BC电池生产工艺的复杂性直接反映在设备投资的大幅提升上。据爱旭股份公告,义乌六期15GW ABC电池项目单GW设备投资额约3.82亿元,其中镀膜设备占比25%、激光设备占比15%。激光设备较TOPCon SE激光单GW投资从0.2亿元提升至0.57亿元,价值量增长185%。华创证券认为,BC设备环节将率先受益于产业化放量,核心激光和镀膜设备供应商有望迎来订单高增。
BC工艺流程更长,设备种类增多
BC电池生产工艺复杂的主要原因在于其独特的背面结构和工艺精度要求。背面需形成P区和N区的复杂分区结构,通过激光开槽、掩膜等技术进行精确图形化处理。背面功能层涵盖不同类型扩散层、钝化层、减反射层、电极接触层,多层结构制备增加工艺控制复杂性。
从工序对比看,p-IBC电池工序较PERC电池显著增加。TBC电池在TOPCon工艺基础上增加掩膜沉积、激光开槽等步骤;HBC电池在HJT工艺基础上同样需图形化处理。BC电池涉及的设备种类包括清洗制绒设备、镀膜设备(PECVD、LPCVD、ALD)、激光设备(激光开槽、激光对位系统)、扩散设备(硼扩散、磷扩散)、金属化设备(丝网印刷、电镀)、串焊设备等。
核心工序对设备精度提出更高要求。激光开槽需设备具有极高稳定性和精度用于形成精确图形化结构、隔离P/N区。背面存在P+发射极和N+背场区两种扩散层需分别扩散处理,掺杂浓度、深度和分布均需精确控制。多层功能膜沉积对膜厚均匀性和界面质量要求极高。
单GW设备投资3.82亿元,激光设备占比15%
据爱旭股份义乌六期15GW ABC电池项目公告,设备投资合计57.29亿元,单GW设备投资额约3.82亿元。设备分类及投资额如下:气相沉积镀膜设备0.96亿元/GW(占比25%)、金属化处理设备0.73亿元/GW(19%)、光刻处理设备0.57亿元/GW(15%)、自动化辅助设备0.48亿元/GW(13%)、湿法制绒清洗设备0.41亿元/GW(11%)、热扩散及吸杂设备0.30亿元/GW(8%)。
与TOPCon对比,BC核心设备价值量提升显著。据全球光伏数据,TOPCon电池镀膜设备单GW约0.7亿元,BC镀膜设备0.96亿元提升37%;TOPCon扩散设备单GW约0.2亿元,BC热扩散及吸杂0.30亿元提升50%;TOPCon SE激光设备单GW约0.2亿元,BC激光设备0.57亿元提升185%。激光设备是BC产线中价值量增幅最大的环节。
CPIA数据显示2024年xBC电池单GW设备投资约3亿元,较爱旭公告水平已有下降,但仍显著高于TOPCon(约1.5-1.8亿元/GW)。随着工艺成熟及规模效应显现,BC设备投资成本有望逐步降低,利好设备供应商的长期订单稳定性和盈利能力。
激光和镀膜设备需求增量最显著
激光设备在BC产线中占据核心地位。BC电池需要多道激光工序:激光开槽(背面图形化结构形成)、激光对位(精确对准)、激光掺杂(选择性发射极)等。隆基HPBC2.0和爱旭ABC均将激光作为核心工艺环节。随着BC产能从30GW向100GW+扩张,激光设备需求将成倍增长。
镀膜设备同样受益于BC产线扩张。BC电池需在背面沉积多层功能膜——隧穿氧化层、掺杂多晶硅层、钝化层、减反膜等,对PECVD、LPCVD、ALD设备需求量大增。爱旭ABC单GW镀膜设备投资0.96亿元,远超TOPCon的0.7亿元。随着行业BC产能超100GW,镀膜设备市场空间有望达百亿元级别。
设备国产化是另一重要趋势。当前BC核心设备以国产为主,帝尔激光在BC激光设备领域布局领先,海目星在激光开槽设备有技术积累,拉普拉斯在镀膜设备(LPCVD)优势突出,捷佳伟创在PECVD和扩散设备具备竞争力。BC产业化放量将直接拉动相关设备企业的订单增长,具备先发优势的设备企业有望充分受益。
BC电池单GW设备投资构成(爱旭股份ABC项目)| 设备环节 | 单GW投资(亿元) | 占比 | TOPCon对标设备 | TOPCon单GW(亿元) |
|---|
| 气相沉积镀膜设备 | 0.96 | 25% | 镀膜设备 | 0.70 |
| 金属化处理设备 | 0.73 | 19% | 丝网印刷/电镀 | ~0.30 |
| 光刻处理/激光设备 | 0.57 | 15% | SE激光 | 0.20 |
| 自动化辅助设备 | 0.48 | 13% | 自动化设备 | ~0.20 |
| 湿法制绒清洗设备 | 0.41 | 11% | 清洗制绒 | ~0.20 |
| 热扩散及吸杂设备 | 0.30 | 8% | 扩散设备 | 0.20 |
| 合计 | 3.82 | 100% | TOPCon合计 | ~1.70 |