一、BC電池轉(zhuǎn)換效率高但技術(shù)及成本壓力大,商業(yè)化程度較低
BC電池全稱為背接觸電池,其基型是IBC電池,即交叉指式背接觸電池。交叉指式背接觸電池于 1975年由 Schwartz 和 Lammert 提出,是一種將太陽電池的發(fā)射極、背場、基區(qū)、發(fā)射極電極和背場電極均設(shè)計在電池背表面的高效率硅基太陽電池。
與其他太陽能電池相比,IBC 電池轉(zhuǎn)換效率更高:IBC 電池將前電極轉(zhuǎn)移到電池背面,使電池前表面無電極遮擋,從而電池的短路電流密度提高 4-8%;電極排布在電池背面,可使金屬化面積增大,減少串聯(lián)電阻損失,提高填充因子; IBC 電池在前表面鈍化和光學(xué)性能方面的優(yōu)化都更加靈活,無需受限于前表面的接觸電阻與復(fù)合問題;受益于全背面電極設(shè)計,簡化電池組件封裝焊接,提高了產(chǎn)出率。
IBC電池、PERC電池、TOPCon電池和 HJT 電池對比
項目 | PERC 電池 | TOPCon 電池 | HJT 電池 | IBC 電池 |
理論最高轉(zhuǎn)換效率 | 24.50% | 28.70% | 27.50% | 29.10% |
量產(chǎn)效率 | 23.40% | 25.00% | 25.20% | 26.60% |
生產(chǎn)成本 | 低 | 低 | 較高 | 高 |
銀漿消耗量 | 84mg/片 | 109mg/片 | 115mg/片 | 13mg/片 |
硅片薄片化 | 150μm | 125μm | 120μm | 120-140μm |
生產(chǎn)線兼容 | - | 可在 PERC 產(chǎn)線上升級 | - | 可與 PERRC、HJT、TOCon 電池結(jié)合 |
設(shè)備投資額 | 1.42 億/GW,可兼容182mm及210mm的大尺寸產(chǎn)品 | 1.55 億/GW | 3.51 億/GW | 3-4 億元/GW |
資料來源:觀研天下整理
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國??BC電池??行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與投資前景分析報告(2025-2032年)》顯示,IBC 電池加工難度大和生產(chǎn)成本高。晶硅電池近幾年迅速發(fā)展,經(jīng)歷從鋁背場結(jié)構(gòu)、鈍化發(fā)射極和背局域接觸結(jié)構(gòu)到隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)以及異質(zhì)結(jié)和叉指式背接觸結(jié)構(gòu)。其中,清洗制絨工藝、摻雜工藝、刻蝕工藝、減反射膜鈍化膜工藝和電極制備工藝多為通用工藝,工藝水平已經(jīng)較為成熟。相對于其他太陽能電池工藝,IBC 電池工藝的難點是如何在背面制備出呈叉指狀間隔排列的 P 區(qū)和 N 區(qū),以及在背面形成金屬化接觸和柵線。核心在于擴(kuò)散摻雜、鈍化鍍膜、金屬化柵線制備。IBC 電池工藝需要多步掩膜和激光開槽,PN 電極之間有漏電風(fēng)險,極大地增加工藝復(fù)雜性,增加加工難度和生產(chǎn)成本。
不同類型太陽能電池生產(chǎn)工藝及技術(shù)成熟度
類別 | PERC 電池 | TOPCon 電池 | HJT 電池 | IBC 電池 |
生產(chǎn)工序 | 清洗制絨、正面磷擴(kuò)散、激光 SE、BSG 去除和背面刻蝕、背面氧化鋁沉積、正背面氮化硅沉積、絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)、測試分選 | 清洗制絨、正面磷擴(kuò)散、激光 SE、BSG 去除和背面刻蝕、背面氧化鋁沉積、正背面氮化硅沉積、絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)、測試分選 | 制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO 薄膜沉積、電極金屬化、測試分選 | 清洗制絨、正面磷擴(kuò)散、 SiNx掩膜、激光開槽、清洗掩膜、硼擴(kuò)散、正背面氮化硅沉積、絲網(wǎng)印刷燒結(jié)、測試分選。 |
技術(shù)成熟度 | 技術(shù)成熟 | 技術(shù)成熟 | 商業(yè)化進(jìn)程加速 | 商業(yè)化進(jìn)程加速 |
資料來源:觀研天下整理
盡管BC 電池效率優(yōu)勢突出,但是由于面臨著生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高昂等產(chǎn)業(yè)化問題,同時,疊加光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入調(diào)整周期產(chǎn)品盈利承壓,BC 電池商業(yè)化進(jìn)展較慢,目前在太陽能電池市場中僅占比0.9%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
二、深入分布式光伏及突破集中式光伏應(yīng)用,BC電池滲透率有望提升
BC電池正面無柵線,美觀度更高,但另一方面成本更高導(dǎo)致的售價更高,產(chǎn)品主要應(yīng)用于對價格敏感度更低的分布式光伏市場。
如隆基 BC 電池應(yīng)用于家庭戶用、工業(yè)園區(qū)、商業(yè)中心屋頂以及與建筑結(jié)合實現(xiàn)光伏建筑一體化。福建福州金鍛 700kW 工商業(yè)發(fā)電項目使用隆基綠能的 Hi-MO X6 Max 組件,該組件使用 HPBC 電池,同時運(yùn)用專利邊框及封裝技術(shù),使得組件抗載荷能力實現(xiàn) 20%提升,首年衰減率僅為 1%,并具備“防積灰”功能。湖州長興拓可機(jī)械有限公司1.98MW 廠房屋頂光伏項目采用 3048 塊愛旭 N 型 ABC 單玻 650W 組件,可有效解決雜草/樹木遮擋影響發(fā)電效率的問題,更好保證發(fā)電量。
在集中式光伏發(fā)電領(lǐng)域,BC電池實現(xiàn)突破。根據(jù)數(shù)據(jù),2024 年光伏組件招標(biāo)量約 297GW,其中,明確招標(biāo) HJT/BC 類組件項目容量共計 15.7GW(其中 HJT/BC 招標(biāo)量分別約 12.6GW/1.15GW,另外 1.5GW HJT/BC 均可),較 2023 年實現(xiàn)大幅增長。具體來看,中國華能、粵水電、中國華電和國家電投集團(tuán)等央國企發(fā)電集團(tuán)在光伏組件招標(biāo)中明確采購 BC 電池產(chǎn)品,尤其是 2024 年 9 月中國華能招標(biāo)過程中明確將 BC 組件單獨設(shè)置標(biāo)段,體現(xiàn)發(fā)電集團(tuán)支持創(chuàng)新,差異化產(chǎn)品需求。
2024年以來我國 BC 組件招標(biāo)情況
招標(biāo)時間 | 招標(biāo)公司名稱 | 項目名稱 | BC 產(chǎn)品集采規(guī)模 |
2024.09 | 中國華能集團(tuán)有限公司 | 2024 年光伏組件(第二批)框架協(xié)議采購項目 | 1GW |
2024.09 | 廣東水電二局集團(tuán)有限公司 | 2024-2025 年度光伏組件集中采購招標(biāo)項目 | 100MW |
2024.08 | 中國華電集團(tuán) | 2024-2025 年度光伏組件集中采購招標(biāo)項目 | 0.5GW |
2024.10 | 國家電力投資集團(tuán)有限公司 | 二〇二四年度第 51 批集中招標(biāo)(第一批光伏電池組件設(shè)備) | 200MW |
資料來源:觀研天下整理
未來,隨著 BC 組件生產(chǎn)成本的降低和性價比的顯現(xiàn),BC 組件市場滲透率有望提升。BC 電池有望隨著頭部廠商產(chǎn)能落地,滲透率有所提高,預(yù)計至2028年超10%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
三、國內(nèi)企業(yè)加速BC電池研發(fā)、擴(kuò)產(chǎn),其中隆基綠能和愛旭股份進(jìn)展較快速
目前國內(nèi)進(jìn)入BC電池賽道的企業(yè)包括隆基綠能、晶澳科技、晶科能源、阿特斯、中來股份、鈞達(dá)股份、愛旭股份、TCL 中環(huán)等,其中隆基綠能和愛旭股份產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度、產(chǎn)能和出貨情況領(lǐng)先,商業(yè)化進(jìn)程較快速。
隆基綠能基于 HPBC 電池技術(shù),推出了多款針對不同應(yīng)用市場的 BC 產(chǎn)品,如 Hi-MO X6 高效防積灰組件、Hi-MO X6雙玻耐濕熱組件、Hi-MO X6 別墅款組件、Hi-MO 9 組件、Hi-MOX10 組件等。2024 年前三季度,隆基綠能BC 組件銷量13.77GW,占比達(dá)26.88%。隆基綠能的 BC 電池產(chǎn)能主要集中在西咸新區(qū)一期年產(chǎn) 12.5GW電池項目以及銅川 12GW 電池等。其中,西咸新區(qū)一期項目預(yù)計 2024 年底開始投產(chǎn),銅川項目預(yù)計 2025 年 3 月開始投產(chǎn)。隆基綠能計劃將現(xiàn)有 PERC設(shè)施及產(chǎn)能將改造成 BC 二代電池工廠。到 2025 年底,隆基綠能 BC 組件產(chǎn)能有望達(dá)70GW(HPBC 2.0 產(chǎn)能 50GW)。2026 年底國內(nèi)電池基地計劃全部遷移至 BC 產(chǎn)品。
愛旭股份產(chǎn)品類型分為“黑洞”“慧星”“恒星”三大系列。“黑洞”系列針對戶用市場,主打高顏值與高效率,適配分布式場景;“慧星”系列面向工商業(yè)場景,集成防陰影遮擋優(yōu)化技術(shù),提升發(fā)電穩(wěn)定性;“恒星”系列適用于集中式電站,功率達(dá)645-655W,較 TOPCon組件高 25-30W,溢價能力顯著。愛旭股份產(chǎn)能分布于珠海、義烏和濟(jì)南,其中珠?;剡_(dá)10GW 產(chǎn)能,已完成0BB 技術(shù)改造,滿屏組件量產(chǎn)中;義烏基地達(dá)15GW 產(chǎn)能,2024年 9 月實現(xiàn)滿產(chǎn),剩余 7GW 產(chǎn)線升級為地面電站專用產(chǎn)品。濟(jì)南基地一期 10GW 組件車間 2025 年 1 月投產(chǎn),電池車間預(yù)計 2025 年下半年全面達(dá)產(chǎn);總規(guī)劃 30GW,2029 年全部建成。
我國BC電池研發(fā)進(jìn)度、出貨、產(chǎn)能情況
公司名稱 | 研發(fā)進(jìn)度 | 產(chǎn)品類型以及出貨情況 | 產(chǎn)能情況 | 重大項目中標(biāo)情況 |
隆基綠能 | Hi-MO X10 電池量產(chǎn)效率超過26.6%,量產(chǎn)組件效率達(dá) 24.8%,最高量產(chǎn)功率達(dá) 670W,較行業(yè)TOPCon 主流組件功率高 30W 以上。 | 基于 HPBC 電池技術(shù),公司推出了多款針對不同應(yīng)用市場的 BC 產(chǎn)品,如 Hi-MO X6 高效防積灰組件、Hi-MO X6雙玻耐濕熱組件、Hi-MO X6 別墅款組件、Hi-MO 9 組件、Hi-MOX10 組件等。2024 年前三季度,BC 組件銷量13.77GW,占比 26.88%。 | 公司的 BC 電池產(chǎn)能主要集中在西咸新區(qū)一期年產(chǎn) 12.5GW電池項目以及銅川 12GW 電池等。其中,西咸新區(qū)一期項目預(yù)計 2024 年底開始投產(chǎn),銅川項目預(yù)計 2025 年 3 月開始投產(chǎn)。公司計劃將現(xiàn)有 PERC設(shè)施及產(chǎn)能將改造成 BC 二代電池工廠。到 2025 年底,隆基綠能 BC 組件產(chǎn)能有望達(dá)70GW(HPBC 2.0 產(chǎn)能 50GW)。2026 年底國內(nèi)電池基地計劃全部遷移至 BC 產(chǎn)品。 | 內(nèi)蒙古能源集團(tuán)達(dá)拉特旗防沙治沙50 萬千瓦光伏一體化一期項目 |
晶澳科技 | 公司推出的 N 型 BC 電池轉(zhuǎn)換效率最高達(dá)到 25.6%,并具備高密度封裝技術(shù)等提質(zhì)增效技術(shù),72 版型組件功率可達(dá) 630W,組件效率超過 22.5%。 | - | - | - |
晶科能源 | 公司完成全鈍化接觸、高溫金屬化等關(guān)鍵技術(shù)開發(fā),形成成套工藝,同步開展中試驗證和差異化提效技術(shù)開發(fā)。 | - | - | - |
阿特斯 | 中試線研發(fā) | - | - | - |
中來股份 | 中試線研發(fā) | - | - | - |
鈞達(dá)股份 | 中試線研發(fā) | - | - | - |
愛旭股份 | 愛旭 ABC 電池量產(chǎn)效率已達(dá)27.3%,組件量產(chǎn)效率達(dá) 24.2%,電池片良率 97.5%,組件良率超99%,累計申請 BC 相關(guān)專利 587項,授權(quán) 223 項。 | “黑洞”系列:針對戶用市場,主打高顏值與高效率,適配分布式場景?!盎坌恰毕盗校好嫦蚬ど虡I(yè)場景,集成防陰影遮擋優(yōu)化技術(shù),提升發(fā)電穩(wěn)定性?!昂阈恰毕盗校哼m用于集中式電站,功率達(dá)645-655W,較 TOPCon組件高 25-30W,溢價能力顯著。 | 珠?;兀?0GW 產(chǎn)能,已完成0BB 技術(shù)改造,滿屏組件量產(chǎn)中。義烏基地:15GW 產(chǎn)能,2024年 9 月實現(xiàn)滿產(chǎn),剩余 7GW 產(chǎn)線升級為地面電站專用產(chǎn)品。濟(jì)南基地:一期 10GW 組件車間 2025 年 1 月投產(chǎn),電池車間預(yù)計 2025 年下半年全面達(dá)產(chǎn);總規(guī)劃 30GW,2029 年全部建成??偰繕?biāo):2025 年 ABC 組件出貨超 20GW,遠(yuǎn)期產(chǎn)能規(guī)劃100GW+。 | 粵水電2024-2025年度光伏組件集中采購項目; |
TCL 中環(huán) | 控股子公司 Maxeon 是 IBC 電池技術(shù)的發(fā)明者,擁有超過 1900 項相關(guān)專利,第 7 代組件產(chǎn)品經(jīng)美國國家可再生能源實驗室(NREL)認(rèn)證,組件轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 24.9% | Maxeon 7 組 | 在馬來西亞和墨西哥設(shè)立制造工廠 | - |
資料來源:觀研天下整理(zlj)
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