摘要:隨著全球對可再生能源需求的不斷增加,光伏新增裝機容量呈現出逐年上升的趨勢,并帶動我國光伏組件出貨量的不斷增長,行業市場規模持續擴大。2023年上半年我國光伏組件產量超過204GW,同比增長65%。BC電池作為光伏組件的一種,受益于光伏行業的持續高景氣發展,行業市場總規模也持續擴大。
一、定義及分類
BC也稱為背接觸電池,是一種光伏電池,其核心特點是將PN結和金屬接觸面都設于太陽電池背面,電池片正面采用SiNx/SiOx雙層減反鈍化薄膜,沒有金屬電極遮擋,最大限度地利用入射光,減少光學損失,帶來更多有效發電面積,擁有高轉換效率,且外觀上更加美觀。BC電池不是指具體某一種電池,而是通用的平臺型技術,它可以和PREC、TOPCon、HJT等工藝相結合,從而突破單一技術路線的效率瓶頸,實現效率突破。根據制造工藝和技術特點分類,BC電池主要包括IBC、HBC、TBC、HPBC、ABC等電池。其中,ABC電池是愛旭股份自主提出,并未公布ABC電池的詳細技術路線。
二、行業政策
BC電池是光伏產業重要組件,近年來,隨著光伏產業的持續發展,我國政府對光伏電池及組件等領域的重視程度日益提高,我國出臺了一系列政策推動光伏電池及組件等行業發展。2022年1月,工信部等部門出臺的《智能光伏產業創新發展行動計劃(2021-2025年)》中明確提出,要提升光伏行業發展水平,推進智能光伏產業鏈技術創新,加快大尺寸硅片、高效太陽能電池及組件等研制和突破。2023年1月,工信部等部門發布《關于推動能源電子產業發展的指導意見》,明確提出要提高太陽能光伏和新型儲能電池供給能力,發展晶硅電池,支持開展大尺寸和雙面、PERC、PERC+SE、MBB等高效電池技術規模化量產。BC電池作為一種高效的光伏電池技術,以上支持類政策的發布將吸引更多的企業和研發機構投入到BC電池技術的研發中,促進BC電池技術的不斷升級和完善。
三、發展歷程
BC電池的發展歷程可以追溯到1975年,1975年,Schwartz和Lammert首提背接觸式光伏電池概念,最初應用于高聚光系統中。1984年,斯坦福教授Swanson研發了IBC類似的點接觸太陽電池,在聚光系統下轉換效率19.7%,并于1985年創立SunPower,研發IBC電池,基本奠定了IBC電池技術路線的電池結構和工藝框架。隨后經過不斷演化、改進,現已成為行業公認的高效光伏電池技術路線之一。從中國BC電池行業發展情況看,國內企業在基型IBC電池基礎上選擇差異化。其中,2017年,天合光能公司通過自主研發,在6英寸的N型單晶硅上實現了24.13%的IBC太陽電池光電轉換效率。隨后2019年,黃河水電公司建立國內首條IBC電池量產線,獲得23.7%的量產IBC太陽電池光電轉換效率。此后,隆基綠能推出HPBC電池技術、愛旭股份推出ABC電池技術,BC電池商業化進程提速。
四、行業壁壘
1、資本壁壘
BC電池屬于資金技術密集型產業,BC電池的研發和生產需要大量的資金投入。企業需要購買先進的生產設備、建設生產線,以及進行持續的技術研發和產品改進。其中,BC對基體材料要求較高,制備背部PN結需要圖形化技術,需多次掩膜和光刻技術。為精準控制P/N區的位置,激光設備重要性顯著提升,這增加了BC電池行業的資金門檻,使得一些小型企業難以進入。
2、技術壁壘
BC電池的制造工藝較為復雜,電極的厚度、均勻度、結構和活性物質的分散度等都會直接影響電池的性能。企業需要具備先進的涂布、碾壓和干燥等技術,采用高精度的組裝設備和嚴格的工藝控制,進行精細地處理和加工,以確保材料的純度和性能符合要求。
3、專利壁壘
由于BC技術路線首先由美國SunPower公司提出,自2012年以來BC技術專利數量不斷增加,且美、日、韓等國申請數量較多。目前,BC技術的幾條分支路線的知識產權幾乎都被國外掌控,我國廠商想進入該賽道,面臨較為嚴重的技術專利壁壘。
五、產業鏈
1、行業產業鏈分析
BC電池產業鏈上游主要包括原材料的供應和生產設備制造。其中,BC電池的主要原材料包括硅料、硅片、電池片等,生產裝備主要包括槽式單晶制絨機、清洗機、拋光機、銅電鍍、分選機等;中游為BC電池生產商;下游為BC電池應用環節,BC電池作為一種高效的光伏電池,廣泛應用于光伏發電系統、移動能源等領域。BC電池行業產業鏈如下圖所示:






2、行業領先企業分析
(1)隆基綠能科技股份有限公司
隆基綠能主要從事單晶硅棒、硅片、電池和組件的研發、生產和銷售。成立以來,公司深耕于光伏行業及單晶領域,已發展成為全球單晶硅片和組件出貨量雙第一的企業。為了在激烈的市場競爭中打造差異化產品,構建長期競爭優勢,隆基綠能不斷加大技術研發和產品迭代升級的力度。近年來,公司成功推出了多款領先行業的高效光伏產品,包括最新一代的BC電池。BC電池的量產不僅提高了企業的競爭力,也進一步鞏固了隆基綠能在光伏行業的領先地位。2023年上半年,公司光伏業務收入646.52億元,同比增長28.36%。其中,太陽能組件及電池業務收入達482.66億元,占光伏業務收入的74.65%,推動企業光伏業務增長。
(2)上海愛旭新能源股份有限公司
愛旭股份是全球領先的新能源科技企業,核心業務包括光伏電池、組件研發制造與提供光儲用一體化整體解決方案。公司是PERC電池龍頭,并推出高效ABC電池技術,持續引領行業創新。在BC領域,公司ABC量產效率達24%,高居榜首。得益于新技術溢價帶來的超額利潤,2022年愛旭股份單晶太陽能電池及組件業務收入342.6億元,同比增長123.67%。隨著愛旭股份珠海一期ABC電池及組件項目陸續投產,公司單晶太陽能電池及組件業務收入有望繼續增長。
六、行業現狀
隨著全球對可再生能源需求的不斷增加,光伏新增裝機容量呈現出逐年上升的趨勢,并帶動我國光伏組件出貨量不斷增長,行業市場規模持續擴大。隨著N型電池技術快速發展并投入生產,2022年光伏組件廠商產能大增,且新投產的N型電池轉換效率較PERC電池技術均有明顯提升,符合光伏產業發展需求,全國光伏組件出貨量大幅增長。2022年我國光伏組件產量達288.7GW,同比增長58.63%。2023年上半年我國光伏組件產量超過204GW,同比增長65%。BC電池作為光伏組件的一種,受益于光伏行業持續高景氣發展,行業市場規模也持續擴大。
七、發展因素
1、有利因素
(1)光伏裝機規模持續擴大
BC電池應用于光伏發電領域。在“雙碳”戰略下,我國不斷推進新能源產業發展。2023年前三季度,我國光伏新增裝機12894萬千瓦,同比增長145%,其中集中式光伏新增裝機6180萬千瓦,分布式光伏新增裝機6714萬千瓦;全國光伏發電裝機容量達到5.2億千瓦,全國光伏發電量4369億千瓦時,同比增長33%,均保持高速增長態勢,這為BC電池提供了廣闊的發展空間。
(2)政策支持先進高效光伏產品發展
光伏行業的快速發展,對高效、可靠的電池技術需求也不斷增加。為了滿足市場需求,國家積極推動電池技術的研發和生產。2023年1月工信部發布的《關于推動能源電子產業發展的指導意見》中,明確提出發展先進高效的光伏產品及技術。政策將引導更多的資金、技術和人才投入到BC電池的研發和生產中,推動技術進步和產業發展,為BC電池的發展提供了有利的政策環境。
(3)BC電池性能更優異
當前,我國光伏電池主要包括PERC電池、TOPCon電池、BSF電池、HJT電池、VT電池和BC電池。相較于其他電池技術,BC電池具有更高的能量密度,可以提供較長的使用時間和更高的功率輸出;同時BC電池的循環壽命通常很長,在不斷充放電下依然能保持穩定的性能,這有助于降低使用成本并提高設備的可靠性。此外BC電池無污染物排放,對環境影響較小,更符合市場發展需求。總體來看,BC電池發展潛力較大。
2、不利因素
(1)工藝流程環節增多,研發難度加大
與常規電池工藝不同,BC電池工藝流程環節增多,生產流程更加復雜,企業研發難度加大。一方面,由于BC電池的結構特殊,所有的電極都在背面,這使得其工藝要求相對更高且更加復雜;另一方面,TBC、HBC等BC電池是TOPCon和HJT電池在IBC基礎上的工藝升級,這進一步增加了工序步驟,提高了技術難度。企業需要投入更多的資金,以實現新型BC電池的穩定生產。
(2)多家上市企業加碼布局,行業競爭加劇
隨著“雙碳”戰略的深入推進,光伏行業持續保持高景氣度,市場規模不斷擴大,這也吸引了越來越多的企業加入到這個領域中,使得BC電池行業的競爭日趨激烈。為了搶占市場份額,除隆基綠能、愛旭股份等行業領先企業紛紛推出大規模的產能擴張計劃外,晶科能源等多家上市企業也陸續宣布加碼布局BC電池,為整個BC電池行業的發展注入了新動力的同時,行業競爭也進一步加劇。
(3)原材料價格波動較大,影響企業經營業績
BC電池上游原材料較多,特別是硅料、硅片等主要原材料的價格波動,對BC電池的成本和利潤水平產生直接影響。短期階段性、結構性或特殊事件導致的供給失衡,可能會導致原材料價格急劇波動,將給BC電池企業帶來了較大的經營風險,影響企業經營業績。
八、競爭格局
由于BC電池生產難度較大、技術壁壘較高,當前我國具備BC電池生產能力的企業相對較少,主要包括隆基綠能、愛旭股份、中來股份、黃河水電等。此外,隨著光伏技術不斷發展及政策引導高效光伏電池發展,晶澳科技、帝科股份、鈞達股份、橫店東磁等多家上市企業陸續對BC電池進行布局。其中,隆基綠能是我國BC電池領軍者,也是光伏一體化頭部企業。從BC電池產品技術路線看,隆基綠能主要布局HPBC電池,也是國內最早推出的XBC產品的企業之一,Hi-Mo6量產效率達到25.1%,升級版Hi-Mo6Pro量產效率將達到25.3%。根據公司規劃,隆基綠能2024年可以保證30GW有效供應。隨著相關項目陸續投產,隆基綠能市場競爭力將進一步提高。愛旭股份押注ABC電池,當前公司新一代N型ABC電池技術標志性項目珠海首期6.5GW ABC電池項目已實現投產,平均量產轉化效率達到 26.5%,屬于行業內電池量產效率絕對領先第一梯隊。
九、發展趨勢
隨著硅片龍頭企業隆基綠能提出BC電池將成為未來5-6年光伏主要技術路線,BC電池技術路線受到市場廣泛關注,多家企業均表示將布局BC電池領域。在此背景下,BC電池項目有望迎來擴產潮,BC電池也將加快實現商業化量產。隨著光伏電池相關企業不斷加大研發力度,持續推進技術創新,BC電池生產成本有望逐步下降,BC電池也將成為未來光伏電池的主流產品。
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