在由SMM主办的2024 NET ZERO光伏产业大会上，SMM光伏产业分析师毛婷婷介绍了光伏电池市场结构现状以及BC电池的相关发展趋势等热点话题，她表示，光伏电池技术的迭代路径及其配套供应链优化方向牵动着整个产业链的发展，一直是市场重点关注所在，行业高质量的发展需要持续的技术创新与产品迭代，未来两至三年，光伏电池产能增长来自于更高转换效率的电池，BC潜力较大。
光伏行业持续的降本增效推动着光伏市场快速发展，光伏发电的经济性凸显，且在电力供应结构中的占比也持续提升。2023-2024年，得益于光伏产业链上下游持续的技术突破、工艺革新以及新材料的应用，两年间光伏电池光电转换效率由23.2%提升至26%以上，组件主流功率段由540-600W提升至580-710W， 实现了P型向N型的市场转化。
但由于产能扩张迅猛，产业链供需失衡矛盾突出，价格竞争激烈，产业链陷入亏损，极致的降本驱动下，市场给到高效产品的溢价消失。不过从中长期来看，有较高发电量增益的且技术提升潜力更大的产品将在下一波市场需求爆发时优先收获市场红利。
一、全生命周期的发电量提升是驱动产品发展的核心
对于光伏电池组件产品在全生命周期中发电量表现的核心关注指标是光电转换效率及衰减，而电池组件的有效受光面积、弱光性能、温度系数、抗隐裂性能、项目选址的光照条件及辐照均匀度、封装材料对电池性能的影响都会显著影响电池组件的发电量。
晶硅电池的理论转换效率极限为29.4%，而对于不同的电池技术，理论效率极限不同，其中TOPCon与HJT的理论极限效率为28.5%，BC的理论极限效率为29.1%，理论极限效率会随技术创新和新材料的导入而得到提升，但提升空间有限。国内一梯队的光伏企业投入了大量的研发资金进行电池组件的技术开发，光伏电池实验室效率正无限接近理论极限水平，而量产效率水平也在快速提升，当前国内一流TOPCon电池量产效率25.5%左右，HJT电池量产效率25.8%左右，BC电池量产效率为26.5%左右。从理论极限效率和量产所达到的最佳效率角度来看，BC电池的优势更加明显。
发电量更高的产品必然成为市场主流，目前市场上对未来三到五年的主流技术路线仍存争议，主要由于高效产品中TOPCon、HJT、BC电池组件的产业化时间均不长，可跟踪的实证项目数据偏少，全生命周期的发电量验证较难对比，但市场对于高效电池组件产品的需求在持续增长，国内外终端客户均在积极尝试新技术的应用，TOPCon产品迅速替代PERC，已占据70%以上的市场份额，HJT与BC技术难度相对更大，产业化速度相对更慢，但2024年间国内外HJT、BC的项目数量及装机容量逐渐提升，值得注意的是2024年BC电池组件引发了市场的广泛关注，在分布式与集中式项目上都相继崭露头角，成为了光伏企业重点研发的方向，未来产业化进程或将提速。
二、光伏电池市场结构现状
光伏电池P转N的市场迭代速度大幅超市场预期。据SMM调研，2022年中国单晶PERC、TOPCon、HJT、BC电池的市占率分别为91.11%、6.29%、0.6%、0.2%，市场仍有少量多晶电池。2023年多晶硅电池几乎退出市场，单晶PERC、TOPCon、HJT、BC电池市占率分别为73%、23.6%、1.8%、0.9%。2024年上半年，TOPCon超越PERC电池成为市场主流，其市场份额突破75%以上，PERC市场份额降至20%，而HJT与BC电池市场份额均有所提升，二者之和已拉升至5%。
2023年是N型电池市场需求快速成长期，也是矛盾激化期。从光伏终端需求来看，国央企等采购N型组件的比例从2023年初的10%以下增长到年底的67%以上，N型组件出口量也逐步走高，国内月度N型电池比例从年初10%提升至12月的48.68%。2023年间大批新晋电池厂商涌入市场，原有电池制造商为保市场份额也大幅进行产能扩张，TOPCon电池产能井喷，从年初65GW增长到年底490GW以上，2023年底光伏电池总产能达到961.31GW。电池供需失衡矛盾显著，国内光伏电池开工率从2023Q1末的90%以上减至年底77%左右。2023年全年中国光伏电池需求量约530-540GW（包含出口），而其中TOPCon电池需求量不到150GW，TOPCon电池厂家竞争激烈，产品溢价迅速消失， TOPCon电池与PERC电池同价的市场到来。
2024年价格战席卷整条光伏产业链，高效TOPCon电池溢价不再，原规划2024-2025年落地产能项目完成度仅40%。据SMM调研，截至2024年8月TOPCon电池产能已达到770GW以上，在中国光伏电池总产能的占比接近70%，其需求也从年初60%左右提升至8月约90%。但是需求增速不及供应增速，2024年光伏电池平均开工率降至60%以下，多数新晋电池厂TOPCon电池产线开工不足20%，因当前市场电池价格与成本倒挂且市场需求不足，企业面临投产即亏损，部分厂家已连续几月停产，复工期持续延后。原TOPCon电池规划新增产能约为1500GW，而截至2024年8月，TOPCon电池实际落地的新产能不到650GW，另有约140GW以上的PERC电池产线已改造或即将改造为TOPCon。因TOPCon电池供需失衡，且失去溢价能力，2024年下半年TOPCon扩产潮暂告一段落。
图1：2024年中国光伏电池供应现状
三、继TOPCon电池后，BC电池成为下一轮技术迭代的重点
为引导光伏企业有序扩张、加快行业转型升级和结构调整，推动光伏行业高质量发展，2024年7月工业和信息化部电子信息司公开征求对“光伏制造行业规范条件及公告管理办法（征求意见稿）”的意见，行业规范制定以优化布局、调整结构、控制总量、鼓励创新、支持应用为原则，引导光伏企业减少单纯扩大产能的光伏制造项目，加强技术创新、提高产品质量、降低生产成本。
光伏制造行业规范条件（2024年本）征求意见稿中提到的与光伏电池组件产品质量及工艺技术有关的核心要点有：
① 要求企业每年用于研发及工艺改进的费用不低于总销售额的3%且不少于1000万元人民币；
② 要求现有光伏电池组件制造企业生产的P型单晶硅电池和N型单晶硅电池(双面电池按正面效率计算)的平均光电转换效率分别不低于23.2%和25%、P型单晶硅组件和N型单晶硅组件(双面组件按正面效率计算)的平均光电转换效率分别不低于21.2%和22.3%。
③ 要求新建和改扩建企业及项目产品满足P型单晶硅电池和N型单晶硅电池(双面电池按正面效率计算)的平均光电转换效率分别不低于23.7%和26%。P型单晶硅组件和N型单晶硅组件(双面组件按正面效率计算)的平均光电转换效率分别不低于21.8%和23.1%。
④ 对企业生产的电池组件产品性能提出的要求为，P型晶硅组件衰减率首年不高于2%，后续每年不高于0.55%，25年内不高于15%，N型晶硅组件衰减率首年不高于1%，后续每年不高于0.4%，25年内不高于11%;
规范提出了对未来电池组件光电转换效率的要求，据SMM调研，当前大部分电池组件平均效率水平符合规范中提到的电池组件效率及衰减率的要求，但仍有部分新晋TOPCon企业在提效方面面临一定的技术挑战，提效不及预期。当前TOPCon电池主流量产效率段在24.7%-25.4%，国内一流水平电池企业可量产超高效即26%以上的电池，但该效率段产出比例较少。未来N型电池光电转换效率低于25%、N型组件低于22.3%的企业或将快速被市场所淘汰。规范中提出的新建和改扩建企业及项目N型光电转换效率须达到26%，无疑给新进入者设置了较高的门槛。
随着TOPCon电池量产效率逐步趋近理论水平，提效难度越来越大，且空间越来越小。各大光伏电池企业为提升竞争力，维持企业的市场份额与地位，相继向TBC技术发力。从BC组件产品的转换效率来看，相较TOPCon组件高出0.5%以上。据SMM了解，一线电池组件企业均有做BC电池的技术储备，未来将有更多厂家布局BC电池的量产线。
众所周知，BC电池的工艺技术难度较大，对企业研发实力、资金要求均较高，需要长时间的技术积累与工艺探索，当前头部企业中已量产BC的仅有隆基、爱旭两家企业，合计产能达50GW以上，据SMM了解，2024年下半年也即将有部分企业新增BC量产线，而对于还处于研发、中试阶段的其他企业，量产至成熟阶段或将需要2-3年以上的时间，这取决于各自的技术实力。预计未来3年，TOPCon仍是规模最大的电池类型，但随着市场对更高转换效率电池的需求增加，更多企业将增加对BC电池产能的投入。2025年BC电池产能预计达到100GW，产能增长或仍主要来自于隆基与爱旭。2026年其他头部企业的量产进程或将加速，BC电池产能或将达到160GW以上，2027年有望突破200GW。
总结
光伏电池技术的迭代路径及其配套供应链优化方向牵动着整个产业链的发展，一直是市场重点关注所在，行业高质量的发展需要持续的技术创新与产品迭代，未来两至三年，光伏电池产能增长来自于更高转换效率的电池，BC潜力较大。
