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光伏进入“N型逐鹿时代”,HJT逆袭TOPCon的逻辑

   2023-10-10 深水财经社22970
核心提示:正如HJT&叠层技术峰会的主题昭示的那样:异在当下,叠出未来

随着P型电池转换效率接近“天花板”,光伏电池进入“N型逐鹿时代”。目前TOPCon风头正劲,而“光伏技术风向标”隆基绿能突然押注冷门技术路线,相对“小众”的BC也一时火爆出圈。

“内卷”是把双刃剑,直接推动以降本增效为目的的技术迭代。那么,曾被誉为光伏电池最具颠覆性的新技术——HJT(异质结)还有逆袭的机会吗?N型时代是你死我活的“内斗”,还是多种技术路线叠加并存?

一、TOPCon为何率先发力?

众所周知,光伏电池市场的蛋糕足够大,但要在一场持续的淘汰赛中吃到蛋糕并非易事。

P型向N型技术迭代已成大势所趋,N型电池包括TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)、HJT(本征薄膜异质结)、IBC(叉型背接触)、钙钛矿等多种技术,但得到大多数公司青睐,有望商业化普及的只有TOPCon和HJT两条路线。

目前TOPCon阵容豪华,有晶科能源、一道新能、正泰新能、钧达股份、天合光能、中来股份等一众明星坐镇;而HJT阵营略显单薄,有爱康科技、东方日升、华晟新能源、金刚光伏等拥趸押阵。

不过,深水财经社观察到,当下TOPCon风头盖过HJT,并非TOPCon技术有多先进,而是光伏“老玩家”们不得已的现实选择。

投资大、高折旧率是光伏电池和组件行业的重要特征,TOPCon和PERC的技术和产线设备兼容性极高,而HJT与PERC基本不兼容。

据工信部统计,今年1-8月,我国太阳能电池产量183GW。目前已建成的电池片产能中,PERC占比超过80%。如果让电池企业把这些刚建成没有一两年的设备全部淘汰掉,显然并不现实。

那么,HJT还有反超TOPCon的可能吗?

TOPCon只是一个延伸性的产品,它和单晶PERC系列是一脉相承的,而HJT则是一种完全不同的技术路线。

TOPCon投产快,在PERC原有的8-10道工序基础上增加2~3个工序即可实现技术迭代,但增加的隧穿氧化层设备、多晶硅设备、低温银浆等都会加大生产成本,并影响良率和稳定性。

而HJT电池主流工序只有4道,相比PERC和TOPCon大幅简化,因而具备更高的生产良率和提效潜力,比如钙钛矿与HJT叠加可明显增强HJT电池转换效率。因此,HJT技术才是光伏电池片的革命性技术。

正如隆基绿能创始人、总经理李振国所说“TOPCon”只是一个过渡性技术路线,PERC、TOPCon、HJT,三者之间的发展规律,就像是从传统的燃油车到油电混合,再到纯电车,是一个事物的发展过程。

二、HJT逆袭的逻辑

深水财经社认为,TOPCon与HJT会在未来较长一段时间内共存,但市场份额主要看谁的性价比更高,HJT逆袭的逻辑就是“提效降本”。

HJT工艺仅有四步,因此降本路线也非常清晰——“三减一增”。“减银:银包铜解决方案”、“减栅:0BB工艺解决方案”、“减硅:硅片薄片化”以及“一增:UV转光胶膜增效延寿命”。

作为异质结电池领军企业,爱康科技深耕HJT相关技术十多年,已顺利解决掉HJT存在的不少“痛点”。

在减银方面:银浆在非硅成本中占比超过40%,是HJT成本高昂的主要因素。目前,爱康量产导入了含银量为40%~50%的银包铜浆料,明显优于行业主流的50%含银比例,远期向30%~20%的方向推进。据爱康技术专家测算,若将40%包铜浆料导入后,预计单瓦异质结电池降本0.06~0.07元。

爱康研究院副院长黄信二博士对深水财经社表示,爱康通过银包铜、铜电镀工艺、栅线图形优化、无主栅等工艺,来实现异质结的少银化目标,预计今年底异质结每瓦银浆成本可降至0.05元。

在减栅方面:爱康主要通过研发超多主栅(SMBB)、无主栅(0BB)等技术来实现提效降本。在今年光伏行业年度大戏SNEC展会期间,爱康无主栅异质结高效组件首次亮相,功率高达730W,转换效率突破23.5%,预计今年底或明年初将导入0BB无主栅组件量产。据测算,0BB技术应用后异质结可降银浆成本0.03~0.04元/W;0BB技术叠加30%银包铜浆料,预计异质结最终银浆成本约0.03~0.04元/W。

国海证券研报指出,0BB+银包铜技术的导入将大幅降低浆料成本,使得HJT非硅成本在2023年底有望与PERC/TOPCon的差距缩减至0.1/0.05元/W内。叠加硅片薄片化的影响,HJT有望初现扩产经济性。

在减硅方面:爱康110um薄硅片已处于中试阶段,相较于150um厚度,效率可提升0.2%以上,对应电池片价格可降低0.03~0.04元/W。从研发进度来看,爱康有望在今年底导入100um硅片量产,未来90um厚度硅片量产指日可待,未来爱康异质结电池单瓦成本有望与PERC打平。

在增效方面:目前爱康单面微晶异质结电池的量产平均转换效率为25.3%~25.5%,最高批次可突破25.6%,生产良率98%。今年四季度,爱康将导入双面微晶异质结电池的量产,预计平均转换效率突破25.6%~25.7%,处于行业领先地位。

“今年底HJT成本就可以降到与TOPCon持平,明年将进入有竞争力的阶段。”安信证券研报认为。

在“双碳”目标的驱动下,光伏行业快速发展。一方面,光伏装机规模持续快速增长,预计“十四五”期间全国光伏新增装机量将达到3.5亿千瓦;另一方面,光伏行业技术水平不断进步、产能充分释放,异质结、钙钛矿等新型电池商业化进程不断加速,光伏发电竞争力不断增强。

作为国内最早布局异质结电池的光伏龙头企业之一,爱康早在异质结量产效率、关键产品性能及量产规模方面走在行业前列。

爱康远期规划5年内实现超40GW高效太阳能电池及组件产能。其中,湖州基地异质结电池产线在生产节拍、满产率以及设备运行效率等方面已处于行业领先地位,叠加硅片薄片化、银包铜、钢板网版等技术工艺优化路径稳步导入,单瓦生产成本正持续降低,已逐步实现毛利贡献。未来随着产能不断释放,爱康将进入异质结组件密集收获期。

在海外,爱康积极布局巴西、德国、澳洲、沙特、日本、韩国、中国香港、新加坡、印度九大全球分公司,销售服务已覆盖全球五大洲80多个国家和地区,连续多年占据海外市场份额首位。

在国内,9月8日,爱康成功中标“国家电投及电能易购(北京)” 异质结组件5标段120MW项目。这是今年央企再次将异质结组件作为单独品类进行大型招标采购的又一案例,表明异质结组件市场认可度与需求量持续攀升,大容量中标也充分表明业内对爱康品牌及技术实力的认可。

标题:爱康名列中标公示名单 来源:爱康新能源微信公众号

值得一提的是,基于未来产业的发展需求,爱康于今年7月将注册地从江苏省江阴市迁至浙江省杭州市余杭区。而公司在短短一月内获得当地国资的“青睐”,也充分体现了公司良好的基本面和广阔的未来成长空间受到市场高度认可。

三、“异”在当下,“叠”出未来

范式理论,由美国著名科学与哲学家托马斯·库恩提出,至今已过去61年。范式牢笼的例子有很多,比如最早的电子管计算机,不论你如何增加设备、改进技术,都难以改变体积大、耗电多、价格贵、运算速度慢和可靠性低这些特点——一切,就好像被关进了一间不能突破的牢笼一样。

如果说从PERC到TOPCon,只是在一种范式内实现“量”的变化,那异质结电池技术,包括未来和钙钛矿的进一步结合,则正在打破现有的光电转化范式牢笼,开创出一个全新的“异质结时代”。

据国内最大太阳能门户网站SOLARZOOM统计,自去年1月至今年8月中旬,包括爱康科技在内前后近40家企业,公告了超过600GW的HJT电池项目。另外第三方机构PV-Infolink预测,HJT今年新增产能将超过40GW,全球出货也将迈上10GW的新台阶。

事实上,近来叠层技术研发进展势如破竹。今年5月,沙特阿卜杜拉国王科技大学宣布钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池认证效率达到33.7%,再次刷新其在4月创造的33.2%世界纪录。

“现阶段TOPCon技术的性价比更高,未来HJT与钙钛矿叠层理论上更适合。”爱康科技相关负责人告诉深水财经社,在与钙钛矿结合形成叠层电池是提升异质结潜力的前沿技术方向,爱康科技组建了专业、成熟的研发团队。目前,爱康钙钛矿-异质结叠层产品中试线建设工作正按计划扎实推进,初期目标为电池平均转换效率突破30%。

展望未来,据中国光伏协会预计,到2025年,TOPCon和HJT两者总共的市场占比将超过50%;到2030年,HJT的市场占比将与TOPCon接近,两者一共将占据约7成的市场份额。

近日在HJT异质结&叠层技术产业峰会上,SOLARZOOM智库负责人马弋崴预测,HJT及叠层技术大约在2026~2027年有望成为第一大主流技术路线,出货量渗透率预计超过50%。

异质结大时代已经到来,可以预见在不远的将来,HJT叠层技术必将成为光伏创新的最终胜利者,正如HJT&叠层技术峰会的主题昭示的那样:异在当下,叠出未来。

 
标签: 光伏 TOPCon HJT
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