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在下一代電池技術中，今天就聊聊TOPCON。

TOPCON的全稱是Tunnel Oxide Passivating Contacts，翻譯為隧穿氧化層鈍化接觸，是在2013年提出的一種N型硅片電池技術。從工藝技術上看，TOPCON電池技術與傳統(tǒng)的 PERC電池主要區(qū)別在電池背面制備一層超薄氧化硅，然后再沉積一層摻雜硅薄層，二者共同形成了鈍化接觸結構，有效降低表面復合和金屬接觸復合。

由于超薄氧化硅和重摻雜硅薄膜良好的鈍化效果使得硅片表面能帶產生彎曲，從而形成場鈍化效果，電子隧穿的幾率大幅增加，接觸電阻下降，最終提升轉換效率。

由此可見，TOPCON的核心工藝為界面氧化物生長（形成1.2-1.5nm的超薄氧化硅）、本征多晶硅沉積及多晶硅摻雜，現(xiàn)存的技術路線有好幾種（分別以LPCVD、PECVD、APCVD、ALD、PVD作為核心設備），但相對成熟的是LPCVD和PECVD。

LPCVD全稱為為低壓化學氣相沉積法，是由梅耶博格研發(fā)的熱處理工藝，在這條技術路線下，又可細分為兩種方案：

一是本征+擴磷，即LPCVD制備多晶硅膜結合傳統(tǒng)的全擴散工藝。此工藝成熟且耗時短，良率較高， 生產效率高，已實現(xiàn)規(guī)?；慨a，但繞鍍（工藝氣體通過硅片與載板邊緣并繞到硅片非鍍膜面進而產生繞鍍問題）和成膜速度慢是目前最大的問題。該技術為目前TOPCON廠商布局的主流路線，主要是晶科能源和天合光能。

二是直接摻雜，即LPCVD制備多晶硅膜結合擴硼及離子注入磷工藝。離子注入技術是單面工藝，摻雜離子無需繞度，但擴硼工藝要比擴磷工藝難度大，成膜時間240min左右，是本征的2倍，需要更多的擴散爐和兩倍的LPCVD導致投資成本高，沉積完之后進行退火激活，與本征相比良率差一些，轉化效率要高一些， 主要是隆基股份布局。

除了LPCVD之外，PECVD也是有較強競爭力的路線，具體為在射頻源激發(fā)的電場作用下， 反應氣體分解成電子、離子和活性基團進行有關的反應。在PECVD路線下，又可細分為微波PECVD、管式PECVD和板式PECVD。微波PECVD沉積速率高達100A/s，但目前沉積的氧化硅膜較厚，且維護成本比較高。管式PECVD和板式PECVD同樣可以實現(xiàn)原位摻雜和無繞鍍，但也存在含氫、維護成本高等問題。

總體而言，PECVD方法沉積速度快，可實現(xiàn)原位摻雜，避免過度繞鍍，無石英管耗材，簡化很多流程，實現(xiàn)大幅降本。但仍存在氣體爆膜現(xiàn)象導致良率偏低，穩(wěn)定性有待進一步觀察，因此產業(yè)化進程相對LPCVD較慢。


由于和PERC工藝相比，TOPCON額外增加了2-3道工藝和設備，PERC產線可以通過升級成為TOPCON產線（不過產能比不上全新的產線，只能說盡量增加產能）。目前，國內落地的較大規(guī)模TOPCON產能主要為晶科和中來：

中來股份泰州2.1GW項目，2016年5月2日開工，2016年9月12號第一片單晶雙面電池片順利下線。截至2019年末，中來股份控股子公司泰州中來“年產2.1GW N型單晶雙面太陽能電池項目”已全部建成投產，2020年二季度電池產能為2.1GW。

中來股份泰州1.5GW項目。根據新聞，2021年12月8日，中來光電J-TOPCon 2.0 1.5GW智能電池工廠投產儀式、中來股份匯報交流會暨國電投合作簽約儀式在泰州市姜堰區(qū)成功舉辦。到2021年末，中來股份有N型TOPCon電池產能3.6GW。

中來股份山西年產16GW高效單晶電池智能工廠項目。2021年5月22日正式簽約，項目計劃總投資約56億元人民幣，用地面積約600畝，主要建設中來股份年產16GW高效單晶電池智能工廠項目，項目分期建設，其中一期建設8GW，建設周期為24個月。根據中來股份2021年11月的調研，公司預計到2022年末TOPCON產能達到10GW左右。

中來股份目前使用的技術是獨家的popaid設備（可能是LPCVD的直接摻雜方案？），實現(xiàn)單面poly和單面摻雜一步完成，減少去除poly繞鍍的刻蝕步驟，使原來TOPCon電池12道制造工序縮短為9道工序，真正意義上解決了原來電池生產的繞鍍問題，不僅提升了電池的轉換效率和良率，而且降低了生產成本。


在2021年10月末的調研中，公司說TOPCON電池成本已和PERC電池9道工序的成本相近。未來，公司將繼續(xù)優(yōu)化流程，下一代3.0技術就是降到7道工序。

根據公司新聞和雪球有關信息，J-TopCon 是中來公司與江蘇杰太光電公司合作，利用其獨創(chuàng)的線性等離子源技術，共同開發(fā)的一套全新的POPAID技術。而其中最核心的popaid技術專利所有者，是江蘇杰太光電公司。

江蘇杰太有三個股東，分別是泰州中來33%、泰州國資33%、常州比泰34%（popaid技術是中來和杰太的設備是雙方共同合作研發(fā)出來的，比太的上官博士在鍍膜方面非常有經驗）。

晶科能源安徽16GW項目。一期規(guī)劃8GW，2021年9月8號正式開工建設，土建僅用時52天，2021年11月1號交付機電安裝。機電安裝僅用時40天，2021年12月10號交付設備進場。設備調試僅用時24天，2022年1月4號全線貫通首片順利下線。

整個8GW項目從開工到投產，僅用時118天，項目建成達產后預計年產值約80億元。根據2022年1月的調研，晶科2022年新建Topcon產能16GW廠房，綜合爬坡等因素，預計全年出貨能夠達到10GW左右。

看2022年，市場對于TOPCON的落地比較樂觀，捷佳偉創(chuàng)在2021年12月中的調研中估計2022年TOPCON市場保守估計有50GW，樂觀估計有80-90GW，目前已下單的客戶是以行業(yè)內的主流客戶為主，行業(yè)外的也有一些在交流。

捷佳偉創(chuàng)認為，目前來看有改造基礎、具備經濟性的產線并不多，50GW大部分還是新的產線。

市場規(guī)模方面，根據中信電新在2021年12月16日的報告《龍頭推進，TOPCon 電池產業(yè)化或加速》（梳理得挺不錯的，本文摘錄了不少，大家可以去看看原文），目前PERC電池產線單GW投資在1.5-2.0億元，如果要升級至TOPCON，單GW僅需0.5-0.8億元。

根據捷佳偉在2021年12月中和12月末的調研，捷佳偉創(chuàng)PECVD路線的TOPCON產線單GW投資額1.8-2億元，如果通過PERC改造升級，單GW投資在5000-6000萬元左右（PECVD+硼擴設備占比TOPCON產線投資30%左右）。

根據中來股份在2021年12月末的調研，公司基于TOPCon2.0技術的單GW設備投資在2億元左右，設備初始投資比PERC高約20%左右。上面的數(shù)字基本相互匹配，如果按照2億元/GW來算，50GW的落地對應市場規(guī)模100億元。

在設備商方面，國內可供交易的標的主要為捷佳偉創(chuàng)、金辰股份和拉普拉斯，先看捷佳偉創(chuàng)。捷佳偉創(chuàng)對LPCVD和PECVD兩個路線均有涉獵，且都有產品提供，目前主推管式PECVD的三合一產品。

公司認為，傳統(tǒng)LPCVD路線的石英器件的消耗損耗量很大和繞鍍問題一直無法解決，而管式PECVD的三合一產品有占地面積?。ㄒ慌_設備完成三道工序）、無繞鍍問題、投資成本低（2021年8月末調研數(shù)據，PECVD三合一1.8-1.9億/GW，LPCVD路線2.1-2.2億/GW），同時良率還更高（PECVD三合一比LPCVD減少了工序）。

2021年12月14日，根據捷佳偉創(chuàng)公眾號，捷佳偉創(chuàng)與潤陽光伏簽訂了PERC+升級TOPCon的整線改造訂單，向客戶提供5GW的PE-poly核心裝備，包括PECVD-Poly設備及新款硼擴散設備等，預計2022年3月份完成出貨。捷佳偉創(chuàng)TOPCon電池設備中標的訂單總量已近30GW。根據捷佳偉創(chuàng)2021年12月中的調研，捷佳偉創(chuàng)的目標是在TOPCON中取得50%的市占率。

再看金辰股份。之前我們聊過這個公司，公司是通過變更募投項目來切入的。2019年12月6日，公司披露《關于變更部分募集資金用途的公告》，宣布將IPO募投項目中的“搬運機器人和智能物料傳輸倉儲系統(tǒng)項目”與“光伏電池片生產自動化系統(tǒng)項目”合計1.5億元左右的募集資金改投“年產40臺（套）隧穿氧化硅鈍化接觸高效太陽電池用平板式PECVD設備項目”，即TopCon太陽能電池用的PECVD裝備制造。

根據《關于回復上海證券交易所對公司變更募集資金用途事項的問詢函的公告》，該項目總投資2.12億元，目計劃建設期為2年，在第3年開始生產，產量為設計生產能力的50%，并逐年增加，直到第6年達到設計生產能力的100%，即年產40臺（套）TOPCon太陽能電池用PECVD設備。

預計項目正常達產后可形成年均銷售收入約40,000萬元、年均稅后利潤約7,616萬元，相當于每臺設備銷售收入1000萬元，利潤190萬元，凈利率19%左右。

金辰的TOPCON團隊是做管式PECVD，1GW是2.5臺（每臺400MW）。公司認為這種路線占地小，投資少，設備產能大，以及延伸的繞鍍，傳統(tǒng)的工藝問題比較小。根據2020年年報和2021年中報，年產40臺（套） 隧穿氧化硅鈍化接觸高效太陽能電池用平板式PECVD設備項目的工程累計投入占預算比例分別為12.58%和14.07%，工程進度分別為3.52%和12%。

從2021年9月初的調研來看，與晶澳合作一年半（TOPCon研發(fā)線）現(xiàn)進入中試線提效階段；東方日升400MW中試線良率做到95%-96%（PERC一般良率到98%）；晶科剛剛訂購了一臺公司的PECVD，已完成簽約。根據2021年11月初的調研，金辰股份計劃在TOPCon技術上做到40%市場份額。

最后看拉普拉斯。公司沒有直接上市，但連城數(shù)控對其持股25%左右。拉普拉斯走的是傳統(tǒng)LPCVD路線，工藝相對成熟。根據2012年12月邁為股份的調研，邁為說晶科安徽的16GW項目（一期8GW）由邁為提供絲網印刷，拉普拉斯供應硼擴和LPCVD核心設備，清洗用了捷佳偉創(chuàng)的設備。天合的500MW TOPCON試驗線的設備也是拉普拉斯提供。

總體而言，晶科和中來在2022年都會有比較大的產能落地，其中中來2021年末產能3.6GW，2022年末產能10GW左右，主要產品以組件形式外銷，預計2022年組件產能10GW，出貨6GW；晶科安徽一期8GW已經投產，加上原有的產能，2022年預計出貨有10GW。在這兩家有大量出貨之后，我們則可觀察市場對于TOPCON技術的認可以及量產成本情況，這對于其他廠商是否跟進投資相當關鍵。

在設備和技術方面，中來有自己獨家的popaid，不依賴于設備廠；捷佳偉創(chuàng)剛拿下潤陽光伏5GW升級訂單，在手TOPCON訂單有30GW；拉普拉斯是剛剛投產的晶科安徽一期8GW核心設備供應商；金辰股份的設備已經分別在晶澳、東方日升和晶科的產線上實驗，目前還在推進研發(fā)。技術進步和時代前進總是令人心潮澎湃的，讓我們期待TOPCON在2022年的表現(xiàn)吧。 

原標題：誰會是TOPCon時代的最強王者？