光伏产业报告-PDF版

1 2023 China Insights Consultancy.All rights reserved.This document contains highly confidential information and is solely for the use of our client.No part of it may be circulated,quoted,copied or otherwise reproduced without the written consent of China Insights Consultancy.CIC灼识咨询灼识咨询全球光伏电池片全球光伏电池片行业行业蓝皮书蓝皮书2灼识咨询是一家知名咨询公司。其服务包括IPO行业咨询、商业尽职调查、战略咨询、专家网络服务等。其咨询团队长期追踪物流、互联网、消费品、大数据、高科技、能源电力、供应链、人工智能、金融服务、医疗、教育、文娱、环境和楼宇科技、化工、工业、制造业、农业等方面最新的市场趋势，并拥有上述行业最相关且有见地的市场信息。灼识咨询通过运用各种资源进行一手研究和二手研究。一手研究包括访谈行业专家和业内人士。二手研究包括分析各种公开发布的数据资源，数据来源包括中华人民共和国国家统计局、上市公司公告等。灼识咨询使用内部数据分析模型对所收集的信息和数据进行分析，通过对使用各类研究方法收集的数据进行参考比对，以确保分析的准确性。所有统计数据真实可靠，并是基于截至本报告发布日的可用信息。若您希望获取CIC灼识咨询的详细资料、与灼识建立媒体/市场合作，或加入灼识行业交流群，欢迎扫码、致电021-23560288或致函。一一全球光伏行业概览全球光伏行业概览二全球光伏电池片市场分析三全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四全球HJT电池片产能及设备市场分析五热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析4全球人口规模及经济的增长叠加大量依赖化石燃料，使得全球碳排放量连年急剧上升。同时，如俄乌冲突等地缘全球人口规模及经济的增长叠加大量依赖化石燃料，使得全球碳排放量连年急剧上升。同时，如俄乌冲突等地缘政治不稳定因素进一步加剧了全球能源危机的紧张局势，全球能源转型迫在眉睫。政治不稳定因素进一步加剧了全球能源危机的紧张局势，全球能源转型迫在眉睫。全球二氧化碳排放量，全球二氧化碳排放量，1900-2022资料来源：IEA、灼识咨询1.93.03.53.94.75.68.713.717.821.424.332.434.236.336.8010203040190019101920193019401950196019701980199020002010202020212022十亿吨 CO233.9(92.1%)2.9(7.9%)202236.8化石燃料非化石燃料关键分析关键分析 随着全球人口规模和经济的增长以及大量依赖化石能源，全球碳排放量持续增加。在全球能源相关碳排放中，化石燃料是主要排放来源，2022年占比达92.1%。2022年，由于俄乌冲突等不稳定因素影响，全球能源市场危机逐渐加剧。全球尤其是欧洲的天然气供应严重短缺，天然气价格创下历史新高，进而导致欧洲等地区电力供应出现短缺、电价大幅上涨。此外，天然气的短缺也会促使部分国家恢复或扩大煤炭发电的使用，由于煤炭发电比天然气发电的碳排放量要高，这也或将导致全球碳排放量的进一步增加。注：二氧化碳排放量特指能源燃烧和工业加工的二氧化碳排放量。5近年可再生能源逐渐成为全球低碳能源转型的主导力量，且有望在本世纪中叶前成为全球最主要的能源供给来源。近年可再生能源逐渐成为全球低碳能源转型的主导力量，且有望在本世纪中叶前成为全球最主要的能源供给来源。随着社会经济的发展、人民生活水平的提升以及工业技术的革新，全球电力消耗量呈持续且快速的增长趋势。随着社会经济的发展、人民生活水平的提升以及工业技术的革新，全球电力消耗量呈持续且快速的增长趋势。全球能源供应结构，全球能源供应结构，2010-2050E全球电力消耗，全球电力消耗，2010-2050E02468201020212030E2040E2050E1.92.53.34.97.5万TWh注：可再生能源的预估份额基于净零排放情景。可再生能源包括太阳能、风能、水能、现代固体生物能源、现代液体生物能源、现代气体生物能源和其他可再生能源。关键分析关键分析 可再生能源以太阳能和风能为代表，凭借其清洁、安全、独立和可控的特点，逐渐成为推动全球低碳能源转型的主导力量。根据国际能源署（IEA）发布的World Energy Outlook2022数据，可再生能源在全球能源供应结构中的比例从2010年的8.2%增长到2021年的11.8%。在2050年全球净零排放的情景下，2030年可再生能源的比例预计将达到30%以上，2050年将超70%。此外，随着社会经济的发展、人民生活水平的提升以及工业技术的革新，全球电力消耗不断增加，而持续扩张的电气化也将不断推动可再生能源的增长。91.8.2i.3A.4).9%8.2.80.7X.6p.1 1020212030E2040E2050E可再生能源不可再生能源注：预估的全球电力消耗量基于2050年净零排放情景。资料来源：IEA、灼识咨询6在技术进步、成本优化和环保意识提高等因素的共同推动下，可再生能源在全球电力结构中的比重在不断增加。在技术进步、成本优化和环保意识提高等因素的共同推动下，可再生能源在全球电力结构中的比重在不断增加。太阳能发电的度电成本不断下降，推动太阳能发电渗透率持续提升。太阳能发电的度电成本不断下降，推动太阳能发电渗透率持续提升。全球发电结构，按能源划分，全球发电结构，按能源划分，2010-2050E累计装机量占比累计装机量占比各能源类型发电占比各能源类型发电占比80r9 %7!2 7%0.1%2 104 212030E2050E742 #3F%1%3 1020212030E2050E太阳能风能其他可再生能源不可再生能源关键分析关键分析 随着太阳能发电的度电成本不断降低，太阳能发电的渗透率在过去几年中持续提升，预计未来将继续保持增长趋势。根据国际能源署发布的World Energy Outlook 2022数据，太阳光伏装机累计容量在全球总装机容量中的占比从2010年的0.8%增长到2021年的10.9%，预计到2030年将继续快速增加至30%以上，到2050年将超45%。太阳能发电将持续引领全球以清洁能源为主导的能源转型。与此同时，太阳能发电在全球总发电量中的占比从2010年的0.1%增长到2021年的3.5%，预计到2030年占比将超20%，到2050年将超35%。资料来源：IEA、灼识咨询7全球光伏新增装机量，按地区划分，全球光伏新增装机量，按地区划分，2018-2027E0100200300400500600700800900201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E中国美国欧洲印度中东非其他关键分析关键分析GW光伏发电已步入平价上网时代，在部分国家/地区甚至实现了低价上网，显著提升了全球对光伏市场的需求。2018年至2022年间，全球光伏新增装机容量大幅上升。未来，随着全球碳中和进程的推进及全球主要国家对以光伏为代表的清洁能源转型的持续推进，全球光伏新增装机量的需求有望持续高涨。中国在产业政策端持续支持及推动光伏等可再生能源的发展，中国的光伏产业链完善、供应链充足、制造工艺成熟，在供应端具有显著的优势，叠加中国国内市场对光伏装机有着巨大的需求，使得中国作为全球最大的光伏市场在过去几年中仍实现了爆发式的增长。亚太地区其他国家的光伏新增装机量近年增速相对较低，中东非地区的新增装机量也较少，但随着各国政策对能源转型、能源安全的重视叠加光伏发电成本竞争力持续增强，印度等亚太地区其他国家和中东非地区的光伏新增装机具有较大增长潜力。美国在政策端加大对可再生能源相关领域投资，能够有效刺激美国光伏的长期需求。随着欧洲受电价飙涨及乌俄战争等因素的影响，欧洲对以光伏为代表的可再生能源的需求蒸蒸日上。光伏发电已步入平价甚至是低价上网时代，市场需求强劲，全球光伏新增装机量快速大幅增长。中国新增装机量光伏发电已步入平价甚至是低价上网时代，市场需求强劲，全球光伏新增装机量快速大幅增长。中国新增装机量持续领先全球，欧美地区增速亮眼，印度等亚太地区和中东非地区潜力均较大。持续领先全球，欧美地区增速亮眼，印度等亚太地区和中东非地区潜力均较大。资料来源：灼识咨询注：基于2023年前三季度市场情况而做出的装机量预测。8驱动因素：大力开发可再生能源、实现碳中和成为全球普遍共识，助推以光伏等可再生能源为代表的全球能源转驱动因素：大力开发可再生能源、实现碳中和成为全球普遍共识，助推以光伏等可再生能源为代表的全球能源转型加速。型加速。加入加入巴黎协定巴黎协定的国家及其减排计划的国家及其减排计划预计于2050年及之前达成碳中和预计于2050年以后达成碳中和未提及预计达成碳中和时间 在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的背景下，可再生能源的开发利用日益受到国际社会的重视。全球共有超过190个国家加入了巴黎协定。大力发展可再生能源、实现碳中和已成为全球普遍共识。此外，2022年爆发的俄乌冲突导致能源供应紧张和触发能源价格飙升，引发了全球性能源危机。全球多国在此背景下愈发重视能源安全及自主可控，能源转型的迫切性不断提升。大力开发可再生能源、实现碳中和成为全球普遍共识，助推全球能源转型加速。在各类可再生能源中，光伏具有资源充足、清洁安全、应用广泛灵活、经济潜力大等优势。在双碳成为全球普遍共识的大背景下，全球光伏行业有望延续快速增长的态势。关键分析关键分析1资料来源：CLIMATE WATCH Net-Zero Tracker、灼识咨询9驱动因素：随着光伏技术进步和规模化生产，光伏发电成本快速下降，其在各类清洁能源中的成本竞争优势不断驱动因素：随着光伏技术进步和规模化生产，光伏发电成本快速下降，其在各类清洁能源中的成本竞争优势不断凸显且未来仍有较大的降本空间。凸显且未来仍有较大的降本空间。全球不同发电模式全球不同发电模式LCOE对比对比USD/kWh生物能源生物能源地热能地热能氢能氢能陆上风能陆上风能海上风能海上风能关键分析关键分析在各类清洁能源中，光伏具有资源充足、清洁安全、应用广泛灵活、经济潜力大等优势。根据IRENA数据，光伏平准化度电成本(LCOE)从2010年的USD0.417/kWh下降至2021年的USD0.048/kWh，降幅达88.5%，目前在部分地区已经低于传统的燃煤发电，成本竞争优势不断凸显。随光伏产业的制造成本持续下降叠加产业技术的持续迭代，预计到2050年光伏LCOE仍有较大的下降空间。注：LCOE（平准化度电成本），是指在项目生命周期内，通过对成本和发电量的加权计算得出的发电成本，即是生命周期内成本与生命周期内发电量的比率。0.0780.067201020210.0500.068201020210.0390.048201020210.4170.0482010202120500.1880.075201020210.1020.03320102021光伏光伏资料来源：IRNEA、IEA、灼识咨询2仍有较大下降空间10一全球光伏行业概览二二全球光伏电池片市场分析全球光伏电池片市场分析三全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四全球HJT电池片产能及设备市场分析五热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析11从光伏电池片环节看，其产业链上游主要为硅片和电池制造设备供应，下游与光伏玻璃、边框、焊带、胶膜等共从光伏电池片环节看，其产业链上游主要为硅片和电池制造设备供应，下游与光伏玻璃、边框、焊带、胶膜等共同构成光伏组件。同构成光伏组件。光伏电池片产业链分析光伏电池片产业链分析资料来源：灼识咨询上游上游中游中游下游下游硅片和设备硅片和设备光伏电池片生产光伏电池片生产光伏组件光伏组件电池片电池片光伏玻璃光伏玻璃光伏边框光伏边框光伏焊带光伏焊带光伏胶膜光伏胶膜光伏组件光伏组件单晶硅棒单晶硅片多晶硅锭多晶硅片硅料注：不同电池片的制造环节不一，所需设备不尽相同，此处为通常所需设备。硅硅片片设设备备注：不同电池片的生产环节不一，但基于晶硅电池的基本原理，核心工序通常包括清洗制绒、扩散制结、钝化镀膜、金属化四大步骤。清洗制绒清洗制绒金属化金属化扩散制结扩散制结钝化镀膜钝化镀膜清洗制绒设备扩散制结设备钝化镀膜设备金属化设备等注：此处产业链分析仅从电池厂商角度出发，对于一体化光伏制造商角度而言，其下游主要为各类企业及终端用户。12光伏电池片的光电转换效率是光伏发电系统最关键的影响因素，也是当前光伏产业唯一存在巨大技术变革的核心光伏电池片的光电转换效率是光伏发电系统最关键的影响因素，也是当前光伏产业唯一存在巨大技术变革的核心环节。光伏电池片分为晶硅和非晶硅两大类，晶硅是市场上的绝对主流路线，而在晶硅电池片中又以单晶为主。环节。光伏电池片分为晶硅和非晶硅两大类，晶硅是市场上的绝对主流路线，而在晶硅电池片中又以单晶为主。太阳能电池片也称为光伏电池片，是一个薄的半导体片，也是光伏发电系统中的基本单元，用于将太阳光转换成电能。将光转化为电力的过程被称为光电效应。光伏电池片作为光电转换效率的决定性影响因素，是目前光伏主产业链各环节中唯一存在巨大技术变革的核心环节。光伏电池片分为晶硅和非晶硅（主要为薄膜），晶硅电池片是目前市场上的主流技术选择，在晶硅电池片中又以单晶电池为主。晶硅电池片根据掺杂元素不同可分为P/N型，如在硅中掺入三价元素硼则为P型，在硅中掺入五价元素如磷则为N型。N型电池片根据技术路线不同又分为TOPCon、HJT、IBC等。类型类型技术路线技术路线具体介绍具体介绍PERC，发射极钝化和背面接触电池利用特殊材料在电池片背面形成钝化层作为背反射器，增加长波光的吸收，同时增大 p-n 极间的电势差，降低电子复合，提高效率。TOPCon，隧穿氧化层钝化接触电池在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构。HJT，异质结电池是一种结合了晶体硅和非晶硅的太阳能电池。核心结构是在晶体硅表面沉积非晶硅层。这种结构利用了非晶硅的优异表面钝化特性和晶体硅的高光电转换效率。IBC，交指状背接触电池把正负电极都置于电池背面，减少置于正面的电极反射一部分入射光带来的阴影损失。晶硅晶硅电池片电池片多晶硅电池片单晶硅电池片多晶P型P型N型BSF多晶黑硅常规多晶PERCTOPConHJTIBCP型型N型型注：晶硅电池的P/N型主要区别之一在于掺加元素不同，多晶硅电池也可分为P/N型。BC（Back Contact）技术为平台技术，XBC（X Back Contact）为各类背接触光伏电池的统称，其基型为IBC。BC技术可结合其他技术路线，如BC技术与TOPCon结合为TBC，与HJT结合则为HBC，与PERC结合则为PBC。资料来源：灼识咨询13不同电池片结构与特点各不相同。简单来看，不同电池片结构与特点各不相同。简单来看，PERC电池背面钝化提高反射率，增强光捕获；电池背面钝化提高反射率，增强光捕获；TOPCon优化表面优化表面传导，提高载流子分离效率；传导，提高载流子分离效率；HJT结合异质结构，实现高转换效率；结合异质结构，实现高转换效率；IBC通过背接触设计，提升电池整体效率。通过背接触设计，提升电池整体效率。资料来源：灼识咨询TCO透明导电膜P型氢化非晶硅层本征非晶硅薄膜N型硅衬底本征非晶硅薄膜N型氢化非晶硅层TCO透明导电膜Ag减反射层钝化膜N 发射极P型硅衬底钝化膜铝背场a减反射层钝化层N 前表面场N型硅衬底钝化层减反射层钝化膜P 发射极N型硅衬底超薄隧穿氧化层N型多晶硅薄膜镀金属AlAgN BSFN BSFP 发射极AgAgAgAgAgAgAlAgAgbc光照稳定性光照稳定性非晶硅薄膜有光致衰减效应（S-W效应），随着光照时间延长，效率下降，但是HJT太阳能电池的S-W效应很弱甚至不存在。温度稳定性温度稳定性HJT电池在温度系数等方面较优，其温度系数仅为-0.25%/，在高温与低温环境下都有较好的温度特性。结构对称结构对称HJT电池结构对称，双面率高达93%-98%，且上下表面受力均匀，可实现薄片化。本征非晶硅薄层本征非晶硅薄层非晶硅薄膜的引入使得HJT电池的晶硅衬底前后表面实现了良好的钝化，且非晶硅薄膜隔绝了金属电极与硅材料的直接接触，其载流子复合损失进一步降低，转换效率得以提升。背面钝化背面钝化PERC电池采用发射极及背面钝化电池技术，即用钝化膜来钝化背面，取代了传统的全铝背场，增强光线在硅基的内背反射，降低了背面的复合速率，从而使电池的效率提升0.5%-1%。结构简单结构简单PERC电池只是在常规电池的基础上对背面进行钝化并形成背面局部接触，根据电池工艺流程，只需在原有常规工艺的基础上增加背面钝化工艺以及背面开窗工艺即可。PERC结构图及其特点结构图及其特点HJT结构图及其特点结构图及其特点d美观的无栅线遮挡结构美观的无栅线遮挡结构正负极的金属接触均在电池片的背面，使得电池表面完全看不到传统光伏电池在正面的金属栅线，没有栅线的电池正面在外观上也更加美观，商业化前景较好高转换效率高转换效率IBC电池采用正面无遮挡结构，最大化利用入射光子，短路电流可显著提高。正负电极位于电池背面，无需考虑栅线遮挡问题，可优化栅线设计，降低串联电阻，提高FF（填充因子）。正面无遮挡设计允许针对表面进行最优化，降低前表面复合速率和表面反射，从而提高Voc（开路电压）和Jsc（短路电流密度）。这些提高短路电流、FF、Voc的优势，让IBC电池实现了高效转换。温度稳定性温度稳定性TOPCon电池在高温环境下表现出优异的稳定性，可承受高达500摄氏度的温度。界面钝化性能界面钝化性能由于TOPCon的SiNX富含氢原子，可以在热处理过程中对表面和体内的缺陷进行化学钝化。全面及收集载流子全面及收集载流子TOPCon 钝化接触电池的Poly-Si与Si基底界面间的氧化硅通过化学钝化降低界面态密度，降低电子空穴复合几率，也增加了电阻率形成多数载流子的选择性接触，提高极限效率。结构简单结构简单超薄氧化层可允许多子电子隧穿，实现电子和空穴分离，在其上沉积一层金属作为电极就实现了无需开孔的钝化接触结构。TOPCon结构图及其特点结构图及其特点IBC结构图及其特点结构图及其特点注：“Ag”和“Al”分别代表银（Silver）和铝（Aluminum），通常用于指示电池中使用的不同金属材料。IBC结构图参考席珍珍等：IBC 太阳电池技术的研究进展。14从制备工艺看，从制备工艺看，TOPCon相比相比PERC增加了薄膜沉积环节，增加了薄膜沉积环节，HJT的制备流程较为简洁，的制备流程较为简洁，IBC的制备相较传统的工的制备相较传统的工艺路线则更为多变，其改变主要体现在背电极的构型。艺路线则更为多变，其改变主要体现在背电极的构型。PERC（10步步）aHJT（6步步）c清洗制绒扩散（磷）激光SEPSG去除和背面刻蚀背面 正面SiNx激光开槽丝网印刷烧结背面AlOx电注入/光注入LPCVD：隧穿氧化层和i-Poly-Si离子注入退火LPCVD：隧穿氧化层和n-Poly-SiPECVD/PEALD/PVD隧穿氧化层和n-Poly-Si去PSG 绕镀清洗磷扩退火退火清洗TOPCon（11-14步步）清洗制绒扩散（硼）激光SE二次硼（退火）BSG去除和背面刻蚀正面 背面SiNx烧结正面AlOx电注入/光注入丝网印刷PECVD制备双面非晶硅HWCVD制备双面非晶硅清洗制绒PVD制备双面TCORPD制备双面TCO丝网印刷固化电注入/光注入b资料来源：灼识咨询IBCd清洗制绒扩散（硼）湿化学法丝网印刷烧结电注入/光注入磷掺杂湿化学法背面掩膜开槽背面沉积掩膜刻蚀SiNx钝化15各类电池各类电池技术正面平均转换效率变化趋势，技术正面平均转换效率变化趋势，2022-2030E232425262720222023E2024E2025E2027E2030E%XBC电池HJT电池TOPCon电池PERC电池关键分析关键分析截至2021年底，PERC电池技术仍是市场主流。然而其转换效率已逼近实验室效率极限。由于转换效率的瓶颈，各电池厂商都在努力追求技术上的改进和效率上的突破。目前N型电池已成为未来高转换效率的方向。TOPCon电池通过在背面覆盖一层沉积在超薄隧穿氧化硅层上的掺杂多晶硅薄层，形成了较好的钝化接触结构，促进电子在多晶硅层横向传输时被金属收集，从而有效地降低了表面复合和金属接触复合，提升了光电转换效率。HJT电池兼具晶硅与薄膜太阳能优势，表面钝化效果更好，其晶硅衬底的前后表面均实现了良好的钝化，并且隔绝了金属电极和硅材料的直接接触，进一步降低了载流子复合损失，提升了电池转化效率。XBC，即背接触光伏电池，其电池结构特点为正面沉积钝化和反射膜、无金属栅线，消除了栅线电极的遮光损失，目前转换效率较高且未来仍有较高提升空间。今后随着技术发展，TBC、HBC 等BC类组合电池技术有望不断取得进步。未来随着生产成本的降低及良率的提升，N型电池将会成为电池技术的主要发展方向。资料来源：CPIA、灼识咨询注：XBC为各类BC电池（背接触光伏电池）的统称，其基型为IBC（叉指状背接触电池）。随着新型高效电池技术的成熟及大规模应用，各类型光伏电池片的转换效率在不断提升。随着新型高效电池技术的成熟及大规模应用，各类型光伏电池片的转换效率在不断提升。N型高效电池在目前转型高效电池在目前转换效率和未来增长空间上全面优于换效率和未来增长空间上全面优于PERC，已成为电池技术的主要发展方向。，已成为电池技术的主要发展方向。16对比维度对比维度PERCTOPConHJTXBC理论极限转换效率理论极限转换效率24.5(.78.5).1%实验室效率实验室效率24.5&.76.81%3N/A平均量产转换效率平均量产转换效率23.2%-23.6%.2%-25.7%.3-26.0&.5%4核心工艺数量核心工艺数量7道8道4道不同路线数量不一制备温度制备温度8501,10090(%)双面率相对较低温度系数温度系数-0.35%/-0.30%/-0.24%/-0.29%/衰减率衰减率首年衰减2%次年衰减0.45%首年衰减1%次年衰减0.4%首年衰减1%次年衰减0.25%首年衰减1%次年衰减0.35%5薄片化薄片化150m130m120m130mN型高效电池不仅在转换效率方面大幅优于型高效电池不仅在转换效率方面大幅优于PERC，在制备工艺、双面率、衰减率等方面也各有优势，例如，在制备工艺、双面率、衰减率等方面也各有优势，例如HJT核心制备工艺更简单，又如核心制备工艺更简单，又如TOPCon和和HJT双面率全面优于双面率全面优于PERC，N型高效电池的衰减率均低于型高效电池的衰减率均低于PERC。光伏电池技术路径对比光伏电池技术路径对比资料来源：灼识咨询注：各类电池片的转换效率仅供参考，组件的转换效率对比更为直接。薄片化数据截至2023年上半年。注1：双面TOPCon，单面POLY TOPCon约为27.1%。注2：参考中来股份在自主研发的J-TOPCon3.0 POPAID技术和M10尺寸N型电池片的基础上实现的实验室转换效率。注3：参考隆基绿能自主研发的硅异质结电池转换效率。注4：参考爱旭ABC量产平均转换效率。注5：参考爱旭ABC组件衰减率。17全球光伏电池产能近年大幅增加，中国持续占据全球最大份额。亚太地区产能由于部分政策原因近年增速加快，全球光伏电池产能近年大幅增加，中国持续占据全球最大份额。亚太地区产能由于部分政策原因近年增速加快，但目前整体产能仍十分有限。未来，包括中国在内的全球主要光伏生产地区产能都将延续快速增长的势头。但目前整体产能仍十分有限。未来，包括中国在内的全球主要光伏生产地区产能都将延续快速增长的势头。全球光伏电池产能，按地区划分，全球光伏电池产能，按地区划分，2018-2027E05001,0001,5002,0002,500201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E中国亚太（不含中国）欧洲美洲其他地区关键分析关键分析近年来，随着中国光伏产业的快速发展，中国光伏电池片产能增长迅猛。在头部企业持续扩张的背景下，中国光伏电池片产能高速增长，全球光伏产业供应持续以中国为核心。部分国家如美国愈发重视建立本土光伏产业链以维护能源安全、获得绿色低碳经济话语权，美国近年对针对中国光伏产品进口出台了一系列政策进行阻碍，以期重振其本土光伏制造业。相关政策包括对光伏产业各环节的补贴和税收优惠，在此空前补贴力度的刺激下，大量新建光伏电池产能计划推出，未来有望刺激美国本土光伏电池产能持续增长。但目前仍然以亚太（不含中国）地区进口光伏产品为主。随着欧洲扩大建设新光伏电池厂，且亚洲重要电池厂商扩大该地区业务，欧洲光伏电池产能将进一步提升。当前全球各地区光伏电池平均产能利用率大多都低于70%，不少厂商的产能尚未完全释放。GW资料来源：灼识咨询注：基于2023年上半年市场情况而做出的预测。18光伏产业技术革新加快，光伏产业技术革新加快，N型高效电池产能显著增加。型高效电池产能显著增加。TOPCon为当前部分头部产商首选；随着为当前部分头部产商首选；随着HJT电池工艺的电池工艺的逐渐成熟及成本持续下降，市占也有望不断增加；逐渐成熟及成本持续下降，市占也有望不断增加；BC为平台技术，在未来经济性凸显后，市占有望大幅提升。为平台技术，在未来经济性凸显后，市占有望大幅提升。全球光伏电池产能，按技术路径划分，全球光伏电池产能，按技术路径划分，2018-2027E95.1.2.3.8.9c.7F.6(.8 .6.4%4.9%5.8%5.7%6.2.16.3S.4q.2y.4.6 1820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E关键分析关键分析过去几年，PERC电池基于其强大的性价比优势，在光伏电池产业中占据主导地位，其产能一度领跑全行业。但随着新型高效太阳能电池技术的涌现与发展，以及对电池更高转换效率的需求，各大厂商逐渐转向其他类电池布局，PERC电池产能占比下降。TOPCon方面，当前部分头部光伏厂商大力布局TOPCon电池，产能快速增加。HJT方面，由于HJT生产线与目前主流的PERC电池工艺与产线互不兼容，部分光伏厂商对HJT投资仍较为谨慎。然而HJT较TOPCon的优势是其效率提升空间相对较大，虽然前期投资大，但从中长期角度上来看具有一定的发展潜力。随着HJT电池工艺的逐渐成熟与良率的提升，多家光伏电池制造商已经率先部署HJT电池的产业化线路，预计未来产能将不断增加。BC方面，随着头部企业押注BC电池后市场热度高涨。BC作为平台技术，在未来经济性凸显和技术成熟后，产能有望大幅提升。GW资料来源：灼识咨询注：产能为名义产能。N型包括TOPCon、HJT、XBC。N型P型19一全球光伏行业概览二全球光伏电池片市场分析三三全球全球TOPCon电池片产能及设备市场分析电池片产能及设备市场分析四全球HJT电池片产能及设备市场分析五热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析20TOPCon技术路线成为了业内部分玩家的首选，技术路线成为了业内部分玩家的首选，TOPCon名义产能近年大幅增加。晶科、晶澳、捷泰、正泰、一名义产能近年大幅增加。晶科、晶澳、捷泰、正泰、一道等玩家目前的道等玩家目前的TOPCon名义产能占总名义产能之比均大于名义产能占总名义产能之比均大于50%。主要玩家的主要玩家的TOPCon电池片产能，电池片产能，2023E关键分析关键分析光伏行业经历着技术发展和市场需求的动态变化。2022年下半年，部分光伏企业已实现了N型TOPCon电池大规模量产，TOPCon产业化进展迅速，光伏行业由P型向N型技术升级的序幕加速拉开。初步估算，23年底TOPCon行业名义产能超过350GW，在规划中的产能超250GW。未来几年，TOPCon产能将超过PERC产能。新一轮行业竞争中，拥有电池片环节核心技术能力、优于同业的成本控制能力、稳健的财务情况的玩家，将获得更为有利的市场竞争地位。注：名义产能指预计的2023年底名义产能。规划产能是基于2023年前三季度的统计数据。产能数据均为预计值，或与各企业实际名义产能和披露的名义产能有所偏差。资料来源：灼识咨询643825443016253010179510965552$u10(00$ccP0T%70203040506070809010011012071%晶科30晶澳41通威0捷泰6正泰17天合5一道0隆基20阿特斯0中润111东磁3中来6Waaree0润阳2亿晶4协鑫62阿达尼0腾晖0赛拉弗32Renew02尚德11英利12068664456333030301712121136101085552210GW规划产能名义产能TOPCon名义产能占总名义产能之比21LPCVD 路线路线PECVD 路线路线PVD工作原理工作原理将一种或数种气态物质，在较低压力下，用热能激活，使其发生热分解或化学反应，沉积在衬底表面形成所需的薄膜。借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。在真空条件下，用物理的方法（真空溅射镀膜）使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。图示图示优点优点工艺成熟，控制简单容易厚度均匀性好，致密度高原位掺杂，绕镀轻微，冷壁成膜速率快原位掺杂，无绕镀，冷壁成膜速率快缺点缺点成膜速率慢，有绕镀，需要高温石英器件沉积严重厚度均匀性偏差气泡问题，膜层致密度不高设备成本高，靶材用量大成膜速度成膜速度5-8 nm/min（intrinsic）;1-3 nm/min（in-situ doping）10 nm/min（in-situ doping）10 nm/min（in-situ doping）掺杂方式掺杂方式二次掺杂磷扩散/离子注入结合退火原位掺杂原位掺杂薄膜绕镀薄膜绕镀绕镀，需增加额外刻蚀，且刻蚀控制较为复杂轻微绕镀易清洗无绕镀工艺时间工艺时间本征多晶硅沉积（120min）磷扩散 or 离子注入结合退火掺杂非晶硅沉积（20-40min）晶化退火（30min）未知产品良率产品良率90%-98%预期或较LPCVD高97%设备需求设备需求扩散炉/离子注入机/退火炉，刻蚀机晶化处理需退火炉，取决于技术方案的配套设备隧穿氧化层需PECVD制备，晶化处理需退火炉 取决于技术方案的配套设备常见问题常见问题绕镀，石英器件沉积严重气泡，掉粉Uptime（正常运行和可用的时间比例）低厂商列举厂商列举拉普拉斯，SEMCO，Tempress，普乐，捷佳伟创，北方华创，赛瑞达等捷佳伟创，赛瑞达，金辰，CT、微导等杰太TOPCon 镀膜设备参考镀膜设备参考TOPCon设备市场分析：设备市场分析：TOPCon的薄膜沉积设备按照工艺原理的不同，可以分为的薄膜沉积设备按照工艺原理的不同，可以分为CVD（化学气相沉积）与（化学气相沉积）与PVD（物理气相沉积）两大类。（物理气相沉积）两大类。CVD可以提供更高的膜层质量和更好的接触特性，是目前市场主流。可以提供更高的膜层质量和更好的接触特性，是目前市场主流。反应气体反应气体SiH4热场热场多晶硅薄膜多晶硅薄膜載硅片衬底硅片衬底载版载版分子自由程长分子自由程长等离子体等离子体场场SiH4H2PH3反应气体反应气体掺杂非晶硅掺杂非晶硅薄膜薄膜硅片衬底硅片衬底载版载版正极正极基底基底磁场磁场电子电子目标原子目标原子氩离子氩离子靶材靶材负极负极资料来源：Infolink、灼识咨询122LPCVD单双插介绍单双插介绍LPCVD单插单插LPCVD双插双插（掩膜法）（掩膜法）LPCVD双插双插（添加剂法）（添加剂法）流程流程分析分析 不能双插的原因不能双插的原因 磷扩环节绕扩到前面的磷会使BSG变成BPSG 去PSG环节HF对BPSG腐蚀速度较BSG快，正面较薄的BPSG区域在RCA环节易被抛光 厂商列举厂商列举：时创 作用作用：保护正面BSG，避免RCA环节局部区域抛光 优势优势：正面BSG保护性强 劣势劣势：需要引入正面涂覆和退货成膜设备，厂商多停留在试验极端，仍未导入量产 厂商列举厂商列举：时创，拓邦 作用作用：保护正面BSG和边缘BPSG 优势优势：无需引入新的工序，核心是各环节工艺与添加剂的配合，更易被接受 劣势劣势：各环节工艺参数与添加剂的配合要求高清洗制绒扩散(硼)激光SE二次硼(退火)去BSG 背面刻蚀SiO2 i-Poly-Si磷扩去PSG RCA正面AIOx正面 背面SiNx金属化正面掩膜LPCVD技术成膜质量高，设备产能较大，同时易于维护。技术成膜质量高，设备产能较大，同时易于维护。LPCVD设备分为单双插，双插可同时处理多个硅片，设备分为单双插，双插可同时处理多个硅片，在生产效率和成本效益方面或更优在生产效率和成本效益方面或更优，部分部分电池片厂商正寻求采用电池片厂商正寻求采用LPCVD双插技术替代单插技术双插技术替代单插技术以提高生产效率以提高生产效率。资料来源：Infolink、灼识咨询2清洗制绒扩散(硼)激光SE二次硼(退火)去BSG 背面刻蚀SiO2 i-Poly-Si磷扩去PSG RCA正面AIOx正面 背面SiNx金属化清洗制绒扩散(硼)激光SE二次硼(退火)去BSG 背面刻蚀SiO2 i-Poly-Si磷扩去PSG RCA(添加剂)正面AIOx正面 背面SiNx金属化23TempressSEMCO拉普拉斯拉普拉斯普乐普乐北方华创北方华创松煜松煜红太阳红太阳赛瑞达赛瑞达Centrotherm赛瑞达赛瑞达红太阳红太阳捷佳伟创捷佳伟创金辰金辰微导微导杰太杰太工艺路线工艺路线2合12合12合12合12合12合12合12合13合13合13合13合13合13合13合1隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2隧穿SiO2（热氧）（热氧）（热氧）（热氧）（热氧）（热氧）（热氧）（热氧）（PECVD）（PECVD）（PECVD）（PECVD）（热氧/PECVD）（PEALD/PECVD）（PECVD） ex-situ Polyex-situ Polyex-situ Polyex-situ Polyex-situ Polyex-situ Polyex-situ Polyex-situ Polyin-situ Polyin-situ Polyin-situ Polyin-situ Polyin-situ Polyin-situ Polyin-situ Poly（LPCVD）（LPCVD）（LPCVD）（LPCVD）（LPCVD）（LPCVD）（LPCVD）（LPCVD）（PECVD）（PECVD）（PECVD）（PECVD）（PECVD）（PECVD）（PVD）模式模式管式管式管式管式管式管式管式管式管式管式管式管式管式管式板式原位掺杂原位掺杂可选可选可选可选可选可选可选可选是是是是是是是硅片尺寸硅片尺寸-156-220156-210156-210156-230166-230-166-230166-230156-210156-210156-210-硅片定位硅片定位垂直水平水平-垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直水平设备组成设备组成-5/7 管5/6管5管5/6管5/6管5管5/6管10管5/6管6管4/5/6管4/5/6/10管-绕镀绕镀是较小是是是是是是轻微轻微轻微轻微轻微轻微无每个腔室装载硅每个腔室装载硅片数量片数量1200片/管1400片/管2400片/管M102000片/管G121200片/管1600片/管1430片/管M101150片/管G121400片/管M101200片/管G121320片/管M101100片/管G12350片/管768片/管M10580片/管G12640片/管M10486片/管G12-580片/管16X504片/管18X432片/管210580片/管18X486片/管G1260片/框M654片/框M1040片/框G12产量（产量（WPH）3000（原位）4000（原位）本征6000原位28004300M103750G12-4100M103300G12-4300M103600G1256005800M104600G125100M103880G12-4800M104000G1210000M68000M106000G12良率良率-=96%=96%=97%=98%=98%=97%-=98%=96%温度控制范围温度控制范围-400-1100400-800-600-1150400-700500-700up to 600350-600400-500200-550350-500100-600300-350薄膜均匀性薄膜均匀性批次间 3%硅片间 3.7%批次间 3%批次间 3%批次间 3%批次间 4%批次间 3%批次间 3%=5%批次间 3%批次间 3%批次间 5%SiO2:4%Poly:5%批次间 3%批次间 3%硅片间 5%硅片间 5%硅片间 5%硅片间 3%硅片间 4%硅片间4%硅片间 3%硅片间 4%硅片间 5%硅片间 5%硅片间 3%硅片间 3%单片内 5%单片内 5%单片内 5%单片内 3%单片内 5%单片内 5%单片内 4%单片内 4%单片内 5%单片内 4%单片内 3%单片内 3%客户列举客户列举天合，晶科正泰，隆基晶科，捷泰中来天合，一道亿晶，日升顺风，晶澳天合爱旭天合晶澳晶澳，天合，通威晶澳，日升通威尚德,BYD中来，日升TOPCon 镀膜设备参考镀膜设备参考TOPCon设备市场分析：目前业内设备市场分析：目前业内TOPCon镀膜设备厂商数量不少，各厂商设备略有差异，工艺路线选择也不尽镀膜设备厂商数量不少，各厂商设备略有差异，工艺路线选择也不尽相同。相同。资料来源：Infolink、灼识咨询324捷泰捷泰晶澳晶澳润阳润阳一道一道阿特斯阿特斯鸿禧鸿禧英发英发产线产能（产线产能（MW）44,00020,00010,00014,00014,0006,00013,0003,00010,000区域区域滁州 淮安扬州曲靖盐城忻州漳州扬州嘉兴宜宾尺寸尺寸M10M10M10M10M10M10M10M10M10Poly技术路线技术路线LPLP/PEPEPELPLPPEPEPE工艺工艺清洗制绒清洗制绒捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创晶州晶州晶州/捷伟佳创捷伟佳创罗博特科硼扩硼扩拉普拉斯红太阳红太阳捷伟佳创北方华创/松煜北方华创/松煜北方华创/松煜捷伟佳创拉普拉斯激光激光SE海目星/帝尔帝尔帝尔帝尔帝尔帝尔帝尔帝尔帝尔二次硼（退火）二次硼（退火）-红太阳红太阳-北方华创/松煜捷伟佳创-去去BSG&背面刻蚀背面刻蚀捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创至纯晶州晶州晶州/捷伟佳创捷伟佳创罗博特科SiO2 n-Poly-Si1SiO2热氧热氧拉普拉斯北方华创-松煜北方华创-i-Poly-SiLPCVDn-Poly-Si磷扩磷扩捷伟佳创4SiO2PECVD-捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创-捷伟佳创/微导捷伟佳创捷伟佳创n-Poly-SiPECVD退火退火5SiO2PECVD-n-Poly-SiPVD退火退火清洗清洗捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创晶州晶州晶州/捷伟佳创捷伟佳创捷伟佳创正面正面Al2O3微导微导微导捷伟佳创松煜松煜微导/松煜捷伟佳创理想正面正面SiNx捷伟佳创捷伟佳创/红太阳捷伟佳创捷伟佳创北方华创北方华创捷伟佳创/北方华创捷伟佳创捷伟佳创背面背面SiNx捷伟佳创捷伟佳创/红太阳捷伟佳创捷伟佳创北方华创北方华创捷伟佳创/北方华创捷伟佳创捷伟佳创丝网印刷丝网印刷迈为迈为/科隆威迈为/科隆威迈为-捷伟佳创奥特维TOPCon 设备选型参考设备选型参考从下游光伏电池片生产商的选择来看，不同环节选择的设备厂商不同。在镀膜环节，捷伟佳创、拉普拉斯、北方从下游光伏电池片生产商的选择来看，不同环节选择的设备厂商不同。在镀膜环节，捷伟佳创、拉普拉斯、北方华创等厂商的设备已被晶澳、华创等厂商的设备已被晶澳、润阳润阳、捷泰等主要、捷泰等主要TOPCon电池片生产商采纳。电池片生产商采纳。资料来源：Infolink、灼识咨询425一全球光伏行业概览二全球光伏电池片市场分析三全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四四全球全球HJT电池片产能及设备市场分析电池片产能及设备市场分析五热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析26主要玩家的主要玩家的HJT电池片产能，电池片产能，2023E1891511155211111100#00000y0P0%1%21015202530华晟8东方日升15信实10海源83Sun7梅耶博格5金刚玻璃1爱康0润阳3Goldi Solar0REC Group0晋能0EnCore0通威0阿特斯25171615986655911111规划产能名义产能HJT名义产能占总名义产能之比GW关键分析关键分析2022年HJT名义产能约12GW左右，2023年HJT新增名义产能或超40GW。各光伏厂商截至2023年底累计的规划产能预估达近80GW。HJT电池片产能近期增长迅速，各大企业纷纷加大投资力度，新建产能不断释放。随着HJT技术的不断成熟、设备国产化的推进及规模经济的实现，预计HJT产能扩张的步伐有望加快。但不可否认的是，HJT目前也将面临一些挑战，如投资成本高等问题。HJT电池片产能近期增长迅速，各大企业纷纷加大投资力度，新建产能不断释放。随着技术成熟、设备国产化的电池片产能近期增长迅速，各大企业纷纷加大投资力度，新建产能不断释放。随着技术成熟、设备国产化的推进和规模经济的实现，预计未来推进和规模经济的实现，预计未来HJT电池片产能将进一步增长。电池片产能将进一步增长。资料来源：灼识咨询注：名义产能指预计的2023年底名义产能。规划产能是基于2023年前三季度的统计数据。产能数据均为预计值，或与各企业实际名义产能和披露的名义产能有所偏差。27HJT电池生产核心流程主要分为清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、电池生产核心流程主要分为清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO膜沉积与金属电极化。从设备投资成本来看，膜沉积与金属电极化。从设备投资成本来看，非晶硅薄膜沉积设备成本占比达近一半，非晶硅薄膜沉积设备成本占比达近一半，TCO膜沉积设备成本占比超四分之一。膜沉积设备成本占比超四分之一。HJT电池生产流程概览电池生产流程概览生产流程生产流程主要应用设备主要应用设备设备投资成本占比，设备投资成本占比，2022中国设备商列举中国设备商列举工艺描述工艺描述主要技术主要技术海外设备商列举海外设备商列举清洗制绒清洗制绒清洗硅片表面的杂质并在硅片表面形成凹凸面进而提升光的吸收效率清洗制绒设备双氧水 氨氮双氧水 臭氧纯臭氧金属化金属化通过导电浆料印刷和烧结，在硅片的正背面制备金属化电极，使电极与电池间形成紧密高效的欧姆接触，将光生载流子导出电池丝网印刷机激光设备丝网印刷激光转印非晶硅薄膜沉积非晶硅薄膜沉积在硅片完成清洗制绒后，需要在硅片的正背面镀本征非晶硅层作为钝化膜，形成电池的 P-N 结，是决定HJT 性能的关键PECVD设备等离子体增强化学的气相沉积法(PECVD）透明导电氧化物透明导电氧化物（TCO）膜沉积）膜沉积在 HJT 工艺中沉积的后半部分涉及制备透明导电氧化层 TCO 薄膜，用作减反层以及横向输运载流子至电极的导电层物理气相沉积(PVD)反应等离子体沉积(RPD)PVD设备RPD设备8P%资料来源：灼识咨询123428HJT清洗制绒工艺方案概览清洗制绒工艺方案概览RCA 清洗优点是清洗后获得的界面金属杂质较低，清洗效果较好，但是由于RCA清洗化学品耗量较大且氨氮废液处理成本较高，导致RCA清洗逐渐被市场淘汰。目前行业使用较多的工艺路线为双氧水 臭氧工艺，可有效降低氨氮的排放降低成本，臭氧的引进以及添加剂的国产化，目前HJT清洗环节的成本已经基本与PERC环节持平。纯臭氧清洗工艺因为臭氧对有机物的清洗能力问题，导致目前仍未完全普及。清洗制绒环节除了原有的捷佳伟创等供应商，新的设备商晟成（钧石合作）和港麟（理想合作）也开始积极推进产品的商业化。工艺方案工艺方案KOH/H2O2（DIO3）抛光抛光KOH制绒制绒KOH/添加剂KOH/H2O2HF/O3HCl/H2O2DHFSC-1NH4OH/H2O2抛光抛光KOH制绒制绒KOH/添加剂添加剂SC-1NH4OH/H2O2CP HF/HNO3SC-2 HCl/H2O2DHFDIO3抛光抛光KOH制绒制绒KOH/添加剂添加剂HF/DIO3DIO3DHF前清洗前清洗后清洗后清洗结构化结构化调节调节厂商列举厂商列举双氧水 氨氮（RCA）双氧水 臭氧纯臭氧HJT清洗制绒工艺依据不同化学物质的加入分为三条路线，分别为双氧水清洗制绒工艺依据不同化学物质的加入分为三条路线，分别为双氧水 氨氮工艺、双氧水氨氮工艺、双氧水 臭氧工艺和纯臭氧臭氧工艺和纯臭氧工艺，各方案代表厂商不尽相同。工艺，各方案代表厂商不尽相同。1资料来源：Infolink、灼识咨询29迈为迈为理想万里晖理想万里晖钧石钧石捷佳伟创捷佳伟创Meyer BurgerULVACApplied Material汉可汉可INDEOtec红太阳红太阳型号型号Maxwell MV-LH06OAK-QL-PD-1022/UDHELIA PECVDCCV-1400C-6AKT-APXLGen6HAC201-8000OCTPUS IIRCS-12000模式模式RF-CVDVHF-CVD（可选）RF-CVDVHF-CVD（可选）RF-CVDRF-CVDRF-CVDCat-CVDRF-CVD（I-N）VHF-CVD（I-P）Cat-CVDRF-CVDRF-CVD电源频率电源频率13.56MHz40.68MHz（可选）13.56MHz40.68MHz（可选）13.56MHz13.56MHz13.56MHzDC13.56MHz（I-N）40.68MHz（I-P）DC13.56MHz13.56MHz40.68MHz（可选）排布方式排布方式 线列式串联线列式串联（U型）线列式串联线列式串联线列式并联线列式串联团簇并联线列式串联团簇并联线列式串联动动/静态静态准动态静态静态静态静态静态静态静态静态-镀膜方式镀膜方式I-IN-PI-IN-PI-IN-P-IN-I-PI-N/I-PI-N/I-PI-N/I-PI-N/I-P-Uptime=90%=90%=90%-=90%-=90%-=90%碎片率碎片率0.250m0.050m0.050m-=0.8%硅片尺寸硅片尺寸M2-G12M2-G12M6-G12M2-G12M2-M6M2M2-M4M2-G12-M2-G12最大产能最大产能MW/年年600600500110125100500-设备特点设备特点准动态连续叠层式双真空系统4层反应腔体大腔室设计-双真空系统热丝CVD团簇并联热丝CVD镜像反应-避免了硅片沉积顶部和底部之间的翻转-HJT CVD设备用于非晶硅膜沉积，通过在高温下使气体中的化学反应产生沉积物，将固态材料沉积到基材表面设备用于非晶硅膜沉积，通过在高温下使气体中的化学反应产生沉积物，将固态材料沉积到基材表面上，形成薄膜或涂层，通过将不同材料层沉积在一起能确保并提高电池的高效性和可靠性。上，形成薄膜或涂层，通过将不同材料层沉积在一起能确保并提高电池的高效性和可靠性。HJT CVD设备参考设备参考注：产能截至2023年上半年。2资料来源：Infolink、灼识咨询30HJT电池生产环节中需要电池的正反面形成透明导电氧化物电池生产环节中需要电池的正反面形成透明导电氧化物TCO，该薄膜主要用作减反射层和横向运输载流子至，该薄膜主要用作减反射层和横向运输载流子至电极的导电层。由于电极的导电层。由于PVD设备产能高、镀膜工艺可控，目前为设备产能高、镀膜工艺可控，目前为TCO环节主流设备。环节主流设备。迈为迈为捷佳伟创捷佳伟创钧石钧石Meyer BurgerVON ARDENNESINGULUS红太阳红太阳宏大宏大型号型号Maxwell P6RPD5500A-HELiAPVDXEA|nova L10GENERIS PVD 10000RSP-8000HD-ILS模式模式PVDRPDPVDPVDPVDPVDPVDPVD产能产能14400wphG12 半片18000wphM10半片5500wph6000wphG128000WPhM109750wphM63000wph10000wphM66100wphG127300wphM1010000wphM612000-14400wph8000wphUptime=90%=90%=92%=90%靶材利用率靶材利用率=80%=80%=80%=80%=80%=83%-=80%硅片尺寸硅片尺寸M2-G12G1/M6M2-G12M2,M4M6/M10/G12M2-G12G1-G12G1-G12最大产能最大产能MW/年年600-500140500500-500-600载子迁移率载子迁移率-80cm2/Vs-碎片率碎片率-=0.05%-=0.05%-膜厚均匀性膜厚均匀性-=5%-=5%=4%5%-=2.5%HJT TCO设备参考设备参考注：产能截至2023年上半年。3资料来源：Infolink、灼识咨询31丝网印刷丝网印刷激光转印激光转印钢板网印刷钢板网印刷（合金钢片）（合金钢片）复合钢板网印刷复合钢板网印刷（钢丝网（钢丝网 金属膜）金属膜）图示图示厂商厂商列举列举仓和，良品，硕克等传统网版厂优势优势为当前最成熟且最普遍的工艺可实现印刷宽度10m ，浆料节省明显非接触式印刷，适合薄片印刷高度一致性好，高宽比可调细栅区域无任何遮挡，开口率100%全开口设计印刷高度均匀适应高速印刷和超窄开口保留现有电池片正电极设计的所有特征，b侧壁平滑，侧壁接近无锥度，下墨好副栅线更细、更平直浆料节浆料节省省-15%-30%-20%-15%开口开口线宽较宽20m（线宽22m）15m（线宽26m）15-20m（线宽28m）目前问题目前问题印刷后银栅线线宽较宽、栅线高低起伏，影响电性能承载膜未能二次利用，成本优势未发挥出浆料长期使用中填覆性不好栅线直线度较差网版图形，测试均需改动网版寿命低相比全开口网版，印刷性有牺牲金属膜翘起和脱落问题寿命待批量验证2023上半年上半年进度进度为当前主流技术，市场占比超过99%阿特斯、天合-Demo测试阶段，未量产测试阶段，未量产电池金属化是光伏电池片制作工艺过程中的重要环节之一电池金属化是光伏电池片制作工艺过程中的重要环节之一，通过导电浆料印刷和和烧结通过导电浆料印刷和和烧结，在硅片的正背面制备金在硅片的正背面制备金属化电极属化电极，使电极与电池片间形成紧密高效的欧姆接触使电极与电池片间形成紧密高效的欧姆接触，将光生载流子导出电池将光生载流子导出电池。HJT 先进金属化工艺概览先进金属化工艺概览4资料来源：Infolink、灼识咨询32一全球光伏行业概览二全球光伏电池片市场分析三全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四全球HJT电池片产能及设备市场分析五五热点分析热点分析-全球全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析电池片降本路径及主要厂商分析六热点分析-全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析33从从成本角度看，相较于成本角度看，相较于PERC与与TOPCon，HJT电池片目前由于银浆耗量高、产线设备昂贵等原因导致整体成本电池片目前由于银浆耗量高、产线设备昂贵等原因导致整体成本仍较高。仍较高。光伏电池片成本价格分析光伏电池片成本价格分析对比维度对比维度单晶单晶PERCM10(150m)单晶单晶PERCG12(150m)TOPConM10(130m)HJTG12 (130m)技术指标技术指标硅片面积硅片面积/cm 330.15 440.96 330.15 440.96 电池效率电池效率/#.1 23.124.2 24.3 电池输出功率电池输出功率 W/pc7.63 10.197.9910.72CTM损失损失/%0.0 0.0 2.0 2.0 72片单晶组件输出功率片单晶组件输出功率/W545 550 570 690 硅片硅片硅料价格￥硅料价格￥/Kg71717676硅片成本￥硅片成本￥/pc2.563.542.583.41硅片价格￥硅片价格￥/pc2.953.923.054.03电池电池电池成本￥电池成本￥/W0.560.560.620.76电池价格￥电池价格￥/W0.750.730.800.90组件组件组件成本￥组件成本￥/W1.111.111.191.38组件价格￥组件价格￥/W1.261.271.371.58关键分析关键分析资料来源：Infolink、灼识咨询注：组件成本未考虑外采电池产生的额外成本。数据截至2023年8月份，产业链价格尤其是硅片价格不断变化，此处成本对比仅代表这一时期的情况。M10、G12指182mm和210mm尺寸。单晶PERC G12数据以66片组件尺寸为例，HJT G12数据以半切（HC）为例。CTM为电池片到组件的过程中的封装损失。成本高成本低由于HJT电池银浆耗量大、制造设备投资投入大，导致其在当前阶段电池成本较高。HJT电池在成本端也有以下优势：1）HJT电池天然适合硅片薄片化，因为HJT电池的对称结构可以降低电池制作中的机械应力，硅片的碎片率更低。2）HJT采用200C以下低温工艺，使得硅片在低温下也不易变形，良率更高。因此在硅料价格高于PERC电池的情况下，HJT硅料需求更少，成本更低。而且由于HJT电池双面率更高，所需硅片面积小，硅料进一步减少。未来，随着HJT电池技术的不断发展，其效率也有望进一步提升。高效率将使HJT电池在同等条件下产生更多的电力输出，即提升了电池功率，从而降低单瓦成本。34银单耗高是银单耗高是HJT技术路线的突出问题，原因在于该电池具备双面结构，因此背面必须使用银胶，导致其银浆耗量技术路线的突出问题，原因在于该电池具备双面结构，因此背面必须使用银胶，导致其银浆耗量高，浆料成本显著高于高，浆料成本显著高于PERC电池与电池与TOPCon电池。降银单耗是电池。降银单耗是HJT电池降本路径的重中之重。电池降本路径的重中之重。银浆单耗对比银浆单耗对比56667778131313131414182321240306090120150主栅耗量副栅耗量单W耗量Mg/片Mg/WM10L 9BB隆基M10 11BB晶澳M10 10BB晶科M10 10BB爱旭M10 10BB通威G12 12BB天合G12 12BB通威G12 12BB爱旭M10 16BB晶科M10 16BB通威M10 16BB中来M10 11BB正泰M10 16BB捷泰G12R 16BB天合M6 12BB华晟G12HC 15BB华晟G12 HC 20BB通威G10 HC 10BB明阳PERCTOPConHJT注：PERC只计入正面银浆。耗量截至2023年上半年。资料来源：Infolink、灼识咨询35HJT降本路径降本路径 银单耗下降：受惠于低温银浆国产化，并引入银包铜、激光转印、钢板网印刷、银单耗下降：受惠于低温银浆国产化，并引入银包铜、激光转印、钢板网印刷、0BB等技术，未等技术，未来来HJT电池银浆耗量具有较大下行空间，从而不断降低浆料成本。电池银浆耗量具有较大下行空间，从而不断降低浆料成本。HJT 银浆单耗降本方案银浆单耗降本方案概览概览优势优势HJT 电池环节电池环节降本降本*目前待优化内容目前待优化内容低温低温银浆银浆国产化国产化由于尚未掌握生产技术，中国光伏低温银浆此前以进口为主；21年后，受益于产业政策扶持，光伏低温银浆生产、供应逐步国产化技术水平接近日进口，成本优势明显，国产化替代实现后，降本幅度或可超过20%浆料成本节省约节省约2000/kgN型电池背面低温银浆技术门槛高，国产化率较低，仍需继续发展银包铜银包铜银包铜的本质在于通过调节浆料中的银、铜掺杂比例，用低价金属替代高价金属，从而降低整体的浆料成本浆料价格（约50%Ag含）降低约1500-2000元/kg浆料成本节省约节省约0.03-0.04元元/W在HJT组件环节需配合丁基胶封装（丁基胶成本增加约0.02元/W，后续考虑EVA替代POE降本）配合高阻水密封胶，需调整工艺需进一步验证可靠性激光转印激光转印通过在柔性透光材料的凹槽内进行浆料涂抹，再使用激光热效应进行图形扫描，将浆料转移到硅片表面进而形成栅线，使电池表面金属化细线化可提效节省细栅银浆，银浆单耗 19-25mg/W 有望下降至16-20mg/W浆料成本节省约节省约0.02元元/W承载膜未能二次利用，成本优势或无法完全发挥浆料长期使用中填覆性不好栅线直线度较差钢板网钢板网印刷印刷在印刷过程中实现电池表面栅线结构，全开口钢板的细栅部分是 100%的无遮挡结构，网版透浆料更顺畅，栅线更平整、均匀细线化可提效全开口设计，适应高速印刷节省细栅银浆约15%浆料成本节省约节省约0.01-0.02元元/W网版图形，测试均需改动网版寿命低0BB（无主栅（无主栅技术）技术）保留正面传统的丝网印刷，制作底层细栅线，然后通过不同方法将多条垂直于细栅的栅线覆盖在细栅之上，形成交叉的网格结构，以金属线代替传统焊带，汇集电流的同时实现电池互联硅片厚度减薄节省主栅银浆，银浆单耗19-25mg/W 有望下降至13-16mg/W浆料成本节省约节省约0.03-0.04元元/W在HJT组件环节采用皮肤膜、一体膜或覆膜方案时，由于需要在原有胶膜基础上增加新膜，成本有一定上浮技术成熟度仍需提升资料来源：灼识咨询1注*：降本空间基于2023年上半年数据估算。362HJT降本路径降本路径 设备成本下降：早期设备成本下降：早期 HJT产线多采用海外设备，初始设备投资投入大。随着国产厂商推进技术产线多采用海外设备，初始设备投资投入大。随着国产厂商推进技术研发、国产设备不断成熟，研发、国产设备不断成熟，HJT产线国产设备的份额降不断上升，推动设备投资额进一步大幅下降。产线国产设备的份额降不断上升，推动设备投资额进一步大幅下降。HJT产线建设招标情况，产线建设招标情况，2022不同电池类型产线投资成本变化趋势，不同电池类型产线投资成本变化趋势，2022-2030E公司公司产线产能产线产能(MW)清洗制绒设备清洗制绒设备PECVDPVD/RPD丝网印刷机丝网印刷机钧石能源600YAC钧石能源钧石能源冯阿登纳1,000/钧石能源钧石能源/泰兴中智160singulus爱发科冯阿登纳Microtech山西晋能60YAC应用材料爱发科迈为60YAC精曜精曜迈为100YAC应用材料四十八所应用材料中威100捷佳伟创理想万里晖捷佳伟创捷佳伟创200YAC应用材料singulus应用材料合肥通威250启威星迈为冯阿登纳迈为金堂通威1,000启威星/捷佳伟创 迈为/理想/钧石能源 迈为/理想/佰立恒迈为/捷佳伟创国家电投100singulus应用材料冯阿登纳/汉能120YAC理想万里晖北儒应用材料上彭30捷佳伟创JUSUNG爱发科应用材料东方日升150YAC理想能源/应用材料爱康科技250YAC应用材料捷佳伟创应用材料250捷佳伟创捷佳伟创捷佳伟创捷佳伟创爱康中智160捷佳伟创爱发科冯阿登纳Microtech爱旭股份200YAC应用材料冯阿登纳应用材料安徽华晟200迈为理想万里晖迈为迈为400迈为迈为迈为迈为/中辰昊隆基60启威星理想万里晖捷佳伟创亚希/迈为阿特斯200捷佳伟创迈为冯阿登纳迈为金刚玻璃1,200启威星迈为迈为迈为台湾新日光30YAC精曜精曜应用材料松下1,000YAC爱发科住友MicrotechREC600Exataq梅耶博格梅耶博格迈为1015202530354020222023E2024E2025E2027E2030EPERC电池TOPCon电池HJT电池万元/MW关键分析关键分析过去几年中，中国新投电池线生产设仍以PERC产线为主，HJT产线多采用海外设备，初始投资投入高于其它两类电池。然而，从当前产线建设招标情况来看，迈为股份、捷佳伟创、钧石能源及理想万里晖等多家厂商HJT生产设备已布局基本完善，预计未来国产HJT设备凭借价格优势将进一步抢占市场，HJT产线初始投资额逐步下降。资料来源：CPIA、灼识咨询37HJT产能建设持续加快，部分厂商的产能显著增加。尤其是华晟新能源，产能建设持续加快，部分厂商的产能显著增加。尤其是华晟新能源，2023年年HJT产能增加超产能增加超10GW，东方日，东方日升升2023年年HJT产能增加超产能增加超5GW，爱康科技，爱康科技2023年年HJT产能也实现了翻番。产能也实现了翻番。部分部分HJT厂商概览，厂商概览，2023产能（产能（GW）硅片规格示例硅片规格示例设备供应商示例设备供应商示例2022年名义年名义产能产能2023年名义年名义产能产能规划产能规划产能清洗清洗/制绒制绒CVDPVD丝印丝印光注入光注入华晟新能源华晟新能源3188G12HC 130m；G10HC 110m；M6 130m，计划导入110m中YAC，启威星迈为，理想Von Ardenne，迈为，华远迈为，中辰迈为，中辰东方日升东方日升298120m为主，110m厚度也有小批量生产YAC，晟成，启威星理想，钧石，迈为钧石，迈为，宏大AMAT，创一，迈为华伯，创一，迈为爱康科技爱康科技256主要厚度为130m，120m正在批量导入 YAC，启威星AMAT，迈为捷伟佳创.，迈为AMAT，迈为华伯，迈为金刚光伏金刚光伏/15主要厚度为130m，120m导入中启威星迈为迈为迈为迈为资料来源：灼识咨询企业名称企业名称注：2023年名义产能为预计值。规划产能是基于2023年前三季度的统计数据。产能数据均为预计值，或与各企业实际名义产能和披露的名义产能有所偏差。3838案例一：案例一：2020年进入年进入HJT电池赛道，加速投产落地，华晟抢占先机实现业内电池赛道，加速投产落地，华晟抢占先机实现业内HJT产能领先。产能领先。2023G10系列高效系列高效HJT组件上市组件上市2022HJT电池有效产能达电池有效产能达到到2.7GW2021完成完成A轮轮8亿元融资亿元融资2020华晟新能源成立华晟新能源成立华晟发展历史华晟发展历史 210mmHJT电池电池 最高输出功率达最高输出功率达723.97W 转换效率达转换效率达23.31%丁基胶封装整合光转胶膜技术丁基胶封装整合光转胶膜技术华晟典型华晟典型HJT电池产品电池产品 喜马拉雅喜马拉雅 G12-132组件组件2023年华晟研发预算2.5亿元华晟新能源产能快速落地拓展华晟新能源产能快速落地拓展2022.05在大理投资建设5GW高效HJT光伏电池和组件项目2022.015GW HJT电池及组件项目落地无锡2021.11启动了2GW的HJT电池、组件扩产2021.03500MWHJT电池和组件项目投产并开始调试华晟新能源产能分布列举华晟新能源产能分布列举资料来源：公司官网，灼识咨询云南大理云南大理总规划产能：5000 MW安徽合肥安徽合肥总规划产能：5000 MW安徽宣城安徽宣城总规划产能：7100 MW江苏无锡江苏无锡总规划产能：5000 MW国内专利180 项PCT国际专利申请6项3939案例二：东方日升多线布局，案例二：东方日升多线布局，HJT电池功率与成本优势显著，行业产能落地加速。电池功率与成本优势显著，行业产能落地加速。HJT产品简介产品简介伏羲伏羲705Wp 210高效高效HJT双面组件双面组件东方日升财务表现，东方日升财务表现，2018-202297.5144.0160.6188.3293.847.7V.0010015020025030020182019202020212022亿元11.5.2%YoY营业收入东方日升成立东方日升成立19862006国内第一条全国产化太阳能电池国内第一条全国产化太阳能电池片整体生产线投产片整体生产线投产2002开始进行太阳能光伏应用产品的开始进行太阳能光伏应用产品的研发与制造研发与制造2019开始布局启动开始布局启动HJT项目项目2020HJT组件年度出货量第一组件年度出货量第一2010东方日升在深交所创业板上市东方日升在深交所创业板上市输出功率范围：输出功率范围：680-705Wp最大转换效率：最大转换效率：22.70年功率保持率：年功率保持率：90.3%超高双面率，超高发电量超高双面率，超高发电量无主栅电池技术无主栅电池技术连续三年研发投入超连续三年研发投入超8亿元亿元自主研发病授权拥有自主研发病授权拥有583项专项专利技术利技术国家级光伏实验室国家级光伏实验室3个个降低遮光面积 并减少细栅传输损失，组件总功率的提升；细栅接触点增多，降低薄硅片隐 裂，提升良率与可靠性；采用铜线替代银主栅，银材料用量减少超 50%。降本路径：无主栅技术降本路径：无主栅技术东方日升新能源股份有限公司成立于 1986 年，主要从事太阳能电池片、太阳能电池组件以及太阳能灯具等太阳能光伏产品的研发、生产和销售，是我国重要的太阳能光伏应用产品专业供应商。资料来源：公司官网，公司年报，灼识咨询40爱康科技爱康科技爱康科技发展历程爱康科技发展历程2006年，爱康边框业务正式投产，在光伏配件业务之外积极拓展光伏材料加工、光伏支架、光伏电池组件、光伏新材料等光伏制造核心业务2020年，HJT电池成功试样生产2011年，爱康科技上市，开发持有光伏电站约1.5GW，产业布局涉及能源互联网领域，完成了从配件供应商到光伏发电运营商的转型2021年，iCell面世，湖州基地HJT电池批量下线2022年，爱康湖州基地国产单线600MW微晶HJT210半片电池全面投产；发布700 高功率HJT组件降本路线降本路线24.7%HJT电池效率电池效率典型产品典型产品 HJT21098.5%HJT电池良率电池良率23$%& 21H12021H220222023E2024E2025E2026E960 2120222023E2024E2025E2026E薄片化：进行了100微米以下硅片的量产布局,首期投产就采用120微米及以下厚度产品；少银化：试验新的材料和配方，应用高可靠、低成本银浆，银包铜浆料等金属材料湖州基地：占地680亩，规划产能10GW，首期产能2GW48.451.330.225.366.95.9%-41.24.3020304050607020182019202020212022-16.1%亿元YoY营业收入案例三：光伏配件供应商转型运营商，案例三：光伏配件供应商转型运营商，2020年年HJT电池试样成功，爱康科技目前拥有湖州、舟山两大电池试样成功，爱康科技目前拥有湖州、舟山两大HJT电池生电池生产基地。产基地。爱康科技财务表现，爱康科技财务表现，2018-2022爱康科技爱康科技HJT电池产能分布列举电池产能分布列举舟山基地：占地860亩，规划产能12GW，首期产能3GW资料来源：公司官网，公司年报，灼识咨询41组件功率425W210mm，12栅线双面N型HJT半片电池更名“金刚光伏”，开始布局光伏行业并将其作为主营业务发展公司成立，主营业务玻璃深加工19942010公司在深交所上市2021计划产能吴江基地1.2GW 在建产能酒泉基地4.8GW直销为主、经销为辅的销售模式，以国内市场和国际市场相结合向国内集中式或分布式电站客户，主要有控股股东电站、央企在西北五省电站等，海外客户主要为新加坡、印度和东南亚市场等电站客户采用“硅片薄片化”“银浆单耗优化”“叠层 TC0 技术”“精度焊接技术”“电池技术效率25%以上工艺”“贱金属浆料应用”等十余项降本增效实施路线正面发电功率比传统组件提升30%MBB半片电池技术减少隐裂及切面损伤背面组件发电功率达到25%典型产品典型产品 JGDN80单晶单晶HJT双面组件双面组件7.46.13.35.2-16.9%-46.3%-2.6b.84681020182019202020212022亿元3.2YoY营业收入案例四：案例四：金刚光伏作为玻璃深加工龙头，从金刚光伏作为玻璃深加工龙头，从2021年起积极布局光伏业务，深度研究年起积极布局光伏业务，深度研究HJT电池，目前已经投产了电池，目前已经投产了1.2GW的吴江基地的吴江基地HJT产能。产能。金刚光伏财务表现，金刚光伏财务表现，2018-2022金刚光伏隶属于金刚玻璃旗下的一个事业部。金刚玻璃成立于1994年，是一家专注于各类高科技特种玻璃及系统研发、设计、生产于一体的国家重点高新技术企业。2021年金刚玻璃开始进军光伏产业，引进大尺寸高效HJT电池与组件产线，开启了公司的新能源制造业之路。金刚光伏金刚光伏HJT电池产能分布列举电池产能分布列举2023年名义产能：1200MW江苏吴江江苏吴江甘肃酒泉甘肃酒泉规划产能：4800MW资料来源：公司官网，公司年报，灼识咨询42一全球光伏行业概览二全球光伏电池片市场分析三全球TOPCon电池片产能及设备市场分析四全球HJT电池片产能及设备市场分析五热点分析-全球HJT电池片降本路径及主要厂商分析六六热点分析热点分析-全球全球XBC电池片市场未来展望及主要厂商分析电池片市场未来展望及主要厂商分析43XBC电池厂商概览电池厂商概览相较于相较于TOPCon和和HJT路线，在路线，在XBC路线布局的厂商较少，随着隆基绿能表示押注路线布局的厂商较少，随着隆基绿能表示押注BC市场后，市场后，XBC的关注度直的关注度直线上升。除隆基绿能外，目前市场仅有爱旭、线上升。除隆基绿能外，目前市场仅有爱旭、Maxeon（TCL中环参股公司）有中环参股公司）有XBC产能落地。产能落地。资料来源：IHSM，灼识咨询产能（产能（GW）XBC名义产能名义产能占现有总名义产能之比（预计值）占现有总名义产能之比（预计值）XBC布局路线布局路线名义名义产能产能，2023E规划产能规划产能隆基隆基30%HPBC已量产，未来新增产能也将以BC为主爱旭爱旭19C已量产Maxeon43%xBCSilfab-xBCSolitek-xBCCarbon-xBC33.08.51.30.00.10.00.51.20.71.0注：2023年名义产能为预计值。规划产能是基于2023年前三季度的统计数据。产能数据均为预计值，或与各企业实际名义产能和披露的名义产能有所偏差。44隆基绿能研发投入，隆基绿能研发投入，2018-2022隆基绿能发展历程隆基绿能发展历程2000年，西安新盟电子科技有限公司成立，以半导体材料、半导体设备的开发、制造、销售为主要业务。2015年，乐叶光伏注册成立，公司开始全力拓展分布式光伏分布式光伏业务。2012年，公司在上交所主板上交所主板正式挂牌上市正式挂牌上市。同年10月，西安隆基完成扩产，硅片产能突破1GW。2022年，隆基绿能面向全球发布全新一代光伏组件产品Hi-MO 6。2023年，隆基HPBC项目进入量进入量产阶段产阶段，月产能在1.5GW以上。同时推出Hi-MO 7产品，采用自主研发的HPDC技术。典型产品典型产品 Hi-MO X7BOS成本节省：相比主流产品，HI-MO7功率提升约4.5%，可提升相应的安装容量，带来单Wp支架、逆变器、电缆、土地及交流侧设备的全面节省案例一：光伏行业龙头隆基绿能押注案例一：光伏行业龙头隆基绿能押注BC电池，成为业内重要的新风向。隆基绿能表示其电池，成为业内重要的新风向。隆基绿能表示其BC电池技术路线已经具电池技术路线已经具备明显的竞争力，充分明确了其对备明显的竞争力，充分明确了其对BC技术路线选择的合理性。技术路线选择的合理性。资料来源：公司官网，公司年报，灼识咨询升级可靠，领先质保：基于高品质硅片、电池以及组件封装上的设计优化，Hi-MO7提供了年衰减不高于0.4%的线性功率质保隆基绿能科技股份有限公司成立于2000年，致力于成为全球最具价值的太阳能科技公司。隆基绿能以“善用太阳光芒，创造绿能世界”为使命，秉承“稳健可靠、科技引领”的品牌定位，聚焦科技创新，构建单晶硅片、电池组件、分布式光伏解决方案、地面光伏解决方案、氢能装备五大业务板块。形成支撑全球零碳发展的“绿电” “绿氢”产品和解决方案。运 维 成 本 节 省：Hi-MO组件效率的提升设备、组件清洗、土地租金、维护等成本有效降低发电性能显著提升：源于更高的双面率、更优秀的功率温度系数，相对于市场主流双面组件发电增益可达3.316.825.943.971.436.2T.6i.5b.5040608020182019202020212022YoY研发费用亿元BC电池将会是未来5-6年晶硅电池的绝对主流。隆基绿能董事长钟宝申4545案例二：爱旭股份领先布局案例二：爱旭股份领先布局BC电池路线，电池路线，ABC产品光电转换效率行业领先。产品光电转换效率行业领先。N型型ABC组件产品简介组件产品简介N型型ABC组件系列组件系列54版型版型-全黑全黑爱旭股份财务表现，爱旭股份财务表现，2019-2022爱旭股份成立爱旭股份成立20092017全球首发量产管式全球首发量产管式PERC电池电池2016发明管式发明管式PERC技术技术2022全球首家推出全球首家推出ABC组件组件2023ABC组件量产效率组件量产效率24% ，电池，电池量产效率量产效率26.5% 2021创新发明创新发明ABC电池电池低衰减：低衰减：首年首年1%，次年，次年0.35%/年年可交付效率：可交付效率：22.5%-23.6%低温升：低温升：-0.29%/，更高发电量，更高发电量长质保：长质保：15年产品质保，年产品质保，30年功率质保年功率质保正面无栅线正面无栅线重构光电效率和品质美学重构光电效率和品质美学为客户价值构建伙伴关系为客户价值构建伙伴关系始终追求极限技术始终追求极限技术前表面避免金属栅线电极的遮挡，能够最大限度地利用入射光，减少光学损失；正面增加的n FSF能进一步降低少子复合速率提升开路电压，使得BC电池在转换效率上有明显优势；PN结、栅线均位于背面，正面较为美观核心优势：高效率核心优势：高效率 美观性美观性上海爱旭新能源股份有限公司成立于 1986 年，是全球光伏电池片的主要供应商之一。公司基于在高效太阳能电池的研发、生产和销售方面的优势，推出了以ABC电池技术为核心，融合能源技术和数字技术的“源网荷储”光伏能源整体解决方案。资料来源：公司官网，公司年报，灼识咨询60.796.6154.7350.759.2.16.700200300400亿元2019202020212022YoY营业收入4646案例三：背靠案例三：背靠SunPower和和TCL中环，中环，Maxeon拥有强大的产品技术优势和全球化渠道布局优势。拥有强大的产品技术优势和全球化渠道布局优势。三大优势三大优势产品优势产品优势：Maxeon采用IBC技术研发的系列产品，一直是全球商业化生产的同行业产品中光电转换效率最高的产品技术优势：技术优势：Maxeon在世界各个国家和地区拥有1483项专利和412项待颁发的专利申请，转换效率多次打破世界纪录渠道优势渠道优势：Maxeon在100 个国家进行布局，拥有1700 销售和安装合作伙伴，拥有完善的海外产业布局和全球供应链体系、成熟的海外客户服务经验和系统化的产品体系截至2023年5月22日，TCL中环以22.73%的股份成为Maxeon第一大股东。2019年11月11日，为了方便TCL中环投资，Sunpower宣布分拆成立Maxeon，后者负责海外的光伏电池制造和分销业务。Sunpower会和Maxeon在发展下一代太阳能板技术上继续合作，SunPower负责早期研发，Maxeon负责以应用为目的的创新和量产。TCL中环与SunPower公司合作的N型IBC电池转换效率达到转换效率达到24%-26%，处于世界领先水平。2023Maxeon以“MAXN”为简称在美国纳斯达克挂牌上市.202020192012Maxeon以“We Push theBoundaries、WeHoldOurselvestoaHigherStandard、WeThriveTogether”为价值观，构建组件组件、系统化解决方案系统化解决方案、销销售赋能和服务售赋能和服务四大务板块。Maxeon价值链模型价值链模型Maxeon安装商安装商Maxeon&合作伙伴合作伙伴组件组件系统化解决方案系统化解决方案销售赋能销售赋能销售销售安装安装服务服务资料来源：公司官网，灼识咨询47 2023 China Insights Consultancy.All rights reserved.This document contains highly confidential information and is solely for the use of our client.No part of it may be circulated,quoted,copied or otherwise reproduced without the written consent of China Insights Consultancy.CIC灼识咨询灼识咨询电话： 86 21 2356 0288地址：上海市静安区普济路88号静安国际中心B座10楼如需更多信息，请访问：敬请致函：扫码关注公众号灼识扫码关注公众号灼识CIC扫码添加扫码添加CIC灼识小助手灼识小助手

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请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报告|行业专题研究 2023 年 11 月 18 日 光伏设备光伏设备 TOPCon 放量放量元年元年，1.6mm 薄玻璃薄玻璃需求攀升需求攀.

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点击查看更多南方电网：一种适用于光伏逆变器的新型构网控制方法（2023）（24页）.pdf精彩内容。

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行业深度研究报告行业深度研究报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 守正 出奇 宁静 致远光伏行业深度报告证券研究报告太平洋证券研究院 新能源团队 首席 刘强 执业资格证书登记编号：S119052208.

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2023 年深度行业分析研究报告 3VoZ0USWmWxU8OaO9PsQrRtRmPiNrRvNlOoPoP9PoPrRxNnQxOuOmMpQ 正文正文目录目录 一、光模块产业链梳理.5 二、光芯.

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2023 年深度行业分析研究报告 1XvWWYQYgYMB7NbPaQtRpPtRmPlOmMpQeRsRrR8OtRmPwMmRoMvPmRtP 正文正文目录目录 一、光模块产业链梳理.6 二、光模.

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版权声明本白皮书出品方为英特尔（中国）有限公司、维视智造科技股份有限公司，版权受法律保护。本白皮书涉及的所有内容（包括但不限于数据、文字、图表等）均系出品方依据 CMVU（机器视觉产业联盟）、CPIA（中国光伏行业协会）官方、其他研究机构等公开数据资料整理、编辑、绘制，同时根据参编企业调研结果和案例实践进一步完善，出品方力求但不保证所有信息的准确性和完整性。转载、摘编或利用其他方式使用本白皮书文字或者观点，应注明“来源”，违反上述声明者，出品方将追究其相关法律责任。目录一、机器视觉行业应用背景.1（一）机器视觉系统行业应用及发展.11、机器视觉概述.11.1 机器视觉定义与发展.11.2 机器视觉场景应用.22、机器视觉系统发展与应用.32.1 机器视觉系统定义.32.2 机器视觉系统应用优势与发展预测.5（二）光伏行业机器视觉系统应用概况.61、光伏行业机器视觉系统应用现状.61.1 光伏行业机器视觉系统应用背景.61.2 光伏行业机器视觉系统应用现状.82、光伏行业机器视觉系统应用需求与趋势.92.1 光伏行业机器视觉系统应用需求.92.2 光伏行业机器视觉系统应用趋势.113、光伏行业机器视觉系统应用技术攻关.13二、光伏生产环节机器视觉系统应用介绍.13（一）光伏机器视觉系统生产环节应用概述.13（二）硅片生产段机器视觉系统应用介绍.161、机器视觉系统应用环节.162、机器视觉系统应用痛点及难点.173、解决优化路径.18（三）电池片生产段机器视觉系统应用介绍.181、机器视觉系统应用环节.182、机器视觉系统应用痛点及难点.193、解决优化路径.20（四）组件生产段机器视觉系统介绍.201、机器视觉系统应用环节.202、机器视觉系统应用痛点及难点.213、解决优化路径.22三、光伏行业机器视觉系统解决方案.23（一）硅片、电池片生产流程中的主要机器视觉系统解决方案.231、硅片外观缺陷检测视觉解决方案.231.1 应用场景.231.2 解决方案.242、电池片生产流程中主要机器视觉系统解决方案应用.252.1 电池片 EL/PL 检测视觉解决方案.252.2 电池片分选检测视觉解决方案.27（二）组件生产流程中主要机器视觉系统解决方案应用.281、排版机视觉定位解决方案.292、串焊机视觉检测解决方案.303、汇流带引线焊接质量检测视觉解决方案.314、汇流条抚平设备视觉检测解决方案.315、绝缘片定位及位置度检测视觉解决方案.326、层压后整版缺陷检测视觉解决方案.337、接线盒自动安装机视觉检测解决方案.358、接线盒自动焊接机视觉检测解决方案.389、接线盒扣盖机视觉检测解决方案.4110、自动贴标机视觉检测解决方案.43四、白皮书编写单位介绍.44（一）白皮书主编单位介绍.441、英特尔（中国）有限公司.442、陕西维视智造科技股份有限公司.45（二）白皮书参编单位介绍.471、海目星激光科技集团股份有限公司.472、广东利元亨智能装备股份有限公司.503、科圣达（苏州）智能科技有限公司.534、齐河双百数码影像设备有限公司.562023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书1一、机器视觉行业应用背景（一）机器视觉系统行业应用及发展1、机器视觉概述1.1 机器视觉定义与发展机器视觉，指用机器代替人眼，来对目标进行测量和判断。机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支，通过成像、信号分析与处理、决策与执行三个关键环节，为制造生产中的自动检查、过程控制、机器人引导及生产中数据化预测与决策等，提供基于图像的自动检查和分析的技术及方法。在中国，机器视觉主要的应用方向为制造业。当前中国作为全球第一制造业大国，现已成为全球机器视觉增长最快的地区之一，国内机器视觉市场规模自2021 年起始终保持 27%左右的高速增长水平。预计未来三年，得益于宏观经济逐步回暖，下游行业恢复增长，产业结构升级等因素，中国机器视觉行业规模将进一步增长，从 2023 年的 375.4 亿元增长至 2025 年的 560.1 亿元。作为自动化技术的一部分，相比人工视觉，机器视觉在工业现场的应用优势日益凸显：帮助企业节省更多人力成本。中国人口出生率从 2011 年的 13.27下降至2022 年的 6.77，预计到 2030 年中国 60 岁以下人口或将降至 75%，且制造业就业人员 2021 年仅为 3828 万人，制造业劳动成本则从 36665 元飙升至92459 元。得益于机器视觉技术的不断进步，部署成本越来越低，单条产线上可完成机器代人的数量也逐渐增长，可为企业生产节省可观的开支。助力生产更精确、稳定、高效。人工视觉具有易疲劳、主观性高、精确度不2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书2稳定、效率受限的天生缺陷，而机器视觉因其无接触、高精密成像能力，微米级、标准化、高稳定的数据分析能力，以及自主感知的技术能力，更适用于工业生产现场对于产品提质增效的需求。赋能更多特殊领域的自动化升级。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，机器视觉可帮助企业打造“无人工厂”，提升生产的安全性和自动化程度。为工业 4.0 提供更多数字化支持。搭载 5G、边缘计算等技术，使海量数据更体系化、高效率生成与存储，与工业企业的生产执行系统(MES)等应用对接后可实现基于数据的预测、监督、生产、管理、决策，提升生产的自主性与安全性，为企业打造工业 4.0 时代的“智慧工厂”奠定技术基础。1.2 机器视觉场景应用机器视觉在工业领域应用广泛，按功能和场景主要分为四大类：识别、定位、测量、检测。识别包括有无、颜色和条码/二维码识别，主要通过甄别目标物体的物体特征来进行判定，在工业应用场景中占比约 24%。定位功能是在识别出物体的基础上，经过测量准确的给出目标物体的坐标位置，引导机器人完成后续的加工、装配、搬运等一系列动作。在工业应用场景中，定位需求占比约为 16%。测量泛指利用被测物体特征进行全局或局部尺寸数据获取的应用，包括：长度、平行度、角度、圆弧长、圆直径、半径、点线距离、点点距离等等，尺寸测量既可以用于产品生产过程中的尺寸数据管控，也可以用于数据的获取，在工业2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书3应用场景中占比约为 10%。检测指的是对目标物体表面的缺陷进行检出。产品生产制造过程中产生的表面缺陷会影响其性能及客户体验，制造业产品 SKU 繁多，质量标准多且变化性高，而当下的先进产线使缺陷样本数量又不足，致使人工检测为企业带来了大量成本。因此表面缺陷检测成为了机器视觉最重要的应用方向之一，在整个工业应用场景中占比约为 50%。据机器视觉产业联盟最新调查结果显示，在制造业中，消费电子行业是机器视觉行业最大的下游应用领域，2022 年销售额占机器视觉产品制造业销售额的比例为 26.7%；受新能源汽车行业高速发展驱动，机器视觉在锂电行业的应用得到快速发展，2020-2022 年，机器视觉在锂电行业的销售额年均复合增长率高达 88.9%，2022 年锂电行业销售额占比上升至 21.1%，排名第二位；第三为半导体（含 PCB）行业，销售额占比为 9.4%；第四为光伏行业，销售额占比为 8.4%；第五为汽车行业，销售额占比为 7.5%。2、机器视觉系统发展与应用2.1 机器视觉系统定义机器视觉行业的主要产品形态包括系统和组件。根据行业标准定义，其中系统分为特定应用视觉系统及可配置视觉系统，智能相机和视觉传感器；组件包括工业线扫描相机、2D 相机、3D 相机/3D 采集设备、光学元件、照明设备、图像采集卡、视觉软件（可单独售卖类）、接口/电缆/附件/图像传感器/其他组件。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书4（典型的机器视觉系统架构）机器视觉系统所包含的产品对机器视觉技术的集成程度和应用场景不尽相同：特定应用视觉系统：指专为某种应用开发的视觉系统，主要产品功能由视觉技术来实现，从特定应用视觉系统中单独提取的任何单个组件都无法实现此功能。可配置视觉系统：一种可以在各行业或环境中应用于不同应用程序（如字符识别、尺寸测量等）的视觉系统。最终用户无需编写源代码即可实现所需的应用程序，其典型特征是可扩展、灵活，并通常基于 PC 技术。智能相机：一种具有嵌入式智能功能（如微处理器、DSP 或 FPGA）并可进行编程/参数化的相机。智能相机可用于不同的应用程序，最终用户可以通过在智能相机本身上或通过 PC 编写源代码、通过参数化来实现所需的应用程序，典型特征是：紧凑、固定的硬件配置，并通常基于嵌入式技术。视觉传感器：一种基于图像传感器的交钥匙产品，该传感器与集成在体内并配备有特定应用软件的处理器单元相结合，典型光学和照明已集成。该应用程序2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书5将用于特定任务。机器视觉系统是通过机器视觉产品（CMOS 和 CCD）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉系统集成了光源照明、光学成像、图像感知、图像采集、数字图像处理、软件框架、处理平台等技术，是机器视觉能力最综合的应用形式，目前已成为机器视觉行业最大的细分市场，据机器视觉产业联盟统计，2022 年销售额占机器视觉产品销售总额比为 26%。2.2 机器视觉系统应用优势与发展预测机器视觉系统是对机器视觉技术灵活集成，因此非接触、仿人的特点更明显。机器视觉系统更面向市场应用，为满足不同生产环境、行业场景的视觉检测需求，因此柔性程度更高，更追求与实际应用的适配性。在当前中国产业结构升级，国产化进程不断加快的背景下，据机器视觉产业联盟观察，机器视觉系统的发展将呈现几大重要趋势：应用领域持续拓宽。中国机器视觉行业经过过去十年的快速发展，市场教育及应用普及程度已相对成熟，同时机器视觉技术发展，国产研发能力提升，促使机器视觉系统的价格和使用门槛均持续下降。未来除了在传统的电子、汽车、新能源、半导体等工业领域的应用外，机器视觉系统将逐步拓宽在现代服务业、交通、文旅等领域的融合应用。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书6嵌入式视觉应用持续增长。嵌入式视觉系统包含从所选成像传感器接收光到系统输出的整个信号链。处理能力、存储器密度和系统集成程度的提升，促进了嵌入式视觉在消费类产业和政府领域被广泛接受。预计在未来，嵌入式视觉系统将成为自动驾驶、生命科学、边境监控、农业等领域的重要落地应用。机器视觉技术将更加智能化、高效化、可靠化。人工智能技术全面发展之下，深度学习、增强学习、迁移学习等分支技术将进一步优化机器视觉算法的性能；新型传感器、光学器件、芯片技术等将进一步提升机器视觉系统的性能和稳定性。由产品向解决方案升级是未来大方向。工业自动化企业已逐步要求视觉企业提供能够与测试或控制系统协同工作的一体化工业自动化系统，而非独立视觉应用，此需求趋势将倒逼视觉企业逐渐从产品供应商向智能化、自动化、一体化的系统解决方案提供商转型。（二）光伏行业机器视觉系统应用概况1、光伏行业机器视觉系统应用现状1.1 光伏行业机器视觉系统应用背景在全球“碳中和”的大趋势推动之下，光伏发电作为目前最具发展潜力的可再生能源之一，整体行业发展迅猛。2022 年，全球光伏新增装机 230GW，在疫情大背景下依然实现逆增长。在我国，光伏产业已是战略性新兴产业，伴随着国家级战略规划和各级政府的多项鼓励政策，目前中国光伏已经实现了制造业规模世界第一、装机量世界第一、发电量世界第一的“三个世界第一”，整体行业技术水平及产业化水平位居全球头部。根据工业和信息化部公开数据，2022 年全年光伏产业链各环节产量再创历2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书7史新高，全国多晶硅、硅片、电池、组件产量分别达到 82.7 万吨、357GW、318GW、288.7GW，同比增长均超过 55%，行业总产值突破 1.4 万亿元人民币。在应用端，2022 年我国光伏新增装机 87.41GW，同比增长 59.3%；2023年上半年光伏新增装机基本与2022年全年数据相当，占新增电源总装机的56%，光伏已经是中国装机规模第二大的电源，仅次于煤电。CPIA 保守预计到2025/2030 年我国光伏新增装机预测将达到 100GW/120GW。数据来源：中国光伏行业协会 CPIA作为资源、资本、技术密集型产业，中国光伏行业的蓬勃发展离不开光伏制造生产技术的升级迭代。在光伏应用市场规模领先的同时，我国也成为全球第一大光伏技术来源国，中国光伏专利申请量占全球光伏专利总申请量的 80.14%，当前中国主要光伏生产设备及配套材料已基本完成国产化替代。自动化、智能化生产设备作为光伏制造企业的核心资产，其性能、技术发展对光伏产品的生产效率、产品质量、生产成本有着重要影响。光伏设备一般指光伏制造企业用于生产原料、电池及电池组件、零部件等产品中使用的，并在反复使用中基本保持原有实物形态和功能的机器设备。在光伏制造的主要环节中，光伏设备大致包括以下几类：硅棒、硅锭生产设备：如铸锭炉、单晶炉、检验测试设备、切割研磨设备等；2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书8硅片生产设备：如开方机、多线切割机、检验测试设备、抛光研磨设备、清洗设备、自动分拣设备等；电池片制造设备：如制绒机、清洗机、扩散炉、隧穿层/多晶硅层沉积设备、钝化膜沉积设备、PECVD、烧结炉、丝网印刷机、检测设备、激光开槽机、离子注入机等；晶硅电池组件制造设备：如层压机、串焊机、汇流条自动焊接机、EL 测试仪、切割划线设备、削边机、组框组角机、IV 测试仪等；薄膜电池组件制造设备：如 CVD、PECVD、PVD、清洗设备、激光刻划机、层压机等。光伏产品的核心追求即为光电转化率，降本增效是光伏企业发展的永久动力。而光电转化率的提升、生产的降本增效，则来自于光伏硅片、电池片、组件、辅料等多个环节生产技术的提升和创新。光伏产品作为高产能、高精度的制造业产品，各段产业链上，各生产环节中的每一道工序都需要更高效的生产技术和先进管理流程。当下在各大光伏工厂中，自动化生产设备的应用比例已越来越高，尤其在后段的光伏组件生产端，自动化覆盖率已近 90%，标准化设备包括切片机、串焊机、排版机、叠焊机、层压机、装框机、接线盒焊机、EL 测试等。光伏生产企业未来的目标是接近无人化生产，自动化的标配设备占比至少 95%以上。1.2 光伏行业机器视觉系统应用现状光伏设备可助力光伏制造企业提升规模化效率，提升产品的一致性、可靠性，设备本身的自动化、智能化、互联化升级，将加速光伏工厂的“智造”进程。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书9光伏设备作为高集成度的生产设备，其自动化、智能化程度，离不开机器视觉系统的技术加持。在光伏产品生产的几十道工序中，生产来料的管控、设备稳定性、工艺参数设定、杂质引入等因素，均可能导致中间产物出现多种缺陷，而机器视觉系统可凭借其精准的定位识别、质量检测、数据管理等技术能力，使光伏设备提升生产精度，更稳定高效，并为工艺优化提供更可视化的数据参考。同时，搭载 AI 技术的机器视觉系统，更可匹配光伏行业技术迭代快、工艺复杂多样的特征，降低企业换产难度，减少设备替换成本。据统计，在光伏重点生产领域，机器视觉系统的适配性，硅料端约为 70%，硅片端约为 80%，组件端约为 60%，电池片端几近 100%。2、光伏行业机器视觉系统应用需求与趋势2.1 光伏行业机器视觉系统应用需求在光伏产品的几大生产环节中，机器视觉系统可在产品生产控制、质量把控、生产管理方面为企业带来多项助益。在光伏领域，机器视觉的重点应用方向可以归纳为以下几类：缺陷检测类应用在生产制造过程中，缺陷检测是一项非常重要的任务。传统的缺陷检测方法通常需要人工进行检查，这种方法不仅效率低下，而且容易受到人为因素影响而导致误检或漏检。使用机器视觉技术进行缺陷检测，可以大大提高检测的准确性和效率。机器视觉技术可以自动化地检测产品表面各种细微的缺陷，如脏污、划伤、裂痕、凹凸等。这些缺陷虽然看似微小，但可能会对产品的性能和工艺造成重大影响，从而影响产品质量和可靠性。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书10在视觉的应用方向中，缺陷检测的占比超过 40%。在光伏产品的生产流程中，从硅片到组件生产，均会大量应用视觉缺陷检测技术进行质量检测。定位引导类应用定位就是通过图像传感器找到被测的零件并确定其位置，输出位置坐标（X、Y、R）。在机器加工或装配、机器人搬运过程中，经常会因为产品在流水线来料位置有偏差、或被装配工件位置不确定，导致机器人不能准确抓住产品，或加工装配位置错位而损坏工件，我们可通过给机器人或设备装上视觉定位系统即“眼睛”，来解决此类问题。定位引导类应用通常配合机械臂一起工作，在制造场景中占比超过 20%。在光伏产品生产工艺流程中，由于产线自动化程度高，部分产品的尺寸大、重量重、一致性高，尤其适合机器人操作，因此配合机械人进行定位引导的应用场景较为广泛。测量类应用视觉测量技术是一种基于计算机视觉的测量方法，通过图像传感器获取待测2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书11量物体的图像，并通过对图像的处理和分析，获取物体的尺寸、形状、位置等信息。视觉测量技术具有非接触、高效率、高精度等优点，被广泛应用于工业生产领域。在光伏行业，视觉测量被广泛应于各个工序环节中，是保证组件产品质量稳定和出厂一致性的关键。识别类应用识别类应用包括对文字、条码/二维码、颜色、有无等的识别，其中典型的条码/二维码识别等，常常被用于在生产/物流/包装线上对产品进行扫描，实现产品的自动化跟踪、信息录入和质量控制。在光伏生产流程中，出于生产信息核对以及质量检查需求，视觉识别技术也被广泛的采用。光伏生产中的缺陷检测、定位、测量、识别，不同的应用方向对机器视觉系统的技术设计和软硬件配置要求也有所不同，因此在机器视觉系统的设计过程中，就需要根据具体的应用场景来选择合适的软硬件环境。例如，对于硅片、电池片的缺陷检测，因其检测速度快、检测精度要求高，就需要选择高分辨率、高精度的图像采集部件，高处理能力和负载能力的计算机硬件等以保证系统的高速响应与高效处理；在一些复杂场景中，如应用到深度学习来进行图像处理，则对视觉系统中算法的模型训练推理能力提出更高要求；另外，针对不同的应用场景，还需特别考虑到系统的稳定性、可靠性、易于维护性及可扩展性等方面的需求，确保系统可以满足实际生产的需要。2.2 光伏行业机器视觉系统应用趋势2022 年 1 月，工业和信息化部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书12村部、国家能源局等五部委联合印发智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025 年），明确光伏多个制造环节的技术方向，提出到 2025 年，光伏行业智能化水平显著提升，产业技术创新取得突破，新型高效太阳能电池量产化转换效率显著提升，形成完善的硅料、硅片、装备、材料、器件等配套能力；计划从加快产业技术创新、提升智能制造水平、实现全链条绿色发展等多方面提升行业发展水平。政策支持、光伏扩产、终端制造厂商的智能化工厂转型均为光伏设备的自动化、智能化升级带来利好，机器视觉系统作为智能制造的重要组成部分，也将在光伏产线迎来更高的覆盖率。同时，机器视觉系统本身技术的发展，深度学习、先进算法、3D、嵌入式技术等进一步降低使用门槛，成本更具落地价值，将促使光伏生产环节更多工位的机器代人，标准化设备以及一体化设备的更多创新和应用。当下机器视觉系统应用的另一个强大推力，是光伏产业本身的重大技术迭代。硅料设备迎颗粒硅新技术；硅片设备迎大尺寸、CCZ 升级新机遇；电池设备迎HJT、TOPCon 光伏技术新革命；组件设备迎大尺寸 多主栅 多分片 N 型组件多重技术变革，工艺变化必然推动光伏设备创新升级：如在硅片环节，金刚线切割机将具备更高线速、更小轴距，使用线径更小的金刚线，对视觉系统的精度有了更高要求；硅片分选设备需要更灵活的尺寸规格切换能力，生产效率，以及对硅片厚度、线痕、尺寸、隐裂等的检测精度；在电池片环节，激光设备因新的工艺需求也对视觉精度、稳定性要求更为严格；丝网印刷机中，双轨高精度大硅片印刷设备对视觉系统能力的集成度需求更高；电池片效率测试分选设备因对 TOPCon 和 HJT 的电池测试具有更大优势，视觉系统的应用效率也将面临不断升级；2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书13在组件环节，划焊一体机将成为新建产线的宠儿，其中对组件全尺寸的兼容能力、电池片切割精度、0BB 串焊技术的创新，也将提升机器视觉系统的应用和技术迭代速度。3、光伏行业机器视觉系统应用技术攻关当下机器视觉系统在光伏产线的覆盖率尚未达到饱和，部分工艺环节仍处于技术攻关阶段，面对未来的产能需求和新技术要求，机器视觉系统还需要更快的技术迭代提速。如在电池片生产过程缺陷检测检出率与过杀率、电池片效率分析能力仍有突破空间；光伏产品种类差异大，视觉可能存在不兼容的问题；组件产线设备的一体化趋势，倒逼对视觉系统功能集成的稳定性、视觉算法模块的通用性和易用性亦要进行更进一步的研究；视觉软件 AI 学习能力的智能性和成本控制也是未来的重点研究课题。二、光伏生产环节机器视觉系统应用介绍（一）光伏机器视觉系统生产环节应用概述随着光伏行业的发展，如何提升生产效率和产品质量成为了生产企业关注的焦点。一般而言，光伏行业零部件在生产线上的各个环节需要进行大量的产品检测。传统的人工目检方式存在着效率低、准确性不高等问题，而机器视觉检测技术的应用可以有效解决这些问题。通过使用机器视觉检测技术，可以实现对光伏组件的外观缺陷、尺寸偏差、电池片裂纹等问题进行快速、准确的检测，大大提高了生产线的生产效率。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书14一块完整的太阳能电池板的出库，一般要经历原材料制备、硅片生产、电池片生产、组件生产等重大环节，每个环节又会出现数十道工序。因此，机器视觉的应用就成为光伏产业链自动化、智能化升级的重要抓手。目前，机器视觉在硅片检测、分选，电池片检测，组件焊接、层压、测试等工序环节得到充分应用。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书15光伏机器视觉系统随着相关软硬件的开发成熟已经落地并得到广泛实践，其核心是将先进的视觉识别技术与人工智能算法相结合，通过对光伏生产过程中的各个环节进行实时监测和分析，实现自动化检测和质量控制，可以精确地检测组件表面的裂纹、划痕、污染和晶体缺陷等问题。与传统的人工检测相比，光伏机器视觉检测系统具有更高的准确性和效率，可以大大提高生产线上的检测速度和产品质量。此外，在光伏产业链智能化升级的基础上，通过对产品性能和参数的实时监测和分析，可以及时发现和修复潜在问题，确保产品的稳定性和可靠性，通过详尽的数据报告和统计分析，为企业的决策提供科学依据。维视智造基于20年的机器视觉应用积累打造了成熟机器视觉软硬件产品体系，基于英特尔深度学习优化的工具套件 IntelOpenVINO，并灵活利用IntelOpenVINO，InteloneAPI，Intel DeepLearningStreamer 等工具，将传统算法积累和深度学习有效融合，已帮助众多光伏设备制造商和终端客户，2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书16更好更快的开发和落地部署 AI 机器视觉解决方案，实现了光伏生产过程的自动化和智能化，提高了生产效率和产品质量。随着技术的不断创新，光伏行业 AI机器视觉解决方案的应用前景和发展空间将更加广阔。（二）硅片生产段机器视觉系统应用介绍1、机器视觉系统应用环节机器视觉系统在硅片生产段的应用主要包括以下几个方面：2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书17硅片表面检测：机器视觉系统可以对硅片表面进行检测，包括检测表面缺陷、污染、划痕等问题，确保硅片表面的质量符合要求。尺寸测量：机器视觉系统可以通过图像处理技术对硅片的尺寸进行测量，包括直径、厚度等参数的测量，确保硅片尺寸的准确性。在硅片涂层等工序中会重点应用。定位引导：机器视觉系统可以通过图像处理技术对硅片进行定位与对位，确保硅片在后续工艺中的准确位置，提高生产效率。缺陷检测与分类：通过视觉应用，检测硅片的尺寸、厚度、倒角、崩边、脏污、隐裂、孔洞等质量指标，对硅片进行分选和表面缺陷进行分类与分析，提供有关缺陷类型、原因等信息，帮助生产人员进行问题分析与改进。条码识别与数据管理：机器视觉系统可以对硅片生产过程中的图像数据进行管理与追溯，记录每个硅片的检测结果与生产信息，以便后续的数据分析与质量追溯。2、机器视觉系统应用痛点及难点硅片生产段机器视觉应用难点主要有以下几个方面：图像分辨率：硅片生产过程中，需要对硅片表面进行检测和分析，但硅片表面的特征通常非常微小，因此需要相应高分辨率的图像采集设备。光线条件：硅片生产过程中，常常需要在高温、高湿度和强光等恶劣环境条件下进行检测。这些条件对于图像采集设备和图像处理算法都提出了较高的要求。高处理速度和低宕机率要求：硅片生产过程中，需要对大量的硅片进行快速的检测和分类。因此，机器视觉系统需要能够在短时间内完成图像采集和图像处2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书18理，以提高生产效率。高图像算法要求：硅片生产过程中，需要对硅片表面的缺陷进行检测和分类。这些缺陷通常是非常微小和细微的，因此需要相应高灵敏度的图像采集设备和图像处理算法。3、解决优化路径针对硅片检测的高图像处理算法需求，在硅片生产段机器视觉应用中，会更加注重深度学习的优化能力。英特尔边缘洞见平台(IntelEdge Insights forIndustrial)可实现了边缘侧数据连接，数据分析以及边云协同等功能，EII 集成了基于深度学习优化的工具套件 IntelOpenVINO，同时提供优化框架，可以支持边缘的多个应用程序和用例，实现更高的人工智能推理性能和云边协同，提供从云端到边缘的数据洞察，配合开放的软硬件架构和 API 接口，可帮助开发人员更快调用各类算法模型满足视觉应用需求，达到更灵活快速的算法性能、更高的生产力。而针对硅片的特殊材质产生的视觉采集难点，目前行业内也已有较为成熟的高精度相机和配套光源方案以及不可见光相机落地应用，可应对硅片处理环节中的各类图像采集情况。（三）电池片生产段机器视觉系统应用介绍1、机器视觉系统应用环节机器视觉系统在电池片生产段的应用主要有以下几个方面：品质检测：通过检测电池片的颗粒、划痕、色差、变形、隐裂、脏污、尺寸、2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书19厚度、崩边、裂纹、裂片、黑斑、短路、黑边、亮斑、断栅、虚焊、混档、过焊、绒丝等质量指标对电池片进行分选；尺寸测量：机器视觉系统可以测量电池片的尺寸，例如长度、宽度、厚度等参数，应用于电池片的检测和分类，通过分析电池片的外观特征，判断其质量好坏。定位和对位：采用机器人 视觉方案实现高效、准确的光伏电池片花篮的自动搬运。在该方案中，机器人负责执行搬运任务，而视觉设备主要用于定位和识别光伏电池片。视觉设备会捕捉电池片的图像，并通过算法进行特征提取和比对，确定电池片的位置和姿态。然后，机器人根据视觉设备提供的信息，精准抓取和搬运花篮；缺陷分析：机器视觉系统可以对电池片进行缺陷分析，帮助生产线追溯和改进生产过程，提高产品质量，确保产品质量和一致性。2、机器视觉系统应用痛点及难点电池片生产段机器视觉应用难点主要有以下几个方面：高精度要求：电池片生产过程中，需要对电池片进行高精度的检测，如尺寸、形状、缺陷等。这对于机器视觉系统来说是一个挑战，需要具备高分辨率、高灵敏度的成像设备和精确的算法。高模型算法能力要求：电池片生产过程中会产生大量的图像数据，需要进行实时的处理和分析。这对计算能力和存储能力提出了很高的要求，同时还需要有效的数据处理算法和模型。环境干扰强：电池片生产车间的环境通常比较复杂，存在各种光照、尘埃、2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书20振动等干扰因素，这对机器视觉系统的稳定性和鲁棒性提出了要求，需要采取相应的措施来降低环境干扰对系统性能的影响。实时性要求：电池片生产过程通常是连续进行的，且生产节拍较快，对于机器视觉系统来说，需要具备较高的实时性能和低宕机率，能够快速地对图像进行处理和分析，及时反馈结果并进行控制。3、解决优化路径为了满足电池片生产段机器视觉系统所需的高效实时数据处理强度，保持整体系统的稳定，需要着重扩展数据带宽和负载能力。相较仅支持 PCIe3.0 通道的前代处理器，第 12 代英特尔酷睿桌面处理器支持 PCIe 5.0 且具有 PCIe 4.0通道，可添加高速扩展卡或固态盘以及与 CPU 直连的更大的数据，创新的高性能混合架构可提升单线程和多线程性能并实现 AI 加速，以灵活部署物联网。支持 DDR5-4800 和 DDR4-3200 内存，使应用更快、更同步，特定 CPU/PCH 组合为嵌入式使用条件，提供了充分的运行时间和优秀的性能。此外，针对电池片生产段关联设备多，生产数据较多，生产节拍较快的问题，英特尔时序协调运算（英特尔 TCC）和时间敏感网络(TSN)，可在连接多台边缘设备时，尤其是在依赖时间敏感型数据传输，在合理的 CPU/PCH 组合配置下，可帮助一线机器视觉开发人员实现更加高效的实时数据调用。（四）组件生产段机器视觉系统介绍1、机器视觉系统应用环节机器视觉系统在光伏组件生产领域有多种应用，如：缺陷检测：在组件生产过程中，通过对汇流条、接线盒焊接前原材料来料进2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书21行检查以及焊接后焊疤质量进行检查，确保汇流条焊接及接线盒焊接实现自动化，在串焊前、串焊后、层压前对光伏组件进行 EL 检测，确保组件无质量问题。在层压后、装框前，同样用到视觉检测技术对光伏组件的整体质量进行检查；定位引导：在组件生产流程中，电池片串焊之前的排片、串焊过程中的电池片和汇流条、栅线定位均采用视觉定位技术辅助实现，在接线盒的自动焊接、扣盖、安装过程中，同样采用视觉定位技术进行辅助生产；尺寸测量：机器视觉系统可以用于光伏组件的尺寸测量。通过测量组件的长度、宽度、厚度等参数，系统可以判断组件的尺寸是否符合要求，并且可以帮助生产线进行自动调整，以确保每个组件都具有一致的尺寸。识别标识：机器视觉系统还可以用于光伏组件的标识和追溯。通过识别和记录每个组件的唯一标识码，系统可以追踪组件的生产过程和出货记录，以便进行质量追溯和售后服务。2、机器视觉系统应用痛点及难点光伏组件生产段机器视觉应用难点主要包括以下几个方面：精确度要求高：光伏组件生产需要进行精确的尺寸测量、位置定位等操作，而机器视觉系统在进行图像处理时需要具备较高的精确度，以确保生产过程中的准确性和稳定性。复杂的图像处理要求：光伏组件生产过程中，需要对组件表面的缺陷、污渍等进行检测和分类，而这些缺陷和污渍往往具有多样性和复杂性，需要机器视觉系统能够准确识别和分类这些不同的情况。实时性要求高：光伏组件生产过程中，机器视觉系统需要能够在短时间内对2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书22图像进行处理和分析，并及时给出反馈和控制信号，以保证生产线的正常运行和高效率。3、解决优化路径由于这一生产环节对于系统数据的实时处理要求较高，因此需要配置具备高数据处理能力和多线程性能的相关硬件。采用高性能混合架构的第 12 代英特尔酷睿桌面处理器，对比第 10 代英特尔酷睿处理器，第 12 代英特尔酷睿桌面处理器的单线程性能提升高达 1.36 倍1，多线程性能提升高达 1.35 倍1。8个 P-core（性能核）以及 8 个 E-core（能效核），可提升后台任务管理和多任务处理。英特尔硬件线程调度器可智能指挥操作系统将合适的工作负载分配到合适的内核。而在复杂图像处理需要的 AI 处理性能方面，则可以通过配备合适的高性能显卡解决。随着 AI 在各行各业和各个用例中的广泛应用，第 12 代英特尔酷睿桌面处理器将 GPU 图像分类推理性能提升 2.81 倍，可满足日益增长的需求1。CPU 的设计以英特尔 Xe 架构驱动的英特尔超核芯显卡 770 为基础，集成了多达 32 个图形执行单元(EU)，对比第 10 代英特尔酷睿处理器，显卡性能提升高达 1.94 倍1。高性能显卡架构充分适应 AI 工作负载，通过快速、高效的推理支持更大规模的并行处理。此外，AI 建设者可利用英特尔深度学习加速技术（英特尔 DL Boost）实现基于硬件的 AI 加速，同时利用英特尔发行版OpenVINO工具套件优化推理。1.性能测试结果基于配置信息中显示的日期进行的测试，且可能并未反映所有公开可用的安全更新。关于性能和基准测试程序结果的更多信息，请访问 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书23三、光伏行业机器视觉系统解决方案（一）硅片、电池片生产流程中的主要机器视觉系统解决方案（图源：上机数控可转债发行募集说明书）1、硅片外观缺陷检测视觉解决方案1.1 应用场景光伏硅片缺陷检测是利用机器视觉技术，对硅片表面进行全面、系统、准确的检测。检测时需要使用高分辨率、高灵敏度的相机和光源，以及专业的图像处理和分析软件。从光伏硅片工艺升级的趋势上来看，由于单晶硅具有更高的晶体质量和较低的电阻，能够提供更高的转换效率，因此其占比在逐渐提高。同时，为了提高光伏发电的效率，光伏硅片的尺寸也在不断增大，以增加单位面积上的光伏转换效率。此外，一些新的硅片技术，如薄膜硅和多结硅等，也在不断发展，以满足更高的光伏转换效率和更低的生产成本的需求。这些因素对视觉检测技术的应用提出了新的挑战。从检测内容上看，硅片外观检测的缺陷内容包括裂片、崩边、缺角、划痕、2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书24亮点、暗点、脏污等数十种。检测需求多，客户对机器视觉检测要求高，需要满足不同尺寸和不同缺陷的检测需求。同时，由于此类需求一般配套适用于硅片导片机、硅片划片机、硅片切片机等设备，对产能有一定的要求，因此对视觉系统也提出了检测速度的需求。对应的解决方案上，业内普遍采用高速、高分辨率面阵和线扫两种方案进行图像采集，采用深度学习软件进行图像处理，同时，可实现一种方案响应多种检测需求，自动匹配不同尺寸硅片，响应大尺寸产能扩张需求，可以与 PLC 直接进行数据交互，将数据写入 PLC 数据存储区。1.2 解决方案解决方案 1：2K16K 分辨率线阵相机 定焦镜头 线光源，相机垂直安装在电池的正上方，当电池快速通过生产线时，工业相机可以逐行扫描其表面。生成精度为0.020.08 毫米/像素的精细图像，结合深度学习软件，可实时检测出硅片表现的缺陷特征，从而确保产品的高质量，实现硅片的分选。解决方案 2：采用 500-2900 万面阵相机，结合落射光源进行图像采集，通过软件进行图像定位 缺陷检查。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书25（硅片原图 VS 软件处理图）2、电池片生产流程中主要机器视觉系统解决方案应用（电池片生产流程）2.1 电池片 EL/PL 检测视觉解决方案应用场景：电池片 EL/PL 检测是根据硅材料的电致发光/光致发光原理，对隐裂、黑斑、2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书26短路、亮斑、断栅、虚焊、过焊、混档进行缺陷检测，是检查电池片质量的重要评估工具。这种检测方法可以在近红外光谱范围下进行，使用高灵敏度的相机和优秀的软件，以无接触的方式进行检查。类似的检测方式和检测内容在硅片、组件端同样存在。在进行硅片/电池片/组件 EL 或 PL 检测的过程中，最关键的技术因素有以下两点：由于光伏效应的电致发光或光致发光量非常微弱，需要使用灵敏的相机；需要一套软件，用于研究电池的暗色缺陷、均匀性和整体效率。一套电致发光系统，需要在箱体内组装相机以免受环境光影响。将太阳能电池放入该箱体，系统连接到恒定的电源。相机在电池通电的时候捕获图像。借助可靠检测软件的协助，随后对图像进行分析，检查电池的暗色缺陷、均匀性和整体效率。根据缺陷的严重程度，判断电池为合格或不合格。光伏模块检测的过程充满挑战，需要在特定的 8501250nm 波长范围内，能够拍摄清晰图像的相机。解决方案：目前业内广泛采用的解决方案是在 8501250nm 波段量子效率更高的短波红外面阵相机或近红外线扫相机进行成像 基于深度学习的图像处理软件结合传统的图像拼接 预处理技术，共同解决这一问题。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书272.2 电池片分选检测视觉解决方案应用场景：太阳能电池板外观检测涉及的缺陷有崩边、缺角、硅落、短栅、主栅缺失、主栅角度异常、表面脏污、细栅加粗等等数十种，检测需求多，同时采用机器视觉检测时，因为起焊点位置要求，对检测定位的精度要求也非常高。传统的人工检测方法效率低、出错率高、产品损耗大。因此，客户需求能力更全面、效率更高的机器视觉部署，完成太阳能电池板这个光伏重要生产环节的效率飞跃。解决方案：采用工业相机 远心镜头 定制光源，使被检物特征显示理想，快速生成清晰图像。软件方面，基于传统算法的缺陷检测功能实现精准分割，将种类繁多、特征各异的缺陷均实现了高效识别、精定位，从而快速、准确的实现电池片的分选。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书28（二）组件生产流程中主要机器视觉系统解决方案应用（光伏组件构成）光伏组件的生产流程中，使用搭载视觉的标准化设备较多，工艺复杂，下图显示了组件生产流程中涵盖的关键视觉应用场景。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书29（组件视觉检测全景图）1、排版机视觉定位解决方案应用场景：在电池片划片之后，串焊之前，需要使用机械设备和辅助的视觉系统将电池串工整精确地排列摆放在玻璃底板上以便连接，排版过程中对于电池串的摆放精度要求非常高，细微的误差都会影响光伏组件的良品率。解决方案：多个定制组合相机、镜头及光源，通过双相机组合定位纠偏计算，同时发送多个放料位坐标给机械手或模组，将电池串正负极交错排放到准确位置，排版完毕的产品流转至下一道工序。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书30应用效果：实现定位精度0.3mm，排版效率为人工的 3-5 倍。2、串焊机视觉检测解决方案应用场景：目前市面上既有功能单独的串焊机，也有划焊一体机或排串一体机，其中牵扯到的主要视觉需求为划片前定位需求、划片后缺陷检测需求及串焊前定位需求。解决方案：针对划片后缺陷检测需求，检测主要内容为划片后的电池崩边、裂纹，通常采用一个高分辨率相机 定焦镜头 一组四个条光进行图像采集，使用传统软件进行缺陷内容的识别，给出 OK、NG 信号即可，如有出现划片过程中造成的电池串崩边、裂纹，快速进行剔除，避免进入下一环节生产流程。针对串焊前定位需求，通常采用高分辨率相机，一次拍摄 270mm*200mm（以 183 电池为例）左右的范围，实时给出串焊位置坐标。应用效果：0 漏检；误检率0.1%；检测速度7200pcs/h2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书313、汇流带引线焊接质量检测视觉解决方案应用场景：汇流带引线焊接检测是针对电池片焊带和汇流带之间的焊接工艺的检测，主要检测不良现象包括漏焊、少锡等。漏焊虽然概率较低，但一旦出现就是重大质量事故。少锡则会影响电池板的使用寿命，使电池板未到报废时间就出现问题。如果引线焊接不良，将 100%出现产品质量问题。汇流带焊接质量检测方案采用先进的高清摄像机和图像分析软件来自动捕捉焊接点，并分析焊接质量。与传统的检测方法相比，该方案具有更高的准确性和效率。解决方案：面阵/线阵相机 远心镜头 定制光源，深度优化的专用光学成像方案，保证焊锡特征最大化，焊锡缺陷清晰可见。软件方面，“传统算法 深度学习 深度学习”的三嵌套方式实施方案，大幅提升检测速度与检测精度，部署快速。应用效果：定位准确率 100%；0 漏检；误检率0.01%4、汇流条抚平设备视觉检测解决方案应用场景：铺完 EVA 膜或背板之后，需要安装用于隔热的四氟布，再进入层压工序。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书32四氟布装好后需要先把汇流条按压下去，否则层压的时候会造成玻璃或组件损坏等。汇流条的按压工作由抚平设备代替人工完成，工作内容包括给汇流条上装四氟布，并对汇流条进行抚平，关键技术难点在于：四氟布无序抓取定位，抚平汇流条后对四氟布检查以及组件条码识别。解决方案：使用四台面阵相机，三台负责抚平前定位及抚平后检测，一台负责上料抓取，实现自动化检测；整体算法基于 PatFind4 缩放功能，对于变形后的四氟布也可准确定位；夹持部分算法，过滤掉层压的产品；对于有产品遮挡的扫码难题，VisionBank 软件集合了专用读码算法，对玻璃与 EVA 膜下的条码可进行 99.9%的识别。应用效果：0 漏检；重复定位精度0.1mm四氟布无序抓取定位汇流条定位汇流条抚平后检测玻璃与 EVA 下的条码识别5、绝缘片定位及位置度检测视觉解决方案2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书33应用场景：绝缘片作为光伏组件生产中的重要辅材，传统生产的人工安装效率低，且容易产生对电池板的二次污染，急需机器替代。客户对整体的定位检测速度和精准度要求高，机械手要在相邻光伏电池片上快速、自动地放置绝缘片，且需要更便捷的机器视觉部署。解决方案：流水线连续运转定位及贴合，采用三台面阵相机进行定位检测，通过机械手视觉系统姿态调整，保证重复定位精度。应用效果：重复定位精度0.1mm；检测速度 10 个贴胶点/28s6、层压后整版缺陷检测视觉解决方案应用场景：层压是组件生产靠近末端的工艺站，层压后的组件已经接近成品，此时的次品率较低，但是如果不进行检测，发生的不良品将可能流入到客户端，因此这一段的检测数据往往会并入到生产管理系统并进行记录。但是由于检测面积较大、检测项目较多、精度要求高（3000*1800mm 尺寸，检测缺陷大小 0.5mm），此工位的检测对视觉的要求也是不小的挑战。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书34层压后视觉检测的内容包括以下几方面：电池片是否有缺角、断线、主栅线是否清晰可见；是否有斑点、杂物、手印、白雾等不良；组件表面是否有气泡、麻点、起皱、抽泡、凹凸、划痕等不良；电池片颜色是否均匀、一致，有无色差、过渡色、蓝光、黄光等；是否有隐裂、碎片、破片、虚焊、断栅等不良；汇流带与电池片之间的焊接是否牢固，焊接高度是否符合要求，有无虚焊、漏焊等不良；背板是否有气泡、起皱、刮伤等不良；组件尺寸是否符合要求。解决方案：采用高分辨率线扫相机进行图像采集，传统算法 深度学习融合进行图像处理。应用效果：0 漏检；过检率0.1 23 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书357、接线盒自动安装机视觉检测解决方案应用场景：接线盒安装机是位于“接线盒焊接”工艺的前道工序。核心动作包括：接线盒底胶涂抹、汇流条扶正、接线盒安装。由于工艺的复杂性，目前几乎所有的组件产线都是采用人工安装。接线盒采用人工安装时，至少需要 2 到 3 人全时跟线作业。采用人工安装可能存在汇流条扶正捋直操作导致汇流条损坏、安装后的汇流条压平不到位等不可解决，且必然影响下个生产环节生产质量的问题。（钳子捋直时汇流条的损伤）（按压不合格的汇流条）接线盒安装机涉及到的自动化动作多、精度要求高，相对于组件产线的其他2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书36传统单机设备，自动化工艺更加复杂。再考虑到切换不同组件型号的兼容性，其对设备集成商的能力要求很高，具有挑战性的工作至少包括：带线缆接线盒的自动上料方案；针对单玻组件的铲汇流条机构设计；NG 来料的自动化识别如异常密封胶、汇流条长度、角度等缺陷；汇流条扶正时的“内八字、外八字、错位”等问题；点胶系统的节拍问题；接线盒安装的精准度问题；接线盒上料的多型号移栽问题；安装后的质量检测问题等。（透明胶带带来的胶带定位问题）解决方案：汇流条扶正工位汇流条扶正是接线盒安装机最关键的工位之一，其目的是将汇流条扶正，确保安装时能 100%安装成功，这里的挑战在于扶正精度和成功率。即在精准扶正的同时，还要确保 100%的成功率。因为对于一个多环节嵌套的自动化设备来说，每个工艺环节从设计来说都是要求 100%成功的，最终才可能保证 99.99%的生产合格率。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书37（“DSH 视觉”系统解决方案实现了 100%精准定位成功率）点胶工位点胶工位的核心难点在于多个点胶头的选择问题，如果采用两个或三个点胶头会造成较高成本，如果采用单点胶头会造成节拍不够的问题。采用“异步定位信号”控制方案，可以完全忽略视觉系统在流程中的时间占用，从而完成了单个点胶头实现 16 秒内完成点胶动作。（单点胶头系统）接线盒自动上料工位接线盒自动上料包括两类盒体：“中盒体”不带线缆，采用柔性振动盘的方式2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书38上料，视觉定位相对简单；“两侧接线盒”带线缆盒体，则采用柔性上料机构配合流水线定位抓取实现。（不同盒体的不同视觉应用）接线盒安装工位接线盒安装是设备最终实现的功能，其难点在于接线盒抓取精度控制和汇流条对中精度控制，存在和汇流条扶正工位一样的难题。使用“DSH 视觉”和 AI 系统解决方案相结合的方式，可实现汇流条中心的精准定位及按压后检测，保证了接线盒安装机工作的高质量收尾。（安装前定位，安装后汇流条检测、接线盒有无检测、胶路是否合格检测）另外，业内正在研发基于 3D 深度学习技术的接线盒无序自动抓取上料视觉解决方案，将会进一步提升接线盒自动安装设备的智能化和柔性化程度。8、接线盒自动焊接机视觉检测解决方案应用场景：作为完成组件电力传输的关键器件，在组件的自动化生产过程中，接线盒的2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书39电极焊接质量直接关乎组件的性能，焊接质量检测的重要性不言而喻，焊接工艺也在近几年进行了数代的技术迭代，从“热压焊”、“加锡焊”发展到“高频焊”、“激光焊”。伴随着焊接工艺的发展，配套的视觉方案经过多次迭代后，也都实现了标准化的量产方案。不同的焊接工艺，对视觉的要求是不同的:在加锡焊设备中，最重要的检测需求是焊后焊疤的质量检测，难点是焊疤成型不规则，焊疤表面反光不一致，焊疤与背景对比度差，导致误检出率较低，误判率较高；在高频焊设备中，难点是对焊后的质量进行检查，由于高频焊不额外加锡，而是通过电磁高频，融化汇流条底部原有的锡，完成焊接后焊疤状态完全被遮挡，所以无法视觉做出准确判断，只能通过检测汇流条底部的锡有没有融化间接判断；最新一代的激光焊工艺中对视觉系统的匹配也提出了更高的要求。在焊接前，必须对接线盒上的汇流条进行按压，才能确保汇流条和接线盒极片的完美贴合，需要进行汇流条定位及扭曲检测。按压成功后的在汇流条图像采集环节会因生产工艺原因导致稳定图像难以获取，视觉检测失败率增高。而焊后还需检测焊线不足、焊线位置偏移、爆点、断线等。这其中涉及汇流条翘起导致反光、汇流条定位精度要求高、汇流条上胶透明等多个技术难点。解决方案：加锡焊、高频焊、激光焊均采用面阵相机成像方案，结合深度学习算法完成缺陷检测功能实现。不同厂家在检出率上的细微差别大多取决于他们对工艺和场景的理解深刻度，以及是否针对此场景专门进行了软件功能的深度优化。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书40加锡焊:深度学习全区分类算法模型，直接标记 OK 或 NG；不需要任何传统算法，一个深度学习缺陷过滤工具，添加训练模型就可判定；CPU 下运行，可做到 0 漏检，0 误检。应用效果：0 漏检；误检率0.1%；重复定位精度0.1mm高频焊深度学习全区分类算法模型，直接标记底部锡块融化或底部锡块没有融化；不需要任何传统算法，使用深度学习缺陷过滤工具添加训练模型就可判定。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书41应用效果：0 漏检；误检率0.1%；重复定位精度0.1mm激光焊焊前定位：摒弃了传统找边的方式。直击汇流条中心，使用深度学习定位功能，输出汇流条坐标及角度给振镜。焊后检测：精确定位汇流条、焊线坐标位置，计算焊线相对于汇流条偏移。以焊线坐标引导，使用深度学习对焊线状态进行检测。应用效果：0 漏检；误检率0.05%；重复定位精度0.1mm9、接线盒扣盖机视觉检测解决方案应用场景：对焊接好的接线盒进行最终的扣盖是接线盒生产加工过程中不可缺少的工艺之一。现有扣盖机利用压头整体下压使接线盒的上封盖扣合到接线盒的下封盖上，需要检测盖子抓取定位，盖前盒体定位，盖后检测盖子是否盖上。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书42解决方案：采用三个彩色面阵相机，分为上料模块、定位模块与检测模块。难点在于定位精度要求高且盖后检测要求严格。盖前定位，采用基于金字塔加速的轮廓特征匹配技术 PatFind4 定位，保证精度的同时，可提高速度、识别率；盖后检测，通过开发的行业模块缝隙宽度测量，以及角度、斑块特征等，综合检测判断扣盖是否扣上。（PatFind4 定位模块）（缝隙宽度测量模块）2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书43（上料定位-特征搜索计数）应用效果：0 漏检；重复定位精度0.01mm10、自动贴标机视觉检测解决方案应用场景：光伏自动贴标机能够自动将标签贴在太阳能电池上。光伏自动贴标机通常由以下几个部分组成：标签打印机：用于在太阳能电池上打印标签；标签剥离器：用于将标签从打印机上剥离；标签传输装置：用于将标签传输到太阳能电池上；贴标头：用于将标签贴在太阳能电池上；控制系统：用于控制整个设备的运行；视觉系统：用于对铭牌的内容特征进行检查识别。在贴标前后，需要使用视觉系统对铭牌气泡、褶皱、字符缺失、字符识别、MES 数据对比等内容进行识别和检查。其主要的技术难点包括检测范围大、精度要求高、轻微气泡、褶皱、字符部分缺失难检出等。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书44解决方案：一个相机两次曝光，分别用于检测标签表面缺陷及字符识别、MES 数据比对；字符识别采用深度学习字符识别，确保识别准确性；传统算法与深度学习融合检测。传统算法模板检查，检测固定字符的缺失，深度学习识别变化的字符，识别更准确。应用效果：0 漏检；误检率0.1%四、白皮书编写单位介绍（一）白皮书主编单位介绍1、英特尔（中国）有限公司英特尔（中国）有限公司是半导体行业和计算创新领域的全球领先厂商，创造改变世界的科技，造福地球上每一个人。英特尔创始于 1968 年，拥有 50 余年推动技术创新和耕耘产业生态的成功经验。如今，英特尔正转型为一家以数据2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书45为中心的公司，致力于做可信赖的性能领导者，释放数据无限潜能。英特尔与合作伙伴一起，推动人工智能、5G、智能边缘等转折性技术的创新和应用突破，驱动智能互联世界帮助解决人类面临的重大挑战。2、陕西维视智造科技股份有限公司陕西维视智造科技股份有限公司（简称“维视智造”）作为国内领先的 AI 工业视觉解决方案提供商，是行业内产品线齐全的公司之一，面向制造业设备商、系统集成商及终端用户，提供机器视觉部件、智能视觉传感器、智能视觉系统等产品，深度打造“1 3 N”产品与业务应用体系，坚持机器视觉系统核心产品自主研发，为客户提供国产化、基于视觉的数字化及智能化一站式服务。目前公司产品及解决方案已广泛应用于新能源（光伏、锂电）、电子、汽车、医药、教育等诸多行业。维视智造自 2003 年成立以来，聚焦智能制造，构建开放合作生态，已服务超过 10000 各行业企业。同时，在北京、深圳、苏州、西安、成都等地设立全资或控股子公司，在全国设立多个工程技术研发和客户服务中心。公司于 2008 年入局光伏行业，2016 年成功研发光伏视觉检测专用模块，光伏组件视觉检测系统成功落地产线；截止 2021 年，维视智造光伏行业重点业务突破 85%市场占有率，组件产线视觉检测系统实现全面覆盖，2022 年荣获“光能杯”“最具影响力智造企业”称号。维视智造始终坚持客户利益最大化，以具有市场竞争力的技术方案和产品，助力客户提效降本，防控风险，创造和把握先机，引领行业创新，致力成为智能行业受尊重的企业。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书462023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书47（二）白皮书参编单位介绍1、海目星激光科技集团股份有限公司海目星激光科技集团股份有限公司(股票代码:688559),作为集研发、制造、销售、服务于一体的激光及自动化综合解决方案提供商，一直以来深耕激光和自动化领域，主要从事锂电、光伏、消费电子、钣金加工、先进显示等行业激光及自动化设备的研发、设计、生产及销售，在激光、自动化和智能化综合运用领域已形成较强的优势。公司专注于激光光学及控制技术、与激光系统相配套的自动化技术，并持续强化这两大核心能力。根据市场和客户的应用需求，将光学、机械、电气自动化、软件等学科技术相结合，针对市场和客户需求开发标准化和定制化的包含激光表面处理、切割、焊接等一项或多项功能的自动化成套解决方案，使激光加工完美整合至自动化设备，实现设备或生产线的自动化、智能化作业，从而达到精准、高效、可控的工艺目标。海目星激光坚持科技为本，技术创新，每年持续加大研发投入，获得多项技术专利，同时大量引进海内外行业精英，研发团队具备 3C、医疗、电力、半导体等跨行业工作背景和丰富的激光及自动化开发经验。海目星激光销售网络遍布全球，旨在为客户提供完善的客户服务、具有市场竞争力的方案与营销协助。发展至今，公司已具备面向多元化应用市场、多层级行业客户的综合产品和解决方案服务能力并成为众多行业领先客户信赖的合作伙伴。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书48光伏行业代表产品：全自动激光焊接机该设备用于光伏组件接线盒焊接，使用行业全新激光工艺焊接，设备可无缝对接在自动化生产线，实现自动进出料控制，全自动机械定位组件外形，视觉定位焊接区域。整机采用工业 PC 控制、模块化柔性化编程设计；全自动激光焊接系统，可与客户端上下工位组件输送系统无缝对接；设备外壳采用全钣金结构，全方位开闭式防护门，配可视化激光防护窗；采用右边进料，左边下料，上下料自动运行；人机操作系统集成在门上，操作方便；设备空间布局紧凑合理，占地面积小；设备具有 CCD 自动定位和结果识别检测功能；整个加工过程中，组件自动传输；设备可根据组件尺寸灵活定制2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书49全自动无损激光划裂设备微损伤切割的核心原理是激光热应力控制断裂技术，利用激光对材料进行局部加热，产生一个不均匀的温度场，不均匀的温度场会在材料表面产生温度梯度，从而诱发热应力的产生。整机采用工业 PC 控制、模块化柔性化编程设计；设备兼容 156-230mm 尺寸电池片；加工过程稳定性好，热影响区域小，粉尘少、良率高；切割后电池片机械转化效率高；可实现一切二，一切三的切片功能（电池片）；直线式结构，双片加工模式；上下料硅片及倒角视觉检测系统；高效双层烘干系统；全自动化流程，除人工取放料盒，生产全程无需人工干预；人性化交互界面，操作简单，维护方便2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书50全自动 TOPCon 激光掺杂设备将 BSG（硼硅玻璃）作为掺杂源时，先通过扩散炉推进高硼表面浓度的 P 层，但不进行氧化，以 P 层作为激光掺杂源，再进行激光掺杂和氧化工艺，能够在解决硼掺浓度问题的同时简化选择发射极的制备工艺流程。采用海目星自主研发激光器及特殊光路设计，实现 BSG 激光直掺；根据客户需求定制，实现无损、高产能、高精度、高效率的激光掺杂；精密视觉定位，高速柔性机构传输，碎片率低于 0.02%2、广东利元亨智能装备股份有限公司广东利元亨智能装备股份有限公司(股票代码:688499），主要从事智能装备的研发、生产及销售，为新能源（锂电、光伏、氢能、电驱、智能仓储）行业的头部企业提供数智整厂解决方案，是全球新能源领域高端装备第一梯队企业。利元亨不断向国际领域的研发、制造、机械零件加工和售后服务发力，持续推进产业链全球化布局。目前已实现工艺智能装备、自动化产线、智能仓储物流、2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书51信息化产品到数字化工厂的全链条覆盖，基于七大底层技术平台，智能感知、控制技术、执行技术、智能仓储技术激光应用技术、数字化技术和真空等技术，为ATL、CATL、BYD、国轩高科、欣旺达、蜂巢能源、微宏、远景、大众、三星等世界 500 强及各领域头部企业提供极具竞争力的产品和服务。利元亨研发制造的智能化装备通过 CE、NRTL 等各种欧美国家标准的认证。截止 2023 年 06 月 30 日，国内外知识产权布局超 3513 项，并参与了十余项国家标准、行业标准和团体标准的建立。自 2021 利元亨光伏智能装备业务开展以来，持续取得突破，现已完成硅棒机加智能工厂、光伏电池片智能分拣整线、HJT 异质结电池整线、组件整线自动化、激光应用设备、光伏智能仓储等多领域布局，并实现部分高精尖专机和整线的高质量交付。多年来，利元亨秉承“专注智造，主动创新、精益求精，客户满意、股东满意、员工满意、社会满意”的经营方针、“客户至上、艰苦奋斗、明德格物、成己达人”的核心价值观，以“做强做精智能装备，赋能科技产业极限制造”为使命，努力做世界一流公司，为零碳未来做贡献的同时，打造工程师群体奋斗平台，致力成为全球领先的新能源及泛半导体装备龙头！光伏行业代表产品：光伏智造一体化超级工厂解决方案2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书52HJT 异质结整体解决方案制绒清洗透明导电膜沉积（PVD）硅基薄膜沉积（PECVD）丝网印刷机激光设备硼扩掺杂切割/划片激光薄膜划线机/清边激光打码机2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书533、科圣达（苏州）智能科技有限公司科圣达（苏州）智能科技有限公司是一家科技创新型企业，致力于行业首创或领先的自动化、智能化光伏产品制造装备的研发、生产与销售。公司当前产品及服务已覆盖智能制造、新能源、机器视觉、自动控制等领域。科圣达拥有一流的自动化研发设计团队，团队成员均拥有丰富的光伏装备研发、光伏生产现场工艺调试与实施经验。公司以光伏产业为起点，逐步向多领域扩展。目前在光伏领域的主打产品有接线盒焊接设备、汇流条抚平贴标一体机、汇流条竖起和四氟布/胶带去除设备、接线盒打胶安装一体机、接线盒盖盒盖铿角一体机等,国内客户已覆盖 50 多个光伏主要城市，产品遍布全球多个国家和地区。光伏行业代表产品：接线盒自动焊接机KS-01c 接线盒焊接机是一款应用于光伏组件接线盒的自动化焊接设备。其主要优点在于兼容性好，对于单玻/双玻、整片/半片、常规/多主栅/叠片等类型组件均能够适用，几乎覆盖目前光伏行业内所有的组件产品类型；可靠性强，设备基于“Hotbar”原理，采用“加锡定型焊接”方式，配备高度检测装置及算法，可实现 100%良率产出；智能化程度高，利用影像系统的深度学习功能，可实现焊接前对组件接线盒位置、汇流条状态的判别以及焊接后对焊点状态检测，同时能够对异常焊点进行自动修复。设备控制系统还有功能全面的 MES 对接软件，可实现对机台参数及状态的全信息化入网。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书54接线盒打胶安装一体机接线盒打胶安装一体机 KS-02a（L）是一款用于太阳能电路板组件生产中经过汇流条竖起设备后将汇流条达到竖直向上之状态后自动安装接线盒的设备。可兼容常规、多主栅组件、整片/半片组件、双玻组件等多种组件类型。汇流条竖起设备汇流条竖起设备 KS-03a 是一款用于光伏组件生产工序中层压后汇流条竖起的自动化设备。设备能够实现四氟布去除、汇流条规整以及四氟布回收三个功能的连续自动化生产，有效的提升该工序的生产效率及自动化程度。同时为后续接线盒安装工序的自动化生产提供了较为标准的进料条件。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书55汇流条抚平贴标一体机汇流条抚平贴标一体机 KS-04a（L）是一款用于光伏组件生产工序中层压前汇流条抚平的自动化设备。设备将四氟布安装、汇流条抚平以及条形码粘贴三大功能集于一体，从而大大的提升了该工序的生产效率，同时降低了工序成本。接线盒盖盒盖锉角一体机接线盒盖盒盖锉角一体机 KS-05a（L）主要功能是完成接线盒内灌封胶固化度检测、盒盖安装和边框锉角等动作。可解决接线盒安装盒盖的问题，同时实现接线盒安装工序的自动化运行，节省人力。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书56接线盒背板打胶机接线盒组件背板打胶机 KS-06a（L）是一款太阳能组件接线盒的自动化打胶设备，在接线盒安装位置轮廓处实现精准打胶，适用于汇流条达到竖起状态后在自动化安装接线盒前进行的自动化打胶情境，兼容常规、多主栅组件、整片/半片组件、双玻组件等多种组件类型。4、齐河双百数码影像设备有限公司双百工业自动化（即“齐河双百数码影像设备有限公司”）是一家从事工业自动化设备的布局规划、研发、生产、销售及服务的高科技企业。公司拥有独立的研发生产基地，主要生产包括光伏组件全自动流水线设备，智能立体仓储设备，印刷后期自动化设备及影像设备等在内的多种自动化产品。公司始终坚持高起点，严格要求，吸收国内外先进技术，不断自主研发出优质、高效、实用的新产品。2014 年公司成立光伏设备事业部，专业从事生产和销售光伏组件自动线设备；截止 2017 年，自动排版机和光伏组件生产线实现装机量 29GW。截止目前，公司已推出包括汇流条焊接机、自动叠焊机等更丰富的组件生产设备产品体系。2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书57公司销售网络覆盖全国，同时凭借优质的产品进军海外市场，出口至美国、新西兰、印度以及东南亚、欧洲等的 60 多个国家,获得代理和终端客户的一致好评。光伏行业代表产品：全自动光伏生产线交钥匙解决方案双百光伏流水线交钥匙解决方案涵盖流水线设计、布局、原材料采购、工厂安装调试。自动上玻璃机自动 EVA/背板裁切铺设机自动排版机机器人自动排版机全自动汇流条焊接机自动贴胶带机2023 年中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书58双玻自动封边机自动削边机全自动打胶装框一体机接线盒自动焊接机固化线上下料移栽机全自动锉角机自动贴标机自动包护角机自动分档机

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行业研究行业研究 行业深度行业深度 电力设备电力设备 证券研究报告证券研究报告 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 Table_Reportdate 2023年年.

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有光伏边框：铝边框格局向好，复合材料产业化加速Table_CoverStock光伏边框行业深度报告Table_ReportDate2023 年 9 月 19 日武浩 电新行业首席分析师黄楷 电新行业分.

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证券研究报告证券研究报告 2023年9月18日 作者：作者：光大环保光大环保电新电新 殷殷中枢中枢、黄帅斌、黄帅斌 激光辅助烧结：原理、影响、机会分析激光辅助烧结：原理、影响、机会分析 光伏新技术系列.

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2023年光伏胶膜行业研究框架1报告日期：2023年07月11日证券分析师：燕楠资格证书：S1710522020001联系人：曲文慧核心观点市场规模：目前我国胶膜市场占有率在全球90%以上，根据我们的.

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2 0 2 3 年深度行业分析研究报告AUnUfYjU9UeYyXeXnQ9PdN8OtRmMpNsRkPnNqPlOqRsRbRoPoPMYoOqMwMmPmP目录CONTENTS01 产业链：我国.

33人已浏览 2023-09-15 39页 5星级

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工商业光伏安全白皮书大力发展可再生能源，改善用能结构，是应对环境和气候问题的重要途径之一1。在此背景下，欧盟制定了“PowerEU”计划，要求欧盟成员国在 2030 年前在基础设施方面投资 5650 .

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