專用設(shè)備行業(yè)光伏設(shè)備系列報告:金屬化降銀探索不停無主柵技術(shù)方興未艾_第1頁
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證券研究報告·行業(yè)深度專用設(shè)備金屬化降銀探索不停,無主柵技術(shù)方興未艾專用設(shè)備——光伏設(shè)備系列報告強于大市維持成本是制約異質(zhì)結(jié)等新型光伏電池產(chǎn)業(yè)化推進的重要因素,目前銀漿作為主要的金屬化漿料在電池成本占比中仍然較高,各類低銀金屬化方案不斷涌現(xiàn),無主柵技術(shù)有望降低強于大市維持呂娟lyujuan娟lyujuanAC執(zhí)證編號:S1440519080001SFC中央編號:BOU764夏紓雨xiashuyu@SAC執(zhí)證編號:S144052112000220221208日市場表現(xiàn)18%8%-2%-12%-22%-32%金屬柵線持續(xù)優(yōu)化,主柵“更多”且“更細”是發(fā)展方向電極金屬化是光伏電池生產(chǎn)的關(guān)鍵工序,光生載流子必須通過無主柵技術(shù)采用焊帶匯集細柵電流并實現(xiàn)電池互連,進一步促進降本增效 相關(guān)研究報告【中信建投機械設(shè)備】為什么這么2022.09.02 多企業(yè)開始做鈣鈦礦電池?——光伏設(shè)備系列報告【中信建投機械設(shè)備】鈣鈦礦電池2022.08.23 ——報告【中信建投機械設(shè)備】降本增效步2022.07.02 HJT招標(biāo)或?qū)⒚芗瘑印夥O(shè)備系列報告 相關(guān)研究報告【中信建投機械設(shè)備】為什么這么2022.09.02 多企業(yè)開始做鈣鈦礦電池?——光伏設(shè)備系列報告【中信建投機械設(shè)備】鈣鈦礦電池2022.08.23 ——報告【中信建投機械設(shè)備】降本增效步2022.07.02 HJT招標(biāo)或?qū)⒚芗瘑印夥O(shè)備系列報告2022.06.30 【中信建投專用設(shè)備】道阻且長,行則將至——光伏設(shè)備系列報告2022.04.20 TOPConSE——備系列報告【中信建投專用設(shè)備】激光加工設(shè)2022.04.11 備在光伏行業(yè)應(yīng)用前景廣闊——光伏設(shè)備系列報告【中信建投專用設(shè)備】專用設(shè)備:2022.03.05 2022年硅料硅片設(shè)備需求可能繼續(xù)超預(yù)期上證指數(shù)機械設(shè)備SmartWire專利受限,國內(nèi)主流設(shè)備商聚焦點膠焊接方案根據(jù)焊帶與電池片互連方式不同,目前可將無主柵技術(shù)分為SmartWire①SmartWire較為嚴(yán)重的光學(xué)遮擋且復(fù)合膜成本較高,且目前存在專利限更具對應(yīng)串焊設(shè)備需發(fā)生變化。③其他無主柵方案:包括無主柵疊瓦方案、MultiBusbarConnector技術(shù)、Merlin技術(shù)等。本報告由中信建投證券股份有限公司在中華人民共和國(僅為本報告目的,不包括香港、澳門、臺灣)提供。在遵守適用的法律法規(guī)情況下,本報告亦可能由中信建投(國際)證券有限公司在香港提供。同時請參閱最后一頁的重要聲明。 專用設(shè)備 專用設(shè)備行業(yè)深度報告請參閱最后一頁的重要聲明請參閱最后一頁的重要聲明無主柵技術(shù)處于產(chǎn)業(yè)化早期,組件、設(shè)備廠商積極布局國內(nèi)無主柵技術(shù)研發(fā)持續(xù)推進,近年來已有多款無主柵組件推向市場,如賽拉弗導(dǎo)電膠互連型無主柵組件(201(22210(2022023投資建議2023風(fēng)險提示:效益的風(fēng)險。目錄一、漿本在睫無主技漸漸近 1本制高電產(chǎn)業(yè)發(fā)的要素降銀光電降的鍵 1屬線化索停,柵更多且“細是發(fā)方向 1主技采焊匯集柵流實電互連進步進本效 3二、專利限國內(nèi)商極局膠接方案 6方案:網(wǎng)版合合薄實電氣連需換新備 6膠接案新串焊現(xiàn)帶細互,點工增拉力 8他主方:種類無柵案有發(fā)開展 無柵瓦案無主與瓦合高度電組件 MultiBusbarConnector技術(shù)——線接設(shè)電池面保紅焊接 Merlin技——網(wǎng)分段柵電片術(shù)需要定網(wǎng)材鋪設(shè)備 三、內(nèi)商發(fā)無柵組產(chǎn),業(yè)處產(chǎn)業(yè)早期 拉:2016推導(dǎo)電互型主組件 康技:2022年8月推無柵質(zhì)組件 能:實無柵異結(jié)池100MW四、內(nèi)備商極局無柵術(shù)探銀降銀案 為份采先工藝計2023完試并出產(chǎn)備 導(dǎo)能已布產(chǎn)型主串設(shè)備 特:主設(shè)正在證中 五、資議 六、險析 請參閱最后一頁的重要聲明PAGE19請參閱最后一頁的重要聲明PAGE19一、銀漿降本迫在眉睫,無主柵技術(shù)漸行漸近1.1成本是制約高效電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要因素,降銀是光伏電池降本的關(guān)鍵成本是阻礙異質(zhì)結(jié)等高效電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要因素,其中金屬化漿料成本在非硅成本中占比最高,降低銀漿成本勢在必行。CPIA數(shù)據(jù),2021P71.7、24.7mg/片;TOPCon電池片正面銀(鋁)漿(95%銀、背銀平均消耗量分別為75.1、70mg/片;異質(zhì)結(jié)電池雙面低溫銀漿消耗量約190mg/P93.6mg/250HJT電PERCHJTDKEM20221月發(fā)布的數(shù)據(jù),25%,僅次于硅片成本。圖表1:各類電池銀漿耗量情況及預(yù)測(mg/片) 圖表2:HJT電池成本中銀漿占比較高(2022年1月)(mg/片)

PERC TOPConHJT 其他電池其他12%TCO4%折舊12%硅片47%12%TCO4%折舊12%硅片47%銀漿25%180 160 140 120 100 80 60 40 20 02021 2022E 2023E 2024E 2025E資料來:CPIA,信建投 資料來:DKEM,信建;:銀耗未得顯著化降低銀漿耗量的方式可分為兩種思路:①降低漿料用量絕對值,通過工藝改進盡可能在金屬化環(huán)節(jié)減少銀漿的使用或者損耗,SMBB、網(wǎng)版圖形優(yōu)化、鋼板印刷、激光轉(zhuǎn)印等;②通過用賤金屬替代銀,達到減少、未來甚至是不需要銀漿的目的,對應(yīng)的實現(xiàn)路徑是使用賤金屬代替?zhèn)鹘y(tǒng)銀漿,包括銀包銅、電鍍銅等。無主柵技術(shù)結(jié)合以上兩種思路實現(xiàn)金屬化降銀。目前金屬電極仍以銀電極為主,2021年市場占比達到細柵電流并實現(xiàn)電池互連,焊帶寬度小于傳統(tǒng)主柵寬度;此外,無主柵電池通常采用銅焊帶,原有銀電極主柵被完全取代,實現(xiàn)了賤金屬代替?zhèn)鹘y(tǒng)銀主柵的功能。本報告將分別從無主柵的定義、分類、國內(nèi)下游客戶進展及相關(guān)設(shè)備廠商展開介紹。金屬柵線優(yōu)化探索不停,主柵“更多”且“更細”是發(fā)展方向晶硅太陽能電池的工作原理為光生伏特效應(yīng),太陽光照射半導(dǎo)體P-N結(jié),P-N結(jié)兩端產(chǎn)生電壓,即光生電-P-N結(jié)內(nèi)建電場N、P區(qū)移動,P-NP-N結(jié)內(nèi)PNPN區(qū)流入。圖表3:太陽能電池工作原理資料來源:光伏發(fā)電原理及發(fā)展現(xiàn)狀,中信建投晶硅電池內(nèi)部電流形成后主要通過金屬電極導(dǎo)出,金屬電極可分為主柵和細柵。金屬化是太陽能電池生產(chǎn)工序中一個關(guān)鍵步驟,光生載流子必須通過金屬化形成的導(dǎo)電電極才能獲得有效收集,晶硅電池的電極包括主柵和細柵,主柵用于匯流、串聯(lián),細柵用于收集光生載流子,主柵和細柵分布在太陽能電池片表面,起到光生電流的收集和傳輸作用。光生電流通過細柵匯集,主柵收集細柵匯集后的電流經(jīng)由焊帶導(dǎo)出電池片,并與其他電池片相連接,最終焊帶連接于接線盒上,形成能夠單獨使用的光伏組件產(chǎn)品。因此,在主柵總寬度更細、不影響光能利用率的前提下,提高主柵的數(shù)量最直觀的作用是縮短光生電流傳輸至主柵線的路徑,電流在細柵上的路徑越短,消耗的功率就越小,相應(yīng)組件整體功率輸出就越高,同時可有效降低組件工作溫度。圖表4:光生電流經(jīng)細柵匯集流入主柵,主柵數(shù)量增加可縮短電流在細柵上的傳輸路徑資料來源:林洋能源,中信建投MBB技術(shù)已成為行業(yè)主流,SMBBMBBMBB(Multi-Busbar,多主柵技9-12BB9-12SMBB(SuperMulti-Busbar多主柵MBB15-25BB15-25多主柵技 專用設(shè)備 專用設(shè)備行業(yè)深度報告增加主柵數(shù)量能夠減少功率損耗、提高組件可靠性。從效率角度來看,為了提升電池組件效率,應(yīng)當(dāng)優(yōu)化MBBSMBB轉(zhuǎn)變也正是技術(shù)發(fā)展方向之一,兩者的本質(zhì)都是為了縮短了電池片主柵之間的細柵長度,減小細柵電阻,因此細柵寬度可以更窄。主柵數(shù)的增多可以減少光生電流傳圖表5:各種主柵技術(shù)市場占比變化趨勢 圖表6:多主柵技術(shù)可縮短細柵的電流傳導(dǎo)距離

5BB 9BB >9BB 無主柵 2021年2022年2023年2025年2027年2030年資料來:CPIA,信建投 資料來:天光能中信投主柵數(shù)量的增加需與主柵寬度的減小齊頭并進,減小主柵寬度能夠推動光能利用率提升和銀耗的降低。從遮光角度看,柵線越細越能更大程度地利用光能,太陽光從電池正面進入電池,正面的金屬電極會遮擋一部分硅片,這部分照在電極上的光能也就無法轉(zhuǎn)變成電能,只增加主柵數(shù)量勢必導(dǎo)致總遮光面積的增大,從而降低光能利用率,因此,同時通過柵線變細的方式來減小總遮光面積,有助于提高光能利用率;從銀耗角度看,細柵和主柵優(yōu)化可以使得整體銀漿耗量下降,顯著降低銀漿成本,這是降低其非硅成本的核心因素。但主柵寬度設(shè)計受到導(dǎo)電性及焊接等問題的限制。①主柵和細柵的設(shè)計需要在遮光和導(dǎo)電之間取得平衡,從導(dǎo)電角度看柵線并非越細越好。柵線的作用在于傳導(dǎo)電流,從電阻率的角度分析,柵線越細則導(dǎo)電橫截面積越小,柵線持續(xù)變細又會進一步增大電阻損失。②工藝端,太細的主柵會造成焊接困難,主柵寬度下降使得與焊帶的連接出現(xiàn)問題,無法保證焊接拉力。無主柵技術(shù)采用焊帶匯集細柵電流并實現(xiàn)電池互連,進一步促進降本增效沿著多主柵的發(fā)展思路進一步增加主柵數(shù)量并降低主柵寬度,部分廠商提出采用銅絲焊帶直接連接細柵匯集電流并實現(xiàn)電池互聯(lián),取消了電池正面?zhèn)鹘y(tǒng)的主柵,這種技術(shù)便是無主柵技術(shù)。在電池環(huán)節(jié)保留傳統(tǒng)的第一步正面網(wǎng)印,在電池上制作底層的細柵,但不印刷主柵;而后在組件環(huán)節(jié)通過不同的辦法將多條垂直于細柵的(SnBiAg120℃左右無主柵電池通常采用增加焊帶數(shù)量提升電流收集能力。主流的無主柵電池設(shè)計通常是電池細柵間距均勻以及細柵數(shù)量均勻分布,在組件制作時通過焊帶和細柵直接形成合金接觸達到電流傳輸作用,但由于細柵寬度和行業(yè)深度報告焊帶寬度很細,焊帶和細柵接觸面積較小電流收集能力較差,所以無主柵電池通常采用增加焊帶數(shù)量來減少電流傳輸路徑提升電流收集能力。圖表7:無主柵異質(zhì)結(jié)電池及組件示意圖資料來源:中能創(chuàng),中信建投無主柵技術(shù)可實現(xiàn)光伏電池及組件端降本增效:從降本路徑來說,0BBMBB電池主柵銀耗約8W(按166尺寸異質(zhì)結(jié)電池片、效率25估算,約55g片,細柵銀耗約10W(約69/片,電池?zé)o主柵的設(shè)計,可降低30%-40的電池漿料單耗,主柵銀耗降至0gW,細柵銀耗約12W(約82/片,有助于實現(xiàn)成本降低;此外,層壓和焊接環(huán)節(jié)是組件加工過程中溫度較高的兩個環(huán)節(jié),其中層壓溫145-150190/120℃,而傳統(tǒng)焊帶(錫鉛合金)1800BB20%。圖表8:無主柵技術(shù)可將主柵銀漿用量降至0mg/W,有效降低柵線銀漿單耗未來預(yù)期常規(guī)MBB鋼網(wǎng)MBB0BB銀包銅鋼網(wǎng)0BB電鍍主柵銀漿用量(mg/W)88000細柵銀漿用量(mg/W)10812120漿料價格(元/kg)5800580058002500-漿料成本(分/W)10.449.286.9636-8資料來源:邁為股份,中信建投PfnBBnBBCTM得到有效提升。無主柵技術(shù)在多主柵的基礎(chǔ)上更進一步地實現(xiàn)了銀耗降低。與多主柵技術(shù)相比,無主柵技術(shù)的特點在于使用了更多更細的銅絲焊帶以匯集、導(dǎo)出電流,一方面進一步增加了匯集電流的“柵線”數(shù)量,另一方面用更便宜的鍍層銅絲焊帶替代了原有銀主柵導(dǎo)出電流的作用,實現(xiàn)大幅度的材料降本。因此,無主柵技術(shù)既有主柵數(shù) 專用設(shè)備 專用設(shè)備行業(yè)深度報告量進一步增加帶來的降本增效優(yōu)勢,又在多主柵技術(shù)的基礎(chǔ)上進一步消除了正面銀漿的用量,持續(xù)推進晶硅電池降本步伐。圖表9:無主柵技術(shù)可實現(xiàn)電池及組件的降本提效資料來源:愛康科技,中信建投此外,相較于傳統(tǒng)組件串焊技術(shù),無主柵技術(shù)下無需焊帶-主柵對準(zhǔn),同時焊絲與細柵的接觸點增加,能夠減少由于電池片隱裂造成的損失,具有提高產(chǎn)品穩(wěn)定性等優(yōu)點。圖表10:無主柵技術(shù)下,焊絲與細柵接觸點增多,組件抗隱裂能力提升資料來源:中能創(chuàng),中信建投此外,無主柵技術(shù)也存在諸多需要解決的問題。①鍍層材料及配比的確定:主要為了優(yōu)化電學(xué)性能和機械性能;②膜材的確定:若用膜,則膜材既要透光性又需要與銅絲有一定的粘合度,且目前國內(nèi)由于專利問題并未大范圍使用;③串焊機新設(shè)備導(dǎo)入;④層壓機的改進;⑤組件廠工藝匹配:低溫預(yù)壓、低溫層壓。無主柵技術(shù)對于設(shè)備及耗材的要求較高。無主柵技術(shù)除了對焊帶的要求比較高以外,對設(shè)備要求也很高,主要問題在于銅和硅的熱膨脹系數(shù)相差很大,銅的熱膨脹系數(shù)高于硅,溫度越高,膨脹也就越快,回縮以后會對形狀產(chǎn)生影響,進而對于設(shè)備各項參數(shù)均有更高要求。二、SmartWire專利受限,國內(nèi)廠商積極布局點膠焊接方案SmartWire方案:通過內(nèi)嵌銅線于聚合物薄膜,隨后通過層壓工藝實現(xiàn)銅線與細柵的電氣互連;②點膠焊接方案:在電池片上設(shè)置點膠體,通過點膠體將焊帶粘結(jié)于電池片上,焊帶與各電池片細柵直接接觸實現(xiàn)電氣互連;③其他方案:包括無主柵疊瓦方案、MultiBusbarConnector技術(shù)、Merlin技術(shù)等。SmartWire圖表11:無主柵技術(shù)的主要差異體現(xiàn)在組件封裝環(huán)節(jié)的焊接工序資料來源:中信建投SmartWireMeyerBurger的SmartWire技術(shù)是使用導(dǎo)電網(wǎng)版結(jié)合聚合物薄膜實現(xiàn)電池片連接的無主柵技術(shù),相關(guān)專2023SmartWireDay4EnergyDay4EnergyDay4Electrode專利技術(shù);2011年,Day4EnergyDNARoth&Rau的異質(zhì)19.3%MeyerBurgerRoth&Rau;2012年,Day4Energy因經(jīng)營不善MeyerBurgerDNASmartWire2013年向市場發(fā)布。圖表12:SmartWire技術(shù)發(fā)展歷程資料來源:Day4Energy,MeyerBurger,中信建投SmartWire的特點在于使用載體膜,在層壓環(huán)節(jié)實現(xiàn)線膜與細柵的互連。SmartWire先使用高分子載體膜-復(fù)合好的電池片組串,按照傳統(tǒng)工藝,與封裝膠膜、背板或玻璃重疊,隨后在加熱層壓過程使金屬連接線與細柵形成穩(wěn)定電接觸,載體膜永久留在產(chǎn)品中。SmartWireHJT電池,能夠處理110μmSmartWire與無主柵技術(shù)結(jié)合的雙面電池銀漿耗40%。相比于傳統(tǒng)串焊以及導(dǎo)電膠互連的銀漿耗量也有較大幅度下降。與常規(guī)串焊相比,無主柵光伏組件封裝主要增加了銅絲與薄膜的復(fù)合過程,且將電池串接和焊接過程分開,新型串焊機只用來實現(xiàn)銅絲復(fù)合膜與電池的定位性接觸,而將焊接過程轉(zhuǎn)移到層壓工藝中,實現(xiàn)150℃左右的低溫焊接,減少高溫過程對電池的熱損傷的同時,電池在焊接后的翹曲問題也得以解決。圖表13:SmartWire組件生產(chǎn)工藝步驟資料來源:MeyerBurger,中信建投 專用設(shè)備 專用設(shè)備行業(yè)深度報告區(qū)別于傳統(tǒng)串焊,SmartWireSmartWire圖表14:無主柵封裝工藝對應(yīng)設(shè)備及參數(shù)工藝過程工藝設(shè)備工藝參數(shù)備注銅絲與薄膜復(fù)合復(fù)合機120℃±5℃無主柵電池與銅絲覆膜定位性接觸新型串焊機100℃±5℃150℃±5℃無主柵電池與銅絲焊接形成歐姆接觸層壓機900mbar包含層壓過程17min15sec資料來源:黃河水電,中信建投圖表15:采用SmartWire技術(shù)生產(chǎn)的電池示意圖 圖表16:MeyerBurgerSmartWire線膜布設(shè)機資料來:MeyerBurger,中投 資料來:MeyerBurger,中投SmartWire雖然取消了串焊步驟,但需要進行膜線復(fù)合及熱壓成串兩個步驟作為替代,并且頭尾電池片線膜電極復(fù)合單元需要經(jīng)過特殊制作處理,增加了工藝復(fù)雜度,也導(dǎo)致了潛在的量產(chǎn)瓶頸;②專利限制:SmartWire技術(shù)仍存在專利限制,預(yù)2023④光學(xué)遮擋較嚴(yán)重:使用復(fù)合膜造成較為嚴(yán)重的光學(xué)遮擋,影響電池片焊接后的透光率。因此,SmartWire產(chǎn)業(yè)化進展較慢。點膠焊接方案:新型串焊實現(xiàn)焊帶與細柵互連,點膠工序增加拉力與SmartWire點膠焊接方案的核心在于將每條焊帶與電池片表面印刷的細柵線直接接觸形成電性連接、進而將電池片連接成電池串的串焊環(huán)節(jié),該方案采用超低溫焊接工藝,膠水承擔(dān)拉力功能,焊帶與細柵焊接承擔(dān)導(dǎo)電功能。該工序按照焊接與點膠的順序不同可分為先焊與后焊兩類,其中:①先焊為先進行電池片與焊帶的焊接后(UV行業(yè)深度報告度、實現(xiàn)焊帶與電池片的機械連接。先焊工藝難度相對較高,但是便于后續(xù)檢測,有助于提高生產(chǎn)良率。②后焊則為先點膠再進行電池片與焊帶的焊接。完成電池片成串工序后,接著對多個電池串進行排版、焊接匯流條以形成電池組件;對電池組件進行加熱層壓,最終完成組件封裝。圖表17:點膠焊接方案流程圖圖表18:點膠焊接方案電池組件示意圖資料來源:蘇州邁展《一種新型無主柵太陽能光伏組件的制作方法》專利,中信建投材料端,該方案使用的焊帶是現(xiàn)有的普通焊帶,無需采用載體膜。點膠焊接與SmartWire在材料端的區(qū)別在于不需要內(nèi)嵌銅帶的高分子膜層,能夠降低材料成本,因此相對于SmartWire的方式來說,不僅可以降低電池片的銀漿用量,同時還可以有效降低電池組件的成本。設(shè)備端,點膠焊接方案對應(yīng)串焊設(shè)備需配合工序?qū)崿F(xiàn)焊帶(焊絲)與電池片的連接這一新工序。以蘇州邁展《一種光伏電池串制造設(shè)備》專利設(shè)備為例,該制造設(shè)備包括上料機構(gòu)、焊帶上料機構(gòu)、治具上下線機構(gòu)、焊接機構(gòu)、涂敷固化機構(gòu),以及電池串輸送機構(gòu)。通過牽引機構(gòu)、機械手將裁切成工藝所需的長度的多股焊帶與電池片二種材料依次按順序擺放,使得相鄰電池正背面依次靠多股焊帶預(yù)焊成電池串;并在后續(xù)工作流程中行業(yè)深度報告光伏電池片表面遮擋的同時,減少了銀漿料的使用,極大的降低了成本??傮w而言,新型無主柵技術(shù)需更換全新設(shè)備,且價值量有望超過現(xiàn)有PERC、TOPCon等串焊設(shè)備。圖表19:邁展無主柵串焊設(shè)備結(jié)構(gòu)圖資料來源:蘇州邁展《一種光伏電池串制造設(shè)備》專利,中信建投點膠焊接方案較傳統(tǒng)串焊及以SmartWire在電池串的制造過程中將電池片主柵與焊帶進行焊接,且焊帶與電池片主柵之間位置的對齊度要求較高;SmartWire技術(shù)依靠透金屬線表面低熔點合金與柵線完成連接,此技術(shù)單個電池串單元的現(xiàn)有技術(shù)制造成本較高,內(nèi)部復(fù)合膜的耐溫性和透光較差,多股金屬線與銀漿接觸不穩(wěn)定,降低了導(dǎo)電性能;點膠焊接方案對應(yīng)的串焊機通過改善用于串聯(lián)電池片的焊帶的結(jié)構(gòu)及連接方式,能夠有效解決電池片透光率下降、導(dǎo)電性降低等問題。其他無主柵方案:多種類型無主柵方案均有研發(fā)開展無主柵疊瓦方案——無主柵與疊瓦結(jié)合的高密度電池組件無主柵疊瓦方案是無主柵和高密度封裝技術(shù)的結(jié)合。無主柵疊瓦方案在傳統(tǒng)無主柵技術(shù)的基礎(chǔ)上通過電池連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化實現(xiàn)組件提效,電池片之間經(jīng)過疊片后通過焊接點上的導(dǎo)電膠進行電流傳輸,取消了相鄰電池片之間的間距,組件內(nèi)有效發(fā)電面積增多,從而提升了組件的效率。通過電池網(wǎng)版優(yōu)化采用新的焊接方式,使70%增加組件有效發(fā)電面積,提升組件效率。無主柵疊瓦方案通過疊瓦技術(shù)實現(xiàn)電池片互連,隨后將焊帶、承載膜放于電池片表面,在層壓環(huán)節(jié)實現(xiàn)焊帶與細柵的接觸。具體步驟為,①無主柵電池片準(zhǔn)備:無主柵電池片正面與背面均設(shè)有放置方向與無主柵電池片細柵方向垂直的多條焊帶,其中一側(cè)的正面設(shè)有一列均勻布置的焊接點,另一側(cè)的背面設(shè)有相同對應(yīng)的一列焊接點,焊接點包括焊帶焊接區(qū)和導(dǎo)電膠印刷區(qū)。②導(dǎo)電膠印刷:采用點膠或者印刷方式在焊接點的導(dǎo)電膠印刷區(qū)上涂覆導(dǎo)電膠;③疊片固化:將分割后的電池片按照一定順序疊片成串,相鄰的兩片電池的正面與背面交疊;④焊帶放置:在電池片的正背面放置焊帶,焊帶的方向與細柵垂直,并將焊帶的兩端分別連接到相鄰兩個使焊帶和細柵以及焊接點形成物理接觸;⑥層疊:將電池串進行排版焊接形成串與串的電路連接,電路采用先串聯(lián)再并聯(lián)方式;⑦層壓焊接:敷設(shè)封裝材料層壓,使焊帶固定在無主柵電池片上進行焊接;⑧組件封裝:組件封裝層壓,通過層壓中的高溫以及抽真空,使焊帶和無主柵電池片的細柵形成良好的接觸;⑨連接接線盒。圖表20:無主柵疊瓦組件制造流程資料來源:愛康科技,中信建投MultiBusbarConnector技術(shù)——銅線直接鋪設(shè)在電池表面,保留紅外焊接2012年德國太陽能設(shè)備制造商Schid發(fā)布無主柵技術(shù)MultiBubarSmartWire有所不同,主要體現(xiàn)在銅線鋪設(shè)方式及對于細柵的要求上:①銅線鋪設(shè)方式方面:其主柵也為有特殊鍍層的銅線,但銅線不是內(nèi)嵌在聚合物薄膜中,而是直接鋪設(shè)在電池表面;②對細柵的要求方面:細柵網(wǎng)版需特殊設(shè)計,在細柵與銅線交界處預(yù)留焊盤。在電池網(wǎng)印細柵完成后,電池來到改進的串15實現(xiàn)紅外焊接,同時也將銅線焊接在相鄰電池的背面。SchmidMeyerBurger類似,Schmid3MultiBusbar0.3%,效率凈提0.6%75%。圖表21:Schmid公司無主柵電池示意圖 圖表22:Multi-BusbarConnector串焊機資料來:Schmid,中建投 資料來:Schmid,中建投 專用設(shè)備 專用設(shè)備行業(yè)深度報告Merlin技術(shù)——網(wǎng)印分段細柵的電池片技術(shù),需要特定銅網(wǎng)耗材及鋪設(shè)設(shè)備GTAdvancedechnologies于204年推出太陽能電池正面無主柵金屬化技術(shù)Melin在網(wǎng)印分段銀細柵之后,無需傳統(tǒng)意義上的主柵連接,而是采用十余根特殊包層的銅線將細柵串聯(lián),銅線最后匯聚在一個類似寬焊帶的結(jié)構(gòu)上連接到相鄰電池的背面。圖表23:Merlin無主柵技術(shù)電池示意圖資料來源:GTAdvancedTechnologies,中信建投MerlinMerlin80%由于使用了較細的銅線替代主柵,銅線的數(shù)量得以提高,緊湊的銅線間距降低了串聯(lián)電阻;同時由于銅線的截面形狀0.7%;③便于串組:無需傳統(tǒng)串焊工藝和額外的焊帶,降低電池間的排布空隙和串聯(lián)電阻;④支持新的組件設(shè)計:GT稱由于其Merlin技術(shù)對組件形變的容忍程度更高,組件可采用更薄的玻璃,同時由于減少了焊帶和銀的重量,GT預(yù)計采用Merlin技術(shù)的組件可以更輕薄,從而減少安裝過程的成本。綜合考慮以上改進,GT稱其Merlin技術(shù)可以在整個系統(tǒng)層面降低10%的成本。Merlin技術(shù)需要該技術(shù)特定的正面銅網(wǎng)和鋪設(shè)銅網(wǎng)的設(shè)備。電池廠商客戶則無需大的改變,其只需調(diào)整正面網(wǎng)印工藝,僅網(wǎng)印分段細柵。三、國內(nèi)廠商已發(fā)布無主柵組件產(chǎn)品,行業(yè)尚處于產(chǎn)業(yè)化早期目前國內(nèi)多家組件廠商開始投入無主柵組件的研發(fā)及生產(chǎn),已有多種無主柵產(chǎn)品推出。賽拉弗、愛康科技2016年、20228月、202220229月融資數(shù)億元擴建大尺寸無主柵異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)線。此外,東方日升等組件廠商也在積極布局無主柵無應(yīng)力焊接技術(shù)。圖表24:無主柵組件廠商及其進展賽拉弗賽拉弗愛康科技2016年推出“日食”系列的旗艦組件型號,該產(chǎn)品為導(dǎo)電膠互連型無主柵組件。202280BB120um20229210無主柵異中能創(chuàng)質(zhì)結(jié)組件。東方日升正在積極布局下一代組件技術(shù)路線,包括無主柵無應(yīng)力焊接技術(shù)與高效電池、組件技術(shù)。組件廠商 進展資料來源:各公司公告,各公司公眾號,中信建投賽拉弗:2016年推出導(dǎo)電膠互連型無主柵組件賽拉弗于2016賽拉弗通過自主設(shè)計網(wǎng)版,研發(fā)出無主柵的電池片,制成的組件產(chǎn)品整體取消了主柵并優(yōu)化電池柵線設(shè)計,增加了受光面積;氣設(shè)計,降低了組件內(nèi)部損耗,有效提高組件功率,同時大幅度降低了反向電流對組件產(chǎn)生熱斑效應(yīng)的影響。圖表25:賽拉弗無主柵組件示意圖資料來源:賽拉弗,中信建投愛康科技:2022年8月推出無主柵異質(zhì)結(jié)組件愛康發(fā)布無主柵異質(zhì)結(jié)組件產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)化進程進一步推進。2022年8月愛康發(fā)布700W+“ZERO無極”異質(zhì)結(jié)組件,該產(chǎn)品綜合運用“0BB無主柵、120um以下硅薄片、低銀含量漿料、高強度鋼邊框”技術(shù),具有零PIDLID6480BB1332個焊點,0BB2倍,提升產(chǎn)品可靠性。圖表26:0BB無主柵電池(上)及常規(guī)電池(下)示意圖資料來源:愛康科技,中信建投中能創(chuàng):已實現(xiàn)無主柵異質(zhì)結(jié)電池100MW量產(chǎn)中能創(chuàng)是無主柵異質(zhì)結(jié)組件新銳制造商,常州1GW組件工廠正在規(guī)劃中。產(chǎn)線端,20229月,中能創(chuàng)Pre-A輪融資,此輪融資主要用于擴建大尺寸無主柵異質(zhì)結(jié)電池的量產(chǎn)線、研發(fā)下一代產(chǎn)品,并擴2022210mmTüV萊茵的第三方100MW20231GW產(chǎn)能,202410GW。目前,中能創(chuàng)是2022210無0.2元-0.25元。PERC5%-6%1GW異質(zhì)結(jié)電池片和3000萬左右的設(shè)備成本。四、國內(nèi)設(shè)備廠商積極布局無主柵技術(shù),探索銀漿降銀方案由于SmartWire專利及成本等方面的問題,目前國內(nèi)設(shè)備廠商主要聚焦于點膠焊接方案,目前無主柵技術(shù)設(shè)備主要參與者包括邁為股份、先導(dǎo)智能、奧特維等。2023年完成中試并推出量產(chǎn)設(shè)備0BB166樣機基本完成可行性驗證,2102022年122023年一季度進入客戶端進行中試,上半年推出量產(chǎn)設(shè)備。圖表27:邁為股份0BB設(shè)備出片展示 圖表28:邁為股份0BB設(shè)備出片示意圖資料來:邁股份中信投 資料來:邁股份中信投與現(xiàn)有SmartWire邁為已4800半片0BBSmartWire技術(shù)的載體膜,膠水承擔(dān)拉力功能,焊帶與細柵焊接承擔(dān)導(dǎo)電功能。邁為方案差異化特點在于串聯(lián)動作和合金化動作的同步實現(xiàn),消除同類技術(shù)因合金化動作后移帶來的質(zhì)量隱患。圖表29:邁為0BB無主柵設(shè)備原型機示意圖資料來源:邁為股份,中信建投先導(dǎo)智能:已發(fā)布量產(chǎn)型無主柵串焊設(shè)備2022246800片/100μm厚20%200MBB30%。圖表30:先導(dǎo)智能0BB串焊機示意圖資料來源:先導(dǎo)智能,中信建投奧特維:無

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