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中信建投 | BC组件高功率带来溢价空间,关注头部企业量产降本进展——BC电池系列深度之二

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朱玥 任佳玮 王吉颖

光伏新技术电池、组件的优势主要体现在制造成本、BOS成本的下降和发电量的提升。复盘历次新技术电池迭代,通常新技术上市后相比上一代技术有一定溢价,例如TOPCon替代PERC电池初期有5分-0.1元/W溢价。BC电池由于有高转化效率、低衰减系数和低温度系数,因此当度电成本相同时,在单面发电场景和海外高BOS成本场景下有大约7-18分/W溢价。但由于BC电池组件还处于早期阶段,成本相较于TOPCon仍有差距。以当前TOPCon、BC电池成本水平为基准,当BC电池转换效率来到28%、浆料成本来到5分/W、良率来到98%,设备成本降至2亿元/GW时,预计BC组件生产成本能够与TOPCon组件持平。

光伏新技术电池、组件的优势主要体现在:(1)制造成本下降:由于电池效率提升,单W电池、组件对应的材料、制造成本被摊薄;(2)BOS成本摊薄:光伏电池转换效率提升后,同样占地面积对应的功率更高,因此效率提升可以摊薄与占地面积相关的BOS成本;(3)发电量提升:由于组件效率提升+衰减、温度系数改善,对应单位面积组件功率提升,单位时间内发电量增加。

复盘历次光伏新技术电池上市,由于新的电池技术通常对应更高的电池效率,带来BOS成本的摊薄+发电量提升,因此新电池技术上市后,相比上一代技术通常有一定溢价。但是随着技术进步、市场竞争加剧,新技术溢价有收窄的趋势,PERC替代单晶BSF电池有约0.2-0.3元/W溢价,TOPCon替代PERC电池时已经收窄到0.05-0.1元/W。

BC电池技术是高效光伏电池技术,其特点是正面栅线无遮挡,相比当前主流的TOPCon电池而言,BC电池的优势主要体现正面高转化效率、低衰减系数和低温度系数,因此同样版型组件下,BC组件综合输出效率略高于TOPCon组件,从而降低电站单W BOS成本。根据我们的测算结果,当度电成本相同时,在BOS成本较高(4元/W)或屋顶单面发电(地面反射增益为0)的场景下,BC组件相比TOPCon组件溢价在7-18分/W,单W溢价较为显著。

当前BC电池组件还处于相对早期阶段,成本方面还面临一定挑战,主要来源于BC电池环节的银耗、良率、设备成本3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成本高6分/W左右。

展望后续,BC电池降本思路主要在于提升效率、提升良率、降低银耗、降低资本开支4个方面,根据我们的测算结果,基于默认假设场景下,BC电池良率、效率每提升1%,或银耗、资本开支每下降1%,BC电池成本分别下降0.33、0.11、0.08、0.05分/W,其中良率影响最大,其次是转换效率和银耗。基于以上测算,当BC电池转换效率来到28%、浆料成本来到5分/W、良率来到98%、设备成本在2亿元/GW的情况下,预计BC组件单W成本可以与TOPCon组件持平。

BC组件相对于TOPCon组件降本提效速度还需动态跟踪。由于当前TOPCon组件还处于技术快速迭代的过程中——参考晶科搭载HOT3.0技术平台的全新一代Tiger Neo 2024组件系列,TOPCon组件降本提效手段还有边缘钝化、背面Poly减薄、金属化方案优化、LECO激光优化、叠栅等,因此后续还需动态跟踪TOPCon、BC组件双方降本提效的相对速度。

投资建议:BC电池当前在效率表现和成本控制上已经初具成果,预计2025年放量确定性较强,建议关注BC电池、组件产业链,包括:(1)电池/组件;(2)设备;(3)辅材。

1、新技术电池优势主要体现在制造、BOS成本下降及发电量提升

核心结论:光伏新技术电池、组件的优势主要体现在:(1)制造成本下降:由于电池效率提升,单W电池、组件对应的材料、制造成本被摊薄;(2)BOS成本摊薄:光伏电池转换效率提升后,同样占地面积对应的功率更高,因此效率提升可以摊薄与占地面积相关的BOS成本;(3)发电量提升:由于组件效率提升+衰减、温度系数改善,对应单位面积组件功率提升,单位时间内发电量增加。

1.1、电池效率提升有助于节省电池组件材料、制造成本

电池效率提升后,电池与组件的部分材料成本能够被摊薄,具体来说:

电池:硅片成本、能源、人工、制造费用能够被摊薄,以TOPCon电池为例,转换效率从26.2%提升至27.2%,对应单W成本下降约0.72分/W,其中硅片成本下降0.39分/W,非硅成本下降约0.33分/W;

组件:玻璃、胶膜等辅材以及人工、制造费用能够被摊薄,以TOPCon组件为例,转换效率从23.4%提升至24.4%,对应组件单W成本下降1.71分/W,其中电池成本下降0.72元/W,组件非硅成本下降0.99元/W。

1.2、电池效率提升有助于摊薄与面积相关的BOS成本

光伏电池、组件转换效率提升可以摊薄与面积相关的单W BOS成本。光伏电池转换效率的提升,意味着同样占地面积,对应的功率更高,因此效率提升可以摊薄与占地面积相关的BOS成本。

参考光伏行业协会数据,2023年地面电站BOS成本约为2.1元/W,其中:

按功率(W数)计算的成本包括:逆变器、一次设备、二次设备,成本合计约为0.53元/W,BOS成本占比约为25%;

按面积计算的成本包括:建安费用、电缆、一次性土地成本、电网接入成本、管理费用,成本合计为1.56元/W,BOS占比约为75%。

以TOPCon组件为例,假设组件效率从23.4%提升至24.4%,与面积相关的单W BOS成本将从1.56元/W下降至1.49元/W,降低6.4分/W。

1.3、组件效率提升+衰减、温度系数改善有助于提升发电量

假设默认场景下,组件功率23.4%,衰减系数第1年为1%、第2年为0.4%,温度系数为-0.29%,1W这样的组件在25年电站生命周期中可发电约28.26度。

在默认场景基础上,假设组件效率提升1pct,第二年开始的衰减系数从0.4%下降到0.3%,温度系数从-0.29%提升到-0.25%,则在同样占地面积下,组件综合输出功率将提升5%左右,25年生命周期中发电量合计可增加1.84度,其中:效率提升1pct贡献约1.2度,衰减系数下降0.1pct贡献约0.36度,温度系数提升0.04pct贡献约0.24度。

2、新技术电池上市初期溢价复盘 

核心结论:由于新的电池技术通常对应更高的电池效率,带来BOS成本的摊薄+发电量提升,因此新电池技术上市后,相比上一代技术通常有一定溢价。但是随着技术进步、市场竞争加剧,新技术溢价有收窄的趋势,PERC替代单晶BSF电池有约0.2-0.3元/W溢价,TOPCon替代PERC电池时已经收窄到0.05-0.1元/W。

2.1、案例1:2013年单晶BSF替代多晶BSF,初上市溢价约0.3元/W

2013年起,单晶BSF组件逐步替代多晶BSF组件。隆基在2013年发展成为全球最大的单晶硅片供应商,并在2015年率先采用了金刚线切割技术,大幅降低了单晶硅片成本,引领和推动行业完成了单晶到多晶的替代。参考光伏行业协会数据,2016年单晶硅片渗透率不到20%,到2020年已经来到90%以上,基本完成了单晶对多晶的替代。

单晶BSF组件相对多晶BSF组件的初上市溢价约为0.3元/W。参考PVinfolink数据,2013年单晶BSF组件功率约为285W,相对于多晶BSF组件280W仅高出5W,但初上市已经有0.3元/W溢价,到2014年由于多晶BSF组件加速淘汰降价,单晶BSF组件溢价进一步扩大至0.9元/W。我们分析单晶BSF当时溢价较高的原因系当时硅料价格较高(约12万元/吨)+硅耗较高(约3.5-4g/W),对应硅料成本约为3元/W,对应效率提升1%带来的硅料单W节省就有约0.2元/W。

2.2、案例2:2017年PERC组件替代单晶BSF组件,初上市溢价约0.2-0.3元/W

2017年开始PERC组件逐步替代TOPCon组件,参考光伏行业协会数据,2016-2018年PERC电池渗透率分别为8%、15%、33.5%。参考PVinfolink数据,2018年下半年PERC组件相对单晶BSF组件功率高20W左右,溢价约为0.2-0.3元/W。

2.3、案例3:2022年TOPCon组件替代PERC组件,初上市溢价约为0.05-0.1元/W

2023年初起TOPCon组件渗透率快速提升,2022-2023年TOPCon电池渗透率分别为8.3%、23%,到2024年中已经来到70%左右。参考PVinfolink数据,2023年初M10 72版型TOPCon组件比PERC组件功率高20W左右,溢价约为0.05-0.1元/W,相比PERC替代单晶BSF时期显著收窄,我们判断主要系2023年开始光伏行业供需失衡初露端倪+行业竞争加剧导致。

3、BC电池溢价:在高BOS成本和单面发电场景下溢价显著

核心结论:BC电池由于正面无栅线遮挡以及结构特点,具有较高的转化效率和较低的衰减系数、温度系数,同样版型组件下,当度电成本相同时,在BOS成本较高(4元/W)或屋顶单面发电(地面反射增益为0)的场景下,BC组件相比TOPCon组件溢价可以在7-18分/W。

BC电池技术是高效光伏电池技术,其特点是正面栅线无遮挡,可以与其他技术路线如PERC、TOPCon、HJT等结合,形成P-IBC、TBC、HBC等不同的电池结构。

相比当前主流的TOPCon电池而言,BC电池的优势主要体现正面高转化效率、低衰减系数和低温度系数。

高转化效率:电池端,由于正面无栅线遮挡,目前BC电池主流厂商隆基、爱旭量产效率已经来到27.2 %-27.3%,2025年爱旭目标是达到27.8%;组件端,2382版型BC组件平均量产效率预计在645-650W。

较强的耐湿热性能:由于BC电池结构特点——背面电极设计降低隐裂风险、电极没有银铝合金、材料本质上不易发生电化学反应等,BC组件有较低的衰减系数和温度系数。

由于BC组件有较高转化效率、低衰减系数和低温度系数,同样版型组件下,BC组件综合输出效率高于TOPCon组件,从而降低电站单W BOS成本和度电成本。

根据我们的测算结果,BOS成本较高和屋顶单面发电的场景下,BC组件单W溢价显著。

场景1:国内地面电站(双面发电+较低BOS成本)。基于TOPCon组件单W价格0.69元/W,在度电成本(LCOE)相同的场景下,BC组件溢价约为0.07元/W。

场景2:海外地面电站(双面发电+较高BOS成本)。在场景1基础上,考虑欧美等海外市场BOS成本显著高于国内,假设BOS成本从国内场景的2.09元/W提升至4元/W(主要增加逆变器、支架以外的部分),在度电成本(LCOE)相同的场景下,BC组件溢价约为0.15元/W。

场景3:国内户用屋顶电站(单面发电+较低BOS成本)。在场景1基础上,考虑屋顶单面发电场景,在度电成本(LCOE)相同的场景下,BC组件溢价约为0.08元/W。

场景4:海外户用屋顶电站(单面发电+较高BOS成本)。在场景1基础上,考虑欧美等海外市场屋顶单面发电场景,假设BOS成本大幅提升+单面发电,在度电成本(LCOE)相同的场景下,BC组件溢价约为0.18元/W。

4、BC电池成本:当前BC电池成本还面临一定挑战 

核心结论:当前BC电池组件还处于相对早期阶段,成本方面还面临一定挑战,主要来源于BC电池环节的银耗、良率、设备成本3方面。假设BC电池转换效率27.2%,在银耗13mg/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成本高6分/W左右。当BC电池转换效率来到28%、浆料成本来到5分/W、良率来到98%、设备成本与TOPCon打平时,预计BC组件单W成本可以与TOPCon组件持平。

当前BC电池组件还处于相对早期阶段,成本方面还面临一定挑战,主要来源于BC电池环节的银耗、良率、设备成本3方面。

银耗:由于BC电池电极在背面,载流子需要穿过整个电池片才能到达电极,导致BC电池内阻相对较高,为了降低电阻,便需要增加银浆用量以加粗银栅线,从而提高电池导电性。参考PVinfolink数据,当前BC电池银耗约为13mg/W,相比TOPCon电池高2-3mg/W。未来通过在BC电池背面导入0BB技术、铜浆、铝蒸镀等方案,BC电池金属化成本有望下降。

良率:由于背电极叉指状电极需要2-3道激光开槽工艺,对设备稳定性和工艺成熟水平要求较高,而当前激光精度不足,导致电池背面NP区接触出现短路是制约BC电池片生产良率的重要瓶颈。同时,由于背电极相互交叉,在焊带设计、焊接工艺和封装工艺方面也需要相应调整,这些都会影响BC组件良率。当前TOPCon电池主流厂商良率已经达到99%以上,而BC电池良率还在95%左右。

设备成本:相比TOPCon,BC电池背面的叉指状电极需要额外的激光开槽、镀膜和湿法设备,且精度要求较高,叠加当前BC电池技术尚未完全成熟,相关设备降本国产化和规模化降本还不充分,因此当前BC电池单GW资本开支较高,约为3亿元/GW左右。

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成本高6分左右,其中银耗、良率、资本开支差距的影响分别为1.8、1.0、2.5分/W。

展望后续,BC电池降本思路主要在于提升效率、提升良率、降低银耗、降低设备投资4个方面,根据我们的测算结果,基于默认假设场景下,BC电池良率、效率每提升1%,或银耗、资本开支每下降1%,BC电池成本分别下降0.33、0.23、0.08、0.05分/W,其中良率影响最大,其次是转换效率和银耗。

基于以上测算,当BC电池转换效率来到28%、浆料成本来到5分/W、良率来到98%、设备成本2亿/GW时,预计BC组件单W成本可以与TOPCon组件持平。

BC组件相对于TOPCon组件降本提效速度需动态跟踪。当前TOPCon组件还处于技术快速迭代的过程中——参考晶科搭载HOT3.0技术平台的全新一代Tiger Neo 2024组件系列,TOPCon组件降本提效手段还有边缘钝化、背面Poly减薄、金属化方案优化、LECO激光优化、叠栅改进等,因此后续还需动态跟踪TOPCon、BC组件双方降本提效的相对速度。

5、投资建议 

光伏新技术电池、组件的优势主要体现在:(1)制造成本下降:由于电池效率提升,单W电池、组件对应的材料、制造成本被摊薄;(2)BOS成本摊薄:光伏电池转换效率提升后,同样占地面积对应的功率更高,因此效率提升可以摊薄与占地面积相关的BOS成本;(3)发电量提升:由于组件效率提升+衰减、温度系数改善,对应单位面积组件功率提升,单位时间内发电量增加。

复盘历次光伏新技术电池上市,由于新的电池技术通常对应更高的电池效率,带来BOS成本的摊薄+发电量提升,因此新电池技术上市后,相比上一代技术通常有一定溢价。但是随着技术进步、市场竞争加剧,新技术溢价有收窄的趋势,PERC替代单晶BSF电池有约0.2-0.3元/W溢价,TOPCon替代PERC电池时已经收窄到0.05-0.1元/W。

BC电池技术是高效光伏电池技术,其特点是正面栅线无遮挡,相比当前主流的TOPCon电池而言,BC电池的优势主要体现在正面高转换效率、低衰减系数和低温度系数,因此同样版型组件下,BC组件综合输出效率略高于TOPCon组件,从而降低电站单W BOS成本。根据我们的测算结果,当度电成本相同时,在BOS成本较高(4元/W)或屋顶单面发电(地面反射增益为0)的场景下,BC组件相比TOPCon组件溢价在7-18分/W,单W溢价较为显著。

当前BC电池组件还处于相对早期阶段,成本方面还面临一定挑战,主要来源于BC电池环节的银耗、良率、设备成本3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成本高6分/W左右。

展望后续,BC电池降本思路主要在于提升效率、提升良率、降低银耗、降低资本开支4个方面,根据我们的测算结果,基于默认假设场景下,BC电池良率、效率每提升1%,或银耗、资本开支每下降1%,BC电池成本分别下降0.33、0.11、0.08、0.05分/W,其中良率影响最大,其次是转换效率和银耗。基于以上测算,当BC电池转换效率来到28%、浆料成本来到5分/W、良率来到98%、设备成本2亿/GW时,预计BC组件单W成本可以与TOPCon组件持平。

BC组件相对于TOPCon组件降本提效速度还需动态跟踪。当前TOPCon组件还处于技术快速迭代的过程中——参考晶科搭载HOT3.0技术平台的全新一代Tiger Neo 2024组件系列,TOPCon组件降本提效手段还有边缘钝化、背面Poly减薄、金属化方案优化、LECO激光优化、叠栅改进等,因此后续还需动态跟踪TOPCon、BC组件双方降本提效的相对速度。

1、BC电池产能快速投放,行业竞争加剧。根据我们的测算结果,BC组件在单面场景和海外高BOS成本场景下具有一定溢价,但若BC电池产能投产速度较快,导致出现过剩情况,行业竞争加剧,BC组件溢价可能消失;

2、BC电池降本速度不及预期。根据我们的测算结果,当前BC电池和TOPCon电池还有7分/W的成本差距,若后续BC电池成本不能持续下降,可能影响BC电池自身竞争力;

3、光伏终端需求增速不及预期。若终端需求不及预期,光伏组件、电池需求也将受到影响。

朱玥:中信建投证券电力设备新能源行业首席分析师。2021年加入中信建投证券研究发展部,8年证券行业研究经验,曾就职于兴业证券方正证券,《财经》杂志,专注于新能源产业链研究和国家政策解读跟踪,在2019至2022年期间带领团队多次在新财富、金麒麟,水晶球等行业权威评选中名列前茅。

任佳玮:中信建投证券电力设备及新能源分析师,南京大学经济学学士,复旦大学金融硕士,研究方向为光伏。2022年所在团队荣获新财富最佳分析师评选第四名,2022年上证报最佳电力设备新能源分析师第二名,金麒麟评选光伏设备第二名,水晶球新能源行业第三名,水晶球电力设备行业第五名。

王吉颖:中信建投证券电力设备及新能源分析师,中央财经大学金融学学硕士,研究方向为光伏,主要覆盖上游材料及辅材,2022年和2023年所在团队均荣获新财富最佳分析师评选第四名。

证券研究报告名称:《BC组件高功率带来溢价空间,关注头部企业量产降本进展——BC电池系列深度之二

对外发布时间:2025年2月6日

报告发布机构:中信建投证券股份有限公司 

本报告分析师: 

朱玥 SAC 编号:S1440521100008

SFC 编号:BTM546

任佳玮 SAC 编号:S1440520070012

王吉颖 SAC 编号:S1440521120004

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