（报告出品方/作者：长江证券，赵智勇，臧雄，倪蕤）
光伏行业长期成长性确定，明年需求端有望改善
产业链上游价格高涨，下游盈利承压电池短期扩产受限
今年以来上游硅料、硅片持续涨价导致光伏产业链其他环节盈利承压。对于光伏设备而言，其成长性主要体现在两个方面，一是下游景气拉动的行业扩产，二是新技术迭代催生的设备升级需求。
下游来看，今年以来，上游硅料、硅片价格持续上涨，且上涨幅度明显超过下游的电池片、组件环节。上游持续涨价导致下游电池片、组件环节盈利承压，根据测算，在PERC电池23%转换效率下，电池片企业的单瓦净利已经为负。同时，-年PERC产能连续大幅扩张，新产能落地后电池片竞争将更加激烈。在今年上游硅料、硅片价格高涨的背景下，终端电站环节装机规模受限向上传导，下半年后电池片扩产减缓，设备公司订单确认节奏也有所减慢，行业短期需求有所承压。不过，伴随限电缓解，原材料供应增加等，明年上游产业链价格中枢有望回落，推动年行业需求改善，预计明年全球装机规模有望较快增长。
光伏产业链利润或向下游流动，电池片组件环节盈利有望改善。整体上来看，目前光伏产业链的利润仍集中于上游，下游电池、组件压力较大。产能周期波动过程中各环节扩张周期不同，利润存在各环节之间流动的现象。从不同环节毛盈利流动来看，年后多晶硅、硅片环节毛利率呈现持续上升趋势，多晶硅毛利率由年阶段底部的20%-25%提升至当前的70%-80%高位，硅片毛利率年同期水平为25%-35%，Q1提升至30%-35%后有所回落。与此同时，电池以及电池组件一体化环节的毛利率在年后均呈持续下降趋势。伴随产业链利润的流动可以看到，过去两年硅料、硅片环节高盈利背景下，硅料及硅片今明两年的扩张速度快于电池及组件，预计待上游产能充分释放后，短期盈利或承压；而下游的电池组件已经持续近两年的低盈利，后续盈利水平预计向上，相关的电池及组件一体化企业有望受益。
22年行业需求有望改善，光伏长期成长趋势确定
重视年行业需求改善，装机规模有望增长。今年光伏行业在上游产业链价格高位的情况下，短期需求承压，根据中国光伏行业协会数据，预计年国内新增装机规模在45-55GW，全球装机新增装机规模在-GW。但对于年，我们认为当前高涨的价格必然导致明年较大幅度的价格中枢下移，近期来看，上游硅料、硅片价格已经开始下调，明年在限电缓解、原材料供应得保障的背景下，项目收益率改善有望增强装机动力更强，预计明年国内装机上调至80-GW，同增超40%。同时，综合国内外情况，预计年为光伏需求的爆发之年，中性情景下全球装机预计GW左右，乐观情况有望达到硅料可支撑规模上限-GW左右。
全球共迎碳中和，双碳目标下，光伏中长期成长趋势明确。美国能源部(DOE)发布太阳能前景研究报告，预计年累计光伏电站-0GW，光伏发电占比40%左右；年累计光伏电站-GW，光伏发电占比45%左右。据此计算，-年年均装机规模需超30GW，-年需超60GW，相比-年年均装机的13.6GW，显著增长。双碳目标之下，提升光伏装机目标已成共识，此前欧洲将可再生能源约束目标从32%提高至40%，对应年欧盟光伏新增装机从45GW提高至GW左右。据此，我们认为年全球新增光伏装机规模有望达到-GW，年均复合增速预计近30%，且存在上调空间。
N型电池规模化扩产加速，TOPcon、IBC及HJT有望并行发展
PERC面临提效瓶颈，N型电池技术趋势确立
P-PERC等技术革新的红利推动了近年来光伏行业的繁荣发展，目前，PERC的量产效率已经超过23%，未来PERC电池面临提效瓶颈。降本提效是光伏行业发展的主旋律，在PERC电池盈利承压且产品差异化较小的背景下，龙头厂商对布局新技术以实现差异化竞争和提升盈利存在迫切需求，比如年的大尺寸趋势成为PERC电池片扩产的重要驱动力。在产业链技术变革最集中的电池片环节，电池片技术由P型PERC电池向降本提效空间更高的N型电池技术转变已是大势所趋，以TOPcon、IBC、HJT为代表的N型电池有望成为新一代技术主流，年下半年后，TOPcon、HJT开始步入GW级扩产阶段。（报告来源：未来智库）
TOPcon、IBC和HJT有望并行发展，规模化扩产加快
明年N型电池技术路线明确，下游厂商技术路线选择各有布局，TOPcon、IBC和HJT有望并行发展。对于电池技术路线的选择，核心问题在于效率和成本的平衡。在N型电池技术路线中，目前具备产业化推进前景的主要是TOPcon、IBC和HJT三种路线，不同电池技术在转换效率、电池成本、工艺复杂度及与PERC存量产线的兼容性等方面均有所不同。
从转换效率来看，目前三种N型电池技术均能够实现24%以上的量产效率，IBC电池的效率更高。同时，从电池提效潜力来看，Topcon的短路电流高于其他电池技术，理论电池转换效率可达28.7%，HIT电池理论效率为27.5%。同时，TOPcon和HJT电池均为钝化接触电池，未来均可以和钙钛矿电池进行结合，进一步提高电池转换效率；IBC电池目前量产效率更高，从提效潜力来看，IBC电池能够分别与TOPcon、HJT电池技术进行结合，升级成为转换效率更高的TBC、HBC电池，并可作为底电池与钙钛矿结合，制备叠层电池，突破30%的转换效率。
成本比较来看，目前PERC性价比最高，N型电池降本进行中。从成本端对比来看，目前PERC电池性价比依旧最优，TOPcon、IBC和HJT三种N型电池的单W成本仍旧高于PERC，但TOPcon相较HJT短期具有成本优势。不同电池的成本差异主要来自两个方面，一是N型电池所使用的N型硅片价格仍高于P型，未来随着新技术扩产后规模效应发挥，N型硅片价格有望逐步逼近P型硅片。在N型电池技术中，不同电池的成本差异主要体现在非硅成本上，包括设备投资额、银浆、靶材、电能及辅料等。
从单GW设备投资额来看，目前PERC电池的设备投资额约1.3-1.5亿元/GW，TOPcon电池约2.0-2.5亿元/GW，HJT电池约4.0-4.5亿元/GW，IBC电池的投资额也高于PERC较多；从银浆耗量来看，目前HJT电池的单片银浆耗量高于TOPcon、PERC较多，并且HJT使用的是低温银浆，目前依赖进口、价格较高；靶材方面，HJT需要使用靶材，其他电池则不需要。目前来看，N型电池的成本仍旧高于PERC，但产业界正在积极进行技术工艺优化来降低成本，一方面是设备国产化，同时，针对非硅成本中占比最大的银浆，产业界目前也在积极研发银包铜、电镀铜、激光转印等技术来实现降本。
3）不同电池技术路线工艺复杂度、存量产线兼容性各具特点。从工艺复杂度来看，IBCTOPcon（12道左右）PERC（10道）HJT（4-6道），IBC电池是目前晶硅电池中工艺复杂度最高的电池，HJT电池工艺步骤较为简单。从与存量PERC产线的兼容性来看，TOPcon（可基于PERC升级）IBC(少部分兼容）HJT（完全不兼容），TOPcon可基于现有PERC产线改造升级，单GW设备改造投资额相比PERC增加-万，对具备庞大PERC产能存量的电池企业而言具备较强吸引力。
新技术规模化扩产加快，多种技术路线并行发展，龙头厂商各有布局。对于电池片技术扩产路线的演进，我们认为主要呈现两个趋势，一是电池技术向转换效率更高的N型电池转变大势所趋。年PERC扩产或接近尾声，N型电池将是新扩产的主流。二是，在N型电池技术路线的选择上，年TOPcon、IBC、HJT电池技术或并行发展、竞争共存，多种路线的产业化进程均在加快。目前TOPcon电池扩产规划超50GW，HJT扩产规划超60GW。同时，光伏龙头厂商针对TOPcon、IBC、HJT等多种技术各有研发布局，新入局者倾向于采用颠覆性的HJT技术。短期行业处于技术观望期，明年新技术路线落地将更清晰。中长期来看，HJT电池具备提效潜力大、双面率高、工艺简单、低衰减和降本空间大等优点，或成为下一代主流电池技术。
激光在光伏领域可拓展性显著，多种工艺可叠加，价值量数倍提升
激光具备平台化拓展属性，下游应用领域广泛
激光具备良好的单色性、定向性、相干性。激光的特性使得激光发射能力强、光束能量集中，实现无接触式加工。激光加工优势突出，具有高效率、高精度、低能耗、材料变形小、可控性强等特点。作为先进制造的代表，激光技术凭借显著的加工优势在宏观加工和精细加工领域均有广泛应用，宏观加工领域的应用如工业加工领域的打标、切割、焊接等。
在精细加工领域，激光加工由于加工精度高、热效应低，在精细加工领域的应用不断拓展，目前激光在消费电子、光伏、锂电、半导体、生物医疗等领域已经得到应用。随着未来应用产品向超精超微方向发展，激光在精细加工领域的应用将越来越广泛。同时，精细加工领域的激光应用具备较高的定制化属性，下游光伏、锂电、半导体等领域的工艺要求各有不同。行业进入门槛较高，要求激光器和激光设备厂商对行业know-how具备较高的理解程度，因此，激光在精细加工领域的竞争格局更优，盈利能力优于宏观加工领域。
激光在光伏行业应用前景广阔，多种技术应用可叠加
光伏是激光技术应用的最佳下游之一，降本提效为光伏行业永恒主题，激光作为光伏降本提效的重要手段，不论何种技术路线下均有多种应用，且价值量可叠加。激光技术在光伏领域主要应用于电池片、组件生产环节。其中，在电池片环节的应用包括消融、掺杂、打孔、刻蚀、退火等多种工艺；组件领域包括划片、串焊等应用。对于光伏高效电池的生产制备，其光电转换效率提升的关键在于控制光学损失和电学损失，激光具有快速、准确、零接触以及良好的热效应等优势，可以极大避免太阳能电池制造过程中的损耗，从而提升光电转换效率，同时还能降低生产成本。
降本增效为光伏行业的永恒主题，激光技术在光伏领域作为重要的降本提效手段具备多种工艺应用，不论在哪种技术路线下，激光技术均有应用，关键在于如何将激光技术与具体的电池技术进行结合来达到降本增效目的，并且多种激光技术应用可以叠加使用，从而不断提升激光设备在产线投资中的价值量占比。
激光开槽工艺：PERC必备，在TOPcon、IBC、HJT和电镀铜中具备应用潜力
在PERC电池上，激光开槽是利用激光在硅片背面进行打孔或开槽，将部分Al2O3与SiNx薄膜层打穿露出硅基体，背电场通过薄膜上的孔或槽与硅基体实现接触，激光开槽是PERC电池生产过程中的必备步骤。
同时，激光开槽工艺在TOPcon、IBC、HJT和电镀铜等新型技术中均存在应用潜力，具体来看：
1）在高效TOPcon、HJT电池生产过程中，金属化工艺环节会对钝化层（如隧穿钝化TOPcon）产生损伤，从而影响电池片的效率。通过新型的激光开槽工艺技术，在电池片金属化烧结之前，对电池片进行特殊的欧姆化处理，从而减少对钝化层的损伤，以提升开路电压并达到提升转换效率的作用。
2）在IBC电池生产过程中，激光开槽一般为必须工艺。IBC电池的发射极、背场和正负电极均位于电池背面，电池正表面电流密度较大，在背面的接触和栅线上的外部串联电阻损失也较大。因此在一定范围内金属接触区的比例越小，复合越少，IBC电池金属化之前一般要打开接触孔/线，另外，N和P的接触孔区需要与各自的扩散区对准，否则会造成电池漏电。激光在其中具有重要应用，包括使用激光进行局部BSF开孔，以及局部接触开孔。
3）激光开槽工艺在电镀铜技术中也存在较大应用空间。以电镀铜工艺在HJT电池生产中的推进来看，目前异质结电池的金属化主要采用低温银浆丝网印刷工艺，存在银栅线电导率低、组件焊接拉力小的缺点，且低温银浆成本较高。直接电镀铜金属化工艺作为替代技术，具有成本低、栅线导电性高、焊接拉力大的优点。由于异质结电池正反两面都是透明导电薄膜，在铜电镀前需要掩膜和开槽，实现铜栅线的图形化，开发低成本掩膜和开槽工艺是实现铜电镀金属化工艺产业化的关键。激光开槽具有速度快、技术成熟、损伤小的优点，在异质结电镀铜金属化掩膜开槽工艺中极具应用潜力，开发先进的激光开槽工艺和装备对于推进HJT电池降本和量产化具有重要现实意义。（报告来源：未来智库）
激光掺杂工艺：PERC标配，TOPcon提效重要优化工艺
激光掺杂工艺的原理在于，通过激光掺杂技术，在金属栅线（电极）与硅片接触部分进行重掺杂，而电极以外位置保持轻掺杂（低浓度掺杂）。这种结构减少发射极表面少子的复合，而金属电极和发射极之间又能形成良好的欧姆接触，从而获得更高的短路电流、开路电压和填充因子，提高太阳电池转化效率。
在PERC电池上，SE技术能在与传统PERC电池线兼容的基础上，提高电池的光电转换效率。通过在晶硅太阳能电池电极栅线与硅片接触部位区域进行高浓度磷掺杂，从而降低电极和硅片之间的接触电阻；电极以外区域进行低浓度浅掺杂，降低表面复合速率，从而有效实现电池的开压、电流和填充因子的改善，提高光电转换效率。
同时，SE工艺在TOPcon电池生产过程中也具备较大应用潜力。目前光伏行业龙头厂商对于TOPcon电池的效率优化方案主要包括SE、栅线优化、高质量硅片等方向。目前来看，SE工艺是TOPcon提升效率较为有效并具备量产可行性的工艺优化方案。与PERC电池生产过程中的SE掺杂相比，PERC电池的SE掺杂为掺磷，使用绿光，而在TOPcon电池中则是掺硼（B）。由于硼扩散表面浓度低、结较深，且硼在BSG中溶解度大于硅，需要更大能量才能向硅片扩散。但绿光能量过强可能存在硅片损伤的可能，故硼掺杂的难度大于磷掺杂，需要选择合适的光源方案。
LID/R（激光修复）工艺：有效降低光衰，提效显著
太阳能电池及组件在光照过程中引起的功率衰减现象，简称LID。P型晶硅电池普遍存在光致衰减问题，叠加PERC技术后衰减问题更甚，单晶在光照前20小时内效率明显衰减，之后继续光照，效率逐渐恢复。多晶在整个光照过程中效率随时间持续衰减，且对温度敏感。
LID/R工艺通过超高功率光照射电池片，产生大量光生载流子来改变体内氢的价态，快速实现硼氧结构由高活性的复合体转变为低活性的再生态，以达到降低光致衰减目的。激光因高光强、方向性好、能量转换效率高等特性，在LID/R技术工艺中有较好的应用效果。
MWT激光打孔工艺：主要用于MWT电池，渗透率待提升
MWT（金属穿孔卷绕技术电池）：其原理是采用激光打孔、背面布线的技术消除正面电极的主栅线，正面电极细栅线搜集的电流通过孔洞中的银浆引到背面，使得电池的正负电极点都分布在电池片背面，从而有效减少正面栅线遮光，提高光电转化效率，同时降低银浆的耗量和金属电极-发射极界面的载流子复合损失。
从生产工艺流程来看，与常规电池相比，MWT电池在清洗制绒前增加了一道镭射打孔工艺，可与其他电池产线兼容。从效果来看，根据公司招股说明书披露，MWT电池的光电转换效率绝对值提升在0.4%左右。同时，MWT组件和常规组件相比省去了复杂的高温焊接过程，更易实现自动化和高产能，破片率更低，组件功率封装损失较常规焊带技术降低2%-4%，目前，南京日托光伏已经实现量产。
在MWT电池的制造中，在硅片、铜箔和封装材料中做精准打孔是重要步骤，如何使用激光精确而安全的打孔，以及如何避免孔洞内及附近的漏电，都是实际生产中需要