BC电池结构变化体现在哪些方面?

BC电池结构变化体现在哪些方面?

最佳答案 匿名用户编辑于2025/03/31 15:41

BC 电池背 面所采取的工艺较为复杂,因此在设备、材料环节相比 TOPCon 具有较多变化。

1.主材:BC 电池盈利弹性需要重点关注其提效降本进展

BC 组件相较于 TOPCon 组件,在电池效率、衰减、温度系数等方面具备一定优势,以 2382*1134 版型组件 功率为例,BC 组件功率相比 TOPCon 组件领先优势达到 20-25W,组件效率领先不到 1pct。但双面率上相比 TOPCon 仍有一定差距。

从 BC 组件性能优势所能带来的溢价空间来看,以国内市场为例,2382 版型 BC 组件和 TOPCon 的功率差 距每拉大 5W,对应 BOS 成本节省将提升 1 分 2/W,在 25-30W 功率差距下对应 6-7 分溢价。另外,衰减、温 度系数、双面率等单瓦发电量指标,综合考虑下来能够为 BC 贡献 1 分/W 的溢价。

而从海外市场来看,由于海外 BOS 成本更高,因此组件功率差所能带来的溢价空间更大。根据 IRENA 数 据,全球主流市场光伏电站平均 BOS 成本约为 4 元/W,2382 版型组件功率每提升 5W,对应 BOS 成本节省 3 分 2,溢价空间相比国内市场更大。

成本方面,假设 BC 电池转换效率 27.2%,在银耗 12mg/W,良率 95%,资本开支 3 亿元/GW 条件下,BC 电池当前相比 TOPCon 电池单 W 非硅成本高 6 分/W 左右。后续 BC 组件降本路径主要在金属化方案改进、提 升良率、设备降本、提效降本等方面。 另外,TOPCon 组件后续也有部分提效路径,包括背面 poly 减薄、边缘钝化、双面 poly、硅片低氧工艺等, 导入后头部企业 TOPCon 电池效率 2025 年有望达到 27%以上,对应 2382 版型组件最高功率 660W,且后续 TOPCon 金属化方案也有进一步降本空间。我们认为 BC 超额盈利需要进一步关注两项技术后续提效、降本手 段各自推进的情况。

2.设备:BC 工艺难度较高,激光及镀膜设备增量较大

相较于其他电池技术,BC 电池生产工艺更为复杂,难度更高。其工艺流程主要包含制绒、钝化、掺杂、背 电极制备等过程,核心难点主要在于如何通过低成本手段在电池背面进行图形化加工,以在背面制备出叉指状 间隔排列的 N、P 区,以及在 N、P 区上方分别形成金属化接触和栅线。

从 BC 电池工艺流程来看,主要工艺增量在于背面图形化,设备价值量增加的环节主要包括激光设备、镀 膜设备(LP&PE),另外湿法及扩散设备价值量也有所提升。

激光设备:技术壁垒及价值量明显提升

激光设备在光伏电池生产中能够起到多种作用,且不同类型电池所需激光种类差异较大,因此在电池技术迭代过程中,激光设备价值量往往会发生较大变化。 在 PERC 电池中,激光设备主要起到“正面激光 SE”以及“背面激光开槽”两种作用。TOPCon 电池中最 初工艺流程不含激光设备,2022 年底导入激光 SE 提高正面硼掺浓度,2023 年底导入 LECO 激光后优化正面硅 材料和金属接触部分缺陷。而 BC 电池工艺中主要包括三道工艺,包括背面图形化激光消融、N/P 区隔离、背面 金属化前的刻蚀,且由于 BC 电池对于激光精度要求较高,单 GW 价值量目前可达 5000-6000 万元/GW,明显 高于 PERC 和 TOPCon 电池激光设备价值量。

在 TOPCon 和 PERC 电池中,镀膜和扩散处理均覆盖整个电池表面。而在 BC 电池中,背面 N 区和 P 区均 为部分掺杂,激光设备因其高精度和柔性加工的特点,成为 BC 电池制造工艺中的核心设备,设备精度和稳定 性对于 BC 电池生产的良率及效率影响较大。因此,BC 电池对激光设备在光斑尺寸、扫描速度、光斑均匀性、 热影响及损伤等方面的参数具有较高要求。

我们预计 2025 年行业新扩 BC 产能达到 52GW,对应贡献激光设备行业总体订单规模 28.6 亿元,考虑其 他激光设备(激光焊接等),激光设备空间合计为 38.6 亿元。另外,远期行业扩产规模分别假设在 100/200/300GW 的情况下,对应激光市场规模分别为 60/110/160 亿元。

镀膜设备:工艺数量增加带动价值量提升,目前仍以 LP 路线为主

镀膜设备方面,由于 BC 电池需要在背面分别制备 n-poly 和 p-poly,TOPCon 只需要在背面制备 n-poly,正 面进行硼掺。因此在 BC 电池工艺中,镀膜设备工艺数量翻倍,价值量提升。 根据爱旭股份公告,其义乌 15GW ABC 电池产能设备投资成本共 57.3 亿元,折合单 GW 投资 3.8 亿/ GW。 其中,镀膜、金属化、光刻、湿法制绒及清洗、扩散&吸杂、分选、退火设备分别为 0.96、0.73、0.57、0. 48、 0.41、0.3、0.13、0.04 亿元/GW。

LPCVD 成膜致密性及均匀性较好,因此目前国内扩产 BC 电池的主要玩家(隆基、爱旭等)均选择 LP CVD 作为电池背面钝化结构制备的工艺路线,我们预计 LPCVD 在未来一段时间内仍将占据 BC 电池扩产的主流钝 化工艺路线,另外 PECVD 在背面钝化膜制备的量产进展也需要关注。 2024 年随着 TOPCon 扩产的明显放缓,镀膜设备市场规模同比有所下滑,但 2025 年随着行业 BC产能开 始放量,同时考虑到海外电池扩产需求,我们预计镀膜设备市场规模有望达到 86.6 亿元,在远期扩产规模分别 假设 100/200/300GW 的情况下,对应 LPCVD 市场规模分别为 103/183/263 亿元。

3.辅材:电池金属化方案及组件端焊带变化较大

金属化:多种方案并行,关注各种路线量产进展

BC 电池成本高于其他电池技术,核心原因之一就在于浆料成本偏高。而 BC 电池在采用银浆的情况下浆料 成本之所以高于 TOPCon,主要原因在于:①BC 电池栅线位于电池背面,为了降低电阻率,背面栅线一般设计 的横截面积会更大,从而增加银浆用量;②BC 电池少子及空穴发生分离后需要传输至硅片背面之后从电极导 出,对浆料导电性要求更高,且 N、P 区浆料同时烧结对浆料配方也提出了新的要求,因此浆料单价也随之提 升。

为了降低 BC 电池的浆料成本,目前产业已有多种金属化方案,包括:①电镀铜;②银浆+0bb;③铝蒸镀; ④铜浆。后续需要关注各种技术量产导入在良率控制、降本等方面进展如何。

电镀铜:与 BC 适配性较强,但设备投资成本仍然偏高

电镀铜工艺流程主要可以分为图形化和金属化两个工艺环节,其中图形化包括铜种子层、涂掩膜/感光油墨、 曝光显影等工艺,金属化主要包括镀铜、去除掩膜/感光油墨、镀焊接层(减少铜氧化)等工艺。其中曝光显影、 镀铜为电镀铜中最为核心的工艺。 当前电镀铜设备价值量约为 1-2 亿元/GW,其中主要价值量为 PVD、曝光、电镀设备,若不考虑银浆成本 节省,电镀铜生产成本大约在 0.1 元/W 左右,目前电镀铜设备仍存在一定降本空间,后续重点关注其降本、量 产进展。

BC 电池栅线位于背面,正面没有栅线遮光的情况下可以获得更高的短路电流,同时背面可以容许采用较宽 的金属电极以降低串联电阻,从而提高填充因子 FF,因此电镀工艺应用在 BC 电池上对于线径的要求低于 TOPCon/HJT 电池,线径控制对于良率的影响更小,因此电镀方案与 BC 更加适配。

银浆+0bb:可提升 BC 电池双面率,同时实现较低银耗

为了提高 BC 电池双面率,国内电池组件企业也在银浆+0bb 的技术方案上进行了布局。爱旭 ABC 组件及 隆基 Himo-X10 组件均采用了这一方案以在确保栅线导电性不受影响的情况下,背面遮光面积下降,从而提升 双面率。根据两家公司产品信息,其目前双面 BC 组件双面率可达到 75%。

铜浆:关注后续头部企业量产结果

铜浆方案是使用银种子层/种子点+贱金属浆料的双层栅线结构,可以同时解决由于银耗下降的电阻损失以 及贱金属直接与硅接触导致的高电阻率问题。根据聚和材料实验结果,聚和铜浆产品在应用于电池背面细栅且 在浆料单耗不变情况下,电池效率几乎无损失,而铝浆产品则存在 1%的电池效率损失。另外,铜浆方案通过添 加抗氧化剂以及采用纳米级铜粉,解决了铜氧化的问题同时进一步提高浆料导电性。

铝蒸镀:与 BC 电池具有一定适配性,主要适用于单面场景

蒸镀是指在真空条件下,采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化,粒子飞至基片 表面凝聚成膜的工艺方法。蒸镀的具体工艺过程包括:沉积材料蒸发或升华为气态粒子→气态粒子快速从蒸发 源向基片表面输送→气态粒子附着在基片表面形核、长大成固体薄膜→薄膜原子重构或产生化学键合。 对于 BC 电池来说,铝蒸镀在背面图形化上厚度做到 10μm 以上难度较大,目前产业通过蒸镀铝形成金属 化结构厚度主要集中在 10μm 以下,栅线需要加宽,因此单面产品与铝蒸镀的方案更加适配。

焊带:焊接方式改变,多层复合焊带降本突出

由于 BC 电池电极均设置于背面,因此在组件端焊接时正面无焊带连接,使得焊接应力集中在了电池片背 面。而电池片与焊带之间的热膨胀系数不同,当采用一定焊接温度对现有直焊带进行焊接或者冷却至室温环境 时,焊带与电池之间会发生相对位移,从而导致焊带拉动电池片形成单侧翘曲,对组件端良率及可靠性产生影 响。 为了解决这一问题,可以通过在焊带上设置与 BC 电池相连接的多个连接部及未连接的多个自由部,使得 焊带与 BC 电池之间进行点连接,而在自由部设置形变缓冲结构,可缓冲补偿焊带收缩所产生的形变量,从而 可基本抵消背接触电池的翘曲,同时通过在相邻两个背接触电池之间的空隙及焊带之间所设置的绝缘条,可固 定相邻电池片之间的间距,同时也可以实现焊带与相邻细栅的绝缘隔离,避免电池发生短路。

另外,焊带龙头企业近期推出主要应用于 BC 组件的多层复合焊带,以铝对焊带中原先一部分铜进行替代, 能够进一步降低 BC 组件的焊带成本。

2025 年,我们预计 BC 组件出货占比 10%以上,对应 60-70GW 出货,同时 TOPCon 假设出货 600GW。另 外,目前 TOPCon 焊带单 GW 用量为 400 吨,加工费 5 元/kg。BC 焊带单 GW 用量 500 吨,加工费假设 8 元 /kg,对应 2025 年焊带行业加工费规模为 14.6 亿元,在远期 BC 出货分别达到 100、200、300GW 的情况下, 焊带加工费规模分别达到 18、20、22 亿元。

参考报告

BC电池专题分析:BC放量趋势明确, 产业链哪些环节弹性较大?.pdf

BC电池专题分析:BC放量趋势明确,产业链哪些环节弹性较大?2025年BC电池从1到10的趋势已较为明确,随之而来的是设备、材料将有部分环节出现较多变化。设备端,建议关注价值量提升较大的激光环节,其次是镀膜及湿法等设备。辅材端,建议关注材料要求及工艺难度提升的焊带环节,另外金属化方案后续也会有较大变化,建议关注具体方案导入量产情况。主材端,建议关注BC和TOPCon各自提效降本进展。BC从1到10确定性较强,关注具备弹性的设备及材料环节目前隆基、爱旭已规划较大规模BC产能,且其他龙头企业也有部分扩产规划,我们预计2025年BC技术从1到10的趋势已然较为明确。而BC技术相比TOPCon来说,电...

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