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【技术趋势】N型渗透率加速提升下的现况与发展

   2024-03-05 InfoLink Consulting62510
核心提示:TOPCon技术在2024已然成为成为N型光伏领域的重大趋势。

光伏领域中,N型技术的快速崛起成为当前瞩目的焦点,随着N型光伏技术的不断优化,我们正迎来一个低碳排、高效能的时代。由于传统的P型光伏技术因在效率和制程上的限制而逐渐被淘汰,推动了业界转向更先进的技术,拥有更高效率的N型产品渗透率正急速提升中。其中,TOPCon技术的优势在于其能够更有效地提高光伏电池的转换效率,以M10为例,目前业界平均已达24.6%,同时在设备上具备与PERC产线的高度兼容性,因而受到关注,并在2024已然成为成为N型光伏领域的重大趋势。

硅料环节供需错配  N型硅片大幅增长

上游产能于2023年大量落地,供应瓶颈解决下带动了整体供应链价格下滑。随着2023年末硅料供应端逐步增量、拉晶稼动率持续提升下,全球硅料产能规模于该年度达到210万吨,相较于先前出现大幅度增长,年增幅达69%,然而N型硅片对硅料质量的需求较高,目前硅料的产出质量仍难以快速满足N型拉晶的用料需求,并且开始出现「局部供需矛盾」的问题。以今年一季度为例,新产能增幅合计约每年9.8万吨,其中头部企业能满足N型拉晶需求的产能占比仅20%,意味着高质量硅料的供应在短时间内仍难以快速提升;此外,二线和新入企业均有新产能陆续投放,但多数企业的产量爬坡较为缓慢,加上面临产出质量仍无法快速对应N型需求,不排除低质量的硅料产能将面临退坡风险。

硅片方面,N型产出比例出现跳跃式成长,在2023年12月份,多数厂家皆将产出目标提升到自身产能比重的50%以上,甚至也有个别企业以几乎全比例的形式生产N型硅片,截至2023年末,N型硅片渗透率已达54%,预计于2024年3月即可高达70-75%。随着N型硅片的产出增大,也间接反映出N型拉晶所需要的高质量硅料供应相对紧张。

PERC产能已出现退坡 TOPCon成为新世代主流

随着PERC提效进入瓶颈、N型技术降本成果显著,2023年N型电池技术扩产迅速,目前N型电池技术的发展包括TOPCon、HJT、xBC等,其中又以TOPCon凭借其高效能、与PERC产线的兼容性、低温度系数、弱光效应好等优势,使其成为光伏市场的新宠。根据Infolink统计,截止2023年底,TOPCon的名义产能已达560GW,HJT和背接触电池的产能也分别来到45GW和48GW,而现有的PERC产能为512GW,意味着2024年新的N型高效电池技术产能将全面超过PERC;此外,PERC老旧产能已开始出现退坡的趋势,预计规模将持续扩大,对于可被改造升级成TOPCon的产线目前也正在成长及酝酿中,虽实际改造规模和能力仍有待观望,但随着TOPCon的迅速发展和工艺上的优化,可以预见2024年N型渗透率仍将持续提升。

N型组件方面,因扩产成本相对较低、与PERC产线兼容性高等因素使得TOPCon成长速度明显、HJT亦缓步成长中,背接触的技术工艺虽难度较高,但因其产能集中于头部企业,故在2023年的成长亦同样显著,预计2024年HJT和背接触的组件出货量将分别提升至24GW和29GW左右。然而,因N型光伏技术的快速普及,产能过剩和库存问题也进而影响市场价格,尤其在2023年TOPCon产能大举释放之下,组件价格滑落较明显,短期内N型与P型之间的价差有可能因市场淡季而出现同价竞争的趋势,但考虑到成本线,低价竞争的策略恐无法长久支撑,TOPCon仍需维持一定价格才能避免亏损率扩大。预估TOPCon上半年海外价格约0.12-0.13元美元,下半年价格恐将迎来PERC价格0.1-0.11美元、TOPCon迫进0.11美元的水平。纵使2024年N型光伏技术的优势明显,但行业仍需谨慎应对产能扩张,以免引发价格下降的潜在风险。

N型渗透率持续提升 各环节产能逐年成长

在新产能的释放下,N型市场占有率也稳定攀升中,根据Infolink统计,2023年P型与N型市占率各别约71%与27%,预计今年将带来大幅转变,取而代之的是N型技术将以近79%的市占率主宰光伏市场,出货量预估可高达492GW,反观PERC的市场将逐步淡却,预计2026至2027年将全面被 N 型取代。展望未来,由于TOPCon相较于HJT和背接触拥有更佳的成本性价比,将成为市场主流,但厂家仍会继续在技术上进行研究以持续提升效率,在TOPCon效率达到极限后,下一步可能会是在既有TOPCon的产线引入LECO(Laser-enhanced contact optimization,激光辅助烧结技术)等提效降本工序,透过此激光制程的辅助,将可有效提升TOPCon电池转换效率0.3%以上,相同组件瓦数增益达到5-10W,预计该技术在今年上半年将逐步成为业界的标配制程。除了上述的工艺改良,未来新兴的迭层技术也将进一步提高电池的转换效率,如TOPCon与背接触技术的结合或是HJT与钙钛矿技术上的结合等,有望近年内成为继TOPCon之后的主流趋势,并为光伏市场带来新突破。

 
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