【建投晶硅光伏】晶硅物语(四)|电池片:全球产能持续扩张,N时代加速到来(下篇)

（以下内容从中信建投期货《【建投晶硅光伏】晶硅物语(四)|电池片:全球产能持续扩张,N时代加速到来(下篇)》研报附件原文摘录）
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电池效率检测步入标准化。为防止电池片效率检测结果对政策修订、公平竞争以及效率检测的公信力产生影响，2024年以来电池片检测效率机制建设愈发完善，“尽快使以TOPCon为主的光伏电池测试效率回归真值”的呼声不断增加，行业协会带头起草自律文件助力行业高质量发展。 全球电池片供应呈现出持续增长的态势，背后原因或是中国市场在双碳目标指引下的产能大规模扩张。CPIA数据显示2023年全球电池片产量前十名企业均为中国企业，且全球电池片1032GW产能中有1031.7GW集中在亚洲地区，其中中国产能929.9GW。亚洲其余地区产能主要分布在东南亚，但受2024年5月美国启动东南亚双反调查影响，当地产能或将受到负面扰动。但积极的一面是，在政策驱动下中东光伏需求不断起量，infolink数据显示中东光伏需求量有望于2027年达到29-35GW，中国光伏出海中东热度不减，晶科能源、钧达股份等国内企业相继宣布将在中东建设电池片产能。 正文 （上文接）【建投晶硅光伏】晶硅物语（四）|电池片：全球产能持续扩张，N时代加速到来（上篇） 三、发展特点与趋势：降本增效趋势加快，行业标准化水平不断提升 3.1、TOPCon市占率迅速提升，有望成为2024年最主流路线 近年来PERC电池市场占比有所下滑，CPIA数据显示2023年PERC电池市场占比被进一步压缩至73%。由于PERC电池理论转换效率上限为24.5%，继续提升的空间有限，因此产业将技术发展的重心逐步切换至以TOPCon和HJT为代表的N型电池上。其中TOPCon的扩张速度又快于HJT，CPIA数据显示2023年TOPCon市占率提升14.7pct达到23%，HJT市占率提升2pct达到2.6%。而XBC技术虽然具有更高的转换效率上限，但核心技术仍掌握在部分龙头企业手中，故XBC目前尚未实现产业化大规模扩张，2023年市占率提升仅0.7pct。 TOPCon在技改成本、转换效率等方面具备相对优势。在光伏产业由P型向N型过渡时，由于TOPCon可直接由原有的PERC产能技改而来，因此较低的建设成本使得TOPCon在这一产业变革的初期便具备了先发优势，CPIA数据显示TOPCon新产线投资成本约1.8亿元/GW，而PERC升级TOPCon则只需要0.3-0.5亿元/GW。并且即便是新投产的产能，其投资成本也要远低于HJT。此外，双面POLY的TOPCon理论转换效率上限为28.7%，不仅与HJT的28.5%的理论上限接近，而且还逼近晶硅光伏电池29.43%的理论转换效率上限，因此选择TOPCon路线也基本能够满足未来一段时间光伏产业的效率要求。在这些因素的作用下，TOPCon市占率提升迅速，CPIA预计2024年TOPCon市占率有望大幅提升至60%左右，将会替代PERC成为电池片最主流路线。 3.2、白银价格持续攀升，降银诉求不断提升 晶硅光伏电池主要使用三种厚膜导体浆料：受光面的正面银浆、背光面的背面银浆以及背面铝浆。三种浆料经过丝网印刷分别被印制在硅片两面，烘干后烧结形成晶硅光伏电池的两端电极。不同电池对浆料的需求也存在差异，如HJT需要低温银浆，但TOPCon则需要高温银浆。 银粉是银浆中最重要的组成成分。以正面银浆为例，其组成成分为高纯度银粉、玻璃体系、有机载体等，其中银粉作为导电功能相，成分占比约89%-90%。2023年PERC电池年平均耗量（正银+背银）84mg/片，N型TOPCon双面银（铝）浆耗量109mg/片，HJT双面低温银浆耗量115mg/片。因此白银价格波动极易对银浆成本与价格产生影响，也会对银浆企业及电池片企业的经营产生影响。尤其是近年来受宏观金融、地缘政治扰动以及工业需求增加，白银价格一路上行，在2024年7月时甚至触及8000元/kg以上的高点，因此降低用银成本是电池片环节的主要痛点之一。 具体来看，降低用银成本主要有三种思路：①通过(S)MBB、0BB调整主栅从而减少用银；②贱金属替代贵金属，如银包铜、铜电镀；③对白银期货买入套期保值实现锁定成本。 ①通过(S)MBB、0BB调整主栅从而减少用银 MBB和SMBB即多主栅技术与超多主栅技术，其原理是通过增加电池主栅的数量，从而使主栅宽度变细、细栅数目相应减少。据《MBB太阳电池栅线的设计优化》（陈喜平等，2020），在最优栅线设计下，相较于5BB光伏电池，12BB光伏电池的正面总体银浆耗量能够节省约37.25%。CPIA数据显示，2023年P型电池中11BB已成为主流，具体而言9BB占比12.9%，10BB占比38.4%，11BB及以上占比48.7%；对于N型TOPCon而言，市场上已有87.5%的电池采用了16BB及以上的技术。 近年0BB技术关注度不断提升。0BB即无主栅，本质是采用铜焊丝取代传统电池的主栅线，进而节省主栅银浆消耗。无主栅技术早期的提出为Day4 Energy在2007年提出的Day4电极，实现银浆耗量节省40%以上。在Day4基础上，梅耶伯格继续开发出了SWCT技术，与3BB相比能够实现降低银浆耗量80%以上。目前，我国企业在0BB技术上主要三种方案：1）UV胶预固定焊丝于无主栅电池上，层压形成电连接；2）红外焊接预固定焊丝于无主栅电池上后进行UV胶点胶加固；3）一体化覆膜。2023-2024年前后，包括东方日升、正泰新能、晶科能源等多家国内厂商开始导入0BB技术。 ②贱金属替代贵金属，如银包铜、铜电镀 HJT电池需要使用低温银浆，但由于低温银浆导电性弱于高温银浆，故HJT对浆料需求要高于TOPCon，CPIA数据显示HJT银浆耗量约为15-18mg/W，而TOPCon则为11mg/W。由于贱金属如铜，在低温环境不易氧化、性质更加稳定，因此采用低温工艺的HJT更加适合采用贱金属替代贵金属的方案。 银包铜：银包铜即用银来覆盖铜，银包铜粉的电阻与密度介于银粉与铜粉之间，比表面积高于银粉与铜粉，在实现高转换效率的同时降低银浆成本。银包铜粉制备技术路线主要包括机械球磨法、熔融雾化法以及化学镀法，其中化学镀法工艺简单且制备成本低，是制备银包铜粉的主要方法，其原理为在无外加电流的影响下，通过氧化还原反应将溶液中的银还原出金属银，并覆盖至基体表面。从产业化进展看，2023年银包铜浆料实现小批量产业化并被应用在HJT电池上，晶银、聚和、帝科等企业已开始供货下游电池片企业，已导入多家头部HJT企业。CPIA数据显示目前主流银包铜浆料的含银量约为45%，未来极限比例可实现约30%的含银量。 铜电镀：传统丝网印刷通过在TCO层印刷导电浆料并固化成型栅线电极；而铜电镀则采取无压力接触式电极金属化技术，在TCO层通过电解还原铜离子的方法在表面沉积金属铜制成铜栅线电极。铜电镀技术可实现贱金属对贵金属的完全替代，且该方法得到的栅线线宽要更窄，有助于减少遮光损失，提升转换效率。但目前铜电镀壁垒较高，尚未实现产业化，具体难点包括工艺复杂导致良率下降、设备投资成本更高、铜电极长期稳定性与可靠性尚待验证等。 CPIA数据显示，HJT中贱金属电极替代贵金属的进程不断加快，预计2024年开始银包铜电极占比将大幅提升，而铜电镀的性价比仍有待提升，不过远期来看或仍将具备一定市场份额。 ③对白银期货买入套期保值实现锁定成本 套期保值即企业在日常经营的过程中在面对原材料价格、产品价格等可能发生朝向自己不利的方向变动时，利用相应的期货工具对冲这种不利的风险，从而达到规避风险，稳定经营目的的一种行为。对于银浆企业与电池片企业而言，原材料价格与白银价格高度相关，基于对未来原材料价格上涨的担忧，企业可以在采购原材料现货的同时买入期货，如果原材料价格上涨，那么期货市场盈利就能够抵消现货采购带来的亏损。以银浆企业为例，企业经营模式为采购银粉后加工为银浆进行销售，风险敞口主要在于原材料采购，历史数据显示上期所AG期货价格与银粉价格高度相关，R方高达0.9967，如采取套期保值，将有效实现风险对冲；此外不仅原材料端能够实现风险规避，销售端AG期货价格走势也与银浆价格高度相关，未来即便风险敞口转移，企业依然可实现有效套保。 3.3、大尺寸、标准化驱动，矩形电池片产能释放或将加速 电池片以硅片为衬底，电池片尺寸也随硅片呈现出大尺寸、标准化的趋势（参考《建投晶硅光伏 | 晶硅物语（三）硅片：大尺寸、标准化引领，两超多强格局下产能不断扩张》）。2023年7月7日，阿特斯、东方日升、晶澳科技、晶科能源、隆基绿能、天合光能、通威股份、一道新能、正泰新能9家光伏企业对新一代矩形硅片中版型组件尺寸标准化达成了共识，认为2382mm*1134mm是238Xmm*1134mm组件的标准尺寸；随后阿特斯、东方日升、隆基、通威、一道、正泰等6家企业在2023年8月又对72版型组件所用的191.Xmm矩形硅片的尺寸达成共识，确定边距为182.2*191.6mm，该尺寸硅片亦可满足2023年7月9家企业达成共识的2382*1134mm组件。CPIA数据显示，2024年Q2开始，矩形电池片产能的释放或将加速。 3.4、电池效率检测机制建设愈发完善 电池效率检测机制建设正不断完善。目前电池片第三方检测机构较多，检测标准也各有不同，且各家厂商的电池参数也存在差异，就导致准确测量电池效率的难度增大，各家测试机构数据偏差也较大，容易对政策修订、公平竞争以及效率检测的公信力产生影响。2024年6月，CPIA组织召开光伏电池效率标定问题研讨会，会上首先发出了“尽快使以TOPCon为主的光伏电池测试效率回归真值”的呼吁。随后2024年7月9日，工信部发布《光伏制造行业规范条件（2024年本）（征求意见稿）》，要求现有N型电池转换效率需不低于25%、新建及改建项目电池效率不低于26%，进一步对电池效率提出定量要求。2024年7月24日，CPIA举办2024光伏行业供应链发展（温州）论坛，会上正式发布《关于进一步提升光伏电池效率计量测试能力的倡议》，对提升电池效率检测能力建设、提升诚信水平等方面发出呼吁，已有华晟新能源、鉴衡认证、东方日升等多家企业签署。 四、中国双碳目标驱动全球电池产能放量，2024中东产能大幅扩张 全球电池片供应呈现出持续增长的态势，2023年全球电池片产能1032GW，yoy+76.99%，首次达到TW级别，全球产量643.6GW，yoy+75.80%。从结构上看，全球绝大部分产量来自中国，2023年中国电池片产量591.3GW，占全球产量91.87%。2020年之后，全球电池片供应增速大幅提升，背后原因或是中国市场在双碳目标指引下的产能大规模扩张。 结构角度看，CPIA数据显示2023年全球电池片产量前十名企业均为中国企业，总产量456.3GW，全球CR10达到70.9%，其中通威太阳能以80.8GW产量位居全球第一，其次是晶科能源63.9GW，再次是隆基绿能62.3GW以及晶澳科技45.5GW。 从产业分布来看，2023年全球电池片1032GW产能中有1031.7GW集中在亚洲地区，其中中国产能929.9GW，而亚洲其余产能主要分布在东南亚地区。受贸易政策影响，东南亚地区长期以来是我国向美国出口光伏产品的重要跳板，不过2024年5月美国商务部宣布对进口自柬埔寨、马来西亚、泰国和越南的晶体硅光伏电池（无论是否组装成组件）发起双反调查，东南亚产能或将因此受到负面影响。 在政策驱动下中东光伏需求不断起量，中东光伏电池产能建设正在加快。例如沙特发布沙特国家可再生能源计划(NREP)、阿联酋发布《国家能源战略2050更新》等等，infolink数据显示中东光伏需求量有望于2027年达到29-35 GW。在此背景下中国光伏出海中东热度不减，2024年7月17日晶科能源公告称全资子公司晶科中东与沙特阿拉伯王国公共投资基金全资子公司 Renewable Energy Localization Company以及Vision Industries Company签订协议，将在沙特阿拉伯王国成立合资公司建设10GW高效电池及组件项目；2024年7月25日钧达股份公告称拟于阿曼苏丹国苏哈尔自贸区投资建设5GW高效电池生产基地。 五、总结 光伏电池片位于光伏主产业链中下游，上游为光伏硅片，硅片经过清洗制绒、扩散制结、钝化镀膜以及金属化四大工艺步骤后制备为光伏电池片，继续往下游看，光伏电池片又可与面板玻璃、EVA胶膜、背板材料、铝合金边框、接线盒等部件共同组装为光伏组件。 按衬底硅片的掺杂元素不同，光伏电池片可分为P型电池和N型电池。其中P型电池包括Al-SBF电池、PERC电池等，N型电池包括TOPCon电池、HJT电池等。此外，如果采用背接触平台技术的电池则被统称为XBC电池。随着PERC电池的转换效率逐步逼近理论转换效率上限，目前市场正加速由P型向以TOPCon、HJT为代表的第三代N型电池过渡，与此同时，作为平台技术的XBC也开始逐步崭露头角。 受技改成本优势、转换效率较高等因素影响，近年来TOPCon市占率提升迅速，CPIA预计2024年TOPCon市占率有望大幅提升至60%左右，将会替代PERC成为电池片最主流路线。 受宏观金融、地缘政治扰动以及工业需求增加，白银价格近年来一路上行，降低用银成本是电池片环节的主要痛点之一。目前来看降低用银成本主要有三种思路，分别是：①通过(S)MBB、0BB调整主栅从而减少用银；②贱金属替代贵金属，如银包铜、铜电镀；③对白银期货买入套期保值实现锁定成本。 电池片尺寸正向大尺寸、标准化迈进。随着多家企业对硅片、组件尺寸相继达成共识，电池片尺寸的标准化水平也在不断提升。CPIA数据显示，2024年Q2开始，矩形电池片产能的释放或将加速。 为防止电池片效率检测结果对政策修订、公平竞争以及效率检测的公信力产生影响，2024年以来电池片检测效率机制建设愈发完善，“尽快使以TOPCon为主的光伏电池测试效率回归真值”的呼声不断增加，行业协会带头起草自律文件助力行业高质量发展。 全球电池片供应呈现出持续增长的态势，背后原因或是中国市场在双碳目标指引下的产能大规模扩张。CPIA数据显示2023年全球电池片产量前十名企业均为中国企业，且全球电池片1032GW产能中有1031.7GW集中在亚洲地区，其中中国产能929.9GW。亚洲其余地区产能主要分布在东南亚，但受2024年5月美国启动东南亚双反调查影响，当地产能或将受到负面扰动。但积极的一面是，在政策驱动下中东光伏需求不断起量，infolink数据显示中东光伏需求量有望于2027年达到29-35GW，中国光伏出海中东热度不减，晶科能源、钧达股份等国内企业相继宣布将在中东建设电池片产能。 作者姓名：王彦青 期货交易咨询从业信息：Z0014569 电话：023-81157292 研究助理：刘佳奇 期货从业信息：F03119322 邮箱：liujiaqish@csc.com.cn 全国统一客服电话：400-8877-780 网址：www.cfc108.com 免责声明 本报告观点和信息仅供符合证监会适当性管理规定的期货交易者参考，据此操作、责任自负。中信建投期货有限公司（下称“中信建投”）不因任何订阅或接收本报告的行为而将订阅人视为中信建投的客户。 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