机械行业专题:从技术迭代看光伏激光加工设备行业前景

PERC、SE为当前光伏激光加工技术主要应用领域

    精密激光加工设备由软件和硬件两部分组成,硬件部分包括光学、机械、电控和气动等系统,其中,光学部件在设备原材料中占比接近50%左右,而激光器则是激光加工设备的核心部件。激光加工技术在太阳能电池生产中主要用于消融、切割、刻边、掺杂、打孔等工艺,目前,光伏激光加工技术主要应用于PERC、SE、MWT等电池片工艺以提高光电转换效率。PERC电池工艺在传统BSF电池产线基础上增加了氧化铝背面钝化和激光开槽两道工序,而PERC激光消融设备则是太阳能电池产线从传统技术向PERC产业化升级的重要设备。SE在与现有PERC产线兼容基础上可实现电池转换效率的提升,制备工艺流程相比单晶PERC而言增加了正面激光掺杂、背面印刷铝栅线的工序,在SE电池制备的工艺方法中,激光掺杂凭借产线兼容性强、提效明显、流程简单等优点已成为行业主流的选择性发射极制备方式。此外,激光加工技术也可应用于MWT电池、LID/R工艺、划片/裂片工艺以及激光扩硼工艺等。

    激光加工设备在PERC中占比约10%,潜在市场规模或超58亿元

    单晶PERC现已确立主流技术路线地位,未来两年PERC有望持续扩张,预计2019年PERC扩产规模或超40GW,且未来两年PERC电池市场占比有望持续提升。18年PERC+SE电池产线升级需求大幅增长,据EnergyTrend统计,现有PERC产能中,超过60%引进了SE工艺。结合隆基股份宁夏乐叶5GW高效单晶电池项目投资情况,PERC产线工艺主设备投资额约3.53亿元/GW,其中,激光掺杂设备、激光开槽设备各占约5%。同时,根据PVInfoLink数据,到2021年PERC电池产能或达126GW,PERC、SE高效太阳能电池工艺对应激光加工设备市场规模或超38亿元,加上MWT、LID/R、半片、叠瓦、扩硼等高效太阳能电池工艺,对应激光加工设备市场总量有望超过58亿元。

    新一代电池片、组件等技术迭代持续驱动激光加工设备需求

    行业技术趋势来看,具有更大效率提升空间的N型技术蓄势待发,其中Topcon和HIT有望脱颖而出成为主导技术路线,伴随技术升级,光伏激光加工设备仍将在下一代电池片技术中扮演重要角色。除电池片技术外,半片、叠瓦、拼片等组件技术也是未来效率提升的重要发展方向,利用激光可以实现电池片半片或多片的自动切割、裂片等,根据《中国光伏产业发展线路图(2018版)》预测,到2025年全片电池组件市占率将低于35%,半片和叠瓦组件市占率将超过65%,相关激光加工设备市场规模有望快速增长。

    风险提示:

    1、光伏电池技术变动风险;2、PERC产能扩张不及预期;3、光伏行业政策变动。