摘要:隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮牟粩嘣黾?,光伏新增裝機(jī)容量呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì),并帶動(dòng)我國(guó)光伏組件出貨量的不斷增長(zhǎng),行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。2023年上半年我國(guó)光伏組件產(chǎn)量超過(guò)204GW,同比增長(zhǎng)65%。BC電池作為光伏組件的一種,受益于光伏行業(yè)的持續(xù)高景氣發(fā)展,行業(yè)市場(chǎng)總規(guī)模也持續(xù)擴(kuò)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(diǎn)是將PN結(jié)和金屬接觸面都設(shè)于太陽(yáng)電池背面,電池片正面采用SiNx/SiOx雙層減反鈍化薄膜,沒(méi)有金屬電極遮擋,最大限度地利用入射光,減少光學(xué)損失,帶來(lái)更多有效發(fā)電面積,擁有高轉(zhuǎn)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(tái)型技術(shù),它可以和PREC、TOPCon、HJT等工藝相結(jié)合,從而突破單一技術(shù)路線的效率瓶頸,實(shí)現(xiàn)效率突破。根據(jù)制造工藝和技術(shù)特點(diǎn)分類,BC電池主要包括IBC、HBC、TBC、HPBC、ABC等電池。其中,ABC電池是愛(ài)旭股份自主提出,并未公布ABC電池的詳細(xì)技術(shù)路線。
二、行業(yè)政策
BC電池是光伏產(chǎn)業(yè)重要組件,近年來(lái),隨著光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,我國(guó)政府對(duì)光伏電池及組件等領(lǐng)域的重視程度日益提高,我國(guó)出臺(tái)了一系列政策推動(dòng)光伏電池及組件等行業(yè)發(fā)展。2022年1月,工信部等部門(mén)出臺(tái)的《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2025年)》中明確提出,要提升光伏行業(yè)發(fā)展水平,推進(jìn)智能光伏產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新,加快大尺寸硅片、高效太陽(yáng)能電池及組件等研制和突破。2023年1月,工信部等部門(mén)發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,明確提出要提高太陽(yáng)能光伏和新型儲(chǔ)能電池供給能力,發(fā)展晶硅電池,支持開(kāi)展大尺寸和雙面、PERC、PERC+SE、MBB等高效電池技術(shù)規(guī)?;慨a(chǎn)。BC電池作為一種高效的光伏電池技術(shù),以上支持類政策的發(fā)布將吸引更多的企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)投入到BC電池技術(shù)的研發(fā)中,促進(jìn)BC電池技術(shù)的不斷升級(jí)和完善。
三、發(fā)展歷程
BC電池的發(fā)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(yīng)用于高聚光系統(tǒng)中。1984年,斯坦福教授Swanson研發(fā)了IBC類似的點(diǎn)接觸太陽(yáng)電池,在聚光系統(tǒng)下轉(zhuǎn)換效率19.7%,并于1985年創(chuàng)立SunPower,研發(fā)IBC電池,基本奠定了IBC電池技術(shù)路線的電池結(jié)構(gòu)和工藝框架。隨后經(jīng)過(guò)不斷演化、改進(jìn),現(xiàn)已成為行業(yè)公認(rèn)的高效光伏電池技術(shù)路線之一。從中國(guó)BC電池行業(yè)發(fā)展情況看,國(guó)內(nèi)企業(yè)在基型IBC電池基礎(chǔ)上選擇差異化。其中,2017年,天合光能公司通過(guò)自主研發(fā),在6英寸的N型單晶硅上實(shí)現(xiàn)了24.13%的IBC太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率。隨后2019年,黃河水電公司建立國(guó)內(nèi)首條IBC電池量產(chǎn)線,獲得23.7%的量產(chǎn)IBC太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率。此后,隆基綠能推出HPBC電池技術(shù)、愛(ài)旭股份推出ABC電池技術(shù),BC電池商業(yè)化進(jìn)程提速。
四、行業(yè)壁壘
1、資本壁壘
BC電池屬于資金技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),BC電池的研發(fā)和生產(chǎn)需要大量的資金投入。企業(yè)需要購(gòu)買(mǎi)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、建設(shè)生產(chǎn)線,以及進(jìn)行持續(xù)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品改進(jìn)。其中,BC對(duì)基體材料要求較高,制備背部PN結(jié)需要圖形化技術(shù),需多次掩膜和光刻技術(shù)。為精準(zhǔn)控制P/N區(qū)的位置,激光設(shè)備重要性顯著提升,這增加了BC電池行業(yè)的資金門(mén)檻,使得一些小型企業(yè)難以進(jìn)入。
2、技術(shù)壁壘
BC電池的制造工藝較為復(fù)雜,電極的厚度、均勻度、結(jié)構(gòu)和活性物質(zhì)的分散度等都會(huì)直接影響電池的性能。企業(yè)需要具備先進(jìn)的涂布、碾壓和干燥等技術(shù),采用高精度的組裝設(shè)備和嚴(yán)格的工藝控制,進(jìn)行精細(xì)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(shù)路線首先由美國(guó)SunPower公司提出,自2012年以來(lái)BC技術(shù)專利數(shù)量不斷增加,且美、日、韓等國(guó)申請(qǐng)數(shù)量較多。目前,BC技術(shù)的幾條分支路線的知識(shí)產(chǎn)權(quán)幾乎都被國(guó)外掌控,我國(guó)廠商想進(jìn)入該賽道,面臨較為嚴(yán)重的技術(shù)專利壁壘。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
BC電池產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括原材料的供應(yīng)和生產(chǎn)設(shè)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(chǎn)裝備主要包括槽式單晶制絨機(jī)、清洗機(jī)、拋光機(jī)、銅電鍍、分選機(jī)等;中游為BC電池生產(chǎn)商;下游為BC電池應(yīng)用環(huán)節(jié),BC電池作為一種高效的光伏電池,廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)、移動(dòng)能源等領(lǐng)域。BC電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:
2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)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(fā)、生產(chǎn)和銷售。成立以來(lái),公司深耕于光伏行業(yè)及單晶領(lǐng)域,已發(fā)展成為全球單晶硅片和組件出貨量雙第一的企業(yè)。為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中打造差異化產(chǎn)品,構(gòu)建長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),隆基綠能不斷加大技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品迭代升級(jí)的力度。近年來(lái),公司成功推出了多款領(lǐng)先行業(yè)的高效光伏產(chǎn)品,包括最新一代的BC電池。BC電池的量產(chǎn)不僅提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,也進(jìn)一步鞏固了隆基綠能在光伏行業(yè)的領(lǐng)先地位。2023年上半年,公司光伏業(yè)務(wù)收入646.52億元,同比增長(zhǎng)28.36%。其中,太陽(yáng)能組件及電池業(yè)務(wù)收入達(dá)482.66億元,占光伏業(yè)務(wù)收入的74.65%,推動(dòng)企業(yè)光伏業(yè)務(wù)增長(zhǎng)。
(2)上海愛(ài)旭新能源股份有限公司
愛(ài)旭股份是全球領(lǐng)先的新能源科技企業(yè),核心業(yè)務(wù)包括光伏電池、組件研發(fā)制造與提供光儲(chǔ)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(shù),持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新。在BC領(lǐng)域,公司ABC量產(chǎn)效率達(dá)24%,高居榜首。得益于新技術(shù)溢價(jià)帶來(lái)的超額利潤(rùn),2022年愛(ài)旭股份單晶太陽(yáng)能電池及組件業(yè)務(wù)收入342.6億元,同比增長(zhǎng)123.67%。隨著愛(ài)旭股份珠海一期ABC電池及組件項(xiàng)目陸續(xù)投產(chǎn),公司單晶太陽(yáng)能電池及組件業(yè)務(wù)收入有望繼續(xù)增長(zhǎng)。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮牟粩嘣黾?,光伏新增裝機(jī)容量呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì),并帶動(dòng)我國(guó)光伏組件出貨量不斷增長(zhǎng),行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。隨著N型電池技術(shù)快速發(fā)展并投入生產(chǎn),2022年光伏組件廠商產(chǎn)能大增,且新投產(chǎn)的N型電池轉(zhuǎn)換效率較PERC電池技術(shù)均有明顯提升,符合光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,全國(guó)光伏組件出貨量大幅增長(zhǎng)。2022年我國(guó)光伏組件產(chǎn)量達(dá)288.7GW,同比增長(zhǎng)58.63%。2023年上半年我國(guó)光伏組件產(chǎn)量超過(guò)204GW,同比增長(zhǎng)65%。BC電池作為光伏組件的一種,受益于光伏行業(yè)持續(xù)高景氣發(fā)展,行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模也持續(xù)擴(kuò)大。
七、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)光伏裝機(jī)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大
BC電池應(yīng)用于光伏發(fā)電領(lǐng)域。在“雙碳”戰(zhàn)略下,我國(guó)不斷推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2023年前三季度,我國(guó)光伏新增裝機(jī)12894萬(wàn)千瓦,同比增長(zhǎng)145%,其中集中式光伏新增裝機(jī)6180萬(wàn)千瓦,分布式光伏新增裝機(jī)6714萬(wàn)千瓦;全國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到5.2億千瓦,全國(guó)光伏發(fā)電量4369億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)33%,均保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),這為BC電池提供了廣闊的發(fā)展空間。
(2)政策支持先進(jìn)高效光伏產(chǎn)品發(fā)展
光伏行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)高效、可靠的電池技術(shù)需求也不斷增加。為了滿足市場(chǎng)需求,國(guó)家積極推動(dòng)電池技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)。2023年1月工信部發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中,明確提出發(fā)展先進(jìn)高效的光伏產(chǎn)品及技術(shù)。政策將引導(dǎo)更多的資金、技術(shù)和人才投入到BC電池的研發(fā)和生產(chǎn)中,推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為BC電池的發(fā)展提供了有利的政策環(huán)境。
(3)BC電池性能更優(yōu)異
當(dāng)前,我國(guó)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(shù),BC電池具有更高的能量密度,可以提供較長(zhǎng)的使用時(shí)間和更高的功率輸出;同時(shí)BC電池的循環(huán)壽命通常很長(zhǎng),在不斷充放電下依然能保持穩(wěn)定的性能,這有助于降低使用成本并提高設(shè)備的可靠性。此外BC電池?zé)o污染物排放,對(duì)環(huán)境影響較小,更符合市場(chǎng)發(fā)展需求??傮w來(lái)看,BC電池發(fā)展?jié)摿^大。
2、不利因素
(1)工藝流程環(huán)節(jié)增多,研發(fā)難度加大
與常規(guī)電池工藝不同,BC電池工藝流程環(huán)節(jié)增多,生產(chǎn)流程更加復(fù)雜,企業(yè)研發(fā)難度加大。一方面,由于BC電池的結(jié)構(gòu)特殊,所有的電極都在背面,這使得其工藝要求相對(duì)更高且更加復(fù)雜;另一方面,TBC、HBC等BC電池是TOPCon和HJT電池在IBC基礎(chǔ)上的工藝升級(jí),這進(jìn)一步增加了工序步驟,提高了技術(shù)難度。企業(yè)需要投入更多的資金,以實(shí)現(xiàn)新型BC電池的穩(wěn)定生產(chǎn)。
(2)多家上市企業(yè)加碼布局,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇
隨著“雙碳”戰(zhàn)略的深入推進(jìn),光伏行業(yè)持續(xù)保持高景氣度,市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,這也吸引了越來(lái)越多的企業(yè)加入到這個(gè)領(lǐng)域中,使得BC電池行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。為了搶占市場(chǎng)份額,除隆基綠能、愛(ài)旭股份等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)紛紛推出大規(guī)模的產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃外,晶科能源等多家上市企業(yè)也陸續(xù)宣布加碼布局BC電池,為整個(gè)BC電池行業(yè)的發(fā)展注入了新動(dòng)力的同時(shí),行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也進(jìn)一步加劇。
(3)原材料價(jià)格波動(dòng)較大,影響企業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)
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(jià)格波動(dòng),對(duì)BC電池的成本和利潤(rùn)水平產(chǎn)生直接影響。短期階段性、結(jié)構(gòu)性或特殊事件導(dǎo)致的供給失衡,可能會(huì)導(dǎo)致原材料價(jià)格急劇波動(dòng),將給BC電池企業(yè)帶來(lái)了較大的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn),影響企業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)。
八、競(jìng)爭(zhēng)格局
由于BC電池生產(chǎn)難度較大、技術(shù)壁壘較高,當(dāng)前我國(guó)具備BC電池生產(chǎn)能力的企業(yè)相對(duì)較少,主要包括隆基綠能、愛(ài)旭股份、中來(lái)股份、黃河水電等。此外,隨著光伏技術(shù)不斷發(fā)展及政策引導(dǎo)高效光伏電池發(fā)展,晶澳科技、帝科股份、鈞達(dá)股份、橫店?yáng)|磁等多家上市企業(yè)陸續(xù)對(duì)BC電池進(jìn)行布局。其中,隆基綠能是我國(guó)BC電池領(lǐng)軍者,也是光伏一體化頭部企業(yè)。從BC電池產(chǎn)品技術(shù)路線看,隆基綠能主要布局HPBC電池,也是國(guó)內(nèi)最早推出的XBC產(chǎn)品的企業(yè)之一,Hi-Mo6量產(chǎn)效率達(dá)到25.1%,升級(jí)版Hi-Mo6Pro量產(chǎn)效率將達(dá)到25.3%。根據(jù)公司規(guī)劃,隆基綠能2024年可以保證30GW有效供應(yīng)。隨著相關(guān)項(xiàng)目陸續(xù)投產(chǎn),隆基綠能市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力將進(jìn)一步提高。愛(ài)旭股份押注ABC電池,當(dāng)前公司新一代N型ABC電池技術(shù)標(biāo)志性項(xiàng)目珠海首期6.5GW ABC電池項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)投產(chǎn),平均量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率達(dá)到 26.5%,屬于行業(yè)內(nèi)電池量產(chǎn)效率絕對(duì)領(lǐng)先第一梯隊(duì)。
九、發(fā)展趨勢(shì)
隨著硅片龍頭企業(yè)隆基綠能提出BC電池將成為未來(lái)5-6年光伏主要技術(shù)路線,BC電池技術(shù)路線受到市場(chǎng)廣泛關(guān)注,多家企業(yè)均表示將布局BC電池領(lǐng)域。在此背景下,BC電池項(xiàng)目有望迎來(lái)擴(kuò)產(chǎn)潮,BC電池也將加快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。隨著光伏電池相關(guān)企業(yè)不斷加大研發(fā)力度,持續(xù)推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,BC電池生產(chǎn)成本有望逐步下降,BC電池也將成為未來(lái)光伏電池的主流產(chǎn)品。
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