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N型电池真来了

   日期:2021-07-26     来源:世纪新能源网    作者:孙凌伟    浏览:4370    评论:0    

与P型电池PK多年不占上风之后,N型电池终于迎来了属于自己的高光时刻。

在晶硅电池领域,由于掺杂工艺的区别,一直有P型和N型之分。P型电池以PREC为代表,制作工艺简单,成本较低,在多年发展中已成为行业的主流选择;N型电池以HJT、TOPCon等为代表,虽然发电效率更高,但由于工艺更加复杂,成本过高,多年来一直难有大规模量产。

2018年初,钧石、晋能、中智、汉能、通威、爱康、彩虹永能等企业陆续发布HJT扩产计划,N型电池的春天似乎要来了,没想到“531”政策一出,P型电池价格悬崖式下跌,也让在降本及提效发明并没有突破性进展的N型电池片再一次错失发展良机。

两年之后的2020年,面对P型PREC越来越难提升的发电效率,N型HJT电池再次成行业热议焦点。除了2018年的众多队伍,东方日升、阿特斯等头部企业也纷纷入局。但真正建成产线的晋能、中智、钧石等,产能规模并不大,多在百兆瓦级。

众多企业投资加码 N型电池迎来爆发

时隔一年,随着平价上网的到来和N型电池国产化设备的日趋成熟等众多原因,历经多年沉浮的N型电池,终于迎来大爆发。

2021年6月3日,第十五届国际太阳能光伏与智慧能源展览会上,爱旭携高效N型ABC电池高调亮相。据爱旭运营高级副总经理何达能介绍,光伏电池技术的更新迭代显示出摩尔定律,周期性的技术进步使组件效率每三年提升10%,呈周期性增长:2016-2019年,PERC技术得到飞速发展,大幅提升电池效率;2019-2022年,大尺寸趋势袭来,166、182、210尺寸快速占领市场;2022-2025年,我们预言将属于“N时代”;2025-2027年,会属于大家期待的多结时代,叠层技术将引领行业进入更高效阶段。基于此,2022年,爱旭将在广东珠海建设第四处生产基地,年产6.5GW高效N型电池。

说完此话18天后,即2021年6月21日,爱旭股份(600732.SH)对外公告称,将进行不超过35亿元的A股非公开发行。募集资金将主要用于:珠海年产6.5GW新世代高效晶硅太阳能电池建设项目;义乌年产10GW新世代高效太阳能电池项目第一阶段2GW项目、补充流动资金。其中,6.5GW电池项目总计需要使用20亿,义乌的2GW项目需要使用6亿,补充流动资金为9亿元。义乌和珠海项目将全部生产N型电池,与之前爱旭所涉及、精通的PERC电池技术路线截然不同。

在爱旭加码N型电池的前一个多月,光伏龙头隆基股份,也追加了对N型电池的投资。

2021年5月17日晚,隆基股份(601012.SH)发布公告称,公司拟公开发行总额不超过人民币70亿元(含70亿元)A股可转换公司债券进行融资,布局下一代N型光伏电池技术。其中47.7亿元拟用于西咸乐叶年产15GW单晶高效单晶电池项目、10.8亿元拟用于宁夏乐叶年产5GW单晶高效电池项目(一期3GW),11.5亿元拟用于补充流动资金。

隆基股份认为,目前PECR 电池效率仍有一定提升空间,但量产转换效率已接近 24%左右的极限,进一步挖潜的空间不大,而N 型单晶电池技术由于效率提升潜力巨大,量产效率有望从目前的 24%左右提升至接近 26%,并且还具有双面率高、温度系数低、无光衰、弱光性能好等优势,将成为接力PERC技术,推动发电成本继续下降的下一代主流电池技术,市场份额将逐步占据主导。

爱旭、隆基之外,通威也在加快布局N型电池。

7月8日,通威太阳能首席运营官萧圣义带领公司技术及商务团队一行,前往江苏微导纳米装备科技有限公司就通威太阳能眉山基地TOPCon电池项目相关合作的技术内容进行洽谈。双方就设备生产制造周期、技术协议详细条款内容进行深度探讨,力争以最快的速度完成设备生产及现场调试,推动项目提前落成。

而就在此前3天,HJT设备生产商迈为股份也发布公告称,2020年7月5日至2021年7月4日期间,公司子公司迈为自动化在连续十二个月内与通威股份(600438)控制的公司(包含:通威成都、通威安徽、通威金堂等)签署了多份日常经营销售合同,合同累计金额11.9亿元,其中约9亿元为PERC订单,2亿元左右为HJT设备订单。

除了TOPCon,在HJT电池方面,据不完全统计,目前21家异质结企业产能规划达53GW,其中已有产能的10家异质结企业中,除新日光、联合再生能源两家台湾企业没有扩产计划之外,其余已投产的企业均制定了数百MW到最高6GW的扩产计划。分别是钧石5GW、中智电力1.2GW、晋能集团2GW、爱康科技6GW、通威1GW、国家电投5GW、安徽华晟2GW、汉能600MW,其中爱康计划6GW异质结之外,还配套了6GW的组件。

众多企业集体发力 N型发电效率屡破新高

这么多企业看好N型电池,是因为其素有“高效”之称。但这种高效率,能否经受得住实践的检验?众多光伏企业已经用实际行动给出了答案。

HJT方面,根据已公布的数据,前四名中通威异质结电池量产效率达到了25.18%、晋能集团达24.73%、爱康科技24.59%、东方日升24.55%。

Topcon电池方面,天合光能2015年开始布局i-TOPCon电池研发,2018年技术实现产业化,目前量产平均转换效率23%,

中来股份同样入局很早,自2017 年起即开始相关技术的研发。2020年10月,该公司发布了全新一代J-TOPCon2.0技术,据称其量产平均效率可以实现24%以上,良率达到97%以上。同年11月,其子公司还生产出最高效率达到24.5%的TOPCon电池,据称相关生产线的产量已超过20万片。

2020年11月,晶澳科技在接受机构调研时透露,公司Topcon电池效率提升到近24%。

2021年1月7日,晶科能源宣布,其大面积N型单晶硅单结TOPCon电池效率达到24.9%,再破世界纪录。

2021年4月,隆基股份宣布,经德国哈梅林太阳能研究所测试,隆基单晶双面N型TOPCon电池转换效率达25.09%,基于商业化尺寸硅片的TOPCon电池效率首次突破25%,再次刷新世界纪录。

在2021年SNEC展会期间,作为最早布局N型电池的东方日升也宣布,其NewT@N组件搭载的N型电池技术平均效率达到了24.5%,通过空穴接触选择性优化、印刷图形优化、硅片质量优化等手段有望将效率提升到24.9%,该数据只是初步阶段的成果,已经超过了PERC电池的极限效率。

国产设备解决成本问题 N型未来值得期待

对于N型电池来说,高效率从来不是问题。高效率伴随着高成本,这才是N型电池多年来一直很难大规模推广的最重要原因之一。而今年,随着国产设备的逐渐替代,高成本问题也正在得到逐步解决。

作为N型电池的两大主要代表技术之一,HJT是革命性的,与现有PERC设备完全不兼容,若使用这一技术,产业链上下游设备需要重新研发、建设。但随着HJT电池进入GW级别的量产阶段,国内设备厂商正在积极布局。

HJT电池的生产分为制绒清洗设备(投资占比10%)、非晶硅沉积设备(投资占比50%)、透明导电薄膜设备(投资占比25%)和丝网印刷设备(投资占比15%)。其中制绒清洗设备和丝网印刷设备已经实现国产替代;迈为股份、捷佳伟创、理想万里辉和钧石能源均有PECVD设备销售;迈为股份、捷佳伟创、钧石能源均有PVD设备销售,理想万里辉正在推进样机研发。此外,迈为股份、捷佳伟创正积极布局整线设备供应能力,有望打造整线服务模式。

与HJT电池相比,TOPCon与PERC兼容性高,只需在原有产线上增加沉积设备、硼扩设备及湿法刻蚀设备,新增投资额约5000万元/GW。这三类设备目前均已实现了较高国产化。捷佳伟创、北方华创、拉普拉斯、48所等均可供货。

有头部企业引领投资,有国产设备替代解决成本问题,再加上本身的高发电效率,2021年,属于N型电池的春天终于来了!

 

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