电力设备及新能源行业N型产业链专题报告一：N型产业化将提速关注全产业链变化-20211103（17页）.pdf

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1、降本提效趋势明确，N 型硅片是未来发展方向。N 型电池片产业化提速，拉动 N 型硅片需求持续提升，目前市场上的 N 型硅片出货占比约 10%。根据 CPIA 数据，我们预计2023/2025 年 N 型硅片占比分别提升至 20/30%。薄片化有利于降低硅耗和硅片成本，根据中环股份测算，硅片每减薄 10um，原材料成本对应下降 2.5%(10/225=4.4%，硅片越薄下降幅度越大)，N 型硅片便于薄片化对于成本下降有重要意义。目前 N 型单晶硅片电池厚度为 160m，根据 CPIA 预计，到 2025 年将减薄至 130m，因此，从效率提升和降本角度看，N 型硅片是未来发展方向。N 型硅片生产

2、要求高，设备更新改造与技术水平提升。N 型硅片生产要求：1)N 型控碳要求高，尾碳限制总投料量不能太高，较目前 P 型单炉总投料下降约 30%;2)N 型硅片对于控碳、纯度要求高，因此对坩埚、热场、结构件及保温毡等材料灰分要求较高;3)磷的分凝系数高于镓，使的硅棒长度变长、平均拉速变快。从设备与耗材角度看，1)基于 N 型硅片对纯度的要求，碳碳热场的渗透率、石英坩埚更换频率及低灰分保温毡的需求量将持续增加;2)基于 N 型硅片尺寸增加，根据 CPIA 预计，到 2023/2025 年拉棒单炉投料量分别提升至 2600/3000kg，182+硅片占比分别 85%/95%，单晶炉和坩埚等拉晶设备尺

3、寸持续增加。晶硅电池技术是以硅片为衬底，根据硅片的差异区分为 P 型电池和 N 型电池。1)P型电池，传统单晶和多晶电池主要技术路线为铝背场技术(Al-BSF)，目前主流的 P 型单晶电池技术为 PERC 电池技术，该技术制造工艺简单、成本低，叠加 SE(选择性发射技术)提升电池转换效率;2)N 型电池，随着 P 型电池逐渐接近其转换效率极限，N 型将成为下一代电池技术的发展方向。N 型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、无光衰、弱光效应好、载流子寿命更长等优点，主要制备技术包括 PERT/PERL、TOPCon、 IBC、异质结(HJT)等。N 型电池转换效率高，有望替代 P 型电池成

4、为发展主流。从目前技术发展来看，P 型PERC 电池已经迫近效率天花板，降本速度也有所放缓。而 N 型电池效率天花板较高，电池工艺和效率提升明显加快，未来效率提升空间大。随着国产化设备成本不断降低，N 型将成为未来主流的电池技术路线，预计 2021 年将是 N 型电池加速量产的关键时点。目前实现小规模量产(>1GW)的新型高效电池主要包括 TOPCon、HJT 和 IBC 三种，HBC、叠层电池暂时还处于实验室研发阶段。同时，N 型电池技术组成的叠层电池，转换效率将有进一步提升的空间。1) 从效率角度看，TOPCon 电池的极限理论效率达到 28.7%，高于 HJT 的 27.5%和 P

5、ERC 的 24.5%。而从目前量产效率看，PERC 已经达到 23%附近，TOPCon和 HJT 已经超过 24%，但距极限效率仍有一定差距，效率提升的空间更大;2) 从工艺角度看，PERC 目前最成熟， TOPCon 需要在 PERC 产线上增加扩散、刻蚀及沉积设备改造，成本增加幅度小;而 HJT 电池工艺最简单、步骤最少(核心工艺仅 4 步)，但基本全部替换掉 PERC 产线，IBC 电池工艺最难最复杂;3) 从成本角度看，PERC 产业化最快成本低，TOPCon 电池兼容性最高，可从PERC/PERT 产线升级，IBC 次之，HJT 电池完全不兼容现有设备，需要新建产线，较 PERC 成本高 2.5 亿元，较 TOPCon 成本高 2 亿元，成本仍有下降空间。