（上）最全最烧脑~半片/叠瓦/MBB/双面等高效组件详细介绍

光伏领跑者创新论坛 2022-05-20

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双玻大会

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行业观点

➣ 光伏发电跑步迈向平价上网时代，低投入、高产出、易扩张的组件封装环节高效技术有望快速普及，其中“双面双玻组件”表现将最为突出。

中国光伏531新政后国家指标缩减、补贴下降，随之而来的全产业链产品跌价令系统安装成本快速下降至4元/W以内，原先预期的2020年国内部分地区具备无需国家补贴实现平价上网的目标提前两年得到实现。

短期内安装成本的大幅下降，很大程度上压缩了产业链各环节的利润空间，但随着各项降本提效技术的普及应用，产业链利润水平将逐步恢复到合理水平，其中，技术成熟易扩张、新增资本开支低、降低度电成本效果突出的“组件端”高效技术有望迎来快速普及。

所谓高效组件技术，我们将其定义为：在既有的电池片效率前提下，在组件封装环节，使用不同工艺来提升组件输出功率或增加其全生命周期中单瓦发电量的技术手段，主要包括：双面/双玻、半片、多主栅（MBB）、叠瓦等（部分需要电池片环节工艺配合）。近期，双面技术拿下第三批领跑者50%以上中标规模，半片/叠瓦也初露锋芒。

➣ 功率/发电量增益显著，且能够多项技术叠加使用，度电成本降幅贡献最高可达20%。

双面电池组件技术凭借背面发电取得5%~30%发电量增益；半片电池组件降低75%内阻损耗实现功率增益5~10W；多主栅电池电极电阻与电极遮挡同步降低，降低银耗量的同时功率提升5~10W；叠瓦组件无主栅无焊带设计增加可放置电池片数量13%，功率提升15~20W。

除叠瓦外，上述各项高效组件工艺还能互相叠加使用，且能够同比例放大电池片环节PERC、HIT、黑硅等高效工艺的提效效果，因此对基础功率较高的单晶组件，使用高效组件技术后的功率增益也更大。

双面+半片+MBB技术叠加后功率增益10~25W，发电量增益5%~30%，相同安装条件下，最高可令度电成本下降超过20%。

投资建议

预计双面双玻组件市占率将快速提升，光伏玻璃企业最直接受益，重点推荐：信义光能，关注：福莱特玻璃；此外，高效产能占比较高的电池组件企业也将有一定优势，关注：隆基股份、林洋能源、通威股份。

风险提示

政策变动风险；技术可靠性风险；产业投资收缩导致技术进步放缓风险。

1高效组件技术加速平价上网进程新政后光伏平价诉求强烈，高效组件技术将迎来快速普及

5·31新政后，光伏建设指标受严控，且电价及补贴再次下调。CPIA最新数据显示，2018年1~7月份光伏累计新增装机31.27GW，其中分布式约15.4GW，地面电站约15.9GW，预计全年新增装机40GW左右，同比降幅达到25%左右。

近日能源局就加快推进风电、光伏平价上网发出重要通知，预计从2019年起，无国家补贴的平价项目将成为国内终端需求的重要支撑。

在项目中标电价屡创新低的背景下，光伏产业降低度电成本的诉求前所未有的强烈，其中技术发展成熟、新增资本开支低、降本效果突出的“组件端”高效技术有望加速普及。

下图是我们在2017年下半年预期的光伏系统建造成本下降路径，即系统成本在三年内降低约30%至4元/W，其中组件约2元/W，然而在531政策的影响下，近期多个第三批领跑者项目EPC中标价格低于4元/W，即在部分项目上，2020年的成本目标已提前两年实现。

虽然短期的EPC价格大幅下降很大程度上是压缩了产业链各环节的利润空间（甚至造成部分企业亏损），但随着各项降本提效技术的普及应用，在安装成本不变甚至继续下降的过程中，产业链利润水平将逐步恢复到合理水平。

光伏制造产业链各环节均有各自提升发电效率的不同手段：在硅料、长晶切片环节主要通过物理方式提升材料纯度；电池片环节则通过各种镀膜、掺杂工艺提升效率；组件环节则通过各种不同的封装工艺在既有的电池片效率前提下，尽量提升组件的输出功率或增加组件全生命周期内的单瓦发电量。

组件封装的环节提效工艺应用，通常对新增资本开支和技术难度的要求较上游各环节都要相对更低，因此更易于普及推广。唯一的障碍在于通常会改变组件外观，需要一定时间来培养终端用户的接受度，但在降本诉求日益强烈的背景下，用户对新事物的接受速度正在加快。

双面技术成为第三批应用领跑者新宠，半片/叠瓦等技术初露锋芒。在八大基地38个项目招标中，投标企业共计54次申报双面技术，双面技术合计中标2.58GW，占比52%，其中PERC+双面1.45GW，P型双面100MW，双面+半片200MW，N型双面831MW。半片技术中标2个项目合计200MW，中标企业中广核太阳能；叠瓦技术中标1个项目（与双面共同中标100MW，按平均分配估算叠瓦技术中标50MW），中标企业国家电投。

高效组件技术可降低度电成本0.1元/kWh以上，降幅超20%

高效组件技术增效提质。双玻、双面、半片、MBB等技术不仅是增效降本的有效途径，同时还可提升组件性能与寿命，提高电站质量与稳定性。随着531新政后行业降本需求愈加急迫，企业对高效组件技术的研究、投入及掌握程度逐步提升，均已具备一定量产能力。

相互叠加，大有可为。目前已成熟或即将成熟的高效组件技术之间还可以相互叠加，比如：双面、半片与MBB技术的兼容性非常强。

高效组件技术的叠加可以进一步放大转换率提升带来的功率增加。在PERC电池上叠加半片技术的功率增益达到5~10W，在PERC+半片电池基础上叠加MBB技术的功率增益扩大到5~15W。此外，由于单晶组件基础功率更高，使用高效组件技术后功率增益大于多晶组件。

降本逻辑：功率提升降低BOS成本，或发电量增加摊薄度电成本（降低分子+提升分母）。光伏电站初始投资成本可分为：1) 组件成本，占比约50%；2) 与功率有关的BOS成本，如土地、支架、人工等，占比约20%；3) 与功率无关的BOS成本，如逆变器、升压设备，占比约30%。因此，组件功率的提升可以通过摊薄BOS成本来实现系统单位投资的降低。

测算显示，60片组件的功率每提高15W，普通电站、山地电站、水面电站BOS成本分别可节省0.09元/W、0.11元/W、0.135元/W。据此假设普通电站所用组件功率每增加5W，系统投资下降0.03元/W，以此叠加，则半片、MBB等高效组件技术5~20W的功率提升可使系统投资下降0.03~0.12元/W。

降本测算1：半片、MBB、叠片技术。高效组件技术提高组件功率的同时，组件成本会有一定增幅。为明确高效组件技术对度电成本的影响，我们对功率增益与组件成本变动对度电成本的影响做敏感性测算。测算中假设基础初始投资（常规技术）5元/W，利用小时数1200h。测算显示，组件功率每增加5W，组件成本容忍度提升0.03元/W。

1）半片技术：在组件成本不变的情况下，半片电池功率增加5~10W对应度电成本降幅0.5%~1%，最低可到0.532元/kWh；
2）MBB技术：MBB节省银浆用量带动电池成本下降0.24元/片，据此假设组件端成本下降0.05元/W，则MBB技术5~10W的功率增益对应度电成本降幅1.3%~1.8%，最低可到0.528元/kWh。
3）叠瓦技术：由于产线改动较大、新增设备较多，叠瓦技术与半片及MBB技术相比组件端成本增长更大，故虽然其功率增益较大，度电成本降幅并不突出。

降本测算2：双面技术：双面双玻电池组件技术工艺简单、量产难度低、发电量增益可达5%~30%且成本基本无增加，在高效组件技术中降本能力最强，不叠加其他技术也不使用追踪系统的情况下，双面发电技术5%~30%的发电量增幅可使度电成本下降0.02~0.1元/kWh，最低达到0.438元/kWh，降本幅度3.8%~18.5%。

降本测算3：双面+其他技术：同样假设普通电站所用组件功率每增加5W，系统投资下降0.03元/W。

1）双面+半片：功率增加5~10W，发电量增益5%~30%，成本基本不变的情况下，度电成本最低可到0.434元/kWh，降低0.023~0.104元/kWh，降幅4.3%~19.3%。
2）双面+MBB：功率增加5~10W，发电量增益5%~30%，节省银浆使组件端成本下降约0.05元/W的情况下，度电成本最低可到0.43元/kWh，降低0.027~0.107元/kWh，降幅5%~20%。
3）双面+半片+MBB：功率增加10~20W，发电量增益5%~30%，组件端成本下降约0.05元/W的情况下，度电成本最低可达到0.427元/kWh，降低0.03~0.11元/kWh，降幅5.5%~20.6%。

厂商积极投建高效组件及配套电池片产能，市占率将快速上升

根据TaiyangNews统计，全球2017年双面、半片、MBB、叠片电池产能分别为4GW、11.8GW、2.4GW、1.75GW，预计2018年将增加至8GW、28GW、3.5GW、3.5GW。

市场份额将持续上升。根据中国光伏行业协会2018年最新发布的《中国光伏产业发展路线图（2017年版）》，各项技术将凭借高性价比及技术成熟度的提高迅速提升市占率：

双面电池组件：随着农光互补、水光互补等新型光伏应用的扩大，双面发电组件将逐步打开市场，目前趋势已初步显现，预计市场份额将由2017年的2%上升至2020年20%及2025年40%；
半片电池组件份额提升迅速，叠片电池组件占比较小，未来仍以全片电池组件为主流：半片电池组件市场份额将由2017年的1%上升至2020年18%及2025年30%；叠片电池组件市场份额将由2017年的0.5%上升至2020年3%及2025年5%；2025年，全片电池组件市场份额仍将保持在65%以上。
多主栅电池组件：2017年5BB成为主流，市场份额由2016年10%提升至60%。随着工艺成熟及设备升级，MBB将迅速占领市场，份额将由2017年的2%上升至2020年40%及2025年70%；

主流厂商纷纷升级、投建高效电池组件产能。半片电池组件的主要生产企业包括天合、阿特斯、晶科等；叠瓦组件受专利保护限制，仅有环晟和赛拉佛生产。目前，隆基、协鑫、通威、中来、晶澳、晶科、天合、英利等大厂正在积极跟进。

双玻单面组件

各项性能优，适用范围广

双玻组件由两块钢化玻璃、EVA胶膜和太阳能电池片经过层压机高温层压组成复合层。它包括由上至下依次设置的钢化玻璃层、材料层（PVB、PO、EVA或离子聚合物）、单晶或多晶电池组层、材料层、钢化玻璃层。

各项性能均改善，适用范围显著扩大。由于双玻组件采用双玻璃压制而成，其耐候性、发电效率都优于传统组件，尤其是对于分布在湿度较高、酸雨或盐雾较大地区的光伏电站、农业大棚光伏电站、大风沙地区光伏电站，双玻组件优势更加显著：

透水率为零，衰减率、效率、寿命同步优化。单玻组件的背板材料是一种有机材料，水汽可以穿透背板导致EVA树脂快速降解，其分解产物含醋酸，醋酸会腐蚀光伏电池上的银栅线、汇流带等，使组件的发电效率逐年下降。而玻璃的零透水率使组件的电量损耗减少，发电效率提升，衰减率下降约0.2个百分点，寿命延长5年达到30年左右。
机械性能良好，发电稳定可靠。玻璃的耐磨性、绝缘性、防水性以及承载力都优于背板，减少组件局部隐裂等问题，使组件发电更稳定可靠。此外，双玻组件的防火等级由传统组件的C级升到A级，防火性能显著提高。
热容量大，减少热斑效应。双玻组件自身的热容量较大，与普通组件相比其温升速率较小，更不易受冷热冲击的影响。且玻璃与背板的热扩散系数相差7倍以上，采用双玻组件可以很好地解决组件散热问题，减少热斑损伤。
无铝框设计，有效解决PID。双玻组件采用无框设计，没有铝框便无法建立导致PID发生的电场，大大降低了发生PID衰减的可能性。

衰减低寿命长，发电量增幅超20%

双玻组件凭借更低衰减率可使发电量增长3%左右，但玻璃替代背板后透光量增加带来功率损失，因此双玻组件综合发电量增益约1%：

增益：低衰减率贡献发电量增幅3%。由于双玻组件的衰减率比单玻组件降低约0.2个百分点，相同发电条件下，双玻组件的发电量较之传统组件会提高3%。
损失：透光量增加，损失功率2%。由于EVA胶膜是透明的，没有白色的背板反射电池片间的漏光，使得在电池中产生光电效应的光量因透光较高而降低，组件会有至少2%以上的功率损失。而使用白色EVA做后侧的封装材料会出现白色EVA溢胶遮挡电池片的现象，无法完美解决功率损耗问题。此外，双玻组件的封边方式会影响抗水器的功能，失去铝框保护后对风压的耐受度也会受到一定影响。

量产难度低，组件成本基本无增加

由于双玻组件的特殊结构和材料组合，在生产过程中需要对现有生产线进行简单改造，并对现有生产工艺中的一些环节加强管控。虽然双玻组件可采取无金属边框设计，但无铝框双玻组件稳定性较差，易损毁。双玻组件成本有常规组件基本持平。

投资：采购专业层叠设备。层叠工序中，由于玻璃厚度减为2.5mm后刚性较差，玻璃搬运、翻转都需要采购设备来完成；
投资：层压机改造。层压工序中，传统下层加热层压机会令层压时间延长，使产能和生产效率降低，因此必须对现有的层压机进行改造。
成本增加：玻璃替代背板，成本增加0.027元/W。背板均价15元/㎡，光伏玻璃均价20元/㎡，按60片电池组件尺寸1650mm*992mm、组件功率300MW测算，增加组件成本约0.027元/W。
降本：无金属边框设计，降低组件成本约0.05元/W。双玻组件可采用无金属边框设计，免接地，安装更快捷，节省人力成本，有效降低度电成本；使用过程中减少边缘积灰，降低日常维护保养成本。铝框成本占组件非硅成本的21%，而组件非硅成本占总成本33%，因此铝框大约占总成本的7%。初步估算，无框设计使双玻组件的非硅成本下降约$0.05/W。但无铝框组件易损毁。
降本：适配1500V系统，降低组件成本约0.2元/W。在硬件配置上，双玻组件能满足1500V系统电压设计，与1000V系统相比，因为串数减少，直流端线损也更少，可将发电效率提升0.2%。此外，1500V对应的逆变器扩容至2MW，大容量逆变器价格比普通逆变器略低，可以使初始成本减少约0.2元/W。