2020-2021年是光伏设备大年。复盘2020年以来的光伏设备行情，2020年是电池环节需求二阶导放量（通 威、隆基电池扩产）、2021年是硅片环节需求二阶导放量（硅片新势力扩产），从而带动光伏设备企业业 绩提升，同时伴随大尺寸、HJT、TOPCon等新技术落地带动光伏设备企业估值提升。

光伏设备投资框架分析

1、光伏设备分析

光伏设备包括四大类：硅料设备、硅片设备、电池设备、组件设备。

2、光伏设备投资框架

光伏设备投资逻辑①：终端需求的二阶导。光伏设备需求与全球光伏装机容量密切相关。这 种关系为：t年全球光伏装机容量与t-1年全球光伏装机容量的差值为t年的全球光伏新增装机容量， 而t年全球光伏新增装机容量与t-1年全球新增装机容量的差值才是光伏增量产能的需求。基于这种二阶导关系，单纯从下游光伏装机容量角度来看，光伏设备的需求更为平滑，前者 主要为后者提供了长期发展空间。

3、2020-2021：光伏设备市场回顾及展望

2020-2021年是光伏设备大年。复盘2020年以来的光伏设备行情，2020年是电池环节需求二阶导放量（通 威、隆基电池扩产）、2021年是硅片环节需求二阶导放量（硅片新势力扩产），从而带动光伏设备企业业 绩提升，同时伴随大尺寸、HJT、TOPCon等新技术落地带动光伏设备企业估值提升。

由于上游原材料上涨，能源成本上升，光伏在2021各环节均开始出现新的技术变化，背后核心矛盾是现有 的产业链降本已到瓶颈期。从光伏设备股的涨跌幅及背后的逻辑来看，硅片设备受益于终端需求二阶导， 电池设备主要是技术迭代带动的更新需求预期。（双良节能主要是设备到硅片的逻辑）

下游需求二阶导影响趋弱

1、需求端：2022年光伏新增装机容量有望达210GW

光伏需求：2022年供给释放+新技术资本开支奠定需求大年。硅料：531后第一次大规模供给释放，供给 瓶颈将打破；硅片：2021年是产能释放年，2022年是产量释放年；电池：2021年全行业亏损，2022年N 型资本开支有望大规模释放，效率预计将从23%提升至24%。集邦咨询预计2022年全球光伏新增装机容量 将超过210GW。

政策保障：组件价格最高达到2.2元/w，当前价格集中在2-2.05元/w。从指标端看，风光基地一期100GW 有望于2023年前并网，未来2年年均规模有望超过50GW，后续还有二期规划。此外根据各省保障性规 划，光伏规模超65GW，大部分需要2022年底前并网。

2、供给端：2022年各环节产能分析

硅料环节：价格下降利好光伏全产业链，产能预计持续扩张。2022年硅料产能预计将达到250-300GW， 且未来几年持续有资本开支。存量产业链中，硅料资本开支节奏滞后于硅片，滞后于电池。从设备端来 看，第一轮硅料设备投产高点在2020年10月-2021年3月，考虑到即使跌破200元/KG，硅料环节依然利润 丰厚，预计2022年行业将持续扩产。

行业盈利承压，新增产能预计将放缓。2021年是硅片扩产大年，截至2021年底硅片行业名义 产能超过350GW，总产能供过于求，过剩产能以及硅料较难取得将导致2022年不仅小型厂家的淘汰会加 速，大厂、垂直整合厂的老旧炉台也可能面临关停。从结构来看，硅片环节自2019年后新玩家持续增加， 2020年扩产产能基本为182、210等新产能，预计截至2021年底新产能规模将超过200GW，从而带动2022 年行业整体盈利承压。在这一背景下，硅片产能受竞争格局分化可能导致持续扩产，但预计规模相较2021 年增量不明显，且由于行业整体盈利承压向上传导后或将导致设备环节毛利率下滑。

电池环节：盈利能力将迎复苏，新技术助推产能破局。2021年电池扩产主要集中在Q1，此后受盈利能力 下滑影响扩产规模持续降低。截至2021年底预计电池行业名义产能超过350GW，总量处于过剩；但大尺 寸产能预计为150GW左右，结构性仍具备缺口。随着硅料降价，预计2022年大尺寸电池盈利能力将迎来 复苏。但考虑到HJT、TOPCon等技术正加速落地，预计纯PERC新增产能将出现下滑，新技术产能有望 迎来爆发。

组件环节：大尺寸阵营之争带动设备二次迭代。2021年底组件产能预计超过400GW，但大尺寸总产能预 计为150-200GW，总量过剩但具备结构性缺口，预计2022年大尺寸组件产能仍将持续扩张。但对于组件 设备尤其是串焊机而言，在182与210阵营之争下，有望取得两次迭代，即大尺寸替代小尺寸、210替代 182（电池端通常购买210设备向下兼容，大尺寸只有一次迭代），因此仅考虑二阶导需求，组件设备业绩 相对更具备持续性。且HJT替代PERC进程中，串焊机仍需要一轮资本开支。

3、供需对比：2022年电池环节二阶导需求最为明显

硅料：硅料依然是主产业链中最紧张的一环，且后续的实际扩产进度与规模在能耗的制约下会低于预期；变数主要在于颗粒硅，未来一年核心验证颗粒硅的量产与品质。

硅片：2022年硅片将正式变成大宗品属性，且格局变差。（独立硅片厂家变多；一体化纷纷补齐硅片）

电池：2022年电池产能将低于硅片产能，且存在明显缺口，行业进入N型替代P型阶段。（报告来源：未来智库）

硅料新技术：颗粒硅

1、原理与工艺介绍

硅料新技术：颗粒硅 - 改良西门子法：目前全球主流的硅料生产工艺，原理是1050℃左右的硅芯上用氢气还原三氯氢硅，生成多 晶硅沉积在硅芯上。还原工艺采用多晶硅还原炉，其将分解的硅单质沉积在硅芯上慢慢长成硅棒，这种工艺 经过西门子改良后基本实现无排放且安全性大幅提升，从而推广。基于此，改良西门子法是利用多晶硅还原 炉，采用气相沉积的方式生产棒状硅的工艺。

硅烷流化床法（FBR）：原理是将细小的硅颗粒种子铺在有气孔的流化床层上，然后从下面通入硅烷，这 时硅颗粒种子具备流体特征，在加热等反应下，硅单质沉积在硅颗粒种子上，生成体积较大的硅粒，通过出 料管送出流化床设备。基于此，硅烷流化床法是利用流化床设备，采用硅烷裂解的方式生产颗粒硅的工艺。

2、碳足迹是推进亮点 全面拥抱新技术

颗粒硅的优势：一是成本更低，重点关注减碳前景。颗粒硅投资强度、电耗、人工成本更低。2021年6月， 中能硅业拿到国内颗粒硅首张碳足迹证书，每千克颗粒硅碳足迹数值为20.74千克二氧化碳当量（对标瓦克 57.559千克）。二是投料优势。对于多次装料拉晶（ RCz ）工艺，颗粒硅能够减少对炉壁损伤，且流动性更优；对于连续拉晶（CCz）工艺，颗粒硅可以100%满足投料需求，具备更佳的适配性。

颗粒硅的劣势：一是“碳”，即颗粒硅碳元素含量相对较高最终影响拉晶品质；根据协鑫披露目前生产的 颗粒硅碳含量低于0.4PPMA，达到客户量产标准。二是“氢”，即颗粒硅含氢量高导致出现跳硅问题。根据江 苏中能反馈，通过加热后能够对氢进行释放，目前氢含量已降至10PPM。三是“粉”，即粉尘问题影响拉晶品 质。

3、硅料设备市场空间较小，重点关注CCz应用

颗粒硅产业进展：目前国内颗粒硅技术主要由保利协鑫进行牵头布局，2020年9月8日，公司旗下江苏中能规划产能10万吨， 首期5.4万吨颗粒硅项目开建，在原有6000吨产能基础上进行扩容，2021年2月3日，公司江苏中能徐州基地颗粒硅有效产能由6000 吨提升至10000吨。2021年11月18日，江苏中能与上机数控签订长协，期限为2022年1月1日-2026年12月31日，预计采购合同为 262亿元（含税）。

颗粒硅设备市场空间：颗粒硅生产工艺与棒状硅完全不同，因此设备需要全部更新，主要设备为流化床、换热器等。考虑到协 鑫颗粒硅设备已实现国产化，预计颗粒硅设备投资6亿元/万吨。我们预计2022年国内颗粒硅产能达3万吨，对应市场空间18亿元。 重点关注CCz设备应用：2020年12月，协鑫与天通股份签订设备采购协议，主要针对颗粒硅产能规模应用；2021年1月，双方 成立合资公司徐州鑫诚，天通持股40%。天通股份为江苏协鑫提供308台直拉单晶炉，用于协鑫新增的颗粒硅材料产能规模化应 用。

硅片新技术：铸锭单晶、N型

1、铸锭单晶：原理及优势介绍

铸锭单晶（cast-mono wafer）介绍：铸锭单晶硅片指采用多晶铸锭炉，在常规多晶铸锭工艺的基础上加入单 晶籽晶，定向凝固后形成方型硅锭，并通过开方、切片等环节，最终制成单晶硅片。铸锭单晶的优势：①对硅 料要求低，硅料成本是常规拉晶的一半以下；②采用多晶技术，电耗更低。

铸锭单晶的问题：①转换效率较拉晶有所降低；②单晶出材率。协鑫是行业先行者，其于2011年发布“鑫 单晶”，此后持续完善，但尚未大规模推广的原因是单晶出材率低，摊薄了硅料及电耗成本。2021年，以海源 复材、金阳新能源为代表的企业在传统基础上进行改进，进一步提高了出材率。

2、铸锭单晶：不是颠覆，而是资源回收利用

铸锭单晶是对直拉单晶的补充。铸锭单晶所采用的硅料来源为四类：①直拉单晶不能使用的硅料，如头尾 料、碎料等；②切片产生的废料；③单晶硅料不能用的回料，如锅底料；④报废组件回收料。海源复材是目前A股铸锭单晶龙头，其第一大股东赛维目前已取得3万吨回收硅料项目生产线批复，预计 2022年将实现GW级铸锭单晶硅片产能释放。

3 铸锭单晶:配合HJT性价比突出

硅片新技术：铸锭单晶、N型 。铸锭单晶需要验证逻辑为两点：目前铸锭单晶182售价为3.9元/片，较直拉单晶硅片便宜，具备明显性价比。但有两个环节仍需进一步验证：一是铸锭单晶电池的效率损失是否可接受，根据协鑫及海源复材披露数据， 铸锭单晶相较于直拉单晶做成的电池效率损失在0.3-0.5%；二是铸锭单晶的单晶出材率是否达到盈利水平。

铸锭单晶+HJT有望对PERC进行部分替代。根据测算，铸锭单晶+HJT较PERC具备明显性价比，可以同时 实现效率及成本优势。（报告来源：未来智库）

电池新技术：TOPCon、HJT、 IBC以及钙钛矿

1、TOPCon电池结构及特点

TOPCon（Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触）通常采用N型结构，与PERC相比 的改进是增加了遂穿层，其包括两层结构：一是1-2nm的超薄SiO2作为遂穿层实现钝化，二是100nm的掺杂多 晶硅层形成背面的异质结结构。

优点：转换效率相较于PERC更高，且能够与PERC产线进行兼容，2021年平均转换效率超过24%。

缺点：产线具备持续升级压力；工艺较为复杂，良率相对较低。

2、TOPCon工艺介绍

TOPCon相较于PERC而言主要是两个变化：一是N型电池结构（正面硼扩替代磷扩，背面高低结需要掺 磷）；二是增加了隧穿层（SiO2）和多晶硅（本征poly Si）。TOPCon工艺尚未定型。主要分歧在于隧穿层及 多晶硅镀膜工艺有所区别，目前的主流工艺是LPCVD+磷扩。

3、TOPCon工艺：存在的问题及技术对比

TOPCon早期存在的问题主要有三点：一是硼扩替代磷扩后工艺温度更高；二是氧化隧穿及多晶硅层后容 易出现绕镀，且镀膜均匀性较差；三是离子注入设备相对较贵。随着LPCVD、硼扩散设备成熟、二次磷扩替代 离子注入、通过RCA清洗或单面掩膜等方式控制绕镀后，TOPCon的工艺趋于稳定，且良率从早期的70-80%提 升至95%以上。

PECVD工艺优势明显，目前正处于产业化验证。管式PECVD进行原位掺杂从工艺流程来看有所节省，同 时镀膜速度提升，且较大程度解决绕镀问题，有望成为未来的主流工艺，目前正处于持续验证之中。

组件新技术：串焊工艺匹配

1、设备空间：单GW投资额降至6300万

组件设备：组件设备是指将电池片进行串联和并联形成组件的设备，包括串焊机、汇流条自动焊接机、层 压机、削边机、EL测试仪、全自动装框机、接线盒设备、清洗设备、IV测试仪。

市场空间：截至2020年底组件设备单GW投资额已降至6300万元，其中串焊机设备是核心，一条250MW 的产线需配置4台串焊机，单台价格在135-150万元，即串焊机的单GW投资为2000-2400万元，是最核心的 组件设备。预计2021年组件产能扩产95.1GW（182+210），对应设备市场空间为60亿元，对应串焊机市场 空间为20亿元。

2、串焊机技术迭代：MBB、大尺寸、异质结 组件新技术：串焊工艺匹配

MBB影响：串焊机是将光伏电池片通过焊带进行串联的设备，随着电池尺寸的增大和主栅数量的增加， 串焊机设备将迎来升级换代需求。多主栅电池对于设备的焊接能力、精度、稳定程度要求均有大幅的提 高，5BB升级到9BB串焊机需要更换串焊机，并使用特殊的助焊剂，9BB继续升级通过更换工装实现。

大尺寸影响：串焊机需升级成为182、210型号串焊机，设备需进行更换。182串焊机可以通过改造升级 为210串焊机，但无法在现场改造，且产能优势不明显，因此也以更换新机型为主。210机型不仅可以满 足210电池生产，同时能够向下兼容，生产效率也相对更高。更为重要的是，串焊机在组件环节出现了 182、210两次尺寸迭代。

HJT影响：HJT是全程低温工艺，因此传统的高温串焊方式需要更改，针对HJT有专门串焊机设计，会带 动设备更新需求。

2020-2021年は太陽光発電設備の大年である。2020年以来の太陽光発電設備の相場は、2020年は電池段階の需要2次導放量(通威、隆基電池の拡産)、2021年はシリコン段階の需要2次導放量(シリコン新勢力の拡産)であり、それによって太陽光発電設備企業の業績の向上を牽引し、同時に大サイズ、HJT、TOP Conなどの新技術の着地に伴って太陽光発電設備企業の評価の向上を牽引する。
太陽光発電設備投資フレームワーク分析
1、太陽光発電設備の分析
太陽光発電設備は4つの種類を含む:シリコン材料設備、シリコンシート設備、電池設備、コンポーネント設備。
2、太陽光発電設備投資フレームワーク
太陽光発電設備投資ロジック1:端末需要の2次導。太陽光発電設備の需要は世界の太陽光発電設備の容量と密接に関連している。この関係は、t年のグローバル光起電力組立容量とt-1年のグローバル光起電力組立容量の差はt年のグローバル光起電力新規組立容量であり、t年のグローバル光起電力新規組立容量とt-1年のグローバル新組立容量の差こそ光起電力増量生産能力の需要である。このような2次導関数関係に基づいて、単純に下流の光起電力組立容量の観点から見ると、光起電力設備の需要はより滑らかで、前者は主に後者に長期的な発展空間を提供した。
3、2020-2021：太陽光発電設備市場の回顧と展望
2020-2021年は太陽光発電設備の大年である。2020年以来の太陽光発電設備の相場は、2020年は電池段階の需要2次導放量(通威、隆基電池の拡産)、2021年はシリコン段階の需要2次導放量(シリコン新勢力の拡産)であり、それによって太陽光発電設備企業の業績の向上を牽引し、同時に大サイズ、HJT、TOP Conなどの新技術の着地に伴って太陽光発電設備企業の評価の向上を牽引する。
上流の原材料が上昇し、エネルギーコストが上昇したため、太陽光発電は2021の各段階で新しい技術変化が現れ始め、背後の核心的な矛盾は既存の産業チェーンがボトルネック期に下がったことだ。太陽光発電設備株の上昇下落幅と背後の論理から見ると、シリコンシート設備は端末需要の2次導波路から利益を得ており、電池設備は主に技術反復による更新需要の予想である。(双良省エネは主にシリコンシートへの設備の論理)
下流需要の2次導波の影響は弱まる
1、需要端：2022年光伏新設備容量は210 GWに達する見込み
太陽光発電の需要:2022年の供給放出+新技術資本支出は需要の大年を打ち立てる。シリコン:531後、初めて大規模な供給が解放され、供給ボトルネックが破られる。シリコンシート:2021年は生産能力放出年、2022年は生産量放出年である。バッテリー:2021年に全業界が赤字になり、2022年にはN型資本支出が大規模に放出される見込みで、効率は23%から24%に上昇する見通しだ。集邦コンサルティングは2022年に世界の太陽光発電の新規設備容量が210 GWを超えると予想している。
政策保障:コンポーネント価格は最高2.2元/wに達し、現在の価格は2-2.05元/wに集中している。指標から見ると、風光基地の第1期100 GWは2023年までにネットを統合する見込みで、今後2年間の年平均規模は50 GWを超える見込みで、後続には第2期計画がある。また、各省の保障計画によると、太陽光発電の規模は65 GWを超え、大部分は2022年末までにネットワークを統合する必要がある。
2、供給先：2022年各段階の生産能力分析
シリコン材料の一環:価格が下がって光伏の全産業チェーンに利益があり、生産能力は持続的に拡張する見通しだ。2022年のシリコン生産能力は250-300 GWに達すると予想され、今後数年は資本支出が続く。在庫産業チェーンでは、シリコン材料の資本支出のリズムがシリコンシートに遅れ、電池に遅れている。設備端から見ると、第1ラウンドのシリコン設備の生産高は2020年10月-2021年3月で、200元/KGを下回っても、シリコン材料の一環は依然として利益が豊富であることを考慮して、2022年に業界が拡大し続ける見通しだ。
業界の利益が圧迫され、新規生産能力は減速する見通しだ。2021年はシリコンの拡大生産の年で、2021年末までにシリコン業界の名目生産能力は350 GWを超え、総生産能力の供給が需要を超え、過剰生産能力とシリコン材料の取得が難しいため、2022年には小型メーカーの淘汰が加速するだけでなく、大工場、垂直統合工場の古いストーブ台も閉鎖に直面する可能性がある。構造から見ると、シリコンチップの一環は2019年以降も新プレイヤーの増加が続いており、2020年の生産能力拡大は基本的に182、210などの新生産能力であり、2021年末までに新生産能力の規模は200 GWを超え、2022年の業界全体の利益を牽引する見通しだ。この背景の下で、シリコンシートの生産能力は競争構造の分化を受けて持続的な拡産を招く可能性があるが、規模は2021年より増加量が明らかではなく、業界全体の利益が上向きに伝達された後、あるいは設備の一環の粗利率が下落すると予想されている。
バッテリーの一環:利益能力は回復を迎え、新技術は生産能力の破局を助長する。2021年のバッテリー増産は主にQ 1に集中し、その後、収益力の低下の影響で増産規模は減少し続けた。2021年末現在、電池業界の名目生産能力は350 GWを超え、総量は過剰であると予想されている。しかし、大型生産能力は150 GW前後と予想され、構造性はまだ欠けている。シリコンの値下げに伴い、2022年には大型電池の収益力が回復する見通しだ。しかし、HJTやトップコンなどの技術が加速していることを考慮すると、純PERCの新規生産能力が下落し、新技術の生産能力が爆発する見通しだ。
コンポーネントの一環:大サイズ陣営の争いは設備の二次反復を牽引する。2021年末のコンポーネント生産能力は400 GWを超える見込みだが、大サイズ総生産能力は150-200 GWと予想され、総量は過剰だが構造的な欠陥を備えており、2022年の大サイズコンポーネント生産能力は引き続き拡張する見通しだ。しかし、アセンブリデバイス、特にシリアル溶接機では、182と210の陣営の争いの下で、2回の反復が期待される。すなわち、大サイズ代替小サイズ、210代替182(電池端は通常210デバイスを購入して下向きに互換性があり、大サイズは1回の反復しかない)であるため、2次導需求のみを考慮すると、アセンブリデバイスの業績は相対的に持続性を備えている。また、PERCプロセスの代わりにHJTが使用される場合、シリアル溶接機は依然として資本支出を必要とします。
3、需給対比：2022年電池段階の二次導波需要が最も顕著である
シリコン材料:シリコン材料は依然として主産業チェーンの中で最も緊張している一環であり、後続の実際の拡産進度と規模はエネルギー消費の制約の下で予想を下回る。変数は主に粒子シリコンにあり、今後1年間、粒子シリコンの量産と品質を核心的に検証する。
シリコン:2022年にシリコンは正式に大口品の属性になり、構造が悪くなります。(独立シリコンシートメーカーが多くなり、一体化してシリコンシートを次々と補充する)
電池：2022年電池の生産能力はシリコンシートの生産能力より低く、しかも明らかな不足が存在し、業界はN型代替P型段階に入る。（報告元：未来シンクタンク）
シリコン材料の新技術:粒子シリコン
1、原理と技術紹介
シリコン材料の新技術:粒子シリコン-改良シーメンス法:現在世界の主流のシリコン材料の生産技術、原理は1050°C前後のシリコンコアの上で水素でトリクロロ水素シリコンを還元して、多結晶シリコンを生成してシリコンコアの上に堆積します。還元プロセスは多結晶シリコン還元炉を採用し、分解したシリコン単量体をシリコンコアに堆積して徐々にシリコン棒に成長させる。このプロセスは西門子改良後、基本的に無排出で安全性が大幅に向上し、普及した。これに基づいて,改良シーメンス法は多結晶シリコン還元炉を用いて気相堆積方式で棒状シリコンを生産するプロセスである。
シラン流化床法(FBR):微細なシリコン粒子種子を気孔のある流化床層に敷いた後、下からシランを通すのが原理で、このときシリコン粒子種子は流体特性を備え、加熱などの反応下でシリコン単質がシリコン粒子種子に堆積し、体積の大きいシリコン粒子を生成し、出荷管を介して流化床設備を送り出す。これに基づいて、シラン流動床法は、流動床装置を用いて、シラン分解方式で粒子シリコンを生産するプロセスである。
2、カーボンフットプリントはハイライトを全面的に抱擁する新技術を推進する
粒子シリコンの利点:1つはコストがより低く、炭素削減の見通しに重点を置いている。粒子シリコン投資強度、電気消費、人件費がより低い。2021年6月、中能シリコン業は国内の粒子シリコン初の炭素足跡証明書を取得し、1キログラム当たりの粒子シリコン炭素足跡数値は20.74キログラムの二酸化炭素当量(基準ワック57.559キログラム)である。二つ目は材料投入の優位性である。複数回の充填結晶化(RCz)プロセスでは、粒子状シリコンは炉壁への損傷を低減することができ、流動性がより優れている。連続結晶化(CCz)プロセスでは、粒子状シリコンは、供給要件を100%満たすことができ、より良好な適合性を備えている。
粒子状シリコンの劣勢:1つは「炭素」であり、すなわち粒子状シリコンの炭素元素含有量が比較的高く、最終的に結晶品質に影響を及ぼす。協鑫によると、現在生産されている粒子シリコンの炭素含有量は0.4 PPMAを下回っており、顧客の量産基準に達している。二つ目は「水素」であり、すなわち、粒子状シリコンの水素含有量が高いため、ホッピングシリコンの問題が発生する。江蘇省のエネルギーフィードバックによると、加熱後に水素を放出することができ、現在、水素含有量は10 PPMに下がっている。三つ目は「粉」、すなわち粉塵問題が結晶品質に影響する。
3、シリコン材料設備の市場スペースが小さく、CCz応用に重点を置いている
粒子状シリコン産業の進展:現在、国内の粒子状シリコン技術は主に保利協鑫が先頭に立って配置され、2020年9月8日、会社傘下の江蘇中能は10万トンの生産能力を計画し、第1期は5.4万トンの粒子状シリコンプロジェクトが建設され、6000トンの生産能力の基礎の上で拡張され、2021年2月3日、会社の江蘇中能徐州基地の粒子状シリコンの有効生産能力は6000トンから10000トンに向上した。2021年11月18日、江蘇省中は上機デジタルコントロールと長協を締結することができ、期限は2022年1月1日-2026年12月31日で、購買契約は262億元(税込)と予想されている。
粒子状シリコン設備の市場空間:粒子状シリコンの生産技術は棒状シリコンと全く異なるため、設備はすべて更新する必要があり、主な設備は流動床、熱交換器などである。協鑫粒子シリコン設備が国産化されたことを考慮し、粒子シリコン設備に6億元/万トンの投資が見込まれている。われわれは2022年に国内の粒子状シリコンの生産能力が3万トンに達し、市場空間に対応する18億元に達すると予想している。CCz設備応用に重点を置く：2020年12月、協鑫と天通株式は設備購入協議を締結し、主に粒子シリコン生産能力規模応用に対して；2021年1月、双方は合弁会社徐州鑫誠を設立し、天通は40%を保有した。天通株式は江蘇協鑫に308台の直拉単結晶炉を提供し、協鑫の新たな粒子シリコン材料の生産能力規模化応用に用いられる。
シリコンシート新技術：インゴット単結晶、N型
1、インゴット単結晶：原理及び優勢紹介
インゴット単結晶(cast-mono wafer)紹介:インゴット単結晶シリコンシートとは、多結晶インゴット炉を採用し、従来の多結晶インゴットプロセスに基づいて単結晶種子結晶を加え、指向凝固後に正方形シリコンインゴットを形成し、開方、スライスなどの一環を通じて、最終的に単結晶シリコンシートを製造する。インゴット単結晶の優位性:1シリコン材料に対する要求が低く、シリコン材料のコストは従来の引張結晶の半分以下である。2多結晶技術を採用し、消費電力がより低い。
インゴット単結晶の問題:1変換効率が引張結晶より低下する;②単結晶出材率。協鑫は業界の先駆者で、2011年に「鑫単結晶」を発表し、その後も改善を続けたが、まだ大規模に普及していないのは単結晶の出材率が低く、シリコン材料と電気消費コストを薄くしたためだ。2021年、海源複材、金陽新エネルギーに代表される企業は伝統的な基礎の上で改善を行い、出材率をさらに高めた。
2、インゴット単結晶：転覆ではなく、資源回収利用
インゴット単結晶はストレート引張単結晶に対する補完である。インゴット単結晶に採用されるシリコン材料の源は4種類である:1ストレート単結晶では使用できないシリコン材料、例えばヘッドテール材料、クラック材料など;②切片による廃棄物3単結晶シリコン材料では使用できない回収材料、例えば鍋底材料;④廃棄部品回収材。海源複材は現在A株鋳造インゴット単結晶のトップであり、その第一大株主であるサイウェイは現在3万トンの回収シリコン材料プロジェクトの生産ラインの承認を得ており、2022年にGW級鋳造インゴット単結晶シリコンシートの生産能力の放出を実現する予定である。
3インゴット単結晶：HJT配合性価比突出
シリコンシートの新技術:インゴット単結晶、N型。インゴット単結晶の検証ロジックは2点である:現在、インゴット単結晶182の価格は3.9元/シートであり、直引単結晶シリコンシートより安く、明らかな価格比を備えている。しかし、2つの段階はさらに検証する必要がある:1つは鋳造インゴット単結晶電池の効率損失が受け入れられるかどうかであり、協鑫と海源複材開示データによると、鋳造インゴット単結晶はストレート単結晶に比べて電池効率損失が0.3-0.5%である。二つ目はインゴット単結晶の単結晶出材率が利益レベルに達するかどうかである。
インゴット単結晶＋HJTはPERCを部分的に置換することが期待される。測定によると、インゴット単結晶+HJTはPERCより明らかな価格比を備え、効率とコストの優位性を同時に実現することができる。（報告元：未来シンクタンク）
電池新技術：TOPコン、HJT、IBC及びペロブスカイト
1、トップコン電池の構造と特徴
TOPCOM(Tunnel Oxide Passivated Contact,トンネリング酸化層不動態化接触)は通常N型構造を採用しており,PERCと比較した改良は2層構造を増加させることであり,1−2 nmの超薄SiO 2が貫通層として不動態化し,2−100 nmのドープ多結晶シリコン層が裏面のヘテロ接合構造を形成することを含む。
利点:変換効率はPERCよりも高く、PERCラインと互換性があり、2021年の平均変換効率は24%を超えた。
欠点:生産ラインは持続的なアップグレード圧力を備えている。工芸は比較的複雑で、良率は相対的に低い。
2、トップコン工芸紹介
TOPコンはPERCに比べて主に2つの変化である:1つはN型電池構造(正面ホウ素拡張はリン拡張に代わり、背面高低接合はリンドープが必要)である。二つ目はトンネル層（SiO 2）と多結晶シリコン（固有poly Si）の増加である。TOPコン工芸は未定型。主な相違点はトンネル層と多結晶シリコンめっきプロセスの違いであり,現在の主流プロセスはLPCVD+リン拡張である。
3、TOPコン工芸：存在する問題と技術の比較
TOPコンの初期に存在する問題は主に3点ある:1つはホウ素拡散がリン拡散に取って代わった後のプロセス温度がより高いことである。第二に、酸化トンネル及び多結晶シリコン層の後、巻き取りめっきが発生しやすく、めっき膜の均一性が悪い。三つ目はイオン注入装置が比較的高いことです。LPCVD、ホウ素拡散装置の成熟、二次リン拡散代替イオン注入、RCA洗浄または片面マスクによる巻き取り制御などにより、TOPCONのプロセスは安定化し、良率は初期の70〜80%から95%以上に向上した。
PECVD技術の優位性は明らかで、現在産業化の検証にある。管式PECVDのinsituドーピングはプロセスフローから見て節約され、同時にめっき速度が向上し、巻き取り問題を大きく解決し、将来の主流プロセスとなることが期待され、現在持続的な検証中である。
コンポーネントの新技術:シリアル溶接プロセスマッチング
1、設備スペース：単GW投資額が6300万まで下がる
部品設備：部品設備とは電池片を直列及び並列に部品を形成する設備であり、シリアル溶接機、バスバー自動溶接機、積層機、エッジ削り機、ELテスター、全自動フレーム積み機、配線箱設備、洗浄設備、IVテスターを含む。
市場空間：2020年末までに部品設備の単GW投資額は6300万元まで下がった。その中、溶接機設備は核心であり、250 MWの生産ラインは配置する必要がある。