①經(jīng)過前期布局,異質(zhì)結(jié)在去年以來多個項目投產(chǎn),為來通過實現(xiàn)無銀無銦化目標,成本降低空間較TOPCon有更大空間; ②安徽光勢能一期3.6GW異質(zhì)結(jié)疊層項目投產(chǎn)。公司認為,異質(zhì)結(jié)對TOPCon的影響可能到2026年逐步體現(xiàn),到2026年下半年,異質(zhì)結(jié)會具備成為主流的條件。
財聯(lián)社2月6日訊(記者 劉夢然)光伏產(chǎn)業(yè)新一輪技術(shù)變革方興未艾,2024年N型電池將正式成為光伏市場主流:根據(jù)頭部企業(yè)判斷,預(yù)計今年N型產(chǎn)品市場占比將超過七成。在幾種主流技術(shù)中,異質(zhì)結(jié)憑借更高的極限轉(zhuǎn)換效率,以及僅四道的工藝步驟,吸引到眾多新玩家加入。
今年1月30日,安徽光勢能一期3.6GW異質(zhì)結(jié)疊層項目投產(chǎn)。日前,財聯(lián)社記者在公司廬江工廠調(diào)研時看到,首批電池片已經(jīng)成功下線。公司董事長趙學文在與財聯(lián)社等媒體交流時認為,2022年銀包銅技術(shù)在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用讓異質(zhì)結(jié)具備了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的條件,2023年下半年該技術(shù)真正成熟并開始大規(guī)模使用,減銀讓異質(zhì)結(jié)有了更清晰的降本路線,以及與TOPCon比拼成本的底氣。
目前,國內(nèi)異質(zhì)結(jié)頭部企業(yè)主要包括東方日升(300118.SZ)、華晟新能源等,以及愛康科技(002610.SZ)、寶馨科技(002514.SZ)等均有連續(xù)出臺擴產(chǎn)計劃。而值得一提的是,異質(zhì)結(jié)真正的“對手”,或許并不僅是TOPCon電池。兩者同為晶硅單層電池,產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)換效率極限又普遍在27.5%附近。異質(zhì)結(jié)要實現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)換效率,目光看向了鈣鈦礦疊層應(yīng)用。
據(jù)趙學文介紹,作為晶硅-薄膜技術(shù)的結(jié)合,異質(zhì)結(jié)與同為薄膜技術(shù)的鈣鈦礦有更天然的結(jié)合優(yōu)勢。未來需要更低價的能源,市場一定是多結(jié)疊層電池的應(yīng)用。他也透露,從異質(zhì)結(jié)單結(jié)到鈣鈦礦疊層電池,公司已有開展研發(fā)且有一定技術(shù)儲備。
異質(zhì)結(jié)降本路徑更清晰
銀包銅,即通過調(diào)整漿料中銀、銅和助劑的比例,實現(xiàn)在性能不減的前提下,同時降低銀耗。異質(zhì)結(jié)面世之初,曾面臨低溫銀漿起步較晚而技術(shù)不夠成熟,以及耗量大、線性寬等痛點,讓其成本居高難下。
不過,這一現(xiàn)狀正在發(fā)生改變。據(jù)趙學文介紹,2017年,異質(zhì)結(jié)技術(shù)結(jié)束專利保護期,國內(nèi)企業(yè)開始著手布局。邁為股份(300751.SZ)在2019年進入,此后設(shè)備歷經(jīng)迭代和降本,以及在華晟新能源、東方日升等頭部企業(yè)的推動下形成生態(tài)鏈,通過大規(guī)模生產(chǎn)去降本,加上靶材漿料國產(chǎn)化替代,都讓異質(zhì)結(jié)開始具備產(chǎn)業(yè)化的條件。
財聯(lián)社記者注意到,經(jīng)過前期布局,異質(zhì)結(jié)在2023年正式迎來量產(chǎn)。2023年4月,東方日升位于金壇的首條異質(zhì)結(jié)量產(chǎn)線于4月27日下線首片電池片,位于寧海的“浙江寧海5GW N型超低碳高效異質(zhì)結(jié)電池片與10GW高效太陽能組件項目”也在8月進入投產(chǎn)爬坡狀態(tài);在華晟新能源此前的規(guī)劃中,2023年公司要實現(xiàn)10GW左右的項目滿產(chǎn),同時還有14GW的產(chǎn)能在建設(shè)或產(chǎn)能爬坡中。
異質(zhì)結(jié)正處于向大規(guī)模量產(chǎn)邁進的過程。財聯(lián)社記者在光勢能廬江工廠看到,首條600MW異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)線正式投產(chǎn),首批電池片也已成功下線。按照規(guī)劃,在這里未來將有6條面向25.5%(ISFH標準)以上超高效率的HJT電池產(chǎn)線生產(chǎn)運行。一二兩期總產(chǎn)能規(guī)劃10.8GW,未來將視市場情況持續(xù)開發(fā)建設(shè)。
據(jù)趙學文介紹,電池片主要包括硅和非硅兩部分。在硅成本方面,異質(zhì)結(jié)采用低溫工藝,硅片厚度目前已經(jīng)達到110μm,考慮到碎片率和良率的綜和測算下,未來可能達到80到90μm的厚度,異質(zhì)結(jié)薄片化降本的路徑明確。根據(jù)測算,硅片厚度每減少10微米,對應(yīng)硅成本會減少一分錢,那么相應(yīng)組件就可以減少一分錢。
非硅成本方面,在能耗上,異質(zhì)結(jié)電池采用低溫工藝,單GW一年能耗是4000萬度電,高溫工藝的TOPCon電池基本上需要5600萬度電;異質(zhì)結(jié)由于只有一道制絨工序,TOPCon在制絨后還有拋光,因此異質(zhì)結(jié)耗水量是TOPCon的60%左右。
但這些成本要素的差異,還不能算是異質(zhì)結(jié)的核心優(yōu)勢。趙學文認為,成本核心的比拼,在于bom(物料清單)成本。具體而言,就是金屬化的成本,重中之重是銀的耗量。
據(jù)其介紹,異質(zhì)結(jié)因為導(dǎo)電性差,銀漿耗量是TOPCon的150%。在TOPCon每瓦用10至12毫克,那異質(zhì)結(jié)就得用15至18毫克。除了通過工藝提升減量之外,銀包銅是異質(zhì)結(jié)的重要減銀方式,同時也是采用高溫工藝的TOPCon所不具備的優(yōu)勢。此外,0BB也是減銀的重要方式一種。
事實上,一直是到2022年銀包銅技術(shù)的應(yīng)用,異質(zhì)結(jié)才算真正具備大規(guī)模量產(chǎn)和市場推廣的條件。到2023年下半年,銀包銅技術(shù)更趨于成熟,目前業(yè)界已經(jīng)普遍從低溫銀漿轉(zhuǎn)向使用50%的銀包銅作為量產(chǎn),預(yù)計今年上半年,異質(zhì)結(jié)有望從50%銀含量有望降到30%以內(nèi)。在趙學文看來,這個趨勢已經(jīng)非常明顯,也說明異質(zhì)結(jié)降本有清晰路線,且一定會超過TOPCon。
不過,趙學文也提到,異質(zhì)結(jié)未來將實現(xiàn)無銀無銦化目標,但前提一定是通過可靠性測試,這是基礎(chǔ)和前提。可靠性、效率提升、成本下降,才能給市場提供優(yōu)秀合格的組件產(chǎn)品。
異質(zhì)結(jié)疊層電池是下一代方向
光伏電站主要分為集中式和分布式兩大類。前者作為新能源發(fā)電的“主力軍”,多年來在光伏新增裝機中占據(jù)主要地位,市場也更集中;而分布式市場則相對靈活和分散,且在價格方面接受程度更高,這也是近兩年異質(zhì)結(jié)和BC組件的發(fā)力點。
財聯(lián)社記者注意到,地面電站通常由央國企投資,對收益率考核更為精細,也導(dǎo)致對組件價格高度敏感,這讓異質(zhì)結(jié)陷入一定“尷尬”:雖然具備開路電壓高、溫度系數(shù)低、光電轉(zhuǎn)換效率高以及低衰減等諸多優(yōu)勢,但現(xiàn)狀是,由于設(shè)備和生產(chǎn)成本均高于TOPCon電池,自2022年以來,新建產(chǎn)能普遍以TOPCon電池為主,異質(zhì)結(jié)電池略顯“小眾”。
趙學文也坦言,異質(zhì)結(jié)目前還不具備成為市場主流的條件。他對財聯(lián)社記者分析稱,2023年,市場PERC和TOPCon比例大約是3比7,這個比例在今年會反轉(zhuǎn)。今年的全球光伏新增裝機預(yù)期大約是500-550GW,那么TOPCon大約是350到400GW的量。
根據(jù)測算,2024年異質(zhì)結(jié)落地產(chǎn)能預(yù)計達到50-60GW,考慮產(chǎn)能爬坡,預(yù)計今年實際出貨大約在30GW以上,和TOPCon的差距還比較大。到2025年,異質(zhì)結(jié)成本一定低于TOPCon,產(chǎn)能規(guī)模預(yù)計翻倍達到130GW以上,但相比于可能達到600GW的市場需求,仍然不夠。
分析認為,異質(zhì)結(jié)對TOPCon的影響可能到2026年逐步體現(xiàn)。如果供給足夠,就要和TOPCon平分市場,上演“奪錨之戰(zhàn)”。到2026年下半年,異質(zhì)結(jié)會具備成為主流的條件。
異質(zhì)結(jié)的另一項重要優(yōu)勢在于疊層。據(jù)了解,單結(jié)晶硅電池的極限是29.4%,隆基綠能的hbc已經(jīng)可以做到27.09%,這基本臨近極限??紤]到產(chǎn)業(yè)化通常會比研發(fā)小兩個百分點,所以27.5%基本是單結(jié)電池的極限。
不過,光伏電池的增效目標絕對不僅于此,多結(jié)疊層電池的應(yīng)用有望將光電轉(zhuǎn)換效率提升到更高水平。疊層技術(shù)最直接的辦法就是結(jié)合鈣鈦礦,而異質(zhì)結(jié)與鈣鈦礦同為薄膜技術(shù),有天然結(jié)合的優(yōu)勢。疊層電池理論效率最高到43%,目前隆基的記錄是33.9%。從異質(zhì)結(jié)單結(jié)電池,到鈣鈦礦疊層電池,已經(jīng)形成一條更清晰的提升路徑。
財聯(lián)社記者注意到,盡管異質(zhì)結(jié)電池在短期內(nèi)還無法“匹敵”TOPCon電池市場占比,但作為下一代最有潛力的技術(shù)方向,該技術(shù)依然吸引到多家企業(yè)提前布局。隆基綠能在去年11月宣布,公司研發(fā)的晶硅—鈣鈦礦疊層電池經(jīng)美國國家可再生能源實驗室(NREL)認證,效率達到33.9%,刷新該項電池效率世界紀錄。
寶馨科技近期表示,子公司西安寶馨光能在鈣鈦礦/晶硅疊層電池領(lǐng)域取得顯著進展,目前正在建設(shè)10kW鈣鈦礦疊層實驗室,并計劃按照10kW-100MW-GW的目標節(jié)點進行產(chǎn)線升級。其最新實驗室鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊層電池自測效率已超過32%,為公司在激烈的市場競爭中奠定技術(shù)優(yōu)勢。