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                        N型電池開啟量產元年 下一代光伏技術正式下場PK | 回望2022?

                        在統領光伏江湖約五年后,PERC電池的效率提升達到瓶頸,開始有些力不從心了。

                          在它身后,下一代光伏技術逐漸崛起。目前看,最有望成為下一代技術統領者的是N型高效電池。

                          2021年,N型電池技術被頻繁提及,但更多停留在實驗室效率層面。2022年,它走出了實驗室,開啟了量產元年,電池效率有了更大的提升。

                          今年11月,隆基綠能自主研發的硅異質結電池轉換效率達26.81%,創造了目前全球硅基太陽能電池效率的最高紀錄。

                          一直以來,技術迭代是推動光伏行業發展的關鍵因素,其動力主要來自于降低度電成本。

                          據華經產業研究院數據,2021年電池片占組件成本比重為50.1%。在2022年產業鏈價格高企的背景下,光伏企業擁有更強的驅動力在電池技術上降本增效。

                          當光伏行業進入新的技術轉型關鍵期,企業們神經緊繃,絲毫不敢輕視對新技術的布局。據《證券時報》報道,國內電池N型產能規劃已超640 GW.這約是去年中國光伏電池在產產能的1.83倍。

                          N型電池啟幕

                          光伏技術路線主要包括晶硅、薄膜等。當下主流的技術路線為晶硅。根據硅片環節長晶工藝的不同,可分為單晶硅和多晶硅兩大門派;根據電池中的硅片摻雜工藝差異,晶硅電池則可為P型電池和N型電池。

                          P型電池主要指BSF電池和PERC電池!2014-2015年前,光伏電池技術以BSF為主,無論是單晶或多晶電池,背面均用鋁背場鈍化。當時多晶因較高的性價比,占據了九成以上的市場!晶澳科技(002459.SZ)產品技術部總監湯坤向界面新聞介紹。

                          2015年后,PERC電池發展起來。PERC電池的背面不只是鋁背場鈍化,同時主要采用了氧化鋁加氮化硅的鈍化方式,有效避免了此前的一些技術缺陷。

                          2015年開始,國家能源局實施光伏“領跑者”計劃,加速了PERC電池的產業化量產。

                          “自此,憑借單晶在轉換效率和生產成本等方面的優勢,PERC電池成為實現系統度電成本快速下降最有效的技術!睖け硎,此后兩年,整個市場逐步轉向PERC技術。截至2021年,PERC電池產品在全球市場的比例超過約85%。

                          一不愿意具名的業內人士對界面新聞稱,目前PERC電池不至于落伍,但預估最多三年左右,將很難與更高效電池競爭。隨著N型電池的迭代,業內在P型電池上投入的精力也更少,不利于支撐其長遠發展。

                          今年7月,天合光能(688599.SH)光伏科學與技術國家重點實驗室宣布,其自主研發的210 mm×210 mm高效PERC電池最高效率達24.5%,創造了新的世界紀錄。

                          據界面新聞了解,這已近乎是P型電池效率的極限。

                          相較之下,N型電池具有諸多優點,包括轉換效率高、雙面率高、溫度系數低、無光衰、弱光效應好、載流子壽命更長等。

                          N型電池技術可細分為異質結(HJT)、TOPCon、IBC等技術類型,目前,國內光伏電池制造商多選擇TOPCon或異質結技術追求量產。

                          N型TOPCon電池的理論效率可達28.7%,異質結電池理論效率可達27.5%。

                          今年N型電池產能快速擴張。以TOPCon電池為例,據SMM統計,2022年底該電池產能達77.4 GW,同比增幅近七倍,主要分別在江蘇、安徽、浙江,分別占比42.76%、31.01%、19.38%。

                          隨著量產產線的投產,N型電池在2022年具備了性價比。

                          普樂新能源科技(徐州)有限公司總經理歐文凱曾對界面新聞稱,目前P型PERC電池生產成本約0.7-0.9元/W,預計N型電池將在三年內實現“本壘打”,即量產轉換效率達24.5%以上、生產成本低于PERC電池。

                          TOPCon暫時領先

                          作為N型電池的細分技術, TOPCon陣營在今年率先開啟大規模量產。沐邦高科(603398.SH)、皇氏集團(002329.SZ)等多家跨界公司入局光伏電池制造時,也紛紛選擇了TOPCon技術路線。

                          TOPCon電池全名為隧穿氧化層鈍化接觸電池,2013年由德國Frauhofer研究所提出。2015年,Frauhofer研究所研發出效率25.1%的新一代TOPCon電池。

                          目前國內光伏廠商中,布局了TOPCon電池技術的包括晶科能源(688223.SH)、中來股份(300393.SZ)、隆基綠能(601012.SH)、鈞達股份(002865.SZ)、晶澳科技等。

                          中信證券認為,TOPCon是目前產業化較快的新技術路線選擇。

                          一方面,TOPCon電池28.7%的理論效率遠超P型電池,目前量產及最高效率已分別超24.5%和25%,且擁有低衰減、高雙面率等優點,在終端電站的發電增益效果明顯。

                          另一方面,TOPCon與現有PERC產線兼容,單GW改造成本在0.5億元左右。在大規模PERC產線設備資產折舊計提的壓力下,龍頭企業采用TOPCon技術,通過升級改造拉長設備使用周期,在提效降本方面的優勢更加明顯。

                          據SMM預計,2023年底,TOPCon電池產能將達305.9 GW,其中年新增產能將達228.5 GW,新增產能主要集中在江蘇、安徽、浙江以及山西。

                          在各家公司爭先量產TOPCon電池的階段,晶科能源因出手較早搶占了先機。目前,該公司一期16 GW的TOPCon電池產能已建成滿產,二期產能陸續投產中,包括合肥二期8 GW、尖山二期11 GW。

                          晶科能源今年TOPCon電池和組件的業務量,將約占其總業務量的四分之一,計劃明年占比將達50%以上。

                          晶科能源副總裁錢晶此前在接受界面新聞采訪時表示,該公司會堅持N型TOPCon技術的發展,直至完成理論極限。未來會考慮TOPCon疊加鈣鈦礦技術的研發,這種模式可以將電池理論效率推升至35%以上。

                          湯坤稱,未來2-3年內,晶澳科技也將以TOPCon電池技術為主要努力方向。

                          他表示,相較于PERC電池,TOPCon電池的非硅成本仍偏高一些,但其提效降本手段較為明確,一是如何把正反表面鈍化做的更高且節省成本,二是可以使用SE或細柵疊加工藝,短期內非硅成本有望和PERC持平。

                          “TOPCon的各技術路線博弈越來越清晰,產品產能將逐步釋放!甭』G能集中式業務中心高級經理方剛也對界面新聞稱,預計2023年下半年會繼續擴大產品影響力,加入白熱化產品競爭序列中,全年出貨占比將達25%上下。

                          技術博弈仍激烈

                          TOPCon能夠快速量產,很大程度是因為其成本占據優勢,但這并不代表異質結技術路線就此失去競爭力。

                          “異質結有三方面優勢。一是提效降本的路線同樣清晰,多家公司都在研究制備,只是不確定產業化能否走通以及何時走通,這取決于技術進步情況。二是資本市場比較看好,愿意提供資金支持;三是異質結和鈣鈦礦疊加更為合適,也更有潛力,所以該技術有發展存在的道理!睖しQ。

                          目前國內廠商中,多數光伏企業同時對異質結技術有所儲備。諸如寶馨科技(002514.SZ)、乾景園林(603778.SH)等跨界企業,也押注了該技術。

                          solarzoom光伏太陽能網預計,2022年隆基綠能、愛康科技(002610.SZ)、東方日升(300118.SZ)、明陽智能(601615.SH)等企業在建或待建異質結產能約28 GW。

                          12月24日,東方日升宣布“700Wp+異質結伏曦”組件正式量產,組件效率超22.5%。該公司規劃,伏曦組件電池和組件產能在2023年上半年達5 GW,2023年下半年達15 GW。

                          方剛認為,未來異質結技術產品會因成本劣勢,被TOPCon和PERC產品壓制。但異質結電池對高溫的不敏感性,讓其在類似中東非等高溫干燥區域,仍可獲得較大的市場,預計其2023年出貨量排在第三,較多晶硅和薄膜電池組件稍高。

                          也有觀點認為,若論長期路線發展,異質結技術更優,因為該技術的起步效率更高,如果生產成本、原材料需求問題能得到解決,未來會有很強的競爭力。

                          除異質結和TOPCon外,還有多種新技術也在發力。

                          今年11月,行業龍頭隆基綠能推出了基于HPBC電池技術的全新組件Hi-MO 6系列產品。HPBC是P型TOPCon技術以及IBC技術的融合結果,優勢是美觀,可與自然和建筑美學相結合,更適合分布式應用場景。

                          跳出晶硅的限制,鈣鈦礦作為第三代光伏電池,也得到越來越多人的關注。

                          湯坤認為,目前勢頭正盛的N型TOPCon、HJT、IBC等技術,未來將滿足不同的市場和客戶需求共存。雖然TOPCon將成為主流,但不代表它會一統江湖。各企業應在各自選擇的電池技術路線上,不停地去研發和更新。

                          他指出,在“一強多大”的局面下,未來技術還將相互融合,例如,TOPCon融合BC類技術,形成TBC技術;HJT融合BC類技術,成為HBC技術。

                          “最終會出現一種結合了幾種電池技術優勢的綜合性技術,屆時才有一統江湖的可能!睖しQ。

                          當前正值站在電池技術變革期,企業對技術路線的選擇變得尤為關鍵。湯坤將電池技術創新視為產業鏈發展的發動機。

                          “公司都想走對技術路線,未來會不惜在研發、資金、人才等方面進行大量投入!睖しQ,不同技術的產線,設備配置、材料類別以及供應鏈完全不同,一旦實施產業化,資金投入更大,因此公司在路線選擇上需要謹慎。


                        文章來源:界面新聞



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