发的钧石；③与捷佳伟创、迈为股份合作的通威。尽管3条路线是HJT技术，但各环节、设备仍有许多区别（如HWCVD与PECVD，RPD与PVD），使用的靶材浆料也不尽相同，哪家率先推出稳定工艺设备与技术路线，明年就可能率先引爆HJT投资热潮。
问题一：HJT好在哪，是否能解决当前产业瓶颈问题？
目前电池片技术百花齐放，但未来几年内最有可能成为主流技术只有HJT，没有明显短板。其他如N-PERT的竞争力不够强，其成本和收益性价比不如PERC，工艺复杂增加效率的空间也不大；IBC技术是一种证明过可以实现量产的超高效技术，但是短期内成本很难降低，至少目前来看其二十多步的工艺流程相比异质结的四步工艺没有可比性；TOPCon技术实验室效率已经做到25%，但实验室的很多技术很难量产，目前也有一些企业在研发中，可能还需观望一下后续的发展情况，而其最受诟病的，还是过多的程序可能显著降低良率（N型薄片化是方向，自动化工具接触多，容易出碎片）；还有一些更复杂更新的材料，如钙钛矿材料，成本低，结合晶硅转换效率也较高，但稳定性和耐候性较差，必须要先解决实验室技术问题才能考虑能否产业化。
HJT产品结构&优势核心在于，可以实现相对最低的LCOE，解决了产业痛点，契合了从P型发展到N型、精度向半导体靠近的大方向。HJT产品的优异性能已经被大部分客户所认可，以可靠著称，市场接受壁垒不大，而且随着行业往更高效、更高功率方向发展，企业对高效技术之间的融合有更迫切的需求，双面是未来确定性趋势，HJT是最适合双面组件的技术之一， 总结起来，HJT产品具有4大优势，最终使HJT产品可以实现相对最低的LCOE，符合光伏行业本质规律：
（1）更高的效率。① 效率潜力提高1.5-2%：HJT采用N型硅片具有较高的少子寿命，特殊的非晶硅钝化的对称结构可以获得较低的表面复合速率，这些特点使得HJT可以获得很高的开路电压（Voc>735mV，最大的优点），最终效率潜力比目前P-perc电池片要高1.5-2%，可以达到25%以上，从而降低系统平衡成本；②无光衰、温度系数好：P型晶硅太阳能电池最大弊端是光致衰减问题（掺杂硼元素所致），与平均光致衰减率1.1%-1.8%的PERC电池相比，HJT电池从根本上避免了初始光衰的现象（掺杂磷元素）；并且温度稳定性上，PERC温度系数为-0.5%/℃，而HJT温度系数-0.28%/℃，高温环境发电量比PERC高6-10%（适合泰国、欧洲等高温区域）。
（2）更大的降本空间。HJT中a-Si与c-Si的异质结在低温（<250℃）环境下即可制备，远远低于传统晶硅p-n结制备需要的900℃高温。低温制备一方面可以降低能源消耗，另一方面可以降低热应力对于晶硅衬底性能的损害，从而将对衬底的材料要求降低到廉价低质量的单晶硅，技术未来真正成熟之际，可使用100微米厚度的硅片，而P-perc继续降低硅片厚度的空间十分有限（背部的铝背场温度系数和硅片温度系数不同，过薄的P型硅片容易产生隐裂，也容易翘边）。
（3）更容易达到高良率。为了达到较高的转换效率，PERC需要十道以上的工艺，会导致电池片良率的下降，而HJT电结构对称，制备工艺仅需4步，并且制备所需非晶硅薄膜厚底低，可以同时提高电池片良率和生产效率，在2016年国电光伏公司已实现HJT量产80MW生产线98%的产品良率，晋能也可稳定在95%以上。
（4）更好契合组件端发展。PERC电池的双面率（背面效率与正面效率比值）一般为60-70%，并且由于背面特殊的钝化开槽设计使得其双面率难以进一步提高，而HJT高度对称结构使其能够达到90%甚至96%的双面率，其年平均发电量比单面电池片组件高出约10%。双面发电用于雪地和涂反射层面的地面效果最好。和技术人员交流，在北海道最多有30%的增量。正是由于双面率高的特性，HJT与叠瓦技术结合后，降低度电成本LCOE单位面积上安装功率更高，实际发电量也远高于PERC组件系统。使得电站建设过程中的成本，例如土地、运输、安装、桩基、支架等部分成本得到更有效的摊低。
问题二：技术与量产情况如何，爆发期是什么时候？
异质结电池自出现以来，经过几十年的发展，其转换效率得到很大提升。1991年三洋首次开发的HJT电池效率为18.1%；2013年松下收购三洋后开发的实验室效率达到24.7％；2014年松下结合背接触技术提升转换效率至25.6％，随后SHARP和Kaneka先后实现转换效率超越25%；2016年日本NEDO研发机构与日本KANEKO公司利用异质结与背接触耦合技术将转换效率提升至26.33％，刷新了世界新高纪录；2018年夏普集团实现背接触异质结电池的转换效率为25.09%。
在国外异质结电池及组件的量产上，主要集中在欧美及日本企业。具体来看，日本松下一直处于领先位置，目前量产效率高达23%，并且今年5月已经实现HJT光伏组件世界最高输出温度系数（-0.258%/℃），技术水平的领先使其保持在日本及马来西亚1GW的稳定产能，目前正与特斯拉旗下SolarCity合作在美国共建1GW异质结产能；Eco Solifer在2018年第四季度完成产线改造，实现产能80MW；意大利的3 Sun在2018第二季度完成80MW产线，计划于2019年第三季度扩产至200MW；REC结合梅耶博格的异质结技术及SWCT电池片连接技术，重磅打造异质结产品。此外，欧洲企业如俄罗斯Hevel、意大利3 Sun、匈牙利Ecosolifer等在异质结方面也频频布局，多为百MW级。由此可见，欧美日等企业正在有序推进异质结电池的产业化，以希在先进技术产品上重夺竞争力。据统计，国外异质结项目规划产能约为3.66GW，已建约1.86GW。
国内HIT电池布局以“小”为主，异质结企业规划产能多为GW级，拟投资金额巨大，但建成产能相对较小。多数企业目前仍在评估或中试阶段，还未形成大规模发展。据统计2016年至今，国内异质结项目总规划产能约达22GW，拟投资总额高达520亿元，实际已建产能约为1GW，目前已经量产或计划量产HJT电池的企业约十余家，规模多在百MW级。
钧石：2016年实现国内首条拥有自主知识产权的高效异质结太阳能电池生产线的竣工验收并开始投产，该项目一期总投资为20亿元，建设6条100MW高效异质结电池生产线，其电池转换效率超过22%，投产后的年产值达30亿元。一代 HJT生产线所生产的组件已成功应用于许多发电站项目，如富士康廊坊工业园、国电投寿阳电站、天津三星电子屋顶、吐鲁番永盛光伏电站、三峡格尔木项目、湄洲岛智慧能源工程、泰国电站等，目前运行良好。
通威：与上海微系统所、三峡资本在2018年5月签订产业化战略合作协议，三方共同建设HJT太阳能高效电池进行试线和产业化运营，于2018年底宣布规划2GW异质结太阳能电池产能项目的一期工程开工，预计投产后，一期工程将年产1GW超高效异质结太阳能电池。
中智电力：在泰兴建成首期两条高效异质结太阳电池生产线并投入量产，实现年产能160MW，平均转换效率达22.8%，实验室效率达到23.4%，目标是在2019年异质结太阳能电池转化率达到24%，2020年达到25%。
晋能：2GW异质结电池及组件项目一期于2017年5月投产投产，量产平均效率已达23.79%，最高效率则突破至24.73%。
爱康、彩虹宣布了5GW和2GW的产能规划但还未进行投资；中环2017年11月收购国电光伏，保留其HJT产线作为中环在电池方面的技术储备；汉能于2017年3月开始成都市汉能360MW HJT电池生产线技术升级改造项目，2019年2月转换效率经认证达到24.23%。
HJT爆发阻力之一：技术壁垒较高，推广亟待时日。目前异质结终端需求市场主要还是海外：中东、欧美等高端市场（BOS成本相对较高），国内的规模还不是很大，归根结底还是技术稳定性并未达到大范围推广的程度，成本仍然较高。HJT技术具有较高的壁垒，比当年PERC工艺技术跨度更大。HJT非晶硅膜要求是3/6nm，而PERC要求氧化铝/氮化硅厚度为20-80nm，尽管也有厚度要求，更多是出于节省材料考虑，即使镀厚仍可正常使用，容错率高；而HJT精度高、容错率低，一旦镀厚便丧失功能性，目前市场各家工艺仍在寻求突破，未来技术推广亟待时日。
HJT爆发阻力之二：革新性技术，与原产线不兼容。随着行业往更高效、更高功率方向发展，企业对高效技术之间的融合有更迫切的需求，然而由于HJT是一种全新技术路线，对其他高效技术的兼容性存在一定困难，这也成为众多企业驻足观望、甚至被诟病的地方。但当颠覆性技术成熟时，不会问产线兼不兼容，也不以人们的意志为转移，最后还是看技术的优越性能够带来多大的差异化，市场来作选择。
HJT爆发阻力之三：现有量产线稳定性不达标。有一点需要注意，目前市场讨论的材料成本（包括本文问题三相关数据），均是基于设备uptime90%、良率95%以上的中试线数据测算，从中试线到量产线推广最大的问题仍是产线运行稳定性，这也是目前最亟待解决的问题，准确来说HJT的推广之路，第一步是先确定稳定生产的技术，第二步是通过规模效应降低成本，第三步才会迎来爆发期。
目前市场最受关注三个路线：REC、通威、钧石，三家分别采用了不同整线商方案，CVD、PVD/RPD以及配套的靶材、浆料都有所差异，而今年9月份到明年3月份之间，3家都会陆续给出量产结果，届时将会分晓哪种技术路线更加稳定，适合大范围推广。随后2020年中有望开启第一轮HJT产线热，2021年有望成为HJT组件量产爆发节点。
问题三：经济性分析，量产到底有多远？
HJT各种优点，归根结底在于降低了用户端的LCOE，HJT在经济性上优势多大，现在是否已经具备经济性，需要量化估算得出结论：
3.1HJT组件经济性测算
如今考虑HJT技术，不能仅站在电池片环节，而应该从整个产业链出发。HJT电池形成的组件，一方面，由于优秀的温度系数，没有PID、LID导致的衰减现象（仅有老化衰减），以及超过90%的双面率，所以与PERC组件同瓦数情况下发电量更多；另一方面，Voc较高带来较高的转换效率，节省了一系列BOS成本中的面积相关成本。两方面作用下将显著降低LCOE，HJT组件应享有更高的单瓦成本，那高出幅度多少？正是本节研究重点：
（1）发电量更多带来的附加价值：由于优秀的温度系数，没有PID、LID导致的衰减现象（仅有老化衰减），以及超过90%的双面率，所以与PERC组件同瓦数情况下发电量更多，根据PV-tech实测数据：①温度系数提升2-6%：HJT更优的温度系数可以获得比系数值为-0.38%/℃的PERC组件高2-6%的额外电能，并且在热带地区的双面单轴跟踪太阳能系统上获得6%的额外电能；②无PID、LID提高1.2-3%；③双面率提升2%：用合适工艺电池的HJT组件在光浸润测试下的填充因子和Voc都有轻微的提升。由于它们的双面率高达93%，可以比双面率为82%的标准组件多收集2%的能量；④弱光效应提高0.3%-1%：由于HJT有着更高的电压，同时PN结内不存在金属杂质(带来更好的二极管理想因子)，与丝网印刷PN结相反，根据应用环境的不同，在低辐照条件下可以获得0.3-1%的额外能量(因为相对压降更低)。整体提高发电量5.5-10%。根据钧石实测数据，HJT双玻比PERC双玻发电量提升7%，也验证这一结论。
我们采用HJT组件相对于PERC组件发电量多7%的保守数据，以PERC组件主流310W（0.26美元/W），HJT330W（0.36美元/W）测算：
HJT组件由于自身特性附加价值为0.11元/W。
（2）BOS（与面积相关）成本下降带来的附加价值：HJT单位面积功率更大，使得下游电站建设过程中和面积相关的BOS成本（例如土地、运输、安装、桩基、支架等）得到更有效的摊低，根据Solarwit数据，这块成本按照不同项目类型、不同项目区域有很大差异，通常介于400-1000元之间。
我们采用800元/pcs的面积成本的假设，由于同瓦数的面积相关成本降低，HJT组件附加价值为0.31元/W。
两项相加的结果是0.43元/W，就是现阶段HJT组件自带的附加价值（并未体现在价格中）。所以当前310WPERC组件1.79元/pcs，则HJT组件合理价格为2.21元/pcs，实际价格为2.47元/pcs，可以发现尽管是在面积成本相对高的地方，目前HJT组件仍未到具备经济性的阶段。展望1-2年后，若HJT主流组件达到360W，PERC达到330W（2.1元/W），HJT相组件的附加价值则达到0.5元/W（越来越高）。放眼未来，光伏电站建设过程中和面积相关的一系列成本是很难继续降低的，有一些和“人”直接相关的成本（如安装、维护）由于人力成本的持续上升甚至可能出现不断上升的窘境。进一步降低光伏电成本的最有效突破口便是提升单位面积内的功率和提升同等功率下的发电能力。目前看来，能完美满足这一要求的电池路线就是HJT。
3.2HJT电池片非硅成本测算
任何一种技术都要经过从研发到中试、再到量产的过程，在这过程中会出现成本等各种量产方面的问题，并最终研究出解决方法。以PERC为例：行业用了大约五年的时间来降低单晶PERC的技术成本，从最初每家企业先做中试线，尝试不同的技术路线，到产品小批量产出后进行各种性能测试，直到18年实现成本的大幅下降，这是非常典型的新一代技术从研发到量产的发展过程。
目前HJT电池片成本较高的原因：市场没有看清可量产化技术路线，因而仍没有推广；由于没有量产，生产不具备规模效应。规模效应又存在两个层面，第一层面是行业层面，随着HJT产能攀升，相应的浆料、靶材、设备等都会因更多厂家进入大大降低成本；第二层面是公司层面，很大程度上是分摊管理、财务和销售费用，生产异质结的企业，一定要有较大规模，从生产成本方面来看，其实与规模并无直接关系，单瓦成本是固定的，不过上规模后供应商方面是会降价的，这部分效果因公司而异。能够总结规律并作出经济性测算，主要聚焦在行业层面，也就是HJT电池片非硅成本测算。
我们从“制绒清洗-非晶硅沉积-TCO膜制备-表面金属化”四个环节，拆解分析HJT电池片非硅成本：
（1）制绒清洗
16年松下主推RCA清洗，目前采用臭氧+双氧水清洗。臭氧+双氧水工艺在大批量生产验证后清洗效果较为稳定，并且在去除氨氮工艺后污水处理与化学品成本大大降低，是现在最佳的清洗工艺，其总体化学品成本已经贴近PERC电池清洗成本。
但目前HJT电池制绒添加剂成本还是较高，原因在于主要还是靠进口添加剂，采用双氧水+臭氧单片成本在0.22-0.3元之间。添加剂本身的成本非常低，目前国内相关厂家也在研究制绒添加剂并已有所突破，所以相关降幅可达80%以上。
（2）非晶硅沉积
非晶硅沉积主要考虑为薄膜均匀性、氢含量、光敏性。两种主流工艺PECVD和HWCVD（热丝化学气相沉积）：HWCVD优势明显：对界面轰击较小，薄膜质量较好，对硅片钝化较好，但劣势也比较明显，均匀性较差且维护成本较高。PECVD分RFCVD（射频等离子体化学气相沉积）与VHFCVD（甚高频等离子体化学气相沉积），差异主要是射频频率，总体来说RFCVD沉积非晶硅均匀性较好，但成膜质量不如VHFCVD，并且对硅衬底的轰击也强于VHFCVD。目前单片成本集中在0.03-0.05元，未来有望下降到0.01-0.02元。
（3）TCO膜制备
现阶段TCO制备工艺主要为PVD与RPD。PVD正/背面均需要2-6个ITO靶材，目前单片成本在0.4-0.5元之间。ITO技术在平板显示中的应用与HJT的应用差别不大，不管是国产的磁控溅射设备，还是靶材的供应商，在平板显示行业都已经比较成熟，所以这块降本空间较大。RPD正/背面均需要2个IWO/ICO靶材，进口靶材成本在0.6-0.7元，国产化后有望降到0.2-0.3元。
（4）表面金属化
HJT表面金属化主要有丝网印刷和镀铜工艺。HJT全程采用低温工艺，低温银浆价格较高，而且目前HJT电池银浆耗量大约是传统电池的3倍，所以既可以国产化降价，又可以结合组件技术减少耗量：
现阶段低温银浆价格高主要是生产量太低、厂商太少，一旦HJT产能突破将一解百解。杜邦、Soltrium、常州聚和等都有相关产品，将显著降低银浆价格。降低银浆耗量主要通过结合多主栅、叠瓦等技术，采用MBB比5BB成本降幅50-70%。
结合4大环节耗材成本情况，我们可以测算出：目前HJT电池片非硅成本若采用RPD工艺约0.659元/W，采用PVD工艺约0.627元/W，HJT电池片非硅成本仍比主流PERC高0.3-0.4元/W，降成本仍是长远之路。此外仍需注意的是，上述提及的材料成本等，均是基于设备uptime90%、良率95%以上的中试线数据测算，从中试线到量产线推广最大的问题仍是产线运行稳定性，这也是目前最亟待解决的问题，准确来说HJT的推广之路，第一步是先确定稳定生产的技术，第二步才是通过规模效应降低成本。
3.3 N型硅片成本较高，薄片化是大趋势
除了非硅成本外，N型硅片也是HJT电池成本较高的重要原因，厚度180微米的n型硅片通常比p型硅片高出5-8％，主要原因在于n型与p型的主要差异是在坩埚内的提拉次数（只需要3次，而不是5次）更少，本质上并没有区别，只是N型硅片目前的市场需求较少而导致单价更高，随着HJT的规模扩大，形成规模效应后，N型硅片的成本也会降下来。
薄片化也是降低硅片成本重要方式。对于HJT技术，采用低温或无应力制程可以比使用标准硅技术更容易抓取更薄的硅片。不仅如此，其效率不受硅片厚度影响，即使是减薄到100um左右:即短路电流的损失可以通过开路电压补偿回来，依赖的是超低表面复合。根据国电投数据，硅片厚度每降低20um，单片含硅成本下降约0.25元、产能提升约7%。一片厚度为130-140um的高质量n型硅片可以做到与一片厚度为170-180um的PERC单晶p型硅片相同的价格，未来成本下降空间较大。
问题四：HJT设备有哪些革新，空间多大？
4.1核心设备为CVD+PVD
HJT电池的一大优势是工艺简单，仅包括制绒、非晶硅沉积、TCO沉积、丝网印刷四步，而PERC电池为了达到较高的转换效率，除了传统工艺流程外还要增加退火等工艺，复杂的工艺不仅带来了额外的设备投资要求，还对生产电池片的良率和生产效率造成一定程度的影响。
HJT电池优于PERC电池的之处在于非晶硅薄膜的沉积，故也导致了两者制备工艺上最大的不同。虽然PECVD作为沉积镀膜的核心方法，但是在PERC电池和HJT电池制备工艺中却对应着截然不同的PECVD设备（前者为场钝化、后者为化学钝化），这也是HJT电池制备与PERC电池生产线不相容的根本原因。印刷和制绒相对来说变动较小，制绒这一块比PERC要求更高纯净度的清洗，表面不能有一些金属离子；印刷主要是浆料需要使用低温银浆。
制绒清洗设备：清洗制绒设备主要包括捷佳伟创、北方华创、YAC。HJT通常采用N型单晶硅做为衬底，且在切割加工过程中会在表面层产生损伤层，通常使用碱性腐蚀液进行各向异性腐蚀，利用不同Si晶面的腐蚀速度差异，在硅片表面形成3-6的金字塔结构，衬底表面的制绒效果直接影响电池的最终特性，故在制绒过程中必须控制制绒速率和金字塔表面均匀度，这对制绒设备和制绒工提出了更高的要求。目前工艺温度、溶液均匀性、产能等都是衡量制绒设备效果技术指标，目前主要设备生产厂家为日本YAC和中国捷佳伟创。
捷佳伟创比YAC性能更优。日本YAC的制绒设备可制备的绒面纹理大小为2~10，并且可处理硅基版类型多，单晶制绒反射率在11.1%和11.4%之间。与之相比，国内捷佳伟创制绒可使反射率低于11%，其研制的全自动制绒清洗综合设备采用最新全自动配液、高精度补液术以及硅片表面预脱水技术，结合实篮监测系统和分组制绒技术，表明其在制绒设备上已处于领先水平。目前公司研制的超高产能HJT单晶制绒清洗设备已经处于检验阶段（通威200MW产线）。
非晶硅薄膜沉淀设备：HWCVD设备主要厂商为ULVAC；PECVD设备主要供应厂商为梅耶博格、应用材料、理想万里晖、钧石。迈为股份和捷佳伟创已有CVD产品储备，仍在试验中。国内的理想万里晖率先研发出用于HJT的PECVD设备，打破了长期以来国外厂商的垄断，并且在2019年成功竞标某标志性百兆瓦级HJT项目的PECVD设备供应，并陆续升级PECVD推出配套工艺。迈为股份、捷佳伟创也陆续推出CVD新产品，现阶段仍在试验中。
TCO镀膜设备：RPD设备商包括日本住友、台湾精耀，PVD设备商包括梅耶博格、应用材料、冯阿登纳、国内钧石等。
现阶段采用PVD方式成膜的企业较多，主要是PVD设备较为成熟，价格便宜，同时设备较为稳定，产能完全可以做到6000pcs以上，德国冯阿登纳公司今年已经推出产能8000pcs设备，主要采用直流磁控溅射工艺，部分厂家引入了射频磁控溅射工艺。同时PVD所使用的的靶材生产企业较多，基本不受专利限制，主要是ITIO受制于日本住友专利。但是缺点也较为明显，效率偏低，和PERC没有拉开明显的效率差异，总的来说短时间看来PVD为HJT电池的量产方向。
效率上RPD现阶段较PVD(ITO)优势在0.4%左右，可以通过托盘优化将差异拉开至0.6%以上，并且可以通过使用其他更高效的靶材进一步拉开与PVD的效率差异至0.7%。但是RPD缺点较为明显，第一：设备产能较低（百MW投资高）导致售价高 ,第二：RPD主要核心部件为住友把持，成本较高，第三：RPD的靶材受制于住友专利问题销售限制性较大，并且成本过于高昂。
总的来说短期之内HJT电池扩产技术主要以PVD为主，主要是PVD设备较为成熟，价格便宜，同时设备较为稳定，产能完全可以做到6000pcs以上，德国冯阿登纳公司今年已经推出产能8000pcs设备，主要采用直流磁控溅射工艺，部分厂家引入了射频磁控溅射工艺。但现阶段常州捷佳创/台湾精曜已经开始开发6000pcs以上产能设备，预计2020年推出，在产能翻倍同时成本不会成倍增加。其次国内靶材公司已经开发出住友相关使用于HJT的高效靶材，靶材成本大幅下降。随着RPD设备国产化与产能放大化，再匹配国产蒸镀靶材后RPD将会显现出一定的优势，未来仍会存在PVD与RPD之争。
丝网印刷：国际主流的厂商有Baccini、ASYS、DEK，国内厂商有迈为股份、科隆威、捷佳伟创。HJT和PERC电池采用同样的印刷设备，最大的区别在于HJT印刷原料为低温银浆，目前苏州晶银生产的新一代正面银浆已经打破了低温银浆被外国企业垄断的局面。
4.2设备增量空间百亿
HJT工序中PECVD、PVD价值可以占70%。目前HJT产线核心设备（CVD和PVD）总价值在700-1300万美元/100MW之间，其余设备（入料管控、自动化、印刷、烧结、测试和筛选等）则在300-500万美元之间。以REC新加坡600MW产线为例，PECVD要6台，PVD单机产能大一些，要5台。100MW 设备投资1亿人民币，一台PECVD+PVD要7000万。
未来设备单GW设备总价有望降到5亿元或5亿以下，主要通过；
①提高设备产能，如设备产能提升50%而单价仅上升10%：目前制绒、PVD、印刷三道产能可达8000片/时，主要挑战在CVD（仍是6000片/时），但后续优化技术难度不算太大，CVD设备沉积腔里都不需要变，只要将一些传输设备及机械进行优化，产能就可以翻倍。
②优化工艺设计，缩短周期：除了设备的单纯制造产能外，降低资本支出的途径还包括以下几点：工艺反应器的平行化、PECVD和PVD的单个承载工艺、在线工艺和通过合理系统设计缩短工艺周期。例如，在INDEPtec的技术里，单个空腔承载允许硅片处在同一个承载上，前表面和背面a-Si:H可以同时进行沉积，即缩小了空间又能实现自动化。
依据厂商HJT产能的规划数据，目前全球已实现稳定产能约3.14GW，明年规划投产15GW以上，预计实际投产10GW左右，那么由此带来HJT设备增量空间在60-80亿。
问题五：推荐哪些标的？
国内上市公司中，迈为股份、捷佳伟创（电新联合）均具备HJT整线能力，而且均有核心环节（CVD、PVD）产品，也都在验证阶段，是最有可能分掉新技术设备红利蛋糕的两家公司，强烈建议关注两大光伏设备龙头。此外HJT技术对自动化设备精度较高，建议关注光伏设备自动化领先者罗博特科。
5.1迈为股份（电新联合）：具备HJT整线能力，CVD试用中
丝网印刷设备龙头，统治力极强。主营太阳能电池丝网印刷生产线成套设备，包括核心设备全自动太阳能电池丝网印刷机和自动上片机、红外线干燥炉等生产线配套设备。2015年成套设备增量市场共146条（约7亿），迈为销售数量上占比约26%，而2017年条数扩大至262条（约16亿），迈为销售数量上占比也超过70%，是丝网印刷设备真龙头，在行业内具有极强统治力。
在手订单规模较大，为高增长背书。迈为股份的主要客户以光伏行业中的大中型知名企业为主，均与公司保持良好的合作关系，基本都有较为充足的在手订单。2015 年公司新接设备订单仅 2.07 亿元，但 2016-2017 年新接订单就迅速上升为 7.73 和 12.86亿元，且订单快速增长的趋势仍在延续，截止2018年6月末，未确认收入合同订单金额22亿，为高增长业绩背书。
布局新型产品，拓展至锂电及半导体行业，打开广阔成长空间。
除新型丝网印刷设备外，公司在新型电池技术、组件叠瓦设备、激光开槽设备等新的光伏设备领域也在持续拓展；同时公司在锂电卷绕机、半导体晶圆切割机等领域均有产品布局，在持续巩固和加强现有丝网印刷细分统治地位的同时，后续在光伏领域以及非光伏领域的各类设备将持续获得突破，从而逐步拓宽公司产品线并打开公司新的成长空间。
公司营业收入与净利润呈逐年增长态势，毛利率有所下滑。2019Q1营业收入 2.96亿，同比增长58%，净利润6400万，同比增长27%，Q1毛利率32.6%（-7pct），主要受市场竞争激烈影响，净利率21.5%，维持不变。
太阳能电池丝网印刷设备占收入80%以上。从公司主营业务的产品结构看，公司营业收入来自于成套设备、单机和配件及其他等，主要收入来源于太阳能电池丝网印刷成套设备，2016年以来占比89.49%、79.81%和85.30%。
5.2捷佳伟创（电新联合）：制绒设备技术先进，HJT整线领先者
捷佳伟创系前段设备龙头，主营PECVD 设备、扩散炉、制绒设备、刻蚀设备、清洗设备、自动化配套设备等主要工艺设备。核心产品 PECVD 设备和扩散炉是公司最主要的收入来源。覆盖产品整体市占率高达30%，并有进一步扩大的趋势。
公司客户涵盖主流电池片生产企业，包括通威、天合集团、阿特斯阳光、晶科能源、台湾茂迪等。公司针对客户个性化需求，在帮助客户降低晶体硅电池生产成本、提高电池转换效率的同时，在技术研发、自主创新、产品与服务等方面逐渐形成了突出的核心竞争优势，积累了行业内主流客户资源，拥有了良好的市场口碑。2015 年至 2017 年，公司新签设备订单金额分别为 7.36亿和24.32亿和 23.31亿，新签订单大幅增长并维持在较高水平，截止2018年中未履行在手合约高达38亿，今年情况比18年更好，电池片厂商都在抢设备，来不及交货。
积极布局HJT技术，拥有整线能力。HIT总共分为四个步骤：制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、印刷电极制备；但是这四个环节工艺难度大，且产线与传统电池不兼容，设备资产投资较大；第一步制绒设备，目前只有日本YAC和捷佳伟创有能力量产，第二步非晶硅薄膜沉积，主要有HWCVD(热丝化学气象沉积)与PECVD两种工艺法，参与厂商有梅耶博格、INDEOtec、应用材料、理想能源等，公司正在与国外合作布局；第三步沉积TCO薄膜的方法主要有两种：RPD(反应等离子体沉积)和PVD(物理化学气象沉积)，参与厂商有日本住友、应用材料、日本真空、精曜科技等。捷佳伟创在SNEC展推出最新丝网印刷设备，意味着公司正从前段设备向后段设备扩张，面向更加广阔的市场。
5.3罗博特科：专注光伏自动化设备
公司主要研制高端自动化设备和基于工业互联网技术的智能制造执行系统软件（MES），产品主要应用于光伏电池及汽车精密部件装配测试领域。2018 年，公司实现营收 6.59 亿元，其中，光伏行业营收为 6.5 亿元，仍为公司第一大收入来源。分产品来看，自动化设备营收为 4.65 亿元，同比增长 12.6%，智能制造系统为公司 2018 年新增收入来源，该业务报告期内取得收入 1.68 亿元，为公司业绩带来较大增长。
2018年上半年公司打造的世界首个光伏电池片智能工厂投产验收，为公司营收带来较高增长。目前，公司为新加坡 RECSolar 等太阳能企业深度合作提供智能制造系统业务，并将为天津爱旭打造光伏电池片生产领域无人化整体智能工厂，预计未来公司智能制造系统业务仍将快速增长。
主要客户包括通威、阿特斯、隆基、晶澳等，在手订单饱满。2018年公司对前五大客户销售收入占营业收入的比重分别为85.63%、73.91%、57.67%和 69.53%，18年上半年与通威建立联系，后续有望继续拓宽合作。公司光伏领域在手订单超过 7.09 亿元，其中，从531新政出台至今，公司新签的光伏领域在手订单超过2.85亿元。目前在汽车、电子及半导体和食品药品等应用领域已签订在手订单超过1.42 亿元。
收入和归母净利润实现快速增长。2016-2018年，营业收入分别同比增长152.59%、44%、53.57%。归母净利润方面，分别实现归母净利4700万、8700万、9500万，同比增长121.99%、82.99%，9.67%。
风险提示：
政策变动风险：光伏产业链受政策波动影响较大，已有政策落地以及未来政策变化均会影响行业发展；
贸易摩擦风险：光伏出口受贸易政策影响较大，若出口国政策重大变动，将显著影响光伏设备行业需求；
宏观经济风险：国内宏观经济发展，将影响下游电池片、组件厂投资意愿，进而影响光伏设备行业发展。
参考报告：
1、《平价是主线，突围看技术—光伏设备系列专题之一》2019-06-19
2、《2019半导体设备专题系列之二—冲云破雾的检测设备》2019-07-26
3、《基金19Q2持仓分析— 机械持仓走低，继续看好弱周期标的》2019-07-25
4、《机械行业2019年中期投资策略—围绕逆周期、低估值、科创主线进行布局》2019-06-13
5、《工程机械行业点评—专项债新政利好基建，工程机械需求无忧》2019-06-11
6、《机械行业2019年6月报—外部不确定增加，精选配置业绩稳健、低估值板块》2019-05-29
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