光伏投资指南04：电池片的技术战争

时空复利 / 2023-12-01 10:07 发布

上节课我们梳理了这些年行业话语权最大的硅片环节。这节课我们看下未来多年，行业技术变革最多的电池片环节。

一、电池片是什么？

1.电池片的定义

老规矩，首先我们来看下电池片是什么？

从这张全产业链图可以看出，电池片在硅片的基础上，表面增设了很多的银线，正是这些银线实现了内部的导电化，从而使电池片有能力完成光电转化。

而为了增强电池片内部的导电效应，电池片的制作流程中往往会包含制绒清洗、扩散制结、硅片刻蚀等环节。

转换效率

正因为电池片已初步具备光电转化的能力，所以我们通常会用一个指标来衡量这种能力的高低，叫做转换效率。它表示为，单位面积内的光能转换为电能的比值。

为了转换效率最大化，电池片厂商往往会从减少光学损失，以及电学损失这两方面入手。

二、技术变革

上轮技术变迁

为了减少光学及电学损失，以便提高转换效率，电池片厂商不断进行技术迭代，由早期的铝背场电池转向现在的PERC、以及PERC+，甚至是未来转向异质结等技术路线。

在讲电池片未来降本提效的路径前，我们先来简单复盘下上一代电池片技术路线的变迁，由铝背场电池，变为目前主流的PERC电池。从这张图可以明显看出，PERC电池是在铝背场电池的背面，进行了钝化处理。

当时的铝背场电池，它的转换效率在19%左右，已看出明显的瓶颈，但凭借着单晶+PERC电池的组合拳，可以瞬间把转换效率提升至21。虽然看似只有两个百分点的提升，但实际上是将原有的效率提升10%以上。

并且只需在现有设备基础上进行少量的升级，新增两道工序，就可以完成背面钝化，所以这样的投入产出，对于电池厂商极具吸引力，PERC电池也就顺利完成替代。

本轮路线之争

2.1行业逻辑

在PERC顺利完成接班后，国产设备厂商也开始反向攻克技术，不断国产化设备产线，实现降本。随后电池厂的头部在国产设备的加持下，不断低成本扩产，获得超额利润，但由于电池片扩产周期只有一年，一年之后行业完成扩产，超额利润就此消失。

而上轮的复盘给我们的启示就是，新电池技术的早期，由于需要投置大量产线，所以率先在盈利上有所表现的是设备厂商，而之后率先量产新技术的电池厂会有大概一年的超额收益，最后随着行业完成扩产超额收益消失。

总的来说，从业绩兑现角度来说，先设备厂商，后头部生产商，是不变的行业逻辑。

那为什么，我们在之前的硅料、硅片环节没有这么重点地讲述设备厂商的逻辑呢？

因为如果论产线的制备难度，电池片应该是难度最高的一个环节。因此没有任何一家电池片厂商能独自搞定所有设备，这就导致了有一大批的独立第三方设备厂商。所以电池片环节的设备厂商地位高于其他环节。

2.2 HJT VS TOPCON

说完了大的逻辑我们来看下本轮电池片的两大方向。

第一个方向名为HJT或者HIT，中文名则是异质结。这项技术最早在1990年，由日本的三洋公司提出。

他的好处是工序较为简单，只有4步，相比于PERC电池的9道工序大为简化。而工序减少，一方面可以提高效率，提升良率，另一方面可以节省生产成本。此外呢，异质结技术支持薄片化硅片，这样可以减少电池的硅料成本。

另一点好处是，异质结电池上限较高，目前通威的中试线，第二代产线就已跑出24.5%的量产转换效

率，与之对比，发展多年的PERC技术，目前行业内最高水平也就23.2%，未来封顶可能也就在24%左右。

可以这么说在转换效率方面，异质结的下限就是PERC的上限。因此总的来说，异质结电池的优势就是降本提效的空间较大。

虽然异质结技术在降本提效两方面都有出色的发挥，但他缺点也显而易见，那就是成本太高。由于制备工艺与目前的PERC电池完全不同，异质结产线无法将老产线复用，一旦他被证明相对于目前的技术有很大的提升，并完成量产的话，可能会导致老产线集体减值。

更为重要的一点是，目前异质结的相关设备很多都没完成国产化，所以产线初始投资成本比较高，相比于PERC 2亿每GW的初始投入，异质结足足是他的两倍，达到4亿每GW。在电池材料这方面，异质结同样高昂，当前异质结生产成本为0.9-1元/W，PERC电池仅为0.7-0.75/W，这中间的差距可能还需两年的时间来抹平。