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環(huán)球微資訊！觀察｜N型電池響起集結(jié)號 新技術(shù)催化組件新格局
每經(jīng)研究員 楊煜
(資料圖片)
光伏行業(yè)正處于電池技術(shù)變革的重要時期，資本翻涌，巨頭角逐。業(yè)內(nèi)共識是，N型電池或?qū)⑻娲鶳型電池成為未來高效電池技術(shù)的主流，但圍繞不同N型電池的技術(shù)路線卻仍有爭議。
晶科能源、天合光能等企業(yè)率先吹響了TOPCon電池量產(chǎn)的號角，愛康科技、東方日升等則大手筆布局HJT電池。前者（TOPCon電池）有與原有P型產(chǎn)線兼容性強等優(yōu)勢；后者的擁躉則認(rèn)為，HJT電池有更強的發(fā)電能力……
我們注意到，雙料龍頭通威股份選擇了多管齊下，在N型電池路線上蹄疾步穩(wěn)。2022年11月，通威新發(fā)布的“TNC”（注：Tongwei N-passivated contact cell通威N型－鈍化接觸電池）高效電池創(chuàng)新技術(shù)上榜2022年度“零碳中國”十大創(chuàng)新技術(shù)——這是關(guān)于“技術(shù)促變革”可以觀察和分析的一個案例。
電池技術(shù)“拐點”已至，向左還是右？
縱觀光伏產(chǎn)業(yè)近十年發(fā)展，電池技術(shù)經(jīng)歷了頻繁迭代，而降本增效始終是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主脈絡(luò)。P型PERC電池通過將光電轉(zhuǎn)換效率推高一個臺階，在政策機遇下迅速替代原先的BSF電池，占據(jù)了當(dāng)前光伏電池市場份額的絕對地位。
中國光伏行業(yè)協(xié)會(CPIA)的數(shù)據(jù)顯示，2021年P(guān)ERC晶體硅太陽能電池的市場占有率達(dá)到91.2%，并且PERC+電池正在利用提效工藝，努力延長技術(shù)的生命周期。CPIA預(yù)測，2025年之前，PERC電池仍將是市場主流產(chǎn)品。
不過，隨著時間推移以及技術(shù)更新?lián)Q代，P型PERC電池技術(shù)的光電轉(zhuǎn)換效率正在逐漸迫近“天花板”。為進(jìn)一步提升電池效率、降低電池成本，廠商們開始尋找新一代電池技術(shù)，以N型硅為基底的電池片憑借更高的轉(zhuǎn)換效率走上時代前臺。
根據(jù)德國ISFH研究所數(shù)據(jù)，PERC電池的理論極限效率為24.5%，而HJT和TOPCon等N型電池的理論極限效率則分別達(dá)到28.5%和28.7%。從P型電池到N型電池的轉(zhuǎn)變?nèi)諠u成為光伏行業(yè)的下一個發(fā)展方向，尤其是以TOPCon電池和HJT電池為首，已接連啟動量產(chǎn)并走向商業(yè)化。
2022年被業(yè)內(nèi)視作N型光伏電池技術(shù)商業(yè)化元年。CPIA表示，盡管當(dāng)前HJT和TOPCon量產(chǎn)規(guī)模與PERC相比差距較大，但發(fā)展速度極快。SMM預(yù)計，2023年底國內(nèi)TOPCon電池產(chǎn)能將達(dá)到305.9GW，產(chǎn)能占比將達(dá)到31.43%；HJT電池方面，經(jīng)SMM統(tǒng)計，2023年、2024年HJT新增規(guī)劃投產(chǎn)分別為61.8GW、45.2GW，若按照規(guī)劃全部達(dá)產(chǎn)后，2023、2024年國內(nèi)HJT產(chǎn)能將分別達(dá)到68.7GW、113.9GW。
不過，在事物的發(fā)展初期總會遇上“十字路口”。圍繞TOPCon和HJT的技術(shù)路線之爭日益激烈。
龍頭多管齊下，TNC技術(shù)脫穎而出
向左還是向右？在光伏電池技術(shù)快速迭代的進(jìn)程中，取得相對領(lǐng)先地位的企業(yè)無疑將收獲市占率提升及技術(shù)溢價的雙重優(yōu)勢。技術(shù)路線的選擇正考驗著企業(yè)的實力與決策者的智慧。
從目前主要廠商的布局來看，晶科能源、天合光能、中來股份等企業(yè)主要瞄準(zhǔn)TOPCon路線；HJT路線上的玩家主要包括東方日升、華晟新能源等。民生證券認(rèn)為，HJT技術(shù)對二、三線以下企業(yè)或新技術(shù)行業(yè)比較友好，沒有產(chǎn)能歷史包袱。但是由于HJT技術(shù)實際量產(chǎn)難度較大，因此對企業(yè)的研發(fā)能力提出了更高的要求。
對實力雄厚的產(chǎn)業(yè)龍頭來說，“多管齊下”反而是更常見的選擇。通威作為全球領(lǐng)先的硅料+電池片雙龍頭，在技術(shù)路線的選擇上便采取了“多條腿走路”的策略，在鈍化接觸電池、異質(zhì)結(jié)電池、背接觸電池等路線上均有布局。
2021年，通威建成業(yè)內(nèi)首條GW級HJT生產(chǎn)線，作為率先進(jìn)入HJT領(lǐng)域的領(lǐng)先制造商之一，通威目前HJT電池最高研發(fā)效率已達(dá)到25.67%（ISFH認(rèn)證）。在背接觸電池技術(shù)領(lǐng)域，通威也已經(jīng)著手相關(guān)的技術(shù)儲備工作，將根據(jù)客戶需求、相關(guān)設(shè)備及原材料廠家的開發(fā)推廣等市場成熟度的變化適時推出具備競爭力的產(chǎn)品。
值得一提的是，自2020年起，通威開始自主研發(fā)“TNC”技術(shù)，在行業(yè)中率先開啟210mm尺寸的N型鈍化接觸技術(shù)開發(fā)并順利投產(chǎn)1GW生產(chǎn)線。2022年11月，通威新發(fā)布的“TNC”高效電池創(chuàng)新技術(shù)上榜2022年度“零碳中國”十大創(chuàng)新技術(shù)。
作為通威幾代技術(shù)沉淀下推出的“新貴”，TNC采用了行業(yè)領(lǐng)先的PECVD方式沉積多晶硅，能夠最大限度提升光電轉(zhuǎn)換效率，還兼具沉積速率快、繞鍍小、石英件壽命長、產(chǎn)能高等優(yōu)勢。
目前，利用通威TNC技術(shù)生產(chǎn)的電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過25.1%。通威組件產(chǎn)品開發(fā)負(fù)責(zé)人夏正月介紹，TNC電池具備高雙面率、低衰減、更優(yōu)溫度系數(shù)、弱光響應(yīng)好等性能優(yōu)勢。根據(jù)公開信息，通威TNC產(chǎn)品的生產(chǎn)正在快速推進(jìn)中，除1GW中試線外，9GW TNC量產(chǎn)線也已投產(chǎn)。
組件增量風(fēng)口，新技術(shù)方能保駕護(hù)航
光伏產(chǎn)業(yè)仍在高速成長，新入局者紛沓而至，尤其是組件端的競爭日益激烈。2022年下半年，通威進(jìn)軍組件市場。隨之而來的問題是，在硅料和電池片環(huán)節(jié)勝出的通威是否能在組件江湖闖出一片天？
增量市場的競爭，終歸還是要拼技術(shù)、拼產(chǎn)能。
對電池而言，效率的提升意味著組件功率的提升。據(jù)通威股份光伏首席技術(shù)官邢國強博士介紹，當(dāng)前通威HJT組件66版型雙玻組件的功率已超700W，最高可達(dá)720W，銅互連技術(shù)的成功應(yīng)用也大幅降低了HJT的金屬化成本。
但要說明的是，盡管目前HJT技術(shù)憑借高轉(zhuǎn)換效率、衰減性低等優(yōu)勢被市場寄予厚望，但受限于投資成本較高仍未迎來爆發(fā)。
另一方面，TNC組件同樣不落下乘。夏正月介紹，以通威自產(chǎn)的182尺寸72版型半片組件為例，功率已經(jīng)達(dá)到575W以上，相比于傳統(tǒng)的PERC產(chǎn)品功率可提升20W以上，并且擁有比PERC高10%左右的雙面率。
得益于此，通威N型TNC組件在發(fā)電增益率上更勝一籌。夏正月表示，使用該技術(shù)生產(chǎn)的雙面組件較傳統(tǒng)PERC雙面組件平均單瓦發(fā)電量增益高3%-5%，真正實現(xiàn)高發(fā)電增益的目的。
與此同時，通威TNC高效光伏組件在容量和系統(tǒng)成本上的表現(xiàn)也更為優(yōu)越，對比同版型P型PERC組件還能節(jié)省更多的土地面積，并且在售價方面與PERC已經(jīng)非常接近。凡此種種，不管是發(fā)電增益優(yōu)勢，還是容量優(yōu)勢、系統(tǒng)成本優(yōu)勢，通威TNC高效光伏組件都更能滿足多場景需要，也更能創(chuàng)造更多的發(fā)電增益。
進(jìn)入N型電池時代，各路新舊勢力加碼布局，在新技術(shù)和擴產(chǎn)能上一路狂奔，瞄準(zhǔn)光伏組件增量市場。而通威TNC技術(shù)生產(chǎn)的高效組件已具備全面量產(chǎn)條件，在下一代電池路線上快馬加鞭，為其進(jìn)軍組件市場保駕護(hù)航。其實不只是通威，在光伏產(chǎn)業(yè)一體化大趨勢下，在組件增量市場迎來更多入局者的背景下，重塑格局必然繞不開對新技術(shù)的掌握和運用——勝出者，技術(shù)為王。
