深度报告 | 复盘PERC发展历程 推演设备未来图景

北极星太阳能光伏网讯:追本溯源，复盘十年PERC电池发展历程 PERC 电池技术最早起源于上世纪八十年代。“863”专项的启动，宣告我国PERC电池的产业化进程正式启动。而根据不同时期，PERC 电池的产能、出货量以及 渗透率，其产业化进程大致可分为三个阶段： 

第一阶段（2012-2014），PERC 电池处于技术验证阶段，以试验产能为主，增长迅速但总量较小，随着PERC电池成功量产，其商业化的可行性得以确认。此时， 电池的核心设备供应以国外厂商为主，产线投资成本较高。 

第二阶段（2015-2017），在“领跑者计划”的推动下，国内光伏产业链龙头迅速 跟进，加码 PERC 电池产能。虽然海外电池设备仍是市场主流，但是国产设备也 逐渐开始成熟。此时，PERC 电池的平均转换效率也从量产初期的 20.4%，提升 至 2017 年的 21.3%，随着电池的非硅成本得以有效降低，单片电池利润开始迅 速提升。 

第三阶段（2018-2019），高额利润驱动 PERC 电池产能实现爆发式增长。电池出 货量从 17.9GW 提升至 72GW，渗透率从15%提升至 63.5%，一跃成为市场的主 流产品。与此同时，凭借良好的产品性价比，国内设备企业获得下游客户的一致 认可，PERC 电池的核心设备最终实现进口替代。 

以PERC电池发展经验为本，予异质结电池设备投资以启示对于当前异质结电池设备投资，PERC电池发展历程给予了我们以下几点启示： 

1）当前各试水异质结的厂商均处于小规模生产阶段，虽然异质结电池实现规模化量产仍需一定时间，但是降本提效已经提上日程，并且具有较大空间。随着异质结电池的性价比逐步提升，产能扩张、设备需求井喷指日可待；

2）技术是异质结电池发展的核心竞争要素，技术实力雄厚的电池厂商更易突围。当前国内厂 商积极布局异质结电池，表现亮眼。随着累计投入日渐增加，量变形成质变，国 内电池片厂商有望在全球异质结领域占据重要地位；

3）相比PERC电池，国内外设备在异质结电池上的差距显著缩小，进口替代或将加速实现，看好掌握下游 优质客户资源的国内设备厂商。

4）参考PERC电池的扩产数据，异质结电池的扩产峰值或将达到 60GW，对应的设备的市场规模高达180-240亿元，设备市场规模空前广阔。

一、 前言：从异质结电池的产业化开始说起 

近年来，资本市场对于异质结电池项目的投资热情持续升温。根据 Wind 的统计信息，2019 年以来，包括爱康科技、东方日升、通威股份、山煤国际，中利集团在内的多家上市公司陆续发 布了与异质结电池相关的投资规划。参考当前单位产能的投资额，我们预计，上述各公司异质结 电池项目的投资规模有望突破 150 亿。

高涨的投资热情很大程度上源自于产业对于传统电池的性能焦虑。随着技术红利的逐渐消失， 当前 PERC 电池的效率已逼近理论转换效率天花板，进一步提升的空间有限，因此，为了进一步 提升电池效率，降低电池成本，寻找新一代的电池技术成为一众厂商的共同选择。此时，凭借出 色性能表现，异质结电池开始走进了大众的视野。

然而，相较于 PERC 电池发展的成熟，当前的异质结电池仍处于起步阶段，未来异质结电池 的工艺技术将如何演绎？其产业化路径该是怎样一幅景象？相关的电池项目的投资节奏又会呈 现出哪些规律？为了回答以上的这些问题，我们将通过历史案例的研究，寻找其中的答案。而作 为上一代的高效电池技术，PERC 电池与异质结电池存在着大量的相似之处。所以，在接下来内 容里，我们将对 PERC 电池过去十年的发展历程进行复盘，并希望以此作为切入点，进一步洞悉 异质结电池产业化的发展规律。

二、 追本溯源，复盘 PERC 电池十年发展历程 

（一）源起（1989-2012）：PERC 电池诞生于上世纪八十年代，2012 年“863”专项推动国内产业化进程 PERC 电池技术

最早起源于上世纪八十年代。PERC 全称为 Passivated Emitterand Rear Cell， 即钝化发射极及背局域接触电池，最早起源于上世纪八十年代。1989 年，澳洲新南威尔士大学的 马丁·格林教授的研究组在 Applied Physics Letter 上首次正式公布。通过光刻、蒸镀、热氧钝化、 电镀等新增工艺的加工，PERC 顺利完成了实验室制备，而根据当时反馈实验数据，PERC 电池 实验室的转换效率达到了 22.8%，远优于常规电池。与常规电池相比，PERC 电池最大区别在于 背面介质膜钝化。从电池结构的角度，PERC 电池与常规铝背场电池的结构是较为相似的，但两 者最大的区别在于，PERC 电池在背面进行了介质膜钝化，具备钝化叠层。这使得 PERC 电池能 在降低背表面复合速度的同时，提升背表面的光反射，提升了电池的转换效率。另外，由于增量 工艺流程的缘故，相比常规电池产线，PERC 电池需要新增沉积背面钝化叠层的设备。

常规电池转换效率瓶颈凸显，PERC 电池量产被再度提上日程。尽管上世纪八十年代，PERC 电池早已在实验室完成研发，但在随后的二十年里，PERC 电池产业化进程却一直处于停滞状态。 但随着常规的铝背场电池的转换效率逐步逼近 20%的效率天花板，传统的工艺改良已经无法 满足日益提升的效率需求。如果要进一步突破 20%的效率瓶颈，则需要采用更为先进的电池 技术。考虑到 PERC 技术对电池转换效率提升明显，工艺简单，成本低廉，且与当时电池生 产线高度兼容，因此，PERC 电池的量产被再度提上日程。 

“863”专项的启动，宣告我国 PERC 电池的产业化进程正式拉开帷幕。事实上，早在 2008 年，国内的电池企业已经陆续对 PERC 类电池产业化展开研究；然而，最具标志性的一幕发生在 2012 年。当年 7 月，由中电光伏牵头承担的 2012 年度国家 863 项目“效率 20%以上低成本晶体 硅电池产业化成套关键技术研究及示范生产线”子课题启动会议在南京正式召开，包括中电光伏、晶龙实业、西安银泰、河北工业大学、南京航空航天大学以及西北大学在内的企业以及科研院所 单位均出席了本次会议。本次会议对 PERC 电池的量产项目明确提出了两方面的要求：1）高效 率：PERC 电池的转换效率要在 20%以上；2）规模化生产：产线产量规模高于 35MW。“863” 专项的启动，宣告我国 PERC 电池的产业化进程正式拉开帷幕。