新能源行业光伏组件技术系列报告之一：组件技术方兴未艾，谁能破茧成蝶 17页

'正文目录1.追溯历史：技术升级是增效降本的根本动力，组件技术方兴未艾42.立足现在：半片、多主栅不断普及，叠瓦、拼片蓄势待发62.1.半片技术进入成熟推广期，“半片+”时代来临62.2.多主栅（MBB）发展受阻，有待进一步验证82.3.多家企业布局叠瓦，量产条件初步成熟，专利技术是关键102.4.拼片技术显著提升组件封装效率143.展望未来：谁能破茧成蝶？174.投资建议18图表目录图1：光伏组件4图2：光伏产业链降成本之路梳理4图3：半片组件较整片发热量降低原理6图4：半片组件串联-并联结构设计6图5：半片组件市占率提升8图6：组件主栅技术的进展8图7：MBB和5BB功率比较9图8：12BB与5BB组件发电量对比（2018.2-2019.2）9图9：18BB双面与5BB组件发电量对比（2018.8-2019.2）9图10：12BB组件弱光发电表现10图11：18BB组件弱光发电表现10图12：常规光伏组件vs.叠瓦光伏组件10图13：叠瓦组件与常规组件受部分遮挡时损失功率差异11图15：叠瓦工艺流程12图16：叠瓦组件市占率预期不断提升14图17：外观对比-常规组件vs拼片组件15图18：扁平、圆形、三角焊带的光学性能对比15表1：SNEC展高功率组件粗略统计5表2：半片组件应用优势6表3：SNEC展半片技术成为标配，叠加新技术成为趋势7表4：MBB组件应用优势9表5：企业MBB产能统计10表6：传统焊带组件与叠瓦组件性能对比11表7：1GW叠瓦产线设备投资情况估计12表8：2018SNEC叠瓦组件展品12表9：叠瓦技术专利情况13 表10：国内部分厂家叠瓦技术专利情况13表11：拼片组件的应用优势15表12：部分企业拼片组件案例16表13：整片、半片、拼片组件的BOM成本对比16表14：主要技术技术原理及优势分析17表15：半片、多主栅、叠瓦、拼片组件情况对比17表16：关注标的简介（PETTM为2019/6/25日股价对应估值）18 1.追溯历史：技术升级是增效降本的根本动力，组件技术方兴未艾光伏组件往个性化发展是重要方向之一，现阶段提效降本是关键。展望未来，达到平价之后的户用市场，组件作为光伏发电的重要载体，我们认为光伏组件可以理解为一种具有消费属性的产品，追求个性化需求是重要发展方向之一，结合2019年snec展会上的见闻，我们看到部分基于户用光伏专门设计的叠加瓦片形式的组件，可以看出个性化需求存在的客观性。平价前夕，我们认为追求经济性仍是当前最根本的需求，提效降本仍是当前光伏发电最关键动力。图1：光伏组件普通组件户用光伏VS资料来源：回溯历史，光伏产业化技术发展迅速，硅料、硅片、电池片环节技术更新不断。具体来看，1）多晶硅料环节，冷氢化技术是把多晶硅生产过程中的副产物四氯化硅(SiCl4)转化为三氯氢硅(SiHCl3)的技术，其电耗包括物料供应、氢化反应系统、冷凝分离系统和精馏系统的电力消耗，即通过循环利用副产品制造生产原料，大幅降低工艺能耗及成本；各企业在物料供应环节使用不同的加热方式，如电加热、蒸汽加热、天然气加热等，因此各企业冷氢化电耗存在差异。2018年，行业冷氢化平均电耗在5.7kWh/kg-si左右，同比下降27%，到2025冷氢化技术年有望下降至4.8kWh/kg-si以下。2）硅片环节，金刚线替代砂浆线降低单片成本，长晶设备迭代以及RCZ技术的成本降低单位长晶成本；中国光伏行业协会最新统计数据显示，2018年单晶炉单炉投料量为950kg，较2017年的530kg提升80%，较早期200-300kg投料量提升3-4倍，未来随着热场的增大以及连续拉棒技术的提升等催化因素，投料量将逐年增大，预计到2020年可达到1100kg；另外得益于机器的改进，单炉出棒数也由1根增加至3-5根。设备的改进降低单晶长晶成本，为单晶的发展带来机会。3）电池片环节，PERC技术降低光电损失，多主栅技术提升电池片有效发电面积，降低银浆成本；PERC、SE、topcon、HJT等高效电池工艺逐步推进。图2：光伏产业链降成本之路梳理 资料来源：新技术降本提效，组件环节技术更新方兴未艾。光伏产业的技术革新正处于前所未有的高速发展阶段。此前，硅料、硅片、电池片环节均已经历较多的技术升级。从目前来看，半片、多组栅技术因减少遮挡损失等优势逐步成为主流；而随着电池片价格的大幅下降，组件技术日趋多元化，无缝焊接技术、拼片技术、叠瓦等基于提高单位面积电池片面积的技术应运而生。另外从本次SNEC展会来看，高功率组件统计数据显示，很多采用半片、MBB、叠瓦、拼片等技术，或者多种技术叠加提升组件瓦数，如南京日托以MWT搭配半片来达到420W，阿特斯等采用多主栅加半片组合技术，中来采用多组栅、半片搭配拼片技术达到460W组件功率。表1：SNEC展高功率组件粗略统计厂商搭配电池片组件瓦数电池片数电池片尺寸组件技术备注SunPowerMonoPERC41072-layout158.75ShingledIBC41560161.75--阿特斯MonoPERC43572-layout-ShingledCast-Mono43072166MBB(9)+HCBifacial爱康MonoPERC41072-layout-Shingled东方环晟MonoPERC435大版型158.75Shingled东方日升MonoPERC40072M2HCBifacialMonoPERC41072158.75MBB(9)+HC国电/黄河水电N-TOPCon43578157.35MBB(7)+HC+拼片Bifacial三角焊带韩华QCellsMonoPERC40072M2MBB(6)+HC+拼片Bifacial横店东磁MonoPERC43578158.75MBB(7)+HC+拼片三角焊带锦州阳光MonoPERC40072158.75HC晋能HJT45072M2MBB(12)BifacialMonoPERC41272157.75MBB(12)晶澳MonoPERC43078158.75MBB(9)+HC晶科N-TOPCon42572158.75MBB(9)+HCBifacial透明背板MonoPERC41572158.75HCBifacial透明背板隆基MonoPERC42572166HCBifacial南京日托MonoPERC42072-MWT+HC尚德MonoPERC43073-layoutM2ShingledMonoPERC44078158.75HC天合MonoPERC44077-layout158.75MBB(9)+HC+拼片N-TOPCon42572158.75MBB(9)+HCMonoPERC44072-layout158.75MBB(9)+HC+叠焊MonoPERC41572158.75MBB(9)+HCBifacialMonoPERC41072158.75MBB(10)+HCBifacialMonoPERC41572158.75MBB(11)+HCBifacial通威MonoPERC42074-layoutM2ShingledMonoPERC43075-layout158.75ShingledMonoPERC44076-layout-ShingledBifacial协鑫集成Cast-Mono45072-layout-ShingledBifacialMonoPERC40572158.75HCMonoPERC42072166MBB(12) 昱辉MonoPERC43578158.75MBB(7)+HC+拼片三角焊带正泰MonoPERC44072-layout158.75ShingledCast-Mono40572158.75MBB(9)+HC中节能MonoPERC42072-layoutM2ShingledMonoPERC41572158.75MBB(12)+HC中来N-TOPCon46078158.75MBB(7)+HC+拼片Bifacial三角焊带N-TOPCon41072157.35MBB(12)Bifacial资料来源：SNEC展，PVinfolink，1.立足现在：半片、多主栅不断普及，叠瓦、拼片蓄势待发1.1.半片技术进入成熟推广期，“半片+”时代来临半片电池技术使用激光切割的方法，沿垂直于电池主栅线的方向，将标准规格的电池片切为相等的两个半片，进而将半片电池进行连接的技术方案。常规光伏电池片产生的电流在8.5-9.5A之间，而半片电池的电流为整片的一半，约为4.25-4.75A，因此在工作过程中，半片电池的发热量仅为全片的1/4（Ploss=1/4*I2R），从而能够减少因组件工作温度升高带来的发电量损失。根据对户外半片组件实际发电量的监控，其发电功率较常规组件能够提升3-4%，以60片组件为例约提升发电功率5-10W。常规组件通常采用串联结构，半片电池由于切片后电压不变、电流减半，如采用常规串联结构设计，组件电压将是常规组件的2倍，从而增加系统成本和运行安全风险。因此，为保证与常规组件整体输出的电压电流一致，半片组件一般会采用先串联、后并联的结构设计。图3：半片组件较整片发热量降低原理图4：半片组件串联-并联结构设计资料来源：索比光伏网，资料来源：索比光伏网，基于上述技术方案，半片组件在封装效率、降低发热量，减少温升损失、减少遮挡损失、降低热斑效应危害等方面的性能较常规组件更优。表2：半片组件应用优势比较优势具体说明封装效率提升利用低电流的特点封装损失降为0.1-0.3%，较常规组件提升CTM1%以上，全年发电量提升约2-3%降低发热量，减少温升损失半片组件功率温度系数可降至0.4%/℃以下，较常规组件低1-2°C，发电量可提升约1%减少遮挡损失，降低热斑效应危害由于半片组件的串联-并联设计，可以更好的避免遮挡带来的功率损失，同时也显著降低产生热斑效应的风险，提高组件的使用寿命资料来源： 光伏4.0时代，半片成为标配，“半片+”时代来临。根据SNEC展会组件产品来看，阿特斯、东方日升、晶科、晶澳、隆基等主流厂商推出的产品大多数都有半片技术产品，半片已经成为标配，同时为丰富产品类型，半片叠加MBB、拼片等技术也成为主流，例如韩华、阿特斯、东方日升、正泰等均有MBB+HC产品面世，同时韩华、晶澳、晶科等企业通过MBB+HC+拼片三层技术叠加生产高效组件。表3：SNEC展半片技术成为标配，叠加新技术成为趋势厂商搭配电池片瓦数电池片数电池片尺寸组件技术备注阿特斯Cast-Mono43072166MBB(9)+HCBifacial东方日升MonoPERC40072158.75HCBifacialHJT43072158.75HCMonoPERC41572158.75HCMonoPERC41072158.75MBB(9)+HC国电/黄河水电MonoPERC41078158.75MBB(7)+HC+拼片三角焊带IBC42572158.75HC透明背板N-TOPCon43578157.35MBB(7)+HC+拼片Bifacial三角焊带MonoPERC40572158.75HC韩华QCellsMonoPERC40072158.75MBB(6)+HC+拼片Bifacial航天MonoPERC41572158.75MBB(12)+HCMonoPERC40572158.75HC反光贴膜横店东磁MonoPERC43578158.75MBB(7)+HC+拼片三角焊带MonoPERC40572158.75HC江西瑞安MonoPERC41072158.75MBB(9)+HC锦州阳光MonoPERC40072158.75HC晶澳MonoPERC43078158.75MBB(9)+HC晶科N-TOPCon42572158.75MBB(9)+HCBifacial透明背板MonoPERC41572158.75HCBifacial透明背板钧石HUT+backcontact48078-HC隆基MonoPERC42572166HCBifacial南京日托MonoPERC42072-MWT+HC南通美能得MonoPERC41072-HC宁波尤利卡MonoPERC41072-MBB(12)+HC+拼片赛拉弗MonoPERC40572158.75HC尚德MonoPERC44078158.75HC天合MonoPERC44077-layout158.75MBB(9)+HC+拼片N-TOPCon42572158.75MBB(9)+HCMonoPERC44072-layout158.75MBB(9)+HC+叠焊MonoPERC41572158.75MBB(9)+HCBifacialMonoPERC41072158.75MBB(10)+HCBifacialMonoPERC41572158.75MBB(11)+HCBifacial协鑫集成MonoPERC40572158.75HC亿晶MonoPERC40072-HCBifacialMonoPERC40572158.75HC昱辉MonoPERC43578158.75MBB(7)+HC+拼片三角焊带MonoPERC40072158.75HC 正泰MonoPERC41572158.75MBB(9)+HCCast-Mono40572158.75MBB(9)+HC中建材MonoPERC44578158.75MBB(7)+HC+拼片三角焊带中节能MonoPERC41572158.75MBB(12)+HC中来N-TOPCon46078158.75MBB(7)+HC+拼片Bifacial三角焊带资料来源：SNEC展会，PVinfolink，图5：半片组件市占率提升100%80%60%40%20%0%2018年2019年2020年2021年2023年2025年资料来源：《中国光伏产业发展路线图（2018）》，浙商证券研究所半片市占率持续提升，2025年有望超过全面组件。统计数据显示，目前组件市场仍以全片为主，由于半片或更小片的电池片组件功率封装损失更小，另根据调研了解，每GW组件改半片成本1000万左右，投资成本相对较少，以隆基为代表的企业组件产线已陆续改为半片产线，未来半片及更小尺寸电池片应用市场份额将大幅上升，根据《中国光伏产业发展路线图（2018）》预测，预计2019年国内组件出货量中，半片组件的市占率将提升至约16.7%，到2025年，半片电池组件市占率将达到42.5%，首次超过全片比例。根据目前了解的信息来看，半片组件进度有可能加快，超过全片有望提前到来。叠瓦半片全片1.1.多主栅（MBB）发展受阻，有待进一步验证在不影响电池遮光面积及串联工艺的前提下，提高主栅数目有利于减少电池功率损失，提高电池应力分布的均匀性以降低碎片率，提高导电性，同时降低银浆使用量。早先的光伏组件以二主栅（2BB）为主，后随技术不断发展，组件的主栅数逐步增加，至2015年组件市场已发展至以五主栅（5BB）为主，目前市场主流产品仍为5BB组件。下一阶段，MBB技术和5BB技术谁将成为主流有待时间和技术验证。图6：组件主栅技术的进展7BB9BB12BB18BBVS2017年5BB约2015年部分大厂商开始出由4BB逐步切换成多主栅电池片5BB电池，5BB仍为2013年目前市场的主流逐步切换成4BB电池2010年厂家逐渐切入早期3BB电池电池片以2BB为主早期20102013201520172018-2019资料来源： 理论上分析，MBB主要通过降低电阻损失、减少遮光面积、提升焊带光学利用率、减少隐裂、碎片功率损失等方面提升效率。根据各家企业发布的数据，MBB组件的输出功率较常规组件提升5-10W左右、电池银浆耗用量降低约15%。表4：MBB组件应用优势比较优势具体说明应用效果降低电阻损失缩短电池电流搜集路径50%以上，降低横向电阻损失，封装后组件铜导线的传输通道相应增加50%左右，组件电阻降低10-15%1）MBB组件较常规组件功率提升约5-10W；2）MBB电池银浆耗用量降低约15%；3）MBB组件机械性能较常规电池有所提升。减少遮光面积普遍采用更细更窄的主栅设计，可减少3%遮光面积，同时降低约15%银浆耗用量提升焊带光学利用率采用圆形焊带，能够将焊带上方摄入光线经玻璃二次反射进行有效吸收利用，光学利用率较常规的平焊带提升约30-40%减少隐裂、碎片功率损失栅线密度大、间隔小，能够有效对抗电池片隐裂、碎片带来的功率损失；焊带分布也更均匀，能够分散电池片封装应力，提升组件机械性能资料来源：能见，图7：MBB和5BB功率比较资料来源：中科院电工所，根据最新的实证数据来看，多组栅因弱光性等因素发电量低于5BB。根据光伏们发布的实证数据分析，由于多主栅组件低串阻导致的弱光性能差，不管是12BB组件，或是18BB组件，辐照强度越低，其发电表现越差。另外加上IAM(Incideneanglemodifier)性能有所下降，其在户外实证中表现出低辐照性能的明显下降，辐照越低相对于5BB组件的发电表现越差，从测试结果看多主栅组件平均发电量比5BB组件会有2%左右的下降。图8：12BB与5BB组件发电量对比（2018.2-2019.2）图9：18BB双面与5BB组件发电量对比（2018.8-2019.2）5BB12BB发电损失5BB双面18BB双面发电损失5.00%4.0-1%3.0-2%2.01.0-3%0.0-4%5.00%4.0-1%-2%3.0-3%2.0-4%1.0-5%0.0-6%18.818.918.1018.1118.1219.119.2资料来源：《多主栅组件发电能力分析与实证》，资料来源：《多主栅组件发电能力分析与实证》， 图10：12BB组件弱光发电表现图11：18BB组件弱光发电表现5BB12BB发电损失3000%250-1%200-2%150100-3%50-4%0-5%辐射强度5BB18BB发电损失1402%1200%10080-2%60-4%40-6%200-8%资料来源：《多主栅组件发电能力分析与实证》，资料来源：《多主栅组件发电能力分析与实证》，发电量kwh/kwpMBB能否取代5BB有待进一步验证。根据我们的粗略统计，目前MBB产能合计大约不到3GW，距离大规模量产还有待进一步扩产。另外，如上文所述，从电站端的角度来看，多主栅技术在组件功率上的增益无法在组件的发电量上得到体现，MBB技术的大规模量产可能受到阻碍。考虑到MBB可以通过降低电阻损失、减少遮光面积、提升焊带光学利用率、减少隐裂、碎片功率损失等方面提升效率，其优势明显，我们认为未来MBB的研究不会停止，关于MBB产品弱光性弱点有待继续投入研发进一步克服。表5：企业MBB产能统计企业技术产能统计协鑫500MW-MBB组件截至2018年8月MBB产能达到1GW天和光能12BB多主栅高效组件技术到2017年10月底，总共有30MW的MBB组件产出无锡先导半片和多主栅MBB截至2017年11月产能500MW正信光电蓝鲸12栅高效多晶组件截至2017年1月产能达GW级腾晖光伏MIPRO截至2016年11月产能100MW资料来源：公开网络，1.1.多家企业布局叠瓦，量产条件初步成熟，专利技术是关键常规组件采用金属焊带连接电池片，焊带会对电池片产生光学遮挡，且电池片之间通常留有2-3mm的连接间隙，组件发电效率较低。叠瓦组件技术则与此不同，其工艺为将常规电池片切为4-5小片，通过专用导电胶将相邻小片粘连以实现串接，如此可以消除电池片之间的间隙以及焊带遮挡，提高光伏组件的封装效率。图12：常规光伏组件vs.叠瓦光伏组件资料来源：赛拉弗光伏能源， 据光伏材料与技术国家重点实验室数据，叠瓦组件较常规组件效率能够提升约1.86%，提升主要来自于以下几个方面：1）降低电池片空隙面积，能够提升组件效率约1.09%；2）消除焊带光学遮挡，能够提升组件效率约0.28%；3）减少焊带热功率损失，能够提升组件效率约0.37%。除发电效率增加外，叠瓦组件还具有以下几方面优势：1）消除焊带的设计，可以减少金属受腐蚀导致效率衰减、可靠性降低的情况，增加全生命周期内组件发电量。2）叠瓦组件采用的导电胶连接为柔性连接，能够降低焊带刚性连接下热胀冷缩导致的电池片、焊带隐裂，从而提升组件的使用寿命和稳定性。以东方环晟叠瓦组件为例，其使用寿命可达30年，高于常规组件5年。基于此优势，叠瓦组件所采用硅片的厚度能够进一步降低20-40%，降低组件材料成本。3）传统组件的电池片电路设计以全串联为主，叠瓦组件多采用并联设计，在遇到阴影遮挡或热斑情况时，组串功率损失更低，发电量更高。图13：叠瓦组件与常规组件受部分遮挡时损失功率差异资料来源：信昌机器光伏，表6：传统焊带组件与叠瓦组件性能对比传统焊带组件叠瓦组件效率电池片受到焊带阴影遮挡，电池片间存在2-3mm连接间隙无焊带阴影遮挡，无电池片间隙，热功率损失减少，组件效率提升约1.86%，发电量提升约7-10%衰减金属焊带易受（水汽渗透、酸性物质释放）腐蚀，可导致组件衰减增加，可靠性降低的情况消除焊带设计，避免因焊带腐蚀造成效率及可靠性降低的隐患寿命电池片与焊带间刚性连接，长期运行易受热胀冷缩，产生电池片或焊带隐裂的情况采用导电胶柔性连接，能够有效避免电池片与焊带之间应力损坏的风险，使用寿命延长，并有望降低所用硅片厚度20-40%，从而降低成本运行以全串联设计为主，发生部分遮挡时，功率损失较多多采用并联设计，遇到遮挡或热斑情况时，阴影遮挡导致线性功率损失，不影响邻近电池正常通电，同时降低反向电流产生热斑效应的影响，内部损耗低资料来源：光伏材料与技术国家重点实验室，sunpower，叠瓦组件的核心工艺主要在于电池片的切割、上胶与叠连，其中包括3道工序：1）划片&裂片：一般采用激光划片机切割电池片，切割深度约为2/3，上胶工序之后再进行裂片；2）上胶：主要有点胶、喷胶、印刷3种上胶方式，其中印刷导电胶工艺比较适合量产，工艺设备为丝网印刷机，国内厂家中采用印刷导电胶工艺的代表包括东方环晟等；3）叠片：通过叠片焊接机将电池片小片沿导电胶叠放，同时进行高温固化，是叠瓦工艺的主要工序。除上述叠瓦核心工序以外，后道工序主要为汇流条焊接、层压等，与常规光伏组件基本一致。 图14：叠瓦工艺流程资料来源：据估计，1GW常规组件的设备投资金额约为8,000-10,000万元，叠瓦组件产线设备的单位投资金额目前还较高，1GW投资金额约为18,000万元，其中激光划片机、丝网印刷机、叠片焊接机3项核心工序设备分别占到2,000万元、2,000万元、6,000万元，3项合计占总投资金额比重的约56%。单项设备中叠片焊接机占投资比重最高，约33%。下一阶段，叠片焊接机等叠瓦核心设备有望进一步优化升级，单位投资有望降至当前水平的60%，1GW叠瓦组件产线的设备投资金额有望降至约13,000-14,000万元。表7：1GW叠瓦产线设备投资情况估计设备投资额（万元/GW）占比激光划片机2,00011%丝网印刷机2,00011%叠片焊接机6,00033%层压机2,00011%自动化产线及其他6,00033%合计18,000100%资料来源：在2018年SNEC国际光伏展会上，多家国内光伏厂商展出了叠瓦组件产品，其中东方环晟、赛拉弗、通威等已具备量产规模。从展品型号配置可以看到，叠瓦组件技术跟不同类型电池片均可兼容，其中包括：单晶PERC、多晶黑硅、常规单晶、N-PERT及HJT/HDT等，展出叠瓦组件较常规组件发电功率均有显著提升。表8：2018SNEC叠瓦组件展品序号厂商电池技术组件技术组件功率（W）1东方环晟单晶PERC叠瓦335（60版型）2赛拉弗单晶PERC双面双玻+叠瓦335（60版型）3晶澳太阳能单晶PERC叠瓦335（60版型）4阿特斯单晶PERC叠瓦335（60版型）5国电投西安太阳能单晶PERC双面双玻+叠瓦400（72版型）6东方日升黑硅叠瓦325（60版型）7天合光能单晶双玻+叠瓦310-330（60版型）8中来股份N-PERT双面双玻+叠瓦385-400（72版型）9通威股份HJT双面双玻+叠瓦435（72版型）10钧石能源HDT叠瓦345（60版型） 资料来源：亚化咨询，从全球范围来看，叠瓦组件专利的主要持有企业为SunPower、Solaria和伟创力。SunPower的专利最为全面，从电路、排版到外观设计各个环节都拥有专利，采用竖版排布、印刷导电胶的技术方案，在设计上较为优化；Solaria也具有较为完善的叠瓦专利体系，采用横版布局、导电胶点胶工艺，其专利曾于2015年授权给美国知名组件制造商SolarEdison，生产的组件叠瓦组件产品系列为ZEROWHITESPACE；伟创力（FlexInternationalLtd）为全球知名代工企业，也是叠瓦组件专利的持有者之一。据索比光伏网报道，目前SunPower、Solaria系的关于叠瓦排布、外观、联结方式等专利尚未到期，已到期失效的是日本信越的叠瓦设计专利，因此对于市面上的叠瓦组件企业来说，上叠瓦产能需要避开上述三家的专利技术。表9：叠瓦技术专利情况主要专利持有企业专利技术方案主要专利授权企业SunPower竖版排布、印刷导电胶工艺东方环晟Solaria横版排布、点胶工艺协鑫集成、赛拉弗FlexInternationalLtd--资料来源：索比光伏网，2015年7月23日，中环股份公告与Sunpower、东方电气及宜兴创业园合资设立东方环晟生产光伏组件；另据中环股份2018年11月30日公告，公司子公司东方环晟为SunPower在国内唯一的专利合作厂商，因此东方环晟为国内SunPower系叠瓦技术的代表企业，具有较完善的专利体系和较优化的叠瓦设计方案。Solaria曾于2015年将部分叠瓦专利授权给SunEdison，这部分专利随2017年4月3日保利协鑫能源成功并购SunEdison而进入协鑫系；另一方面，Solaria曾于2017年SNEC光伏展期间与协鑫集成、赛拉弗在叠瓦组件专利方面产生摩擦并达成和解，协鑫集成与赛拉弗由此获得Solaria授权。因此协鑫集成、赛拉弗为国内Solaria系叠瓦技术的代表企业，协鑫集成目前已获得Solaria在欧洲市场和澳洲市场的授权，有望成为国内第一个全球化叠瓦组件企业。表10：国内部分厂家叠瓦技术专利情况生产企业专利数量专利号专利名称授予日期SunPower系东方环晟4CN206524340U高效叠瓦组件2017/09/26CN109453944A高效叠瓦组件点胶管路及高效叠瓦组件点胶方法2019/03/12CN109501433A高效叠瓦组件刮刀及高效叠瓦组件上胶方法2019/03/22CN208637439U高效叠瓦组件的电池层及高效叠瓦组件2019/03/22Solaria系协鑫集成5CN106449885A光伏叠瓦组件的返修装置及其方法2017/02/22CN107195713A光伏叠瓦组件2017/09/22CN106449885B光伏叠瓦组件的返修装置及其方法2017/11/21CN206820003U光伏叠瓦组件2017/12/29CN107671923A叠瓦组件的拆卸方法及其装置2018/02/09赛拉弗8CN304426489S叠瓦光伏组件（横排）2017/12/26CN304472853S叠瓦光伏组件（竖排）2018/01/23CN207021271U一种叠瓦光伏组件电池片版面划分结构2018/02/16CN207021272U一种叠瓦光伏组件电池片版面划分结构2018/02/16CN207021268U一种叠瓦光伏组件2018/02/16CN108831945A一种无热斑叠瓦光伏组件结构2018/11/16CN109004050A一种无热斑叠瓦光伏组件2018/12/14CN208298792U一种叠瓦电池片空焊测试装置2018/12/28其他晶澳1CN108649087A一种太阳能电池组件及其制备方法2018/10/12隆基乐叶4CN107195719A叠瓦式太阳能光伏组件及生产设备2017/09/22 CN206878020U叠瓦式太阳能光伏组件及生产设备2018/01/12CN207624723U带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件2018/07/17CN207800614U一种叠瓦式太阳能光伏组件2018/08/31CN304776216S叠瓦光伏组件2018/08/17阿特斯3CN304811461S叠瓦光伏组件2018/09/11CN109580475A导电胶粘结力的测试方法2019/04/05东方日升1CN109301004A一种叠瓦光伏组件及制造方法2019/02/01通威股份1CN109888045A一种新型双面PERC叠瓦电池片及其制备方法2019.06.14CN207819836U一种防热斑叠瓦组件及其集成框架结构2018/09/04CN108809252A一种防热斑叠瓦组件及其集成框架结构和制作方法2018/11/13CN109119498A外观统一且高可靠性的太阳能电池组件及其制备方法2019/01/01江苏爱康7CN208352307U一种高透双玻叠瓦组件2019/01/08CN208352306U一种全屏光转换太阳能光伏组件及其贴膜工装2019/01/08CN109659381A一种叠瓦组件2019/04/19CN208797011U外观统一且高可靠性的太阳能电池组件2019/04/26资料来源：国家知识产权局，根据《中国光伏产业路线图（2018）》预测，叠瓦组件的行业渗透率未来将不断提升，2018-2019年初步实现国内量产，至2020年将占到国内全部组件出货量的8.8%。图15：叠瓦组件市占率预期不断提升100%80%60%40%20%0%0.80%3.80%80%13.80%19.50%23.80%2018年2019年2020年2021年2023年2025年叠瓦半片全片资料来源：《中国光伏产业发展路线图（2018）》，1.1.拼片技术显著提升组件封装效率拼片技术指在组件封装时将电池片进行无缝拼接，通过减少电池片间距，提升组件封装效率的技术。拼片组件采用独有的“三角焊带+柔性扁焊带”设计，在电池片的正面采用光线利用率较高的三角焊带、背面采用柔性扁平焊带，两种焊带通过柔性无缝互联技术实现电池片的无缝拼接。 图16：外观对比-常规组件vs拼片组件资料来源：瞩日科技，在当前所采用的光伏组件焊带连接方式中，扁平焊带连接稳定、电阻率低，是目前量产规模最大、应用最为成熟的焊带技术；圆形焊带主要应用于多主栅技术，由于扁平焊带上方的射入光基本被反射损失掉，圆形焊带上方的射入光则能够经过玻璃二次反射被电池片吸收利用，焊带区域的光学利用率较扁平焊带提升约30-40%；三角焊带可以利用几乎所有的垂直射入光和斜射光，同时三角形态牢固稳定，继承了扁平焊带连接稳固和接触电阻低的优点，并弥补了扁平焊带对射入光利用率低的缺点，预期对入射光的利用率可达99%以上，短路电流增加2-3%。图17：扁平、圆形、三角焊带的光学性能对比资料来源：瞩日科技，基于三角焊带技术的拼片技术方案，其优势包括封装效率高、入射光利用率高、适用于较薄的电池片等优势，对于降低系统成本具有一定的作用。从各家拼片组件案例来看，拼片叠加半片、MBB成为当前主流。表11：拼片组件的应用优势比较优势具体说明封装效率高利用传统组件设计中片与片之间的间隙，减少组件封装面积，组件转换效率提升约1.5%入射光利用率高三角焊带预期能够利用99%以上的入射光，较扁平焊带的短路电流增加2-3%，同时结构稳定，主栅焊接处的接触电阻较低更适用于薄片柔性焊带能够有效消弭与电池片连接处应力，降低产生隐裂和碎片的概率，更适合较薄的电池片成本降低组件高效封装能够降低组件的BOM成本和光伏系统的BOS成本，进而推动光伏系统建设成本的下降资料来源：瞩日科技， 表12：部分企业拼片组件案例厂商搭配电池片瓦数电池片数电池片尺寸组件技术备注横店东磁MonoPERC43578158.75MBB(7)+HC+拼片三角焊带国电/黄河水电MonoPERC41078M2MBB(7)+HC+拼片三角焊带昱辉MonoPERC43578158.75MBB(7)+HC+拼片三角焊带天合MonoPERC44077-layout158.75MBB(9)+HC+拼片韩华QCellsMonoPERC40072M2MBB(6)+HC+拼片Bifacial宁波尤利卡MonoPERC41072-MBB(12)+HC+拼片中来N-TOPCon46078158.75MBB(7)+HC+拼片Bifacial三角焊带中建材MonoPERC44578158.75MBB(7)+HC+拼片三角焊带国电/黄河水电N-TOPCon43578157.35MBB(7)+HC+拼片Bifacial三角焊带资料来源：SNEC展，PVinfolink，据瞩日科技在2019年SNEC展期间公布的数据，以21.90%效率的单晶PERC电池片为例，5BB整片组件功率为310W，BOM成本约为567.59元/块，折算单位BOM成本约为1.831元/W；以此为基准，5BB半片贴膜组件功率为320W，BOM成本约为578.79元/块，折算单位BOM成本可降低至1.809元/W；拼片组件一般叠加半片技术，如采用7BB拼片方案，功率335W，BOM成本588.84元/块，折算单位BOM成本可进一步降低至1.758元/W。基于上述数据分析，拼片技术通过提升组件封装效率，有望进一步降低组件BOM成本。表13：整片、半片、拼片组件的BOM成本对比类别项目整片5BB半片5BB贴膜拼片7BB功率W310/320/335/单晶perc电池21.90%603906039060405元/p6.56.56.75焊带kg/块0.2314.950.1912.350.14312.87元/kg656590反光膜元/块/0110/0汇流条kg/块0.0362.340.0664.290.0664.29元/kg656565接线盒元/套121121121玻璃面积1.62138.91.64739.531.63539.24元/m2242424背板元/m213.521.8813.522.2313.522.07EVA410克重7.512.169.512.351117.99410克重7.512.167.512.357.311.94边框元/套1650*99254.21650*99254.71658*99654.45BOM成本元/块567.59578.79588.84元/W1.8311.8091.758组件CTM/96.34%99.45%100.93%组件效率/18.94%19.25%20.29%资料来源：瞩日科技， 1.展望未来：谁能破茧成蝶？我们将半片、多主栅、叠瓦、拼片的技术性能效益和成熟度进行横向对比，其中叠瓦的组件形态较其他技术路线差异较大，拼片技术则多集成半片和多主栅技术，性能收益可看作多项技术的叠加。从性能收益的角度来看，半片、多主栅技术较常规技术方案改动较小，组件功率、衰减、寿命等方面的提升有限。叠瓦、拼片则性能提升较多，目前叠瓦量产规模相对较大，功率提升稍逊拼片。叠瓦组件消除了焊带、主栅设计，较现有光伏组件封装技术改动较大，其技术方案在功率提升、降低成本以及增加全生命周期发电量方面均能产生较显著的性能提升，较现有技术方案优势潜力显著。从技术方案成熟度的角度来看，半片技术由于技术难度较低，目前已形成较大产能规模，同时生产良率已达95%的较高水平。多主栅技术对细栅线精度要求较高，存在一定技术难度，目前生产良率在90-95%之间，部分厂家已形成产能。叠瓦技术目前尚处于量产的初步阶段，技术难度较高且专利纠纷尚存，目前生产良率约85%。拼片技术则尚未形成GW级的规模化量产，其工艺成熟度尚待验证。综合看来，叠瓦和平片虽然目前技术成熟度较低，但由于其在效率、成本、寿命、可靠性等方面的优势潜力较大，国内光伏厂商均对此积极布局。我们认为，所有新技术均围绕提效降本为最终方向，未来，哪种组件技术有望破茧成蝶，有待市场验证。回到最终目标，提效降本是当前光伏发电最关键动力，其中工艺成熟、规模化生产是降本最主要方式之一。表14：主要技术技术原理及优势分析名称原理优势拼片技术paving无缝互联，正面采用三角焊带，提高太阳光利用率提高太阳光利用率叠瓦Shingled硅料均价和长晶成本不断下降，叠瓦技术浪费更多电池片却提升封装效率；利用切片技术将栅线重新设计的电池片切割成小片，叠加排布，焊接制作成串，串并联排版后层压成组件。可放置多于常规组件13%以上的电池片采用无焊带设计，减少线损，大幅度提高输出功率。半片组件HC将标准规格电池片（156mmx156mm）激光均割成为两片(156x78mm)，对切后联接起来提高封装效率，减少遮挡损失和温升损失。多主栅Multi-busbar(MBB)缩短子栅长度，降低较低活性区域的遮荫面积和Ag的消耗降低隐裂断栅风险、NMOT和热斑风险、遮挡效应,焊带区域光学利用率由5%提升到40%以上，组件功率提升10w以上。资料来源：公开网络，表15：半片、多主栅、叠瓦、拼片组件情况对比半片多主栅叠瓦拼片瓦数提升＞5W＞5W~20W~25W现有产能18.5GW＞4GW＞3GW-国内产出状况已有较大量出货，持续爬坡受良率限制，产出较少出货以东方环晟为大宗工艺成熟度尚需验证，目前量产较少主要企业RECSolar阿特斯、晶科、晶澳、韩华等LG、长州产业阿特斯、天合Sunpower/东方环晟隆基、赛拉弗、通威、阿特斯中来股份优点易于量产、解决热斑问题外观变动较小、浆料用量减少有效发电面积增大、浆料用量减少、解决热斑问题封装效率高，保留焊条结构，电池片利用充分现况比较技术难度较容易有难度有难度有难度生产良率＞95%＜85%＜85%-设备投资较少较多较多，约2倍于普通组件-组件面积略增大略增大略增大略减小资料来源：PVInfolink， 1.投资建议光伏产业受市场需求、技术更新等因素的驱动，产业链规模将持续扩张。本轮光伏组件的产能迭代拉动组件设备市场的更替，同时光伏的市场的持续增加将使得包括新技术工艺、传统技术工艺在内的设备厂商均从中获益，相关企业业绩有望大幅增长。在细分领域中，我们优先重点关注捷佳伟创（300724.SZ）、迈为股份（300751.SZ）、金辰股份（603396.SH）、康跃科技（300391.SZ）、先导智能（300450.SZ）、晶盛机电（300316.SZ）等。表16：关注标的简介（PETTM为2019/6/25日股价对应估值）公司主要看点2018营收（百万元）2018净利润（百万元）PETTM市值（亿元）捷佳伟创300724公司是一家高速发展的光伏设备及绿色能源产业专用设备制造商，产品涵盖原生多晶硅料生产设备、硅片加工设备、晶体硅电池生产设备等;公司系国内领先的晶体硅太阳能电池生产设备制造商，主营PECVD设备、扩散炉、制绒设备、刻蚀设备、清洗设备、自动化配套设备等。1,49330626.390.8迈为股份300751公司是光伏行业全球领先的设备供应商及服务提供商,主营生产太阳能电池丝网印刷生产线成套设备。公司在国内太阳能电池丝网印刷设备领域已处于领先地位，与众多集团等建立了长期合作关系，打破了丝网印刷设备领域进口垄断的格局。78817135.164.2金辰股份603396公司是在全球范围内提供工业企业全自动化生产解决方案系统集成的供应商。公司提供的产品包括太阳能光伏组件自动化生产线成套装备、自动化生产单元设备、光伏电池片自动化装备、动力电池系统模组pack装配自动化产线等可以广泛应用在光伏产品制造、动力电池制造、半导体等领域。7568526.424.0康跃科技300391公司是一家集设计、研发、生产、销售涡轮增压器为一体的高新技术企业。2017年，公司收购羿珩科技100%股权，公司进入智能成套装备制造领域，羿珩科技是国内第一家专业研发生产太阳能电池组件封装设备的高新技术企业,主要设备是叠瓦用层压机，以及与层压机配套的光伏组件智能生产线，两者共同构成完整的具备自动传输、智能分析、检测及全程自动控制的光伏组件全流程智能化生产线，。88110222.927.0先导智能300450公司是全球新能源装备的龙头企业，涵盖锂电池装备、光伏装备、汽车智能产线等业务。公司专业从事高端自动化成套装备的研发设计、生产销售，为锂电池、光伏电池/组件、3C、薄膜电容器等节能环保及新能源产品的生产制造商提供高端全自动智能装备及解决方案。3,89074235.4267.6晶盛机电300316公司是一家高端半导体装备和LED衬底材料制造的高新技术企业。主营产品为全自动单晶生长炉、多晶铸锭炉、区熔炉、滚圆机、截断机、硅片抛光机、双面研磨机、叠片机、蓝宝石晶锭、蓝宝石晶片、LED灯具自动化生产线等。公司产品主要应用于太阳能光伏、集成电路、LED、工业4.0等具有较好市场前景的新兴产业。2,53658229.2168.5资料来源：Wind，'