中国光伏产业发展路线图第4期：电池片关键指标

上一节提到p型与n型单晶硅片共计市场占比约97.5%，此处p型与n型硅片主要对应后续生产p型电池与n型电池。目前光伏产业晶硅电池主要分为Al-BSF、PERC、TOPCon、HJT等8种类型，不同种类的晶硅电池技术路线如下表所示。

各种晶硅电池名称缩写及释义对照表

（图来源：中国光伏行业协会赛迪能源电子产业发展研究中心《中国光伏产业发展路线图（2022-2023年）》）

光伏电池片，又称为“太阳能电池板”，是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。

●各种电池技术平均转换效率

2022年，规模化生产的p型单晶电池均采用PERC技术，平均转换效率达到23.2%，其中，采用PERC技术的多晶黑硅电池片转换效率达到21.1%，铸锭单晶PERC电池平均转换效率为22.5%。

n型TOPCon电池平均转换效率达到24.5%，异质结电池平均转换效率达到24.6%，XBC电池平均转换效率达到24.5%。

未来随着技术发展，TBC、HBC等电池技术生产成本降低及良率提升不断取得进步，n型电池将会成为电池技术的主要发展方向之一。

2022-2030年各种电池技术平均转换效率变化趋势

（图来源：中国光伏行业协会赛迪能源电子产业发展研究中心《中国光伏产业发展路线图（2022-2023年）》）

●不同电池技术路线市场占比

2022年，PERC电池片市场占比下降至88%，n型电池片占比合计达到约9.1%，其中n型TOPCon电池片市场占比约8.3%，异质结电池片市场占比约0.6%，XBC电池片市场占比约0.2%。部分海外市场如印度、巴西等国家以及国内一些细分市场如太阳能路灯等产品对成本低廉的BSF产品仍有需求，2022年BSF电池片约占2.5%市场份额。

2022-2030年不同电池技术路线市场占比变化趋势

（图来源：中国光伏行业协会赛迪能源电子产业发展研究中心《中国光伏产业发展路线图（2022-2023年）》）

●电池铝浆消耗量

铝浆消耗量主要为晶硅电池片中铝背场消耗的铝浆。2022年单面PERC电池铝浆消耗量约为780mg/片，双面 PERC 电池铝浆消耗量约为264mg/片。随着双面PERC电池的迅速发展以及PERC电池的技术进步，电池片铝浆平均消耗量持续下降，未来每片电池耗铝量仍有下降空间。

●电池银浆消耗量

目前电池银浆分为高温银浆和低温银浆两种。p型电池和TOPCon电池使用高温银浆，异质结电池使用低温银浆。银浆在电池片成本中占比较高，目前主要通过多主栅技术以及减小栅线宽度来减少正银消耗量。2022 年，p型电池片正银消耗量降低至约65mg/片，背银消耗量约26mg/片；n型TOPCon电池双面银浆平均消耗量约115mg/片；异质结电池双面低温银浆消耗量约 127mg/片。

●电池片背钝化技术市场占比

PERC电池背面钝化技术主要有PECVD AlOx+SiNx和ALD AlOx+SiNx等方法。其中PECVD沉积技术2022年市场占比在53%左右。ALD沉积技术有更精确的层厚控制和更好的钝化效果，2022年市场占比约46.9%。

TOPCon电池片背面钝化技术主要有LPCVD、PECVD、PVD等方法。其中LPCVD沉积技术2022年市场占比约66.3%，PECVD沉积技术市场占比约20.7%。PECVD因成膜速度快、绕镀较轻、成本低等优势，其市场占比或将逐步提高。

●异质结电池片TCO沉积方法市场占比

异质结电池片的TCO沉积方法主要有PVD和RPD两种。2022年主要以PVD为主，市场占比达到约98.8%，RPD 由于其成本较高，2022年市场占比仅为1.2%左右，未来到2030年PVD仍将占据市场主流。

●电池正面细栅线宽度

晶硅太阳能电池正面金属化电极由用于汇流、串联的主栅线和收集载流子的细栅线组成。在保持电池串联电阻不提高的条件下，减小细栅宽度有利于降低遮光损失并减少正银用量，从而降低电池片成本，2022年细栅线宽度一般控制在28.9μm左右。

●各种主栅市场占比

在不增加电池遮光面积及影响组件串联焊接工艺的前提下，提高主栅数目有利于缩短电池片内细栅电流传输路径，减少电池功率损失，提高电池应力分布的均匀性以降低碎片率，降低断栅及隐裂对电池功率的影响。

2022年，PERC电池片9主栅及以上技术成为新的市场主流，其中9BB技术市场占比约34%，10BB技术市场占比约34.2%，11BB及以上市场占比约31.8%。

2022年TOPCon电池片采用16BB技术的市场占比达到约51.3%，11BB市场占比约36.9%，少部分采用9BB或10BB的市场占比约 11.8%。

●电池线人均产出率

电池线人均产出率主要指产线直接员工的人均产出（不含管理人员）。2022年，PERC电池片产线人均产出率约 4MW/（人·年），TOPCon产线人均产出率约 5 MW/（人·年），异质结产线人均产出率约 6.9 MW/（人·年）。

未来随着光伏电池片产线自动化、智能化程度的不断提升，以及电池转换效率的持续提高，人均产出率将有较大提升空间。

●电耗

电耗是指工厂生产电池片产品所耗用的全部电力（不包含办公区域及生活用电）。2022年，p型PERC电池片电耗降至5.3万 kWh/MW，n型TOPCon电池片电耗约5.6万kWh/MW，n型异质结电池片电耗约4.7万kWh/MW。

未来随着生产装备技术提升、系统优化能力提高等，预计至2030年p型PERC电池电耗有望降至3.5万 kWh/MW，TOPCon电池片电耗预计将降至4.2万kWh/MW，n型异质结电池片电耗预计将降至3.4万 kWh/MW。

2022-2030年各种类型电池片电耗变化趋势（单位：万kWh/MW）

（图来源：中国光伏行业协会赛迪能源电子产业发展研究中心《中国光伏产业发展路线图（2022-2023年）》）

●水耗

水耗是指工厂生产电池片产品过程中，在清洁和扩散后清洗等环节所消耗的总水量。2022年，p型PERC电池片水耗为321t/MW，n型TOPCon电池片水耗为523t/MW，异质结电池片水耗约226t/MW。

未来随着生产装备技术提升、系统优化能力提高等，电池生产的水耗量将呈逐年下降趋势，n 型电池和 p 型电池的水耗差距也将逐步减小。

●电池片单位产能设备投资额

2022年，新投PERC和TOPCon电池片产线生产设备基本实现国产化，其中PERC电池产线设备投资成本降至15.5万元/MW，降幅远超2021年预期，产线可兼容182mm及210mm的大尺寸产品，单条产线产能已达到500MW以上。

2022年新投产TOPCon电池线设备投资成本约19万元/MW，异质结电池设备投资成本约 36.4 万元/MW。未来随着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。

2022-2030年不同电池类型产线投资成本变化趋势（单位：万元/MW）

（图来源：中国光伏行业协会赛迪能源电子产业发展研究中心《中国光伏产业发展路线图（2022-2023年）》）

电池片成本占到组件端总成本的三分之二，电池片的价格对组件的成本影响很大，电池片价格下降，组件成本下降。电池片价格自2021年初至2022年末开始上行周期，单晶 PERC 182mm及210mm电池片从0.9元/片上升至1.35元/片，电池价格的增长侵占了组件端的利润空间，组件盈利承压。

2023年随着硅料价格下降，电池片价格开始先骤降后反弹，目前182mm价格在1.08元/片、210mm价格在1.1元/片左右，组件成本下降。同时硅料价格下行有望减轻组件成本压力，缓解前期由于受制于产业链高价导致的组件端盈利压缩，电池片以及组件端盈利性将有所修复。