摘要：隨著全球范圍內(nèi)對可再生能源需求的顯著增長，特別是光伏發(fā)電市場的蓬勃擴展，TOPCon電池憑借其高效、穩(wěn)定的性能特點，迎來了前所未有的應(yīng)用機遇。據(jù)統(tǒng)計，2022年中國TOPCon電池的產(chǎn)能已突破100GW大關(guān)，其中晶科能源獨占鰲頭，貢獻(xiàn)了35GW的產(chǎn)能，天合光能則以8GW緊隨其后。步入2023年，TOPCon電池的產(chǎn)能更是實現(xiàn)了飛躍式增長，超過了400GW的里程碑，帶動市場規(guī)模攀升。2023年，中國TOPCon電池行業(yè)市場規(guī)模達(dá)570億元，同比增長201.42%。

一、定義及分類

TOPCon電池，全稱為Tunnel Oxide Passivated Contact，即隧穿氧化層鈍化接觸電池，是一種基于選擇性載流子原理的高效N型硅太陽能電池技術(shù)。TOPCon電池的核心特點是在電池背面制備一層超薄氧化硅和一層摻雜硅薄層，形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)，有效降低表面復(fù)合和金屬接觸復(fù)合，從而提升電池的開路電壓和短路電流，進而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。按照硅片類型的分類方式，TOPCon電池主要分為N型TOPCon電池和P型TOPCon電池兩種。

二、行業(yè)政策

中國政府高度重視光伏行業(yè)的發(fā)展，特別是在“雙碳”目標(biāo)的指引下，出臺了一系列政策以推動包括TOPCon電池在內(nèi)的光伏技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。2024年9月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《光伏產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2024版）》，規(guī)范晶體硅和薄膜光伏電池制造設(shè)備的要求；規(guī)范薄膜光伏電池所需材料的技術(shù)要求；規(guī)范電池及組件上用于收集載流子和傳輸電流的電極材料的技術(shù)要求；規(guī)范光伏電池和組件的測量要求；規(guī)范光伏電池的相關(guān)技術(shù)要求等。該政策將推動TOPCon電池技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化發(fā)展，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進光伏產(chǎn)業(yè)的融合與創(chuàng)新。同時，還將為TOPCon電池企業(yè)提供更加明確的市場導(dǎo)向和技術(shù)支持，助力企業(yè)在激烈的市場競爭中脫穎而出。

三、發(fā)展歷程

中國TOPCon電池行業(yè)發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段。2013年至2017年的技術(shù)雛形期，TOPCon技術(shù)概念最早由德國Fraunhofer研究所于2013年提出。2015年，F(xiàn)raunhofer研究所研發(fā)出效率達(dá)到25.1%的TOPCon電池。2017年，美國喬治亞理工學(xué)院對TOPCon電池的電性能模擬研究將其電池效率提高到了25.7%。

2018年至2020年的產(chǎn)品布局期，2018年，晶科能源在大面積商用硅片襯底上制備的N型TOPCon電池最高效率達(dá)到了24.19%。2019年，天合光能宣布其光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室所研發(fā)的高效N型單晶i-TOPCon太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)24.58%。

2021年至今的商業(yè)推廣期，2021年，隆基綠能在單晶硅片商業(yè)化尺寸TOPCon電池效率上首次突破25%，N型TOPCon轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了25.21%。2022年，晶科能源自主研發(fā)的182 N型高效單晶硅電池最高效率達(dá)到了25.7%，TOPCon電池開始啟動規(guī)?；瘧?yīng)用。2023年，晶科能源在182及以上尺寸大面積N型TOPCon電池實現(xiàn)26.4%的轉(zhuǎn)換效率。2024年2月，中環(huán)低碳（安徽）新能源科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的N型TOPCon電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá)26.31%。

四、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)壁壘

TOPCon電池技術(shù)具有較高的工藝復(fù)雜性，需要企業(yè)擁有深厚的技術(shù)積累和研發(fā)能力。例如，TOPCon電池生產(chǎn)過程中通常需要經(jīng)過多達(dá)11步工序，改變?nèi)我夤ば虻脑O(shè)備使用時長、反應(yīng)物濃度等參數(shù)都可能對電池性能產(chǎn)生不確定影響。此外，TOPCon電池技術(shù)路線多點開花、各具優(yōu)劣，目前用于生長高質(zhì)量重?fù)诫s多晶硅層的主流工藝為通過熱氧法生長約1.5-2nm的隧穿氧化層，而摻雜多晶硅層主要分為LPCVD、PECVD、PEALD及PVD四種技術(shù)路線。這些技術(shù)路線的選擇和優(yōu)化需要企業(yè)進行大量的實驗和生產(chǎn)實踐，積累經(jīng)驗。

2、成本控制壁壘

TOPCon電池的非硅成本較傳統(tǒng)PERC電池高，主要體現(xiàn)在銀漿消耗量增加、設(shè)備投資成本增加、能耗增加以及良率和耗材成本增加等方面。企業(yè)需要通過技術(shù)創(chuàng)新和工藝優(yōu)化來降低成本，例如通過使用SMBB、無主柵及激光轉(zhuǎn)印等技術(shù)降低銀漿消耗量，或者通過優(yōu)化設(shè)備和工藝來降低能耗和提高良率。此外，TOPCon電池的設(shè)備投資額較高，需要企業(yè)有足夠的資金實力和成本控制能力。

3、市場準(zhǔn)入壁壘

隨著國內(nèi)外市場對高效光伏產(chǎn)品的需求增加，TOPCon電池因其高效率而受到市場青睞。但同時，市場對光伏產(chǎn)品的性能、可靠性和成本效益要求也越來越高。企業(yè)需要獲得相關(guān)的市場認(rèn)證，如TüV、IEC等國際認(rèn)證，以證明其產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。此外，企業(yè)還需要建立穩(wěn)定的銷售渠道和客戶關(guān)系，以確保產(chǎn)品的市場接受度和競爭力。對于新進入者來說，建立品牌信譽和市場份額需要時間和大量的市場推廣投入。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

TOPCon電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要生產(chǎn)TOPCon電池所需的原材料和核心制備設(shè)備。原材料涉及高純多晶硅、單晶硅片、銀漿等，其中硅片是電池的基礎(chǔ)材料，對電池性能有直接影響。核心制備設(shè)備則包括清洗制絨設(shè)備、硼擴散設(shè)備、鍍膜設(shè)備（如LPCVD、PECVD）、刻蝕設(shè)備、絲網(wǎng)印刷機等，這些設(shè)備用于制造過程中的不同階段，對電池的最終性能和質(zhì)量起到關(guān)鍵作用。產(chǎn)業(yè)鏈中游是TOPCon電池的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游主要涉及TOPCon電池的應(yīng)用領(lǐng)域，包括集中式光伏電站、分布式光伏電站、光熱電站等。

TOPCon電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

單晶硅片

隆基綠能科技股份有限公司

TCL中環(huán)新能源科技股份有限公司

晶科能源股份有限公司

北京京運通科技股份有限公司

硼擴散設(shè)備

深圳市捷佳偉創(chuàng)新能源裝備股份有限公司

湖南紅太陽光電科技有限公司

深圳市大族光伏裝備有限公司

拉普拉斯新能源科技股份有限公司

鍍膜設(shè)備

湖北京山輕工機械股份有限公司

深圳市捷佳偉創(chuàng)新能源裝備股份有限公司

蘇州邁為科技股份有限公司

拉普拉斯新能源科技股份有限公司

刻蝕設(shè)備

北方華創(chuàng)科技集團股份有限公司

中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)股份有限公司

美國應(yīng)用材料公司

泛林半導(dǎo)體公司

上游

晶科能源股份有限公司

隆基綠能科技股份有限公司

天合光能股份有限公司

晶澳太陽能科技股份有限公司

中游

集中式光伏電站

分布式光伏電站

光熱電站

下游

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）晶科能源股份有限公司

晶科能源股份有限公司是全球光伏行業(yè)的龍頭企業(yè)之一，形成了硅片、電池、組件垂直一體化的發(fā)展布局。2024年上半年，公司已實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)的N型電池產(chǎn)能超過75GW，N型TOPCon電池大規(guī)模量產(chǎn)平均測試效率已超26.1%，良率保持在98%以上，電池入庫效率、非硅成本和新技術(shù)導(dǎo)入節(jié)奏保持行業(yè)領(lǐng)先；182mm72版型N型TOPCon組件量產(chǎn)平均功率超595W。公司上半年出貨量中N型組件占比超過80%，總出貨量及N型產(chǎn)品出貨量繼續(xù)保持行業(yè)第一。同時，公司也在積極布局面向未來的中長期技術(shù)提效方案，其中公司基于N型TOPCon的鈣鈦礦疊層電池研發(fā)取得重大突破，經(jīng)中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所檢測，其轉(zhuǎn)化效率達(dá)到33.24%，大幅提升了公司之前保持的同類疊層電池最高轉(zhuǎn)換效率，進一步拓展了N型TOPCon向下一代電池技術(shù)升級空間。2024年上半年，晶科能源營業(yè)收入為473億元，同比下降11.88%；歸母凈利潤為12億元，同比下降68.77%。由于光伏價格下跌，帶動公司業(yè)績承壓，如今N型組件價格再度下跌，晶科能源三季度業(yè)績或許不太樂觀。

（2）天合光能股份有限公司

天合光能股份有限公司是全球領(lǐng)先的光伏智慧能源整體解決方案提供商，業(yè)務(wù)覆蓋光伏產(chǎn)品、光伏系統(tǒng)、智慧能源三大板塊。天合光能的TOPCon研發(fā)始于2015年，當(dāng)時公司率先在國內(nèi)開展TOPCon研究并形成首個專利。2023年5月，天合光能發(fā)布了新一代N型i-TOPCon先進技術(shù)，該技術(shù)使電池量產(chǎn)效率達(dá)到26%，組件量產(chǎn)功率高達(dá)700W。2024年4月，天合光能宣布其210+N型i-TOPCon光伏組件最高輸出功率達(dá)到740.6W，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。2024年上半年，天合光能營業(yè)收入為430億元，同比下降12.99%；歸母凈利潤為5億元，同比下降85.14%。隨著光伏產(chǎn)業(yè)鏈上中下游各環(huán)節(jié)的市場價格跌跌不休，公司組件業(yè)務(wù)的盈利能力受到嚴(yán)重沖擊。特別是N型TOPCon組件的市場價格繼續(xù)承壓下行，已跌至最低0.78元/瓦，P型組件價格更低。這種價格戰(zhàn)直接影響公司的業(yè)績。

六、行業(yè)現(xiàn)狀

隨著全球范圍內(nèi)對可再生能源需求的顯著增長，特別是光伏發(fā)電市場的蓬勃擴展，TOPCon電池憑借其高效、穩(wěn)定的性能特點，迎來了前所未有的應(yīng)用機遇。據(jù)統(tǒng)計，2022年中國TOPCon電池的產(chǎn)能已突破100GW大關(guān)，其中晶科能源獨占鰲頭，貢獻(xiàn)了35GW的產(chǎn)能，天合光能則以8GW緊隨其后。步入2023年，TOPCon電池的產(chǎn)能更是實現(xiàn)了飛躍式增長，超過了400GW的里程碑，帶動市場規(guī)模攀升。2023年，中國TOPCon電池行業(yè)市場規(guī)模達(dá)570億元，同比增長201.42%。

七、發(fā)展因素

1、機遇

（1）技術(shù)創(chuàng)新帶來的效率提升

TOPCon電池技術(shù)具有顯著的效率優(yōu)勢，目前量產(chǎn)效率已超過25%，并且理論上的效率極限高達(dá)28.7%。隨著技術(shù)的持續(xù)進步，如激光輔助燒結(jié)技術(shù)、正背面的Poly-finger技術(shù)、新型金屬化技術(shù)、隧穿勢壘再構(gòu)技術(shù)等的應(yīng)用，TOPCon電池的轉(zhuǎn)換效率有望進一步提升。此外，TOPCon技術(shù)是一個平臺化的技術(shù)，未來可以與鈣鈦礦等其他技術(shù)結(jié)合，發(fā)展出新型高效電池技術(shù)，應(yīng)用于更細(xì)分的光伏市場。

（2）政策支持為行業(yè)發(fā)展提供保障

中國政府高度重視清潔能源的發(fā)展，出臺了一系列政策支持光伏行業(yè)，特別是高效電池技術(shù)的發(fā)展。例如，國家發(fā)展改革委等五部門發(fā)布的《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》中提到推動TOPCon技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。這些政策不僅為TOPCon電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供了政策支持，也為行業(yè)的長期發(fā)展提供了穩(wěn)定的市場預(yù)期。

（3）市場需求的持續(xù)增長

隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮脑鲩L，特別是“雙碳”目標(biāo)的提出，光伏市場的需求持續(xù)擴大。TOPCon電池因其高效率和低衰減特性，受到市場的廣泛歡迎。預(yù)計未來幾年，全球光伏市場需求將保持持續(xù)增長，年增長幅度約10%-15%。這種市場需求的增長為TOPCon電池的產(chǎn)能落地和產(chǎn)業(yè)化提供了廣闊的市場空間。

2、挑戰(zhàn)

（1）技術(shù)迭代與研發(fā)投入壓力

TOPCon電池技術(shù)雖然具有諸多優(yōu)勢，但技術(shù)迭代速度較快，要求企業(yè)不斷投入研發(fā)以保持競爭力。然而，研發(fā)投入需要巨額資金，且存在研發(fā)失敗的風(fēng)險，這對企業(yè)的財務(wù)實力和風(fēng)險管理能力提出了較高要求。此外，隨著技術(shù)的不斷進步，舊有技術(shù)和設(shè)備可能迅速過時，企業(yè)需要不斷更新生產(chǎn)線和工藝，以適應(yīng)市場需求和技術(shù)變革。

（2）市場競爭加劇與市場份額爭奪

隨著TOPCon技術(shù)的逐漸成熟和市場的擴大，越來越多的企業(yè)開始布局TOPCon電池領(lǐng)域，市場競爭日趨激烈。企業(yè)需要不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高效率，以保持市場競爭力。此外，隨著國內(nèi)外光伏市場的不斷發(fā)展，TOPCon電池企業(yè)還需要面對國際貿(mào)易環(huán)境的不確定性，如關(guān)稅、貿(mào)易壁壘等，這些都對企業(yè)的市場準(zhǔn)入和國際化發(fā)展構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

（3）產(chǎn)業(yè)鏈整合與供應(yīng)鏈穩(wěn)定性

TOPCon電池產(chǎn)業(yè)鏈涉及多個環(huán)節(jié)，包括原材料供應(yīng)、設(shè)備制造、電池生產(chǎn)等。企業(yè)需要與上下游企業(yè)緊密合作，確保供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和可靠性。然而，供應(yīng)鏈中的任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能影響電池的生產(chǎn)和交付。此外，原材料價格波動、設(shè)備供應(yīng)緊張等因素也可能對電池的生產(chǎn)成本和質(zhì)量造成影響。

八、競爭格局

根據(jù)各企業(yè)2023年TOPCon電池產(chǎn)能規(guī)劃、電池量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率以及2023年累計專利數(shù)量進行劃分，第一梯隊的企業(yè)有晶科能源、晶澳科技、鈞達(dá)股份和天合光能，產(chǎn)能規(guī)劃均超40GW。第二梯隊的企業(yè)為阿特斯、通威股份、隆基綠能、一道新能、英發(fā)德耀等；第三梯隊有中來股份、億晶光電等，產(chǎn)能規(guī)劃較小，但電池轉(zhuǎn)換效率可觀。

九、發(fā)展趨勢

1、技術(shù)創(chuàng)新與效率提升

TOPCon電池技術(shù)正處于快速發(fā)展階段，各大企業(yè)都在積極推動技術(shù)革新以提升電池的轉(zhuǎn)換效率。例如，一道新能的TOPCon技術(shù)已經(jīng)升級至4.0 Plus版本，實現(xiàn)了全面量產(chǎn)，電池量產(chǎn)效率提升至26.6%，并有潛力邁向27%的新高度。隨著技術(shù)的不斷進步，包括鈍化材料、電池結(jié)構(gòu)和技術(shù)方法的創(chuàng)新，TOPCon電池的轉(zhuǎn)換效率有望持續(xù)提升，進一步鞏固其在光伏市場中的競爭力。

2、產(chǎn)能擴張與市場布局

中國TOPCon電池產(chǎn)能正在快速擴張。2022年產(chǎn)能已超過100GW，并預(yù)計在2024年底將達(dá)到514.6GW。隨著產(chǎn)能的增加，企業(yè)需要在全球范圍內(nèi)尋找合作伙伴和市場機會。例如，一道新能與多家央企、外企建立了合作關(guān)系，以滿足市場對高效光伏產(chǎn)品的需求。此外，企業(yè)也在積極建設(shè)新的生產(chǎn)基地，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能，確保供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。

3、政策支持與市場需求

中國政府對光伏行業(yè)的支持為TOPCon電池行業(yè)的發(fā)展提供了強有力的保障。各級政府出臺的政策，如《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，都在推動高效太陽能電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮脑鲩L，特別是在“雙碳”目標(biāo)的背景下，TOPCon電池因其高效率和低衰減特性，預(yù)計將在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)更廣泛的市場應(yīng)用和更快速的增長。