电池片分类、制作工艺流程及供需格局如何？

电池片是光伏系统核心部件，N型为下一代技术发展方向。

1.电池片是光伏发电的核心部件，分为P型和N型两类

电池片是光伏发电的核心部件，其技术路线和工艺水平直接影响光伏组件的发电效率和使用寿命。光伏电池片位于光伏产业链中游，是通过将 不导电的硅片加工处理得到可以将太阳的光能转化为电能的半导体薄片， 电池片决定了光伏组件的发电能力。

从电池片的重要性来看，发电效率和 使用寿命是光伏组件价值的核心参数：1）电池片的转换效率是其受光照时 的最大输出功率和入射光功率的比值，直接影响光伏组件乃至整个光伏发 电系统发电效率。转换效率更高的电池片有着更高的输出功率，用其封装 形成的光伏组件的整体功率也会更高；2）电池片生产工艺的缺陷往往会导 致单体电池片的内阻不均匀从而极易产生热斑现象，热斑效应是指单体电 池片被小的物体遮盖，导致其所产生的电流变小，成为负载，轻则烧毁电 池片，严重的会引起整片电池组件的燃烧，对组件使用寿命危害非常大。 从这个维度来看，电池片的生产工艺水平直接影响光伏组件的使用寿命。

从衬底类型来看，可将电池片分为 P 型电池片和 N 型电池片两类。P 型电池原材料为 P 型硅片（掺杂硼），N 型电池原材料为 N 型硅片（掺杂 磷）。P 型电池主要包括 BSF（常规铝背场电池）和 PERC（钝化发射极和 背面电池）；N 型电池目前较主流的技术为 TOPCon（隧穿氧化层钝化接触）、 HJT（本征薄膜异质结）和 IBC（交叉指式背接触）等。N 型电池通过电子 导电，少子寿命更高，且硼氧原子对造成的光致衰减较少，因此光电转换 效率更高，将成为下一代技术发展方向。

2.生产流程主要包括6个步骤，不同种类电池生产流程有所差异

传统电池片生产主要可以概括为 6 个步骤。从传统电池片制作工艺流 程来看，主要可以概括为以下 6 个步骤：1）清洗与制绒，主要目的是去除 吸附在硅片表面的各类污染物，去除硅片表面的切割损坏层，利用陷光原 理降低电池表面反射率，提升电池转换效率；2）扩散，主要目的是形成 PN 结，该环节是电池片制造的心脏，使电池片具有功能。P 型硅片需要进行磷 扩散，液态磷源三氯氧磷是当前磷扩散较主流的选择；N 型硅片需要进行 硼扩散，目前硼扩散液态源主要包括硼酸三甲酯、硼酸三丙酯及三溴化硼 等，扩硼比扩磷工艺难度大，主要原因系硼在硅中固溶度较低，实际硼扩 散温度需要达到 900~1100 摄氏度；

3）刻蚀（去磷硅玻璃），主要目的是 是将硅片边缘带有磷的部分去除，避免 PN 结短路；4）镀膜，主要起到减 反射作用和钝化作用；5）丝网印刷，主要作用是为太阳能电池收集电流并 制造电极，其中第一道背面银电极，第二道背面铝背场印刷和烘干，第三 道正面银电极印刷；6）烧结，即把印刷到电池片表面的电极在高温下烧结， 使电极和硅片本身形成欧姆接触。不同种类电池生产流程有所差异。值得注意的是，不同种类电池片在 生产流程上有所差异，其中 PERC 电池生产工艺步骤在 10 步左右，较传统 BSF 电池主要增加激光制备 SE、双面氧化、背表面氧化铝/氮化硅复合膜制 备环节；TOPCon 电池工艺步骤为 12~13 步；HJT 电池工艺流程较为简化， 总步骤为 6 步。

3.供需格局：光伏装机量增长直接驱动电池片需求向好，大尺寸电池片供需偏紧

需求端：碳中和背景+平价时代共同驱动光伏新增装机需求，全球装机量快速增长

全球碳中和进程加速，清洁能源为未来大势所趋。2015 年，联合国气 候变化大会通过《巴黎协定》，提出各方将加强对气候变化威胁的全球应 对，把全球平均气温较工业化前水平升高控制在 2 摄氏度之内，并为把升 温控制在 1.5 摄氏度之内努力。《巴黎协定》的签署加速了全球碳中和进 程，全球多个经济体已承诺在 2050 年前实现碳中和目标。中国是《巴黎协 定》第 23 个缔约方，也是落实《巴黎协定》的积极践行者。中国领导人在 联合国气候雄心峰会上宣布：到 2030 年，中国单位国内生产总值二氧化碳 排放将比 2005 年下降 65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右（2020 年比重在 15%左右），风电、太阳能发电总装机容量将达 到 12 亿千瓦以上。在全球碳中和大主题下，发展新能源是大势所趋。

光伏发电成本不断下降，经济性驱动新增装机需求。从全球范围内来 看，根据国际可再生能源组织（IRENA）发布的《2021 年可再生能源发电 成本报告》，全球光伏平准化度电成本（LCOE）由 2010 年的 0.417 美元/ 千瓦时下降到 2021 年的 0.048 美元/千瓦时，降幅达 88.49%，成本不断下降， 经济性大幅提升。从横向对比来看，其他新能源发电方式如海上风电/陆上 风电，2010-2021 年度电成本降幅分别为 60.11%/67.65%，降本幅度较光伏 具有较大差距。根据 IRENA 预测，2022 年全球光伏 LCOE 将降至 0.04 美 元/千瓦时，将低于燃煤发电成本。从中国范围内来看，中国光伏平准化度 电成本（LCOE）由 2010 年的 0.305 美元/千瓦时下降到 2021 年的 0.034 美 元/千瓦时，降幅达 88.85%，且中国光伏度电成本低于全球水平，性价比更 优。

全球光伏装机量持续提升，预计 2025 年新增装机量达 270-330GW。 根据 IRENA 数据，在全球碳中和加速的背景下，叠加光伏发电成本持续下 探，经济性不断提升，全球光伏新增装机量由 2010 年的 17.46GW 提升至 2021 年的 132.81GW，CAGR 达到 20.26%。根据 CPIA 预测，2025 年全球 光伏新增装机容量将达到 270-330GW。从全球装机量分布来看，去中心化 趋势较为明显，已逐渐由欧洲主导演变成中国、巴西、印度、美国等市场 共同崛起的局面，根据 IEA 数据，2021 年至少有 20 个国家的新增光伏装 机量超过了 1GW，15 个国家的累计装机容量超过 10GW，5 个国家的累计 装机容量超过 40GW。

中国光伏装机量快速增长，预计 2025 年新增装机量达 90-110GW。平 价时代来临之前，国家政策补贴大幅提升了对光伏电站的投资积极性，驱 动了装机量快速增加；平价时代来临后，光伏发电经济性提升，叠加双碳 系列政策加持，中国后续装机的增长动力持续充足。根据国家能源局数据， 中国光伏装机新增装机量由 2010 年的 0.61GW 提升至 2021 年的 54.88GW， CAGR 达 50.54%，2021 年中国新增装机量占比全球新增装机量约 41.32%，是全球光伏装机的主要推动者之一。在双碳政策体系不断完善的背景下， 叠加大基地项目和整县政策的积极推进，我国“十四五”期间装机量有望 迎来高增，根据 CPIA预测，2025 年中国光伏新增装机容量将达到 90-110GW。

海外装机需求旺盛，太阳能电池片出口高增长。受全球能源转型的大 环境影响，海外装机需求激增，例如欧洲市场：作为在全球的能源转型浪 潮中最积极布局再生能源的市场，今年以来俄乌冲突造成的化石能源供应 危机加速了欧洲地区的能源转型。2022 年 5 月 18 日，欧盟执行委员会宣布 了 REPowerEU 能源计划，计划 2025 年欧盟国家的光伏累计装机量达到 320GW，2030 年达到 600GW，同时提议从 2026 年起对新建的公共和一般 建筑物逐渐强制安装屋顶光伏。在地缘冲突下的能源危机和政府政策大力 支持的双重刺激下，欧洲新增光伏装机有望迎来爆发式增长。

我国作为太 阳能电池片、组件第一生产大国，太阳能电池片出口规模持续扩大。从出 口量来看，2017-2021 年出口数量 CAGR 为 35.52%；2022 年 1-10 月，太阳 能电池累计出口 32.94 亿个，已超过去年全年水平，同比+24.10%。从出口 额来看，2017-2021 年出口额 CAGR 为 25.57%；2022 年 1-10 月，太阳能电 池累计出口金额 400.33 亿美元，同比+75.60%。

供给端：竞争格局较主产业链其他环节仍相对分散，大尺寸电池产能占比显著提升

市场集中度持续提升，较其他环节竞争格局仍相对分散。电池片行业 具有较高的 1）技术壁垒：降本增效是企业竞争关键因素，需要通过不断地 技术研发、设备改造、生产流程优化来实现，且产品升级变化很快，对研 发和前瞻性技术储备要求较高；

2）资金壁垒：电池片技术更新迭代速度快， 企业需要通过不断进行设备升级、改造和更新，淘汰落后产能以建立和巩 固技术、成本优势；3）人才壁垒：光伏产业是一个集物理学、化学、材料 学等多学科知识于一体的行业，综合性要求高，且行业的快速变化对研发 和管理人员的素质也提出了更高的要求。根据 CPIA，电池片 CR5 市占率由 2018 年的 29.50%提升至 2021 年的 53.90%，市场集中度逐渐提升，但仍是 光伏主产业链中集中度相对较低的环节。从地区分布来看，结合上下游供 应链配套、生产要素成本、劳动力、当地产业政策等多方面优势，我国是 最主要的电池片生产地。根据 CPIA，2021 年全球主要电池片企业产量排名 前十里仅韩华（韩国）一家非中国企业。

大尺寸电池片产能占比不断提升，供给偏紧张或将维持。大尺寸电池 片可以有效提高组件发电功率与转换效率，降低光伏发电系统成本，契合 行业降本增效主旋律，是行业发展大势所趋。根据 PV Info Link，2021 年兼 容至 182/210 的大尺寸电池产能供给 253GW，占比达到 62%。根据 PV Info Link 预测，2022 年年末大尺寸电池产能或将达到 513GW，占比或将高达 87%，至 2026 年，大尺寸电池产能或将达到 1016GW，占比或将高达 96%。

根据 Solarzoom，在上游单晶硅片价格开始明显下跌的情况下，目前国内单 晶电池价格整体仍较为稳定，高位价格略有下降，当前国内单晶 M10 高效 电池主流成交价格落在 1.34-1.35 元/W；单晶 G12 电池价格维稳 1.32-1.34 元/W 区间；单晶 M6 等小尺寸电池近期需求进一步下降，成交价格上有一 定的让步空间。短期内单晶高效大尺寸电池供给依然维持紧张，价格坚挺 维稳可能性较大。根据钧达股份，预计明年大尺寸电池产能短缺的状况仍将持续。