b体育网站官方登录·光伏电池的技术路线之争:一条没有终点的旅程


发布时间:2024-05-26 20:29:56 来源:b体育网站登录 作者:b体育网页版登录

  在中国光伏产业中,P型电池(基于P型硅片的光伏电池)向N型电池(基于N型硅片的光伏电池)的技术迭代,已成为近年来行业关注的热点。行业中的每个厂商都希望能够抓住下一代光伏技术的风口。  “现在(光伏)电站基本是用N型组件,P型也还有人要,但量不多。在N型组件里,TOPCon的组件会主流一些。”5月

  在中国光伏产业中,P型电池(基于P型硅片的光伏电池)向N型电池(基于N型硅片的光伏电池)的技术迭代,已成为近年来行业关注的热点。行业中的每个厂商都希望能够抓住下一代光伏技术的风口。

  “现在(光伏)电站基本是用N型组件,P型也还有人要,但量不多。在N型组件里,TOPCon的组件会主流一些。”5月22日,在谈及光伏市场近来的变化时,安徽一家光伏组件经销商的销售人员张先生向经济观察报表示。

  在中国光伏产业中,P型电池(基于P型硅片的光伏电池)向N型电池(基于N型硅片的光伏电池)的技术迭代,已成为近年来行业关注的热点。行业中的每个厂商都希望能够抓住下一代光伏技术的风口。

  在最近举办的光伏行业上市公司业绩说明会上,记者发现与会的机构投资者相比关注行业竞争加剧和光伏产能过剩等短期问题,更加关心企业如何升级现有的P型产能以及对N型产品技术路线年光伏组件经销经验的张先生观察到,在BC(背接触光伏电池)、HJT(异质结光伏电池)和TOPCon(隧穿氧化层钝化接触光伏电池)这三种主要的N型技术路线中,“TOPCon技术似乎已经胜出。”

  新能源行业研究机构InfoLink的统计显示,截至2023年底,TOPCon电池的名义产能已达到560GW,HJT和BC电池的产能则分别为45GW和48GW。

  “在短期内,TOPCon技术应该是N型电池的主流选择。”TrendForce集邦咨询分析师王健说。

  追求更低的度电成本,一直是光伏产业发展的核心目标。要实现这个目标,依靠光伏电池的技术创新,从而获得更高的发电效率以及更低的制造成本成为主要手段。

  如果给光伏产业此轮技术路线的变革追寻一个起点,或许可以追溯至2020年的上海光伏展。当时,国内一线光伏组件制造商纷纷展示自家的N型产品。据中国光伏行业协会统计,2020年N型组件在整个上海光伏展发布的产品中所占比例仅为7.4%,但三年后这一比例已超过90%。

  尽管行业普遍追求从P型向N型的快速升级,但在具体的升级路径上,企业们还是走出了三个细分方向,主要分为BC、TOPCon和HJT三种N型电池技术。王健介绍,这三条技术路线各有优劣。其中,TOPCon技术在转换效率、寿命、可靠性以及与传统PERC(发射极和背面钝化电池)产线兼容性方面具有优势,但面临工艺复杂性、成本以及效率提升空间的限制。HJT技术以高转换效率、低工艺温度、高稳定性、低衰减率和双面发电等优点著称,但初始投资和材料成本较高,性价比尚不具优。BC技术可以很好地结合其他电池技术,大幅提高电池的转换效率,因其背接触设计,外观更为美观,具有更为广泛的应用场景,但同样面临制作工艺复杂、技术和设备的高投入以及高生产成本的挑战。

  例如,隆基绿能科技股份有限公司(601012.SH,下称“隆基绿能”)董事长钟宝申在2023年中报业绩会上提出,TOPCon是一种过渡技术,BC电池在未来五六年将成为晶硅电池的绝对主流。作为TOPCon路线的领军企业,晶科能源股份有限公司(688223.SH,下称“晶科能源”)CTO金浩则在2023年的一场公开活动中表示,BC在两三年甚至更长时间内是没有相应生命力的。

  “从技术角度看,HP是复合钝化意思,BC是背接触的意思。根据钝化技术及结构的不同,行业定义了PERC、TOPCon、HJT等。但目前更有可能是复合技术,因此我们将其称为复合钝化背接触电池技术。隆基认为这是行业下一代确定性的技术方向。我认为在未来五年内,整个市场绝大多数会是BC电池,复合钝化技术可能会成为主流。”在2024年4月30日的隆基绿能2023年年度业绩说明会上,钟宝申再次强调了自己的观点。

  面对这三条各具特点的N型技术路径,哪些因素是决定其能够胜出的关键?业内人士透露,目前TOPCon电池新产线亿元/GW,而基于现有P型电池产线亿元/GW;HJT电池的新产线亿元/GW左右。

  专注BC赛道的上海爱旭新能源股份有限公司(600732.SH,下称“爱旭股份”)于5月13日披露的公告显示,其义乌六期15GW高效晶硅太阳能电池项目总投资额为85.16亿元,即1GW成本约为5.6亿元。

  在这种背景下,尽管行业仍在探讨下一代光伏电池技术的方向,但从经济性角度看,TOPCon技术至少在短期内已成为N型光伏电池技术的主流选择。

  “2024年是光伏行业全面转向N型技术的一年,近一两年一线企业重点投入N型TOPCon,预计短期还是以这个技术和产品为主。”在5月7日的2023年度科创板光伏专场业绩说明会上,阿特斯阳光电力集团股份有限公司(688472.SH)董事长瞿晓铧说。

  在行业短期内以TOPCon技术和产品为主的情况下,押注其他技术路线的光伏企业是否还有时间调转方向?

  王健认为,想要调头为时已晚,且没有意义。当前市场环境的复杂性以及现阶段规划的TOPCon产能已能满足市场需求。在行业产能过剩导致的产业链价格快速下跌的背景下,任何先进技术都不具备较强的盈利能力。“TOPCon技术的生命周期约为三到五年,转向该技术需要大量时间进行研发和试验,短期内难以实现量产和市场化。”王健说。

  与此同时,主要光伏上市公司的动向显示,面对TOPCon技术和产品大规模放量的现状,非TOPCon路线的企业并未表现出改变技术路径的意图。

  例如,隆基绿能在2023年年度业绩会上明确表示,公司没有TOP-Con技术的扩产计划,而是发布了BC产能的战略规划,目标是要在三年内达到100GW的产能。目前,隆基绿能在全球范围内拥有45GW的PERC电池产能,其中国内产能将在2024年底全部退出市场,海外部分产能将在2025年前退出。目前,隆基绿能拥有接近35GW的HPBC一代电池的产能和30GW的TOPCon电池产能。

  在HJT技术方面,该赛道的龙头公司东方日升新能源股份有限公司总裁伍学纲在2023年度业绩说明会上表示,公司未来的产能结构和新增产能将以异质结(HJT)为主。

  “随着双面poly技术的运用,TOPCon的技术效率将越来越接近其理论极限(28%左右),进一步提升效率可能将变得越来越困难。”王健强调降低成本和提高效率是光伏行业的主旋律,转换效率潜力更大的技术更有可能引领行业发展。

  所谓双面Poly技术,即通过在电池的正面和背面同时沉积多晶硅(Poly-Si)层,优化电池的电学性能和光学性能,使光伏组件的正面和背面均能够有效吸收光能,增加发电量。晶科能源在2023年11月接受机构调研时曾表示,晶科能源的双面Poly中试线%的转换效率,并计划在2024年底逐步投入生产。

  在此背景下,BC技术作为通用平台性技术,因其可与TOPCon、HJT甚至PERC技术结合的优势,受到了行业内部的广泛看好。例如,TOPCon与BC技术结合形成TBC,与HJT结合形成HBC。隆基绿能当前力推的HPBC技术则是在P型硅片上结合了PERC和IBC的电池技术。

  同时,记者注意到,行业主要TOPCon龙头企业也对BC技术持开放性态度。晶科能源董事长李仙德在5月7日的业绩交流会上称,公司会储备基于TOPCon的BC电池和钙钛矿叠层电池技术。

  另一家专注TOPCon赛道的上市公司海南钧达新能源科技股份有限公司(002865.SZ)在业绩交流会上也指出,BC技术作为平台技术可与TOPCon电池技术进行叠加。目前,公司已掌握基于TOPCon的BC技术,正推动BC电池的中试研究和量产实现。

  关于HJT电池,行业内有观点认为,该技术与钙钛矿技术结合所衍生的叠层电池才是光伏电池未来的主流技术路线。在走访业内人士的过程中,记者也发现,虽然TOPCon电池在产能和市占率上取得了领先,但大多数从业者并不认为TOPCon将是N型技术路线的最终胜者。

  国内光伏行业观察人士张鹏认为,光伏电池技术路线细看之下虽有差异,但实际上都是融合发展。他举例说,BC作为平台性技术,不能简单与TOPCon等技术区分开来;HJT虽然与钙钛矿叠层较好,但实际上TOPCon也可以与钙钛矿叠层。

  在华东地区一家光伏上市企业的高管看来,光伏电池技术的创新更像是一条没有终点的旅程,未来技术路线的差异性不会减少,反而可能愈发多样化,“所以从严格意义上讲,所有(现有)的光伏电池技术都是过渡性(技术),都会被更先进的技术所取代”。

  “光伏电池的技术迭代主要还是靠行业降本增效的内驱力推动。为了实现更高的市场竞争力,企业通过持续的研发投入、优化供应链、扩展市场和提升管理,不断推动技术进步和成本下降。”在王健看来,未来的光伏电池赛道不会是一个严重同质化的赛道。


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