2025年BC电池行业研究:平台技术产业化加速,龙头引领开启新篇章

  • 来源:华创证券
  • 发布时间:2025/04/15
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BC电池行业研究:平台技术产业化加速,龙头引领开启新篇章。BC电池是一种平台型技术,高效优势驱动产业化发展。(1)BC电池背接触结构正面无遮挡。BC电池的核心特点是将电池的正负两电极均集成在电池片的背面,而电池正面无任何栅线遮挡,能够最大限度地吸收太阳光,从而提高光电转换效率。BC电池可以与PERC、TOPCon、HJT等电池技术叠加,通过优化设计和制造工艺,进一步提升光伏电池的性能和效率。(2)BC技术具备美观性好、转换效率高、衰减系数低、温度系数低等优势。BC电池理论效率极限达29.1%,几乎接近单晶硅电池的理论极限29.4%。2025年BC电池的量产效率已达到27%左右,未来转换效率仍有...

一、BC 电池是一种平台型技术,性能优异驱动产业化发展

(一)BC 电池结构复杂,栅线及 PN 结均位于电池背面

IBC 电池(Interdigitated Back Contact,指交叉背接触)是一种高效光伏电池技术,其核 心特点是将电池的正负两电极均集成在电池片的背面,而电池正面无任何栅线遮挡。这 种独特的结构设计使得 IBC 电池能够最大限度地吸收太阳光,从而显著提高光电转换效 率和发电功率。 xBC 电池的核心基础是 IBC 电池。实际上 xBC 电池并不是指一种单独的电池片种类, 而是一种结构优化的电池制作技术,可以与 PERC、TOPCon、HJT 等其他电池技术叠加。 xBC 电池通过改进背面电极的设计、优化电池的钝化层、采用更先进的制造工艺等手段, 可以进一步提升光伏电池的性能和效率。

BC 电池中,光生载流子在电池内部产生向背面移动并收集。(1)传统晶硅光伏电池,如 BSF、PERC 电池等,正面有栅线电极用于收集电流,光生载流子在电池内部产生后,需 要通过正面的栅线电极向外导出电流。(2)BC 电池:以 IBC 为例,电池正面仅作为光线 的入口,电池正面的电极栅线全部转移到电池背面,PN 结和金属接触均处于电池背部, 呈叉指状方式排列。光生载流子在电池内部产生后,直接向背面移动并被收集,避免了 传统电池结构中正面电极栅线对入射光的遮挡,减少了光学损失。

以 N 型晶硅衬底的 IBC 电池结构为例,主要结构和作用如下。结构从上到下分别对应: SiNx(减反射层)、SiO₂(钝化层)、n +FSF(前表面场)、N 型基区、P + /N+发射极、SiO₂(钝 化层)、金属电极。 (1)SiNx减反射层:降低受光面的反射损失,从而提高光的吸收效率,同时还具备一定 的钝化作用,能够减少表面的少数载流子复合,进一步提升电池的性能。 (2)SiO₂钝化层:位于电池结构的顶部和底部,能够有效钝化晶硅表面的悬挂键,降低 少数载流子的表面复合速率,延长了载流子的寿命,提高电池的开路电压和整体效率。 (3)n +FSF 前表面场:利用场钝化效应进一步降低少数载流子的表面复合几率。 (4)P +发射极/N+背场:通过硼扩散和磷扩散形成高浓度掺杂区,两区之间由未进行重掺 杂的基区隔开。P +与 N 型基区形成 PN 结,N+与基区硅基底形成高低结,增强载流子的 分离能力。 (5)金属电极:IBC 金属电极呈叉指状排列,分别与 P +和 N+区对应接触。通过结构设 计、优化材料和制备工艺,可以进一步降低串联电阻,提高电池填充因子和整体效率。

(二)性能优异驱动产业化发展,应用场景可实现全覆盖

1、BC 技术具备转换效率高、衰减系数低、温度系数低等优势

BC 电池理论转换效率高,未来发展空间广阔。理论效率方面,BC 电池理论效率极限达 29.1%,几乎接近单晶硅电池的理论极限 29.4%。量产效率方面,2025 年 BC 电池的量产 效率已达到 27%左右,降本增效是光伏行业的主旋律,未来 BC 电池转换效率仍有较大 提升空间,预计将是未来重要的发展方向之一。

目前已实现商业化量产出货的组件中,采用 BC 技术的组件效率排名靠前。据 2025 年 3 月 TaiyangNews 发布的《TOP SOLAR MODULES Listing》报告,前三名均采用 BC 技术 路线,分别是爱旭的 Comet 2U 系列组件、隆基绿能的 Hi-MO 9 组件、MAXEON 的 Maxeon 7 组件,组件转换效率分别达 24.2%、24.1%、24.1%。

除发电效率高以外,BC 电池还具备温度系数低、功率衰减少的优势,能够有效提升终端 电站收益。BC 组件温度系数较低,约为-0.26%/℃,低温度系数意味着电池在高温环境下 的性能下降较少,这对于安装在炎热地区的光伏统尤为重要。衰减系数方面,BC 组件首 年 1%,2-30 年≤0.35%,低衰减系数意味着电池在长期使用过程中性能下降的速度较慢, 发电量损失更小。凭借高发电效率、低温度系数、低衰减的优势,同版型情况下,BC 组 件综合输出功率更高,可以有效助力单瓦 BOS 成本和度电成本下降,提高终端收益。

2、美观性高度适配分布式场景,高效率优势拓展集中式市场

(1)外观适配高端分布式场景,具有较高溢价水平

BC 组件正面外观更加整洁美观,在高端分布式场景溢价明显。传统电池正面的金属栅 线会在一定程度上影响光伏组件的视觉效果,其表面有明显的线条纹路。而 BC 电池正 面无栅线遮挡,BC 组件正面在外观上更加整洁。一般情况下,BC 组件除了边框、背 板、电池片之间的缝隙以外,其他部分均为黑色。若这些部分改为黑色材料,可以使整 个 BC 组件从外观上看呈现全黑效果,在对美观度有较高要求的高端户用场景以及建筑 一体化(BIPV)场景中具有明显外观优势。据爱旭股份 2024 年 11 月投资者关系活动 记录表,在海外市场公司 BC 产品溢价水平可达 15%-40%;在国内户用、工商业、地面 市场都可达 10%以上的溢价。

(2)国央企集采设置 BC 标段,集中式场景接受度提升

目前 BC 组件双面率提升至 75%左右,与 TOPCon、HJT 等技术路线差距缩小。双面率 是指光伏组件在相同光照条件下,背面发电效率与正面发电效率的比值,双面率组件背 面的发电能力越强,综合发电效率越高。BC 电池正面栅线转移至背面,导致组件背面遮 挡面积增加,此前 BC 组件双面率较低,但随着技术不断创新迭代,目前 BC 组件双面率 已经提升 75%左右。

随着 BC 组件双面率提升,背面发电功率差距进一步缩小,有望向集中式地面电站场景 不断拓展。组件的综合发电功率等于正面及背面发电功率之和,其中背面发电功率会受 到双面率和地面反射率的影响。据光伏发电站设计规范数据,常见集中式光伏电站安装 场景(如沙漠、草地等)地面反射率一般在 10%-30%左右。以正面转换效率 23%,双面 率 85%的组件为基准,测算 75%双面率的 BC 组件正面转换效率差值超过 0.6%时,即可 实现综合发电功率的反超。随着 BC 电池组件的双面率背面工艺的不断优化,未来双面 率还有提升的空间,BC 双面组件的背面发电劣势有望进一步被弥补。

国央企组件集采逐渐将 BC 组件纳入招标范围,下游接受度逐渐提升。五大发电集团 2024 年下半年以来的组件集采中(国家能源集团暂未开展集采),均设置 BC 标段,中国华能 和中国大唐均单独设立了 1GW 的 BC 标段;中国华电和国家电投为 BC 和 HJT 技术设立 了均可参与的高效率产品标段;除央企能源集团外,粤水电和蜀道清洁能源集团在组件 集采中也设置了 BC 标段。2024 年下半年以来,央国企组件集采中 BC 相关的标段合计 规模达 4.4GW。

国央企组件集采中,BC 组件较 TOPCon 组件仍有较高溢价。从 2025 年中标情况来看, BC 组件相对于 TOPCon 组件的溢价较 2024 年有一定程度收窄,但仍维持 0.04-0.06 元/W 的较高水平。

二、BC 电池生产工艺复杂,激光及镀膜设备增量较大

(一)制造工艺更为复杂,生产流程环节增多

BC 电池生产工艺复杂的原因主要源于其独特的结构设计和工艺精度要求。 背面结构复杂,工序数量增加。(1)背面分区复杂。BC 电池的核心特点是将电极全部置 于电池背面,正面无遮挡,从而最大化入射光的吸收。这种设计需要在背面形成复杂的 分区结构,例如,为了实现 P 区和 N 区的隔离,需要通过激光开槽、掩膜等技术进行精 确的图形化处理。(2)背面功能层增加。BC 电池背面有不同类型的扩散层,还涉及钝化 层、减反射层、电极接触层等多种功能层,多层结构的制备增加了工艺控制的复杂性。 激光及扩散环节对工艺精度要求更高。(1)激光的精度及稳定性。激光开槽是 BC 电池 生产中的关键工序之一,用于在背面形成精确的图形化结构。激光工序需要设备具有极 高的稳定性和精度,用于形成精确图形化结构,隔离 P/N 区等。(2)扩散层工艺控制。 BC 电池背面存在两种类型的扩散层(如 P+发射极和 N+背场区),需要分别进行扩散处 理。每种扩散层的掺杂浓度、深度和分布都需要精确控制。

以 p-IBC 电池为例,其工序相较于 PERC 电池更多,工艺更加复杂。p-IBC 电池主要工 艺流程包含镀膜、激光开槽、制绒清洗、扩散、金属化等步骤,其中激光开槽、镀膜、扩 散等工序数量相比 PERC 更多。

从工艺流程上看 xBC电池对激光、镀膜、扩散设备要求提高。TBC、HBC 电池与TOPCon、 HJT 电池在制备工艺大体上比较类似,主要区别在于复杂的图形化以及背面多层功能膜 的沉积。BC 电池复杂的图形化对激光加工精度要求大幅提升,同时制备过程中需要多道 激光工序,激光设备价值量提升明显。此外,BC 电池需要在背面沉积多层膜,包括掺杂 多晶硅层、钝化层和减反膜等,对镀膜、扩散等设备也提出了更高的要求。

(二)生产设备数量增加,单位投资额较高

BC 电池设备种类众多。涉及到的生产设备主要有:清洗制绒设备、镀膜设备(PECVD、 LPCVD、ALD)、激光设备(激光开槽、激光对位系统)、扩散设备(硼扩散、磷扩散)、 金属化设备(丝网印刷、电镀)、串焊设备等。 BC 电池单 GW 设备投资额仍然较高,激光、镀膜等设备价值量明显提升。据爱旭股份 公告,义乌六期 15GW ABC 电池项目预计设备投资合计约 57.29 亿元,单 GW 设备投资 额约 3.82 亿元。生产涉及到的设备主要有气相沉积镀膜设备(0.96 亿元/GW)、金属化处 理设备(0.73 亿元/GW)、光刻处理设备(0.57 亿元/GW)、自动化等辅助设备(0.48 亿元 /GW)、湿法制绒及清洗设备(0.41 亿元/GW)、热扩散及吸杂设备(0.30 亿元/GW)等; 其中镀膜、激光设备投资额占比分别为 25%、15%。据全球光伏数据,TOPCon 电池沉积 镀膜设备、扩散设备、SE 激光设备单 GW 投资额分别约 0.7、0.2、0.2 亿元/GW,相比之 下 BC 电池对应设备的投资额提升明显。目前 BC 电池的单 GW 设备投资额处于较高水 平,未来随着工艺成熟以及规模效应显现,其投资成本有望逐步降低。 据 CPIA,2024 年 XBC 电池单 GW 设备投资约 3 亿元,随着产业规模的进一步增大、 设备生产能力的提高及技术进步,单位产能设备投资额将进一步下降。

三、BC 电池产业化发展加速,2025 年有望规模化放量

(一)BC 电池发展历史悠久,近年来发展迅速

背接触电池有着近 50 年发展历史,近年来产业化进程加速。过去 20 年发展 BC 电池发 展相对缓慢,主要由于技术门槛高、工艺复杂、产业化难度大,需要产业链协同支撑,过 去企业对 BC 技术投入不足。随着工艺逐渐成熟以及规模化发展,BC 迎来量产新机遇。 (1)早期技术研发阶段(1975-2004):1975 年 Schwartz 和 Lammert 教授就提出了背接 触电池的概念。1984 年斯坦福教授 Swanson 成功研发出了第一代 IBC 电池,在聚光系统 下转换效率为19.7%。1997年,SunPower和斯坦福大学开发的IBC电池转换效率达23.2%。 这一阶段背接触电池技术主要处于实验室研发和概念验证阶段,虽然效率不断提升,但 尚未实现产业化生产。 (2)科研及产业探索阶段(2004-2021):SunPower 公司分别在 2004 年、2007 年和 2014 年研发成功三代 IBC 电池组件,效率分别达到 21.5%,22.4%和 25.2%,但由于成本和制 造工艺没有办法达到非常稳定的状态,没有得到广泛推广。2017 年日本 Kaneka 公司通 过将 HJT 和 IBC 电池技术叠加,实现 HBC 电池,效率达到 26.7%。2018 年德国哈梅林 太阳能研究所(ISFH)制备的 POLO-IBC 电池实现 26.1%的效率。这一阶段,BC 电池技术 在效率上取得了显著进步,但由于成本和工艺的限制,其市场份额仍然较小。 (3)商业化生产突破阶段(2021 年至今):2021 年黄河水电建成中国首条 IBC 量产线, 产能 200MW,效率突破 24%。2022 年爱旭股份在广东珠海投建全球首条 GW 级 BC 产 线。2023 年,隆基绿能提出将全力发展 BC 技术,西咸 29GW 和泰州 4GW HPBC 电池 产能投产;爱旭股份珠海一期 10GW ABC 电池及组件产能整体达产,义乌一期 15GW ABC 项目试生产。2024 年 5 月隆基绿能 HBC 效率提升至 27.30%,再次刷新单结晶硅电 池世界纪录。

从 BC 电池工艺路线的发展来看,主要分为三大工艺路线。(1)以美国 SunPower 为代表 的经典 IBC 电池工艺;其结构为正面无金属栅线,PN 结和金属接触均处于电池背部呈叉 指状排列。(2)以德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)为代表的 POLO-IBC 电池工艺;POLOIBC 又分为 P 型的 p-TBC 和 N 型的 n-TBC;(3)以日本钟化集团 Kaneka 为代表的 HBC 电池工艺,即 IBC 与 HJT 结合。

(二)隆基爱旭引领 BC 量产,产能规模有望快速扩张

1、隆基绿能:BC 技术布局领先,HPBC 2.0 今年有望放量

隆基绿能差异化布局 HPBC 技术,HPBC 2.0 组件效率最高可达 24.8%。2017 年,隆基 绿能开始布局 BC 技术;2021 年,BC 研发团队宣布成功将 BC 技术的生产流程简化,能 有效降低生产成本;2022 年,隆基正式官宣了 HPBC 技术,并发布了基于 HPBC 技术的 Hi-MO 6 组件产品;2023 年,隆基的 BC 电池产能规模显著扩大,产能超过 30GW,其 中西咸基地 29GW 和泰州基地 4GWHPBC 1.0 电池产能已全部投产;2024 年,隆基绿能 HBC 效率提升至 27.30%,刷新单结晶硅电池世界纪录,同年推出 HPBC 2.0 技术,基于 此技术的 Hi-MO X10 组件效率最高达 24.8%,72 版型最高量产功率达 670W。 隆基绿能 HPBC 产能规模领先,HPBC 2.0 产品 2025 年迎来有望放量。据公司 2024 年 中的规划,2025 年底前公司 BC 产能将达到 70GW,其中 HPBC 2.0 产能约 50GW,2026 年底国内电池基地计划全部迁移至 BC 产品,2027 年公司 BC 产能有望达 100GW。出货 量方面,2024H1 公司 BC 组件出货量约 10GW,2024 全年 BC 产品出货有望 20GW 左 右。随着西咸新区一期年产 12.5GW 电池和铜川 12GW 电池等 BC 二代项目建设和产能 改造项目推进,2024 年底公司 HPBC 2.0 产品将规模化进入市场,2025 年有望迎来更大 规模放量。

2、爱旭股份:ABC 组件有望放量,性能优异享受溢价

爱旭股份 ABC 效率领先行业,产品溢价明显。2016 年爱旭选择 ABC 为量产主攻方向; 2021 年首次发布了 ABC 新电池片技术,2022 年推出全球首款 ABC 组件。公司产品矩阵 持续扩展,包括户用场景“黑洞系列”、工商业场景“慧星系列”、集中式场景“恒星系 列”。爱旭 N 型 ABC 电池平均量产效率已达 27.2%,组件量产效率达 24.6%;N 型 ABC 组件已连续 24 个月蝉联 TaiyangNews 全球组件量产效率榜榜首。凭借高发电增益以及美 观性, ABC 组件产品溢价明显,据公司 2024 年 11 月投资者关系活动记录表,公司产品 在海外市场的溢价水平可达 15%-40%;在国内溢价可达 10%以上。

爱旭股份 ABC 产能建设顺利,2025 年出货规划 20GW 以上。公司珠海基地 10GW ABC 产能已投产;义乌基地产能规划 15GW,其中 8GW 已满产,剩余 7GW 在陆续安装中; 济南基地产能规划 10GW,预计 2025 年上半年电池产能投产。据公司预计,中远期 ABC 产能空间可达 100GW 以上,为 BC 技术的广阔市场蓄能。

3、英发睿能:与隆基合作建设 HPBC 产能,首期 6GW 有望 5 月投产

2024 年 11 月,英发睿能子公司英发德耀与宜宾高新区、隆基绿能签署年产 16GW HPBC 电池片项目战略合作协议,规划于 2025 年建成首期 6GW 产能。这是 BC 龙头隆基绿能 首次与第三方公司合作建设 HPBC 产能,双方合作预计将加快高效 HPBC 电池的量产, 推进光伏产业技术升级,有效推进 BC 技术良性发展生态构建。

英发睿能宜宾基地三期 BC 电池项目正按计划稳步推进,5 月有望投产。据 SMM,截至 2025 年 3 月底,主厂房土建工程已完成 70%,同时机电安装工程于 3 月初进场施工,首 期年产 6GW BC 项目预计在今年 5 月迎来首片 BC 电池下线。

4、协鑫集成:与日晟产投成立合资公司,布局切入 BC 赛道

协鑫集成技术积累深厚,发布基于 BC 技术的 GPC 组件。公司拥有 6 年钝化接触技术积 累以及 3 年的 GPC 技术沉淀,依托 TOPCon 钝化技术平台布局 GPC 2.0 电池。2024 年 12 月,协鑫集成发布基于 BC 技术的 GPC2.0 高效组件,尺寸为 2382*1134mm,组件功 率达 660W,主要面向分布式市场。2025 年 2 月,协鑫集成 GPC2.0 电池效率突破 27.5%, 较 24 年 12 月产品发布提升 0.4 个百分点。 子公司拟与日晟产投成立合资公司,把握 BC 市场机遇。2025 年 3 月,协鑫集成公告称 全资子公司苏州集成拟与日晟产投合资成立徐州鑫曜新能源科技有限公司,苏州集成持 有合资公司 48.28%股权,日晟产投出资完成后,合资公司将持有高新卓曜 90.96%的股 权。此次投资协鑫集成将间接布局高新卓曜电池产能,将整合自身 30GW 光伏组件产能 和 16GW 光伏电池产能的优势,灵活调配高新卓曜 12GW 光伏电池产能,保证供应链的 安全与稳定,从而形成强大合力。同时公司将积极协调将高新卓曜部分产线技改升级为 BC 电池产能,扩充公司 BC 电池产能供给,抢抓 BC 市场机遇。

(三)2025 年底行业 BC 产能有望突破 100GW

隆基爱旭引领 BC 量产,多家光伏企业均有储备 BC 电池技术。目前,行业仅隆基绿能和 爱旭股份两家公司实现 BC 技术商业化大规模量产,其他多家光伏企业具有相应的技术 储备。随着隆基绿能、爱旭股份的 BC 产能逐步投产,预计 2025 年全球 xBC 技术产能将 超 100GW。

编辑:火腿肠
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