光伏串焊机：主栅“从有到无”，工艺升级带来新空间

来源：第一财经　2023-08-11 18:31:15

串焊机是将电池片串联获得高电压的设备，也是光伏组件封装生产线中技术和价值量最高的设备，其单GW价值量通常超2000万元，占组价设备总价值量的35%。

按照不同的电池片栅线数量，串焊机也可分为MBB（Multi-Busbar，多主栅）、SMBB（SuperMulti-Busbar，超多主栅）、0BB（0-Busbar，无主栅）三类。

目前，MBB工艺串焊机仍为业内主流，SMBB工艺处于加速渗透过程中，新生代力量0BB工艺则开始崭露头角。电池片技术的加速迭代为串焊机带来升级发展空间，国盛证券预计2023年串焊机新增市场空间可达50亿-60亿元。

(资料图片仅供参考)

MBB：9主栅及以上技术渐成主流

电池片正背面的金属电极用于导出内部电流，可分为主栅（Busbar）和副栅（又称细栅，Finger）。其中主栅主要起到汇集副栅的电流、串联的作用，副栅用于收集光生载流子。

随着电池技术发展，栅线图形已由4BB、5BB发展到MBB（Multiple-Busbar，9-15栅）、SMBB（Super-Multiple Busbar，16栅及以上）。主栅数量增加可以降低主栅宽度，从而降低银浆耗量。目前主流的MBB技术为9-12BB，即单个电池片上印刷9-12条主栅。

根据迈为股份（300751.SZ）公告数据，相较于4BB的350mg/片、5BB的300mg/片的银浆消耗量，MBB技术下的银浆消耗量可降至128mg/片，组件单W成本也由4BB、5BB的0.395元、0.318元，降至0.224元。

由于电池片尺寸已从原先的158.75mm逐步迈向180mm、210mm大尺寸，相应的焊带断栅、组件隐裂风险也有所提高。MBB技术可通过提高电流的收集能力（MBB电池片电流横向收集路径相对传统5BB将提高30%以上），大幅降低组件功率对隐裂的敏感度。此外，MBB技术还可以使电流流经细栅线到达主栅的路径缩短50%以上，有效减少电流流经细栅产生的功率损耗，从而提高光电转换效率。

东吴证券数据显示，相较于5BB，12BB的P型、N型多晶电池组件最大功率分别提升2.95%、3.63%，填充因子分别提升2.85%、1.93%。

据中国光伏行业协会数据，PERC电池中，2022年182mm尺寸的电池片已基本不再应用5主栅技术，9主栅及以上技术逐渐成为市场主流，9BB、10BB、11BB技术市场占比分别为34%、34.2%、31.8%。

从MBB技术落地成果来看，天合光能（688599.SH）将MBB技术应用于最新600W+系列至尊组件；晶澳科技（002459.SZ）的DeepBlue3.0组件采用了高效P型PERCIUM+电池技术、掺镓硅片技术、半片电池技术、MBB技术等高效率和低衰减技术。

设备方面，奥特维（688516.SH）是国内串焊机龙头企业。2022年10月，该公司在投资者调研中表示，公司订单以MBB串焊机为主。据该公司2022年年报，全球光伏组件前十厂商中，九名是公司报告期内的客户。

SMBB：紧随TOPCON电池量产步伐

随着TOPCon、HJT等新型电池组技术的出现，串焊机工艺也由MBB向SMBB升级。

SMBB可谓MBB技术的升级版，通过采用更细的栅线，减少银浆用量，实现更少的遮挡和更短的电流传输距离，从而有效降低串联电阻，进一步提高电池对隐裂、断栅、破裂的容忍度，提高可靠性。

SMBB技术多为15-25BB，即单个电池片上印刷有15-25条主栅。目前，TOPCon多采用SMBB方案，部分头部异质结企业也已实现18+BB量产。

中国光伏行业协会数据显示，2022年新投产的TOPCon电池片大多为182mm或210mm尺寸，其中采用16BB技术的占比约51.3%，11BB市场占比约为36.9%，9BB或10BB市场占比仅11.8%左右。未来，随着新产能的释放叠加旧产线的技术升级，业界预计2030年16BB技术市场占比将攀升至99%以上，9BB或10BB技术或被完全取代。

从SMBB的切入速度来看，2022年TOPCON电池开始批量生产，行业开始试用SMBB技术。奥特维在投资者调研纪要中表示，2022年公司SMBB设备在串焊机订单中占比近30%，2023年一季度的订单中，数家龙头企业购买的基本都是SMBB设备，从全年订单结构来看，SMBB设备占比相较2022年将大幅上升。东吴证券预计其一季度SMBB订单占比约95%。

目前，采用SMBB技术的厂商包括一道新能、通威股份（600438.SH）、阿特斯、晶澳科技（002459.SZ）等。

据悉，通威股份已突破SMBB技术壁垒，特别是在210mm大尺寸领域实现了行业首家SMBB组件产品的规模化量产。

2022年，一道新能推出高功率54版型SMBB组件新品。该产品沿用M10系列电池尺寸，并采用54片全新设计版型，输出功率最高可达420W、输出效率高达21.5%。

阿特斯N型TOPCon(TOPBiHiKu7)组件基于210mm尺寸硅片和电池，结合了SMBB组件端的技术，功率相比P型PERC双面组件提升了20~25W，组件效率从最高21.4%提高到22.2%。

晶澳科技N型组件产品DeepBlue4.0Pro采用N型钝化接触Bycium+电池技术，同时集成SMBB技术、高密度封装技术等提质增效技术。

设备厂商方面，2022年，奥特维批量交付了SMBB设备，并率先在客户端完成稳定量产，叠加排版机、叠焊机、智能串检等设备，公司已拥有超薄片SMBB组件的整线解决方案。

先导智能（300450.SZ）的全兼容超高速串焊设备量产效率在10000片/小时以上，兼容多栅+半片技术及多种无损切割等划片技术，兼容156-230mm全部电池尺寸。

0BB：组件龙头接受度逐渐提升

0BB工艺取消了电池主栅银电极，用焊带取而代之，可直接与细栅互联从而汇集细栅电流。

一方面，该技术能够有效降低银耗。目前量产PERC、TOPCon银浆成本分别为0.06元/W、0.07元/W，HJT已量产的210mm尺寸15BB银浆成本为0.15元/W、即将量产的20BB银浆成本为0.12元/W。若0BB技术投入使用，PERC、TOPCon、HJT银浆成本分别为0.03元/W、0.06元/W、0.09-0.08元/W。

对于降银更加迫切的HJT而言，若采用0BB+银包铜浆料，银浆消耗量将进一步减少。15BB+银包铜浆料、20BB+银包铜浆料的单W银包铜浆料成本分别为0.04元、0.03元。

另一方面，相较于MBB组件焊带0.2-0.4mm的直径， 0BB焊带直径为0.2mm，遮光面积更小、电流传输距离更短，从而能够降低功率损耗、提高发电效率。

目前0BB技术主要有三种串焊方案，分别是SmartWire、点胶、焊接点胶。

Smart Wire可以说是最早的0BB方案，在2003年由加拿大光伏企业Day 4 Energy提出。该方案优势是焊带与电池片的贴合度高，但目前Smart Wire专利由总部位于瑞士的光伏设备公司梅耶博格独享，专利保护期至2034年，再加上复合膜成本较高等问题，国内暂未实施大规模推广。

点胶方案总共包含点胶、布线、固化、层压合金化四个步骤。该方案的优点是设备简单、稳定性强，缺点是EL检测时焊带下有阴影，有阴影表明少子寿命和注入电流的密度不够，且焊带与电池片的贴合度不高。

焊接点胶方案是比点胶方案多出一步焊接，即焊带与电池片初步焊接在一起的步骤。这种方案的优点是焊带与电池片的贴合度高，缺点是焊接过程中易发生断栅，对点胶精度要求较高。

目前，0BB已开始量产化应用。2023年4月，东方日升（300118.SZ）4GW高效25.5%异质结0BB电池全线贯通，首批HJT电池下线，标志着0BB首次在GW级量产线上得到应用。5月在2023年SNEC展会上，东方日升和爱康科技（002610.SZ）推出的采用0BB技术的HJT组件功率分别高达741.456W和730W。

随着组件龙头对0BB和HJT接受度的不断提升，东吴证券预计2025年0BB设备市场空间有望近30亿元，2023-2025年CAGR达285%。

设备厂商中，奥特维2023年5月在投资者调研中表示，公司0BB设备有很多家客户在验证，2023年已拿到行业龙头企业的小批量0BB串焊机订单，预计2023年下半年0BB串焊机可能会量产。

2023年3月，迈为股份采用先焊接再点胶方式的0BB串焊机在安徽华晟新能源验证。2022年11月，先导智能推出量产型0BB串焊设备，量产效率超过6800片/小时，可实现100μm厚度电池片串焊。

此外，非上市公司宁夏小牛在点胶、类似Smart Wire两种方案上均有布局，已在下游客户处验证；苏州沃特维、深圳光远在0BB设备领域也有布局。

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