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"N型電池迭代驅(qū)動新需求,帝爾激光:光伏激光設(shè)備龍頭大有可為"
近年來,光伏產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著一場深刻的變革,其中N型電池技術(shù)的快速迭代成為了行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力。從TOPCon到HJT,再到新型鈣鈦礦電池的探索,N型技術(shù)的不斷突破不僅顯著提升了光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率,也對光伏產(chǎn)業(yè)鏈的制造工藝提出了更高的要求。在這一背景下,作為光伏激光設(shè)備領(lǐng)域的龍頭企業(yè),帝爾激光(DF Laser)正迎來前所未有的發(fā)展機遇,展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br/>"N型電池崛起,激光加工需求激增"
相較于傳統(tǒng)的P型電池,N型電池技術(shù)(如TOPCon和HJT)在效率、溫度系數(shù)、衰減率等方面具有明顯優(yōu)勢,是未來光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。然而,這些先進技術(shù)的實現(xiàn)依賴于更精密、更復(fù)雜的制造工藝,其中激光加工技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。
N型電池制造對激光設(shè)備提出了更高的性能要求,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1. "更高精度與效率:" N型電池的柵線、脊線、鍍膜、刻槽等工序需要激光設(shè)備實現(xiàn)更微米級的加工精度和更高的加工速度,以滿足產(chǎn)能和效率的雙重需求。
2. "更廣譜系與協(xié)同:" N型電池工藝流程更為復(fù)雜,往往需要多種類型的激光設(shè)備協(xié)同工作,例如
相關(guān)內(nèi)容:
(報告出品方/分析師:平安證券 皮秀)
一、光伏激光設(shè)備龍頭,新型電池全覆蓋并向平臺化轉(zhuǎn)型
帝爾激光是全球光伏激光設(shè)備龍頭,實現(xiàn)各類光伏電池激光技術(shù)全覆蓋。
公司是國內(nèi)首次將激光技術(shù)導(dǎo)入光伏太陽能電池路線的國家高新技術(shù)企業(yè),在微納級激光精密加工領(lǐng)域深耕多年,憑借領(lǐng)先的原創(chuàng)性技術(shù),使PERC 激光消融和SE 激光摻雜產(chǎn)品在全球市場份額超過 80%,并成功將激光加工技術(shù)應(yīng)用到 MWT、TOPCON、IBC、HJT、鈣鈦礦等高效太陽能電池及組件產(chǎn)品上,是業(yè)內(nèi)少數(shù)能夠提供高效太陽能電池激光加工綜合解決方案的企業(yè)。

帝爾激光成立于 2008 年,之后迅速切入光伏領(lǐng)域,2012 年和 2014 年推出了研發(fā)型和量產(chǎn)型 PERC 激光消融設(shè)備,2016 和 2017 年研發(fā)成功SE 激光摻雜、LID/R 激光修復(fù)設(shè)備,并于 2019 年成功登陸創(chuàng)業(yè)板。
多年來,公司通過技術(shù)開發(fā)和與客戶的互動研發(fā),持續(xù)提升光伏電池轉(zhuǎn)換效率、解決行業(yè)痛點,成為光伏激光領(lǐng)域的絕對龍頭、單項冠軍。
根據(jù) EnergyTrend 關(guān)于主要太陽能電池制造廠商PERC 與 SE 產(chǎn)能數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截至 2018 年底,主要光伏電池廠商的PERC 工藝產(chǎn)能中約 77% 采用了公司的設(shè)備,SE 工藝產(chǎn)能中約 86%采用了公司的設(shè)備。
隨著近來新型電池的快速產(chǎn)業(yè)化,公司在持續(xù)鞏固PERC 激光消融和 SE 激光摻雜領(lǐng)域高市占率的同時,在 IBC、TOPCon、HJT、鈣鈦礦等新型電池路線上推進全新激光技術(shù)覆蓋; 在電池后道工序金屬化環(huán)節(jié),公司全球首創(chuàng)的激光轉(zhuǎn)印設(shè)備開啟交付,銅電鍍前端圖形化工藝取得量產(chǎn)訂單,新型電池單 GW 激光設(shè)備的價值量有望提升。同時,公司積極向消費電子、新型顯示和集成電路等領(lǐng)域拓展,未來有望發(fā)展成為平臺型激光設(shè)備企業(yè)。

1.1 產(chǎn)品服務(wù)優(yōu)越,客戶資源豐富
公司激光設(shè)備產(chǎn)品實現(xiàn)新型電池路線全覆蓋,并在半導(dǎo)體、消費電子、新型顯示等領(lǐng)域拓展布局。
公司光伏激光產(chǎn)品涵蓋 PERC 激光消融、SE 激光摻雜、MWT 系列激光設(shè)備、全自動高速激光劃片/裂片機、LID/R 激光修復(fù)、激光擴硼設(shè)備等,可針對國內(nèi)外客戶需求提供定制化、綜合化的高效太陽能電池激光加工解決方案及相關(guān)配套設(shè)備和服務(wù)。
公司推出的高效太陽能電池PERC 激光消融和SE 激光摻雜設(shè)備,遠銷日本、韓國、澳大利亞、新加坡、馬來西亞、泰國、越南、印度、土耳 其等地,HJT激光 LIR 設(shè)備已獲得歐洲客戶的認可與量產(chǎn)訂單,引領(lǐng)全球高效太陽能電池激光技術(shù)發(fā)展與迭代革新。
此外公司積極布局高端消費電子、新型顯示和集成電路等領(lǐng)域的激光加工設(shè)備產(chǎn)品,有望進一步拓寬發(fā)展空間。

公司客戶合作廣泛,PERC時代搭建的客戶與渠道資源有助于快速響應(yīng)新需求。
公司激光加工設(shè)備已覆蓋了高效太陽能電池多條路線、多個環(huán)節(jié),長期以來公司與隆基股份、通威股份、愛旭科技、晶科能源、晶澳太陽能、天合光能、阿特斯太陽能、韓華新能源、東方日升、協(xié)鑫集成、尚德電力、億晶光電等國際知名光伏企業(yè)均有合作,通過價值分享與客戶共同成長,給客戶帶來良好的經(jīng)濟效益。
公司專注于為客戶提供創(chuàng)造高附加值的激光方案,積極打造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品鏈和服務(wù)鏈,建立了技術(shù)過硬、服務(wù)到位的售后團隊。公司客戶主要為大中型太陽能電池制造企業(yè),供應(yīng)商準入標準嚴格。
公司激光產(chǎn)品憑借生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品良率高、電池效率高等特點贏得客戶信任,同時定期評估、優(yōu)選上游供應(yīng)商,以確保設(shè)計環(huán)節(jié)科學(xué)完善,生產(chǎn)環(huán)節(jié)精密裝配。
對于重點客戶,公司通過派出銷售及技術(shù)專員定期或不定期拜訪、溝通等方式,跟蹤了解客戶新建生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備升級換代帶來的精密激光加工設(shè)備需求,通過早期介入了解個性化需求,及時響應(yīng)提出技術(shù)方案,推進客戶認可與訂單簽訂。
同時,公司積極參加國內(nèi)外光電技術(shù)展會,在維系客戶關(guān)系的同時擴大公司在行業(yè)內(nèi)的知名度,推廣公司產(chǎn)品并吸引潛在客戶。完善的客戶服務(wù)體系,也為公司穩(wěn)定客戶和傳遞市場口碑發(fā)揮了重要作用。

1.2 研發(fā)技術(shù)領(lǐng)先,人才體系完善
公司長期專注于光伏領(lǐng)域,積淀了各類電池路線 Know-how 工藝,具有領(lǐng)先的研發(fā)能力和深厚的技術(shù)儲備。
公司自成立以來,前瞻性地布局了 PERC 及 N 型電池激光技術(shù)方案,通過率先推出技術(shù)領(lǐng)先的量產(chǎn)型 PERC 激光開槽、SE 激光摻雜設(shè) 備,迅速導(dǎo)入下游產(chǎn)線,實現(xiàn)與客戶工藝磨合與適配并形成定制方案,由于降本增效效果優(yōu)于競爭對手,市占率極大提升;同時,在 N 型 TOPCon SE、IBC 精細開槽、HJT LIR 修復(fù)、激光轉(zhuǎn)印以及鈣鈦礦激光設(shè)備領(lǐng)域,公司商業(yè)化進展繼續(xù)保持領(lǐng)先,有望延續(xù)主導(dǎo)優(yōu)勢。
公司采用自主研發(fā)的模式,研發(fā)方向主要包括激光加工設(shè)備的光學(xué)、軟件、機械等系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和工藝。
目前,公司在武漢、無錫、以色列特拉維夫和新加坡四地設(shè)有研發(fā)中心,承擔(dān)了多項國家級科研項目,包括“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)試點項目(國家級)”、“科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金創(chuàng)新項目(國家級)”、“電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造工程項目(國家級)”及湖北省“科技支撐及重大科技研發(fā)計劃”,并入選“國家工信部智能光伏試點示范企業(yè)”。
截至 2022 年 6 月底,公司共擁有 195 項境內(nèi)外專利;到 2022 年 7 月底,公司已申報國內(nèi)外專利 350 余件、軟件著作權(quán) 140 余件,掌握了多項激光器、激光加工工藝高精度運動平臺及核心模組、電子及運動控制技術(shù)、軟件技術(shù)等相關(guān)核心技術(shù)。

公司擁有完善而穩(wěn)定的核心團隊與人才體系。
公司核心技術(shù)與管理團隊行業(yè)積淀深厚,并持續(xù)塑造企業(yè)文化為發(fā)展的創(chuàng)新動力。
公司創(chuàng)始人李志剛博士在激光行業(yè)有著較高的知名度,畢業(yè)于華中科技大學(xué),師承中國武漢光谷之父黃德修教授;入選第四批國家“萬人計劃”,擁有 12 項發(fā)明和 60 余項實用新型專利,均為第一發(fā)明人;多次入選國家及省級高層次人才項目 及市“黃鶴英才”、市“優(yōu)秀科技工作者”、市“人民政府特別資助博士”和區(qū)“3551 人才計劃”等。
公司構(gòu)建了一只專業(yè)度高、創(chuàng)新力強的國際化團隊,在武漢、無錫、以色列、新加坡四個研發(fā)中心聚集了眾多行業(yè)領(lǐng)軍人才。
2020 年 8 月,帝爾激光無錫團隊入選“太湖人才計劃”。2021 年公司研發(fā)人員數(shù)量 211 人,研發(fā)人員數(shù)量占比 32.81%創(chuàng)歷史新高。
近年來公司研發(fā)投入不斷提升,2021 年研發(fā)費用達 1.04 億元,同比增加 83.7%;2022 前三季度研發(fā)投入 0.93 億元,同比增長 23.9%。
2021 年 8 月,公司向不特定對象發(fā)行可轉(zhuǎn)換公司債,募資金額 8.4 億元,主要用于加碼高效太陽能激光印刷技術(shù)應(yīng)用研發(fā)項目、新型顯示行業(yè)激光技術(shù)及設(shè)備應(yīng)用研發(fā)項目以及補充流動資金。
公司以自主創(chuàng)新激光技術(shù)為核心,立足光谷,整合以色列全球研發(fā)中心資源,發(fā)揮無錫在長三角地區(qū)的聯(lián)動作用,通過技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新,鞏固高效太陽能電池激光裝備市場,豐富消費電子、集成電路等高科技領(lǐng)域產(chǎn)品布局。
獨創(chuàng)性核心工藝在手,且持續(xù)加碼研發(fā)人員與投入,公司有望保持研發(fā)領(lǐng)先性并不斷變革突破。


1.3 管理專業(yè)高效,員工激勵優(yōu)化
公司管理機制高效,股權(quán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
截至 2022 年 9 月底,公司董事長、總經(jīng)理、法定代表人李志剛先生直接持有公司股份總數(shù)的 41.07%,間接通過武漢速能企業(yè)管理合伙企業(yè)(有限合伙)控制公司股份總數(shù)的 2.24%,合計控制公司 43.31%的股份,系公司的控股股東、實際控制人。
公司股權(quán)相對集中,控制權(quán)穩(wěn)定,且管理層技術(shù)積淀深厚。
公司管理層具有豐富的管理和行業(yè)經(jīng)驗,能夠科學(xué)有效地進行內(nèi)部管理,且善于準確的捕捉市場變化,做出有效的決策。
公司重視企業(yè)文化建設(shè),將塑造企業(yè)文化作為企業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新動力,重視團隊協(xié)作精神,充分發(fā)揮公司內(nèi)部各部門各員工的專業(yè)優(yōu)勢。同時,公司將加強對經(jīng)營管理層的考核,完善與績效掛鉤的薪酬體系,確保管理層恪盡職守、專業(yè)高效。

推動股權(quán)激勵,提升公司吸引力與凝聚力。
2020 年 11 月 13 日,公司第二屆董事會第十五次會議審議通過了《關(guān)于向激勵對象授予限制性股票的議案》,確定以 2020 年 11 月 13 日為授予日,以 89.82 元/股的授予價格向符合授予條件的 92 名激勵對象授予 117.6 萬股第二類限制性股票。
其中,授予副總經(jīng)理朱凡 8 萬股,授予董事會秘書、財務(wù)負責(zé)人劉志波 5 萬股,核心業(yè)務(wù)人員李彥斌 7 萬股,以及 89 名核心技術(shù)業(yè)務(wù)人員 97.6 萬股。
本次激勵計劃業(yè)績考核以 2019 年營業(yè)收入為基數(shù), 2020-2022 年考核目標值為營業(yè)收入較 2019 年增長 35%、75%、130%,分別達到 9.44 億元、12.24 億元、16.09 億元。
高增速目標設(shè)定體現(xiàn)公司發(fā)展信心,有效調(diào)動核心技術(shù)和業(yè)務(wù)人員積極性,提升公司的吸引力和凝聚力。

1.4 營收利潤較快增長,高壁壘鑄就高盈利護城河
近年來,公司營業(yè)收入較快增長,盈利能力企穩(wěn)向好。激光技術(shù)是促進光伏產(chǎn)品降本提效的利器,電池廠商對先進激光工藝的旺盛需求是公司業(yè)績快速增長的直接驅(qū)動因素,公司增長趨勢與太陽能電池產(chǎn)能增長趨勢基本匹配。
2016-2021 年公司營收復(fù)合增長率 74.82%,歸母凈利潤復(fù)合增長率 66.03%。
2021 年,公司實現(xiàn)營業(yè)收入 12.57 億元,同比增長 17.21%;歸母凈利潤 3.81 億元,同比增長 2.1%;扣非凈利潤 3.59 億 元,同比增長 1.43%。
2021 年公司營業(yè)收入與凈利潤增速有所回落,主要系硅料價格上漲,下游電池片客戶業(yè)績承壓、降低開工率,同時新型電池路線判斷不明晰,客戶擴產(chǎn)進度放慢,公司在設(shè)備驗收和收入確認、以及新增訂單方面承壓。同期,公司大力推進 N 型和鈣鈦礦電池激光設(shè)備研發(fā),研發(fā)費用同比增長 83.74%,使得凈利潤增速低于營收增速。
2022 年前三季度,公司 PERC 激光消融、SE 激光摻雜設(shè)備繼續(xù)保持高市占率,IBC 激光開槽設(shè)備訂單快速增長、逐步交付,大尺寸電池激光設(shè)備在收入確認中貢獻度提升,公司實現(xiàn)營業(yè)收入 10.53 億元,同比增長 12.65%;歸母凈利潤 3.36 億元,同比增長 19.52%;扣非凈利潤 3.20 億元,同比增長 19.03%,盈利能力企穩(wěn)向好。

利潤率方面,公司毛利率長期維持在 45%以上,凈利率維持在 30%以上,明顯高于行業(yè)可比公司。
2022 年前三季度,公司毛利率 46.92%,較上年末增加了 1.5 個百分點,單季毛利率逐步提升;凈利率為 31.95%,較上年末提升了 1.6 個百分點。
從業(yè)務(wù)細分來看,公司太陽能電池激光加工設(shè)備業(yè)務(wù)占比超90%。2022上半年,太陽能電池激光加工設(shè)備營收占比94.35%,業(yè)務(wù)毛利率為 45.37%;配件、維修及技術(shù)服務(wù)營收占比 5.65%,業(yè)務(wù)毛利率為 69.85%。預(yù)計隨著新型電池激光設(shè)備逐步出貨與確認收入,公司盈利能力有望繼續(xù)提升。

從成本與費用端看,公司營業(yè)成本中,直接材料成本占比超 90%,其次為人工成本和制造費用。原材料成本中,光學(xué)部件(激光器、振鏡、擴束鏡等)占比較大,其余為機械、電控、氣動部件和其他組件等。
近年來公司規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn),期間費用率保持在行業(yè)較低水平。2022前三季度,公司期間費用率為12.62%,其中銷售費用率和財務(wù)費用率分別降至2.89%和-2.25%;管理費用率和研發(fā)費用率略有提升,分別為 3.15%和 8.82%。

二、 N 型技術(shù)迭代催生光伏激光新需求,激光設(shè)備空間將進一步拓寬
激光加工設(shè)備行業(yè)屬于高端技術(shù)制造業(yè),近年來我國制造業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級,激光技術(shù)在精細化制造、智能制造等領(lǐng)域有著重要的地位,隨著新能源汽車、光伏、消費電子、顯示面板等下游應(yīng)用的快速發(fā)展,旺盛需求支撐著激光設(shè)備市場快速增長。

在光伏領(lǐng)域,激光技術(shù)是光伏產(chǎn)品降本提效利器。隨著光伏電池組件對降本增效需求的進一步提升,行業(yè)對激光新工藝、新技術(shù)的需求愈加旺盛,激光憑借精準控制、快速提效等優(yōu)勢愈發(fā)適合新型光伏技術(shù)領(lǐng)域加工發(fā)展。
依托技術(shù)進步和規(guī)?;l(fā)展,近年來光伏成本快速下降,光伏發(fā)電已經(jīng)成為全球最具經(jīng)濟性的電源品種之一。
光伏電池是實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的核心環(huán)節(jié),降低度電成本的終端目標驅(qū)動市場向高功率、高效率電池產(chǎn)品迭代升級。
2016 年以來行業(yè)歷經(jīng)多晶向單晶、常規(guī) BSF 向 PERC 電池的技術(shù)迭代,目前以TOPCon、HJT、IBC 為代表的 N 型電池擴產(chǎn)提速:
第一代電池技術(shù)(2016年之前)為常規(guī) Al-BSF鋁背場電池:背面沉積一層鋁膜,電池效率損失來自于背面全金屬的復(fù)合;
第二代電池技術(shù)(2017至今)為 PERC/PERC+電池:背面氧化鋁鈍化層,增加長波光吸收、降低電子復(fù)合,目前主流產(chǎn)品;
第三代電池技術(shù)(產(chǎn)業(yè)化元年開啟)為 N型高效電池:包括 TOPCon、HJT、IBC 電池等,其鈍化接觸技術(shù)減少接觸復(fù)合。
總體來看,傳統(tǒng)P 型電池硅片基底摻硼,轉(zhuǎn)換效率上限較低;新型 N 型電池硅片基底摻磷,無硼氧復(fù)合避免光致衰減損失。
P-PERC、N-HJT、N-TOPCon 三種電池理論極限效率為 24.5%,27.5%,28.7%,由于 PERC 電池迫近理論效率極限,N 型電池具備轉(zhuǎn)換效率高、溫度系數(shù)低、光致衰減低、弱光響應(yīng)好、雙面率高、降本空間大等綜合優(yōu)勢,全生命周期內(nèi)的發(fā)電量高于 P 型電池,是下一步發(fā)展的方向。
目前,TOPCon 量產(chǎn)規(guī)模領(lǐng)先,HJT 降本提效空間較大,IBC 技術(shù)延伸優(yōu)越,未來一段時間三類新型電池將競相發(fā)展,亦催生對激光技術(shù)的全新需求。2022 年下半年及 2023 年,TOPCon、HJT、IBC 擴 產(chǎn)及設(shè)備招標加速,新型電池激光設(shè)備市場空間有望進一步打開。

2.1 激光消融和 SE 摻雜技術(shù)助力 PERC 延長生命周期,帝爾市占率遙遙領(lǐng)先
PERC 激光消融/開槽是利用激光消融技術(shù)在電池鈍化層進行圖形化刻蝕,是傳統(tǒng) BSF向 PERC 電池升級的核心工藝之一。
傳統(tǒng) BSF 鋁背場電池在硅片背面沉積一層鋁膜,背面全金屬的復(fù)合造成電池效率損失,因此具有背鈍化結(jié)構(gòu) PERC 電池應(yīng) 運而生。
與常規(guī)鋁背場電池相比,PERC 在背面增加了氧化鋁AlOx,氧化硅SiOx 和氮化硅 SiNx 等鈍化疊層,在工藝制程上主要增加了背面拋光、背面 ALD/PECVD 鈍化鍍膜、激光開槽等三道工藝,在背面鈍化和局部鋁背場的共同效應(yīng)下,電池 效率由 20.3%提升至 21.5%左右。
激光摻雜 SE(Selective Emitter,選擇性發(fā)射極技術(shù))已經(jīng)成為 2020年以來新增 PERC+產(chǎn)能的標配。
激光摻雜 SE 是利用激光可選擇性加熱特性,以擴散產(chǎn)生的磷硅玻璃層為摻雜源,在光伏電池金屬柵線與硅片接觸部位及附近的電極區(qū)域進行高濃度摻雜,形成選擇性重摻雜的 n++重摻雜區(qū)域,而在電極以外的光吸收區(qū)域進行低濃度摻雜(n+),形成選擇性 PN 結(jié)。
該結(jié)構(gòu)能夠降低硅片和電極之間的接觸電阻,同時降低表面的復(fù)合,提高少子壽命,使得短路電流、開路電壓和填充因子得到較好的改善,提高電池效率 0.3-0.5 個百分點。

2017 年以來,隨著 PERC 技術(shù)成為主流并日漸成熟,“PERC+新工藝”成為光伏電池提升效率的重要選擇方向。
2018 年“” 531 新政之后,國內(nèi)光伏市場急劇收縮,光伏領(lǐng)跑者成為當(dāng)時主要市場之一,光伏電池亟需提升效率和功率滿足技術(shù)標準供應(yīng)需求。
PERC 疊加新技術(shù)如激光摻雜 SE、堿拋、9BB 多主柵等,持續(xù)推動轉(zhuǎn)換效率的提升,成為新一代的PERC+電池。
SE 技術(shù)與 PERC 技術(shù)的結(jié)合,增強了電池對太陽光中紫外光和紅外光的吸收,使得 PERC 電池效率突破 22%以上。
隨著大尺寸時代的到來,182mm 和 210mm 的大尺寸硅片,進一步提升了對激光消融和摻雜整幅面均勻性的要求。

帝爾激光是首次將激光設(shè)備量產(chǎn)化應(yīng)用于 PERC工藝的企業(yè),憑借深厚的技術(shù)儲備和前瞻的研發(fā)布局,于 2012 和 2014 年分別推出了研發(fā)型和量產(chǎn)型 PERC 激光消融設(shè)備,推動了PERC 電池的迭代升級;之后于 2016 年成功研發(fā) SE 激光摻雜設(shè)備,前瞻性的研發(fā)應(yīng)用成熟優(yōu)越,伴隨 2020-2021 年大尺寸 PERC+電池的擴產(chǎn),激光摻雜SE 工藝成為產(chǎn)線標配,為客戶 帶來良好的經(jīng)濟效益。
緊隨激光技術(shù)國產(chǎn)化與光伏電池迭代浪潮,公司與全球知名光伏生產(chǎn)商密切合作,定制化產(chǎn)品享先發(fā)優(yōu)勢,降本提效幅度領(lǐng)先于競爭對手,公司迅速占領(lǐng)市場,PERC 激光設(shè)備全球市占率超 80%。
公司 PERC 激光消融設(shè)備特點包括:
(1)定制激光器,形成 25-50μm 均勻光斑,低損傷去除鈍化層;(2)高精度,可達 15μm;(3)靈活的圖形控制方式,可顯著提高轉(zhuǎn)換效率;(4)滿足 166-230mm 不同硅片生產(chǎn);(5)產(chǎn)能可達 6000-9000pcs/h,滿足客戶不同要求。
目前,PERC 電池片激光消融和摻雜設(shè)備價值量合計約為 1000 萬元/GW,2022 年上半年,公司進一步提升 PERC 激 光消融、SE 激光摻雜設(shè)備的市占率,預(yù)計全年或簽訂 100GW 訂單,同時電池后道激光轉(zhuǎn)印工藝有望導(dǎo)入PERC 電池,進一步降本提效以延長生命周期。

2.2 激光摻雜 SE 或?qū)⒊蔀?TOPCon 標配,公司訂單有望年底前落地
TOPCon 為隧穿氧化層鈍化接觸電池,該技術(shù)在電池背表面制備一層超薄隧穿氧化層和高摻雜的 n 型多晶硅薄層,形成鈍化接觸結(jié)構(gòu),降低背面金屬復(fù)合,提升電池的開路電壓和轉(zhuǎn)換效率。
由于經(jīng)濟性與性價比優(yōu)勢顯著,光伏新老玩家頻頻宣布 TOPCon 擴產(chǎn)計劃,TOPCon 在后PERC 時代率先占據(jù)擴產(chǎn)高點。
目前,TOPCon 領(lǐng)先企業(yè)量產(chǎn)效率約 25%,可通過提升漿料品質(zhì)、疊加激光 SE 硼摻雜和正面鈍化等工藝提效至 25.5-25.8%以上,亦可通過薄片化、激光轉(zhuǎn)印或 SMBB(超多主柵)等工藝降銀耗降本。預(yù)計 2022 年 TOPCon 電池產(chǎn)能規(guī)模有望超過 80GW,2023 年產(chǎn)能或超過200GW。

TOPCon激光 SE硼摻雜原理與 PERC SE類似,有望延續(xù)在 PERC領(lǐng)域的成熟應(yīng)用成為產(chǎn)線標配。
TOPCon SE 工藝在電 池硼擴散面金屬電極與硅片的接觸區(qū)域進行重摻雜(P++),而非金屬接觸區(qū)域?qū)崿F(xiàn)輕摻雜(P+),此結(jié)構(gòu)可有效降低金屬區(qū)的接觸電阻及金屬復(fù)合,提高開路電壓,促進電池提效 0.2-0.4 個百分點。
TOPCon 激光 SE 硼摻雜較 PERC SE 磷摻雜工藝難度更大,激光設(shè)備價值量也更高。N 型電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)、膜層材質(zhì)發(fā)生變化,由于硼在硅中固溶度低、擴散速率慢,TOPCon 需要采用功率更高的激光器及超快激光,以更大的激光能量推進摻雜,但又需精準把握能量參數(shù)避免造成硅片損傷。
根據(jù)硅片進入擴散爐的次數(shù),TOPCon SE 工藝可分為一次硼擴和二次硼擴兩種路線。其中,一次硼擴硅片只需進入擴散爐一次,也僅用一次激光設(shè)備來重摻雜硼解決選擇性摻雜問題,流程相對簡單也更具經(jīng)濟性,有望成為未來產(chǎn)線標配。
二次硼擴是硅片進入擴散爐兩次,需要配套額外的擴散爐和清洗設(shè)備,經(jīng)濟性較差,激光主要起到摻雜、輔助開槽、推進等作用。
對于未來一次硼擴的工藝發(fā)展,需繼續(xù)提高硼源的濃度,以使激光更好的實現(xiàn)選擇性發(fā)射極的重摻雜;同時需精細化調(diào)節(jié)摻雜激光的能量參數(shù),在實現(xiàn)電池提效的同時避免激光對于硅片的過度損傷。



帝爾激光對一次硼擴和二次硼擴均有布局,依托 PERC SE技術(shù)儲備與優(yōu)勢,有望延續(xù)在 TOPCon SE 領(lǐng)域競爭優(yōu)勢。
公司 SE 激光摻雜設(shè)備特點包括:(1)均勻摻雜;(2)超大產(chǎn)能,效率大于 7500 片/小時;(3)精度高,可達 15μm;(4)幅面大,滿足 182mm、210mm 等尺寸;(5)光斑可調(diào),絲網(wǎng)對準精度靈活配置;(6)在線視覺檢測功能提升生產(chǎn)良率;(7)在線智能對接。
當(dāng)前,公司已向客戶交付新的激光硼摻雜試驗設(shè)備,一次摻雜方案在 5-6家客戶處驗證,穩(wěn)定在 0.2%-0.3% 效率提升,預(yù)計年底前會有量產(chǎn)訂單落地。
從公司合作的幾家客戶來看,各家前后道工序均不同,需要公司深入理解各種制備工藝并制定適配的定制化解決方案,未來有望實現(xiàn) 0.25%以上穩(wěn)定效率提升,為客戶創(chuàng)造更多經(jīng)濟價值。
目前,單 GW TOPCon 電池 SE 激光摻雜設(shè)備價值量預(yù)估約 1000-1500 萬元,同時在后道金屬化環(huán)節(jié)可應(yīng)用激光轉(zhuǎn)印設(shè)備進一步降本增效,隨著年底相關(guān)激光設(shè)備訂單落地,公司在 TOPCon 領(lǐng)域激光設(shè)備市占率有望得到提升。

2.3 LID/R 激光修復(fù)促進 HJT 提效,公司已取得量產(chǎn)訂單
HJT 是具有本征非晶層的異質(zhì)結(jié)電池,在晶體硅上沉積非晶硅薄膜形成 P-N 異質(zhì)結(jié),利用本征非晶硅層將襯底與兩側(cè)摻雜非晶硅層完全隔開,有效鈍化提升效率。
HJT 生產(chǎn)線和 PERC 電池不兼容,需增配非晶硅與導(dǎo)電膜沉積設(shè)備,增加靶材、低溫銀漿需求。
目前成本和經(jīng)濟性制約著 HJT 的產(chǎn)業(yè)化提速,需設(shè)備與材料端共同推進降本增效,目前領(lǐng)先企業(yè)電池效率約 24.7%-25%,可通過雙面微晶和 LIR 激光修復(fù)等工藝提升效率至 25.5%+。
2021 年以來,以華晟新能源、金剛玻璃為代表的業(yè)外新進企業(yè)積極參與 HJT 的投資布局,下游央國企運營商如華潤電力、國電投等也加速規(guī)劃擴產(chǎn)。
據(jù)不完全統(tǒng)計,目前 HJT電池規(guī)劃產(chǎn)能超 180GW,預(yù)計 2022 年 HJT擴產(chǎn)規(guī)模約為 20-30GW,2023 年擴產(chǎn)規(guī)模約為 40-50GW。
綜合來看,HJT產(chǎn)能放量速度與規(guī)模略滯后于 TOPCon,經(jīng)濟性優(yōu)化后市場滲透率有望快速提升。

LIR 激光修復(fù)設(shè)備為 HJT 電池提供了提效新方案,電池轉(zhuǎn)換效率有望提升 0.4-0.5 個百分點。LID/R(Light Induced Degradation and Regeneration)是光致衰減和再生技術(shù),通過超高功率光照射電池片,產(chǎn)生大量光生載流子來改變體內(nèi)氫的價態(tài),快速實現(xiàn)硼氧結(jié)構(gòu)由高活性的復(fù)合體轉(zhuǎn)變?yōu)榈突钚缘脑偕鷳B(tài),以達到降低光致衰減目的的技術(shù)。
研究發(fā)現(xiàn),在α -Si:H/c-Si 的界面存在大量的界面態(tài)(Si 懸掛鍵),在光照的情況下,對此結(jié)構(gòu)進行加熱退火,可以有效減少界面態(tài)(Si 懸 掛鍵)密度,降低界面復(fù)合,從而提高非晶硅的鈍化效果,此工藝為光誘導(dǎo)退火(Light-Induced Annealing 簡稱 LIA)。
HJT 電池?zé)o光衰效應(yīng),但結(jié)構(gòu)中存在α-Si:H /c-Si 的界面,在光照情況下,對 HJT電池進行加熱退火,隨著開路電壓VOC 和填 充因子 FF 的提升,電池轉(zhuǎn)換效率將明顯上升。
與傳統(tǒng)的 LED 抗光衰工藝設(shè)備相比,LIR 激光修復(fù)設(shè)備性能優(yōu)越,具有高光強、方向性好、能量轉(zhuǎn)換效率高等特性,并且設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、占地面積小,同時工藝速率高、能耗低、均勻性好,能夠在極短的時間內(nèi)完成 HJT 電池的 LIA 過程。
此外,激光應(yīng)用可在 HJT電極制備之前進行修復(fù),從而避免溫度變化對低溫銀漿可靠性的影響。

帝爾激光在 PERC時代已儲備 LIR技術(shù),在 HJT電池上已取得客戶量產(chǎn)訂單。
利用激光在太陽能電池上實現(xiàn) LID/R 需有快 速精準的激光自動化溫控系統(tǒng),和商業(yè)電池面積尺寸的均勻光照能量覆蓋,公司 LID/R 激光修復(fù)設(shè)備特點包括:
(1)超高光強,單位面積輻照達 120Suns,快速光致衰減和再生;
(2)大面積輻照勻化技術(shù),可以滿足 166mm182mm210mm 不同尺寸;
(3)長波長照射,增強電池介質(zhì)層的鈍化效果,提升電池轉(zhuǎn)換效率。
公司 LID/R 激光修復(fù)設(shè)備可用于各類電池路線抗光衰工藝,有效降低太陽能電池在使用過程中由于光照引起的功率損失,在 HJT電池提效應(yīng)用方面已取得客戶量產(chǎn)訂單。
2020 年 11 月,經(jīng)過測試與認證,帝爾激光應(yīng)用于 HJT 高效電池的激光 LIR 設(shè)備獲得歐洲客戶的認可與量產(chǎn)設(shè)備訂單,可有效提升 HJT電池效率,且原客戶在今年下半年有新增 GW 級產(chǎn)能需求,預(yù)計隨著后續(xù) HJT經(jīng)濟性提升與規(guī)模放量,公司激光修復(fù)設(shè)備將得到更廣泛應(yīng)用。
2.4 精細化激光開槽為 IBC 必需工藝,公司訂單充足并有望繼續(xù)擴充
IBC 為交指式背接觸電池,正負金屬柵線交叉排列在電池背面。IBC 電池的PN 結(jié)和金屬接觸位于太陽電池的背部,前表面避免了金屬柵線對光的遮擋,而金字塔絨面結(jié)構(gòu)和減反層組成的陷光結(jié)構(gòu),能夠最大限度地利用入射光,減少光學(xué)損失,具有更高的短路電流和電池效率。
電池外形美觀,適合中高端分布式光伏市場,具有較大的商業(yè)化前景。目前,光伏龍頭隆基綠能和愛旭股份主推應(yīng)用于分布式領(lǐng)域的 XBC電池路線。
11 月 2 日隆基舉辦新品發(fā)布會,隆基 HPBC 技術(shù)路線(基于P 型硅片的復(fù)合鈍化背接觸電池)量產(chǎn)效率突破 25%,PRO 版本(應(yīng)用氫鈍化工藝)量產(chǎn)效率突破 25.3%,組件效率達到 22.8%。
今年 9 月隆基西咸樂葉 15GW HPBC 電池項目正式投產(chǎn)進入量產(chǎn)階段,明年該項目產(chǎn)能有望提升至 30GW,此外隆基計劃在鄂爾多斯建設(shè) 30GW 高效電池項目,技術(shù)類型尚不明確值得期待。
愛旭股份珠海 6.5GW ABC 電池 產(chǎn)能已逐步投產(chǎn),預(yù)計明年上半年實現(xiàn)滿產(chǎn),公司 N 型 IBC 總體產(chǎn)能規(guī)劃約 52GW。
預(yù)計 2022-2025 年 XBC 電池年均擴產(chǎn)規(guī)模約 40GW。

從工藝制程來看,IBC 工藝較為復(fù)雜且成本較高,重點包括離子注入、硼擴散、掩膜、刻蝕以及 PN 區(qū)制備等。HPBC 電池 工藝流程相對簡單,無需硼摻雜,省去離子注入等設(shè)備。
IBC 的關(guān)鍵工藝在于在電池背面形成交叉排列的 p+區(qū)和 n+區(qū),以及在上面形成金屬化接觸。在電池生產(chǎn)過程中,精密激光開槽為必需工藝,包括背面掩膜開槽和局部金屬接觸開孔;利用激 光形成所需要的圖案,采取局部摻雜法,即兩步單獨的擴散過程來形成 p 型區(qū)和 n 型區(qū)。
在精密激光把控下,金屬接觸區(qū)的比例越小,復(fù)合越少,且 N 和 P 的接觸孔區(qū)需要與各自的擴散區(qū)精密對準避免漏電。與此同時,還需注意絲網(wǎng)印刷的對準 精度和印刷重復(fù)性問題,因此對電池背面圖案和柵線的設(shè)計要求非常高。

帝爾大尺寸無損消融技術(shù)可用于 XBC精密開槽工藝,公司已取得近 40GW 設(shè)備訂單。
在 XBC 電池工藝上,公司激光技術(shù) 領(lǐng)先、獨占市場,通過對功率的把控和波長的選擇與轉(zhuǎn)換,促進實現(xiàn)背面鈍化膜層的精準消融,實現(xiàn)更小的金屬接觸開孔和PN 區(qū)精準分離。
公司 2022 年 5 月發(fā)布公告,2021 年 5 月 18 日至 2022 年 5 月 18 日公司與隆基系合計新增訂單約 6.74 億元。其中,2021 年度(2021 年 5 月 18 日至 2021 年 12 月 31 日)合同金額約 0.72 億元;2022 年度(2022 年 1 月 1 日 至 2022 年 5 月 18 日)合同金額約 6.02 億元,將近到公司 2021 年營業(yè)收入的 50%。
根據(jù)公司投資者關(guān)系活動記錄表內(nèi)容,目前公司已經(jīng)取得近 40GW XBC 電池激光量產(chǎn)訂單,并在陸續(xù)交付中,預(yù)計四季度會有新增訂單。
三、激光轉(zhuǎn)印與銅電鍍助力金屬化降銀,多元布局鈣鈦礦與非光伏產(chǎn)品
3.1 全球首創(chuàng)激光轉(zhuǎn)印設(shè)備開啟交付,助力電池金屬化環(huán)節(jié)降本增效
降銀耗是光伏電池降本的重要途徑,激光轉(zhuǎn)印技術(shù)將助力光伏電池后道工序金屬化環(huán)節(jié)降本增效。金屬化環(huán)節(jié)是通過在電池兩側(cè)印刷固化金屬電極,使得電極與電池片緊密結(jié)合,形成高效的歐姆接觸以起到導(dǎo)電作用。

在金屬化過程中,傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷由于成熟簡單是主流技術(shù)路線。金屬化過程中的核心關(guān)鍵材料銀漿,不僅直接決定著電池片的導(dǎo)電性能,也是電池成本占比僅次于硅片的核心耗材。
截至 2021 年,金屬化成本仍約占PERC 非硅成本 35%左右;而在雙面用銀的 TOPCon 電池中,銀漿成本約占非硅成本的 40%;在雙面低溫銀漿的 HJT電池中,銀漿成本約占非硅成本的 50%。銀漿成本是制約 N 型電池產(chǎn)業(yè)化提速的重要因素,行業(yè)迫切需要創(chuàng)新金屬化流程實現(xiàn)提效降本,其中激光轉(zhuǎn)印、銅電鍍等工藝有望得到快速發(fā)展。

激光圖形轉(zhuǎn)印技術(shù)(Pattern Transfer Printing,PTP)是一種新型的非接觸式的印刷技術(shù)。該技術(shù)是先在有特殊設(shè)計溝槽的透明載板上填充所需漿料,再采用高功率激光束進行高速圖形化掃描,將漿料從載板溝槽中轉(zhuǎn)移至電池表面,形成柵線。
非接觸細柵印刷時無擠壓,突破了傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷的 20μm 線寬極限,可在電池片硅片上印刷更大高寬比的超細柵線,大幅節(jié)省漿料耗量、降低電池成本的同時,提升太陽能電池效率。 激光轉(zhuǎn)印工藝具體流程主要包含填充過程和轉(zhuǎn)印過程,其中掌握高精度的激光功率尤為重要。
首先是填充工藝:
將帶有溝槽的透明聚合物薄膜放到填充位置,兩個具有不同傾斜度的刮刀膠條將漿料填充到溝槽中,第一個刮刀將漿料填充到溝槽中,但是由于向薄膜表面傾斜 60°,因此將漿料的一部分鏟起,形成了溝槽中的凹面糊狀表面;第二個刮刀的傾角為 130°,用漿料填充剩余的空間,同時從薄膜表面去除多余的漿料。
然后是轉(zhuǎn)印工藝:
將充滿溝槽的載體膜旋轉(zhuǎn) 180°并移至打印位置,同時將基板安裝在移動的卡盤上,并以 200um 的距離放置在薄膜下方,一個接一個的用波長為 1070nm 的激光照射,發(fā)射激光輻照度通過透明膜,其能量首先被漿料表面吸收,產(chǎn)生的熱能使?jié){料和溝槽之間的界面區(qū)域中的有機成分氣化,并在漿料/薄膜界面處形成高壓蒸汽層,當(dāng)在漿料/薄膜界面處建立足夠的壓力時,漿料會釋放到硅片基底表面上,完成轉(zhuǎn)印。
印刷電極的幾何形狀取決于激光功率,當(dāng)工作激光低于激光功率閾值時,不進行轉(zhuǎn)移;激光功率提升,電極的高寬比會降低;通常使用比最佳傳輸域值稍高的激光功率來避免由于激光不均勻而造成的中斷,但是較高的激光功率會在焊膏的主體周圍產(chǎn)生一定量的碎屑,并且會犧牲印刷電極的最佳長寬比,因此掌握精密的激光功率才能有效實現(xiàn)激光轉(zhuǎn)印。

激光轉(zhuǎn)印技術(shù)在 PERC、TOPCON、HJT、IBC等電池路線上都可應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展優(yōu)勢明顯:
(1)激光轉(zhuǎn)印的柵線更細,可以做到 15-18um,節(jié)省銀漿用量約 30%+,對 N 型電池路線降銀耗更為明顯;
(2)由于前側(cè)的遮擋較少,具有較窄電極的太陽能電池會產(chǎn)生較高的電流,得到更高的轉(zhuǎn)換效率,提升轉(zhuǎn)換效率約 0.1%以上;
(3)印刷高度一致性、均勻性優(yōu)良,誤差在 2um;
(4)可以改變?nèi)嵝阅さ牟坌?,根?jù)不同的電池結(jié)構(gòu),來實現(xiàn)即定的柵線形狀,改善電性能;
(5)激光轉(zhuǎn)印為非接觸式印刷,可以避免擠壓式印刷存在的隱裂、破片、污染、劃傷等問題,且未來硅片薄片化趨勢加強,薄片化或帶來更多隱裂問題,激光轉(zhuǎn)印可有效解決此類問題。帝爾激光轉(zhuǎn)印技術(shù)優(yōu)勢明顯,全球首創(chuàng)轉(zhuǎn)印設(shè)備訂單開啟交付。
表面金屬化是光伏電池制備的關(guān)鍵步驟之一,對電池的效率、成本和性能都有至關(guān)重要的影響。作為新型非接觸式表面金屬化工藝,帝爾激光在全球首創(chuàng)的激光轉(zhuǎn)印技術(shù),前期已有多臺/套設(shè)備參與不同技術(shù)路線中試驗證,不僅可以大幅節(jié)約銀漿耗量、提升印刷一致性,還可以降低柵線遮光面積、破片率以及其他潛在損耗,降本增效顯著、應(yīng)用前景廣闊。
2020年公司設(shè)立以色列特拉維夫全球研發(fā)中心,聯(lián)合當(dāng)?shù)貒H化團隊開發(fā)激光轉(zhuǎn)印技術(shù),并在全球范圍內(nèi)設(shè)立多項專利。
2021 年公司發(fā)行可轉(zhuǎn)債募資總額 8.4 億元,其中擬 3.3 億元用于高效太陽能電池激光印刷技術(shù)應(yīng)用研發(fā)項目。
公司激光轉(zhuǎn)印技術(shù)已經(jīng)覆蓋了 PERC、TOPCon、IBC、HJT 等電池路線,在去年兩家頭部企業(yè)工藝樣機驗證的基礎(chǔ)上,今年已經(jīng)在 3 家公司交付單線或整線量產(chǎn)驗證設(shè)備,三季度末實現(xiàn)了單機訂單。
9 月 20 日公司官微發(fā)布消息,帝爾激光轉(zhuǎn)印訂單首臺設(shè)備正式出貨,正式由中試驗證進入量產(chǎn)階段。
根據(jù)公司投資者關(guān)系活動記錄內(nèi)容介紹,該交付訂單為 HJT 工藝,客戶反饋可提升效率 0.3%,漿料節(jié)約 30-40%,由于是非接觸式印刷,還可以節(jié)省烘干爐工藝等。
目前亦有企業(yè)提出 TOPCon 激光轉(zhuǎn)印需求,正在商務(wù)溝通中。
預(yù)計四季度將實現(xiàn) GW 級激光轉(zhuǎn)印設(shè)備訂單,明年在 PERC、TOPCon、HJT、IBC 等線路上均有望實現(xiàn)訂單簽訂。

3.2 布局銅電鍍前端圖形化工藝,鈣鈦礦電池量產(chǎn)訂單實現(xiàn)交付
光伏銀漿成本制約著 HJT 產(chǎn)業(yè)化提速,銅電鍍有望成為低成本金屬化解決方案。光伏電池降銀耗主要有兩大方向:一是減少高價低溫銀漿用量,例如應(yīng)用SMBB、激光轉(zhuǎn)印等技術(shù);二是使用賤金屬替代部分銀粉,減少銀粉的用量,例如應(yīng)用銀包銅、電鍍銅等技術(shù)。
銅電鍍是一種非接觸式的電極金屬化技術(shù),在基體金屬表面通過電解方法沉積金屬銅制作銅柵線,收集光伏效應(yīng)產(chǎn)生的載流子。
為解決電鍍銅與透明導(dǎo)電薄膜(TCO)之間的接觸與附著性問題,該制作流程分為圖形化和金屬化兩個環(huán)節(jié)。
(1)圖形化:先使用 PVD 設(shè)備做一層銅的種子層(100nm),使用油墨印刷機(掩膜一體機)的濕膜法制作掩膜。在經(jīng)過掩膜一體機的印刷、烘干、曝光處理后,在感光膠或光刻膠上的圖形可以通過顯影的方法顯現(xiàn)出來,即圖形化工藝。
(2)金屬化:首先完成銅的沉積(電鍍銅),然后使用不同的抗氧化方法進行處理(電鍍鋅或使用抗氧化劑制作保護層),再去掉之前的掩膜、銅種子層,露出原本的 ITO,再做表面處理。帝爾激光主要布局電鍍銅前端的圖形化工藝,激光干法刻蝕技術(shù)已實現(xiàn)量產(chǎn)訂單。
公司布局電鍍化學(xué)工藝前的激光開槽設(shè)備,可提升后續(xù)銅離子或鎳離子的吸附,形成較好電極。目前,公司激光干法刻蝕技術(shù)已實現(xiàn)量產(chǎn)訂單,由于電鍍銅環(huán)節(jié)對激光的精準性工藝要求較高,既要精細化開槽又需避免硅片損傷,同時還要實現(xiàn)后續(xù)銅離子的較好吸附,單 GW 激光價值量較高。
公司前期在 TOPCon 電鍍工藝上已實現(xiàn)較好的中試應(yīng)用,今年在 XBC 路線上有更進一步的突破,同時公司設(shè)備可以匹配不同的后端電鍍設(shè)備,在客戶端實現(xiàn)了較好效果。

鈣鈦礦電池長期發(fā)展優(yōu)勢顯著,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有望進一步成熟。
當(dāng)前,TOPCon、HJT、IBC 等 N 型單晶硅電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速,但仍面臨 30%的光電轉(zhuǎn)換效率上限。
鈣鈦礦電池憑借其轉(zhuǎn)換效率高、材料成本低、結(jié)構(gòu)簡單、工藝流程短、生產(chǎn)耗能低等優(yōu)勢,近期技術(shù)研發(fā)持續(xù)突破,商業(yè)化應(yīng)用有望進一步成熟。
鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料,屬于下一代高效薄膜太陽能電池,未來有望廣泛應(yīng)用于 BIPV 和電動汽車移動電源領(lǐng)域。
效率方面,單結(jié)鈣鈦礦電池理論轉(zhuǎn)換效率可達 31%,晶硅/鈣鈦礦雙結(jié)和三結(jié)疊層電池實現(xiàn)吸收光譜互補,理論轉(zhuǎn)換效率分別可達 40%和 50%,大大超越晶硅電池水平,因此與鈣鈦礦疊層已成 N 型電池提效發(fā)展的重點路徑。
鈣鈦礦工藝流程包括薄膜制備、激光刻蝕、封裝三大步,主要涉及 PVD/RPD 鍍膜設(shè)備、涂布設(shè)備、激光設(shè)備和封裝設(shè)備,以及 TCO 玻璃、電極等材料。
當(dāng)前鈣鈦礦電池仍處于發(fā)展前期,需突破結(jié)晶工藝和批量供應(yīng)等問題,已有納纖光電、極電 光能、寧德時代、協(xié)鑫光電等電池廠商進行了研發(fā)布局,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有望進一步成熟。帝爾積極布局鈣鈦礦領(lǐng)域激光技術(shù)研發(fā),實現(xiàn)了鈣鈦礦電池量產(chǎn)訂單的交付。
在鈣鈦礦技術(shù)路線上,激光的應(yīng)用多于傳統(tǒng)晶硅電池,鈣鈦礦電池需要在玻璃基板上鍍多層膜并實現(xiàn)分區(qū),并在分區(qū)收集電流形成更大的電場,而激光技術(shù)是實現(xiàn)分區(qū)的最佳路徑。
多層膜均需要用到激光,且每道之間激光選擇亦有不同,如 TCO 導(dǎo)電膜需要紅外激光、鈣鈦礦層需要紫外激光,對激光設(shè)備的精準控制要求較高。

3.3 組件激光技術(shù)已有設(shè)備交付,持續(xù)拓寬非光伏領(lǐng)域產(chǎn)品應(yīng)用
組件方面,公司擁有薄膜打孔、切割、激光無損劃片等相關(guān)技術(shù)儲備,其中激光無損劃片、疊瓦已有量產(chǎn)設(shè)備交付。
應(yīng)對組件大尺寸薄片化的需求,公司擁有全自動高速激光無損劃片/裂片機,該設(shè)備采用無損技術(shù)將電池片裂片成指定規(guī)格,提高組件整體輸出功率,且上下料、相機定位、激光劃片、裂片多個工序可同步進行,達到高速裂片的生產(chǎn)效果。
此外,公司亦有改進現(xiàn)有組件方案的全新激光技術(shù),目前處于與客戶共同研發(fā)和樣機驗證階段。

公司的激光技術(shù)在顯示面板、集成電路及消費電子領(lǐng)域均有較多應(yīng)用場景。
受益于光伏新技術(shù)更新迭代,公司實現(xiàn)了全新激光技術(shù)的市場導(dǎo)入,單 GW 激光技術(shù)的價值量也在不斷增加;同時公司也在加大激光技術(shù)在新型顯示、集成電路、消費電 子等領(lǐng)域的平臺化布局。2021 年公司發(fā)行可轉(zhuǎn)債募資總額 8.4 億元,其中擬 2.6 億元用于新型顯示行業(yè)激光技術(shù)及設(shè)備應(yīng)用研發(fā)項目。
在顯示面板行業(yè),公司針對 LCD/OLED、Mini LED 的激光修復(fù)工藝開展了研發(fā)和樣機試制;在半導(dǎo)體封裝、應(yīng)用電子領(lǐng)域,公司已取得激光微孔工藝設(shè)備訂單并交付。2022 年 3 月,公司首臺 TGV 激光微孔設(shè)備順利驗收出廠,發(fā)往客戶端。
公司自主研發(fā)的 TGV 激光技術(shù),可以實現(xiàn) 10 微米孔徑,10 微米間隔,縱深比達 50:1 的微孔加工,技術(shù)指標全 球領(lǐng)先。TGV 三維互連技術(shù),可應(yīng)用于芯片封裝、Mini-LED/Micro-LED 顯示、生物醫(yī)療、消費電子等領(lǐng)域,本次首臺 TGV 設(shè)備的交付,標志著公司在非光伏行業(yè)的又一新跨越。
四、盈利預(yù)測與估值
4.1 旺盛需求疊加新技術(shù)變革,激光設(shè)備空間進一步打開
當(dāng)前,應(yīng)對氣候變化已成為全球共識,疊加俄烏沖突影響,歐洲乃至全球能源自主供應(yīng)意識趨強,全球光伏需求持續(xù)旺盛。根據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計,并基于全球下游需求端和上游供給端考慮,我們預(yù)計 2022 年全球光伏新增裝機有望達到 240GW,2023 年全球新增裝機規(guī)模將達到 300GW 以上。
今年以來,主流光伏廠商與行業(yè)新進者紛紛宣布 N 型電池組件擴產(chǎn)規(guī)劃,據(jù)不完全統(tǒng)計,TOPCon 規(guī)劃產(chǎn)能已超過 200GW,HJT規(guī)劃產(chǎn)能也已超過 180GW。
目前 N 型產(chǎn)品擴產(chǎn)放量趨勢明確,TOPCon 量產(chǎn)規(guī)模領(lǐng)先,HJT降本提效空間較大,IBC 技術(shù)延伸優(yōu)越,我們預(yù)計到 2025 年,TOPCon、HJT、IBC 電池市場滲透率有望分別達到 56%、25%、19%;2022-2025 年,TOPCon、HJT、IBC 電池新增產(chǎn)能分別約為 474GW、211GW、161GW。


N 型光伏電池的快速放量,全新激光技術(shù)憑借高精度、高效率等優(yōu)勢,在 N 型電池的應(yīng)用逐步覆蓋 TOPCon SE 激光摻雜、 HJT LIR 激光修復(fù)、IBC 激光開槽、全電池路線激光轉(zhuǎn)印等,隨著新技術(shù)導(dǎo)入,激光設(shè)備單 GW 價值量較 PERC 電池將有望大幅增長,光伏激光設(shè)備市場空間進一步打開。
預(yù)計 2022-2025 年,PERC 激光開槽&SE 摻雜設(shè)備、TOPCon 激光 SE 摻雜設(shè)備、HJT 激光 LIR 修復(fù)設(shè)備、IBC 激光開槽設(shè)備市場空間有望達到 117 億元;預(yù)計 2022-2025 年,各類電池路線激光轉(zhuǎn)印設(shè)備市場空間有望達到 79 億元,兩方面合計 2022-2025 年光伏激光設(shè)備市場空間將近200 億元。


4.2 公司龍頭優(yōu)勢有望延續(xù),訂單持續(xù)擴充助力業(yè)績高增
光伏激光設(shè)備市場集中度較高,帝爾激光為該細分領(lǐng)域絕對龍頭。公司PERC 激光設(shè)備市占率超過 80%,經(jīng)過十余年競爭,德國羅芬、德國 InnoLas Solutions、Manz、美國應(yīng)用材料等國際知名激光加工廠商已逐步退出光伏領(lǐng)域競爭,目前僅德國 3D-micromac、友晁能源、邁為股份、大族激光、捷佳偉創(chuàng)、海目星等企業(yè)占有少量市場份額。從光伏激光領(lǐng)域營收體量看,公司市場主導(dǎo)地位穩(wěn)固。

公司憑借深厚的研發(fā)技術(shù)儲備、豐富的客戶資源、優(yōu)質(zhì)的品牌力等核心競爭優(yōu)勢,鑄就高盈利護城河。
公司擁有深厚的研發(fā)技術(shù)壁壘、完善穩(wěn)定的人才體系、優(yōu)越的品牌影響力、豐富的客戶資源,長期專注于光伏領(lǐng)域,積淀了各類電池路線 Know-how 工藝,擁有大量境內(nèi)外專利,享有新技術(shù)客戶導(dǎo)入與綁定的先發(fā)優(yōu)勢,在 N 型高效時代其光伏激光主導(dǎo)優(yōu)勢有望延續(xù)。
依托研發(fā)、供應(yīng)鏈、銷售、服務(wù)等方面的沉淀與經(jīng)驗,公司不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和客戶需求快速響應(yīng)能力,高壁壘鑄就高盈利護城河,毛利率與凈利率水平較行業(yè)可比公司優(yōu)勢明顯。

今年以來,公司新簽訂單情況良好,隨著后續(xù) N型產(chǎn)能擴產(chǎn)放量,將帶動公司新型電池激光設(shè)備訂單快速落地。
截至 2022 年 9 月 30 日,公司合同負債 5.27 億元,相較年初的 4.48 億元,上升了 17.63%;公司存貨 7.14 億元,較年初的 6.65 億元,增加了7.37%。
今年上半年,公司取得約40GW XBC電池和40GW PERC電池訂單,預(yù)計全年P(guān)ERC訂單有望達到100GW,四季度 XBC 電池訂單或有新增;TOPCon 領(lǐng)域,公司激光摻雜 SE 設(shè)備在 5-6 家客戶處驗證,預(yù)計四季度將有量產(chǎn)訂單實現(xiàn);
HJT電池激光修復(fù)技術(shù)方面,公司原歐洲客戶今年有新增產(chǎn)能需求;激光轉(zhuǎn)印設(shè)備公司在三季V度末實現(xiàn)單機訂單,預(yù)計四季度有 GW 級訂單,明年在 PERC、TOPCon、HJT、IBC 線路上均有可能實現(xiàn)訂單。
基于上文對各類光伏電池激光設(shè)備空間測算,結(jié)合公司競爭力和市占率預(yù)判,2022-2024 年公司新簽訂單分別有望達到 22.5、29.7、41.1 億元。
由于部分訂單或在下一年確認收入,預(yù)計 2022-2024 年公司太陽能激光設(shè)備收入將分別達到 14.5、21.0、29.5 億元,其中激光轉(zhuǎn)印收入占比較大。由于新技術(shù)導(dǎo)入市場享迭代紅利,業(yè)務(wù)毛利率略有提升。


4.3 盈利預(yù)測與估值分析
光伏需求持續(xù)旺盛,全球裝機量有望保持高增,N 型和鈣鈦礦電池等新一代光伏技術(shù)變革加快,單GW 光伏激光設(shè)備價值量將實現(xiàn)提升,激光設(shè)備空間進一步打開。
公司為光伏激光設(shè)備龍頭,有望在 N 型時代延續(xù)主導(dǎo)優(yōu)勢,隨著全新激光技術(shù)導(dǎo)入市場,產(chǎn)品毛利率亦有望得到提升。
2022 年四季度和 2023 年,N 型電池擴產(chǎn)與設(shè)備招標提速,有望為公司激光設(shè)備帶來 訂單催化,促進公司業(yè)績持續(xù)增長。
此外,公司大力布局消費電子、新型顯示、半導(dǎo)體等領(lǐng)域,預(yù)計 2023 年后非光伏行業(yè)產(chǎn)品將逐步確認收入。
整體來看,預(yù)計公司 2022-2024 年營業(yè)收入有望達到 15.96、23.05、32.03 億元。其中太陽能電池 激光設(shè)備收入分別達到 14.5、21.0、29.5 億元,毛利率隨技術(shù)迭代略有提升;配件維修及技術(shù)服務(wù)持續(xù)增長,2022-2024 年營收增速約為 60%、30%、20%,毛利率在 70%左右;電子消費等非光伏行業(yè)板塊有望于 2023 年逐步確認收入,后續(xù) 增長勢頭有望加速。
預(yù)計 2022-2024 年公司歸母凈利潤為 4.97、7.06、9.95 億元,對應(yīng) 11 月 9 日收盤價的PE 分別為 57.2、 40.3、28.6 倍。
估值方面采用相對估值法,以邁為股份、捷佳偉創(chuàng)、大族激光、海目星、金辰股份等設(shè)備企業(yè)作為可比對象,公司 2022 年估值水平略低于可比公司平均值;考慮光伏激光設(shè)備應(yīng)用的快速放量及公司在此細分的龍頭地位,公司有望獲得相對更高的 估值水平。
光伏需求旺盛疊加 N 型技術(shù)迭代加速,光伏激光設(shè)備空間將進一步打開。公司是光伏激光設(shè)備龍頭,訂單有望持續(xù)擴充。



五、風(fēng)險提示
1、光伏產(chǎn)業(yè)鏈價格高位運行,國際貿(mào)易政策時有變動,存在下游裝機需求不及預(yù)期的風(fēng)險。
2、太陽能電池技術(shù)更新?lián)Q代較快,N 型電池降本增效進度或不及預(yù)期,若新型電池終端銷售溢價不及預(yù)期,存在擴產(chǎn)力度減弱等風(fēng)險,太陽能電池激光設(shè)備采購或受影響。
3、公司根據(jù)光伏電池對激光加工工藝的潛在需求,前瞻性地開展了新產(chǎn)品的研發(fā)試制,但新技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)成功后存在不達到預(yù)期經(jīng)濟效益的風(fēng)險。
4、公司的主要原材料光學(xué)部件的國際采購占比較大,若供應(yīng)商不能滿足公司所要求的技術(shù)、產(chǎn)能,或因進出口政策發(fā)生變動導(dǎo)致原材料采購受限的情況,或?qū)镜纳a(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生不利影響。
5、近兩年來業(yè)外新進者紛紛進入光伏領(lǐng)域,光伏激光設(shè)備領(lǐng)域存在競爭格局惡化的風(fēng)險。
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