光伏電池最新發展（N型電池開啟量產元年）

2023-04-17 01:39:33 2

光伏電池最新發展?記者 | 馬悅然編輯 | 張慧，我來為大家講解一下關於光伏電池最新發展?跟著小編一起來看一看吧!

光伏電池最新發展

記者 | 馬悅然

編輯 | 張慧

在統領光伏江湖約五年後，PERC電池的效率提升達到瓶頸，開始有些力不從心了。

在它身後，下一代光伏技術逐漸崛起。目前看，最有望成為下一代技術統領者的是N型高效電池。

2021年，N型電池技術被頻繁提及，但更多停留在實驗室效率層面。2022年，它走出了實驗室，開啟了量產元年，電池效率有了更大的提升。

今年11月，隆基綠能自主研發的矽異質結電池轉換效率達26.81%，創造了目前全球矽基太陽能電池效率的最高紀錄。

一直以來，技術迭代是推動光伏行業發展的關鍵因素，其動力主要來自於降低度電成本。

據華經產業研究院數據，2021年電池片佔組件成本比重為50.1%。在2022年產業鏈價格高企的背景下，光伏企業擁有更強的驅動力在電池技術上降本增效。

當光伏行業進入新的技術轉型關鍵期，企業們神經緊繃，絲毫不敢輕視對新技術的布局。據《證券時報》報導，國內電池N型產能規劃已超640 GW。這約是去年中國光伏電池在產產能的1.83倍。

N型電池啟幕

光伏技術路線主要包括晶矽、薄膜等。當下主流的技術路線為晶矽。根據矽片環節長晶工藝的不同，可分為單晶矽和多晶矽兩大門派；根據電池中的矽片摻雜工藝差異，晶矽電池則可為P型電池和N型電池。

P型電池主要指BSF電池和PERC電池。「2014-2015年前，光伏電池技術以BSF為主，無論是單晶或多晶電池，背面均用鋁背場鈍化。當時多晶因較高的性價比，佔據了九成以上的市場。「晶澳科技（002459.SZ）產品技術部總監湯坤向界面新聞介紹。

2015年後，PERC電池發展起來。PERC電池的背面不只是鋁背場鈍化，同時主要採用了氧化鋁加氮化矽的鈍化方式，有效避免了此前的一些技術缺陷。

2015年開始，國家能源局實施光伏「領跑者」計劃，加速了PERC電池的產業化量產。

「自此，憑藉單晶在轉換效率和生產成本等方面的優勢，PERC電池成為實現系統度電成本快速下降最有效的技術。」湯坤表示，此後兩年，整個市場逐步轉向PERC技術。截至2021年，PERC電池產品在全球市場的比例超過約85%。

一不願意具名的業內人士對界面新聞稱，目前PERC電池不至於落伍，但預估最多三年左右，將很難與更高效電池競爭。隨著N型電池的迭代，業內在P型電池上投入的精力也更少，不利於支撐其長遠發展。

今年7月，天合光能（688599.SH）光伏科學與技術國家重點實驗室宣布，其自主研發的210 mm×210 mm高效PERC電池最高效率達24.5%，創造了新的世界紀錄。

據界面新聞了解，這已近乎是P型電池效率的極限。

相較之下，N型電池具有諸多優點，包括轉換效率高、雙面率高、溫度係數低、無光衰、弱光效應好、載流子壽命更長等。

N型電池技術可細分為異質結（HJT）、TOPCon、IBC等技術類型，目前，國內光伏電池製造商多選擇TOPCon或異質結技術追求量產。

N型TOPCon電池的理論效率可達28.7%，異質結電池理論效率可達27.5%。

今年N型電池產能快速擴張。以TOPCon電池為例，據SMM統計，2022年底該電池產能達77.4 GW，同比增幅近七倍，主要分別在江蘇、安徽、浙江，分別佔比42.76%、31.01%、19.38%。

隨著量產產線的投產，N型電池在2022年具備了性價比。

普樂新能源科技（徐州）有限公司總經理歐文凱曾對界面新聞稱，目前P型PERC電池生產成本約0.7-0.9元/W，預計N型電池將在三年內實現「本壘打」，即量產轉換效率達24.5%以上、生產成本低於PERC電池。

TOPCon暫時領先

作為N型電池的細分技術， TOPCon陣營在今年率先開啟大規模量產。沐邦高科（603398.SH）、皇氏集團（002329.SZ）等多家跨界公司入局光伏電池製造時，也紛紛選擇了TOPCon技術路線。

TOPCon電池全名為隧穿氧化層鈍化接觸電池，2013年由德國Frauhofer研究所提出。2015年，Frauhofer研究所研發出效率25.1%的新一代TOPCon電池。

目前國內光伏廠商中，布局了TOPCon電池技術的包括晶科能源（688223.SH）、中來股份（300393.SZ）、隆基綠能（601012.SH）、鈞達股份（002865.SZ）、晶澳科技等。

中信證券認為，TOPCon是目前產業化較快的新技術路線選擇。

一方面，TOPCon電池28.7%的理論效率遠超P型電池，目前量產及最高效率已分別超24.5%和25%，且擁有低衰減、高雙面率等優點，在終端電站的發電增益效果明顯。

另一方面，TOPCon與現有PERC產線兼容，單GW改造成本在0.5億元左右。在大規模PERC產線設備資產折舊計提的壓力下，龍頭企業採用TOPCon技術，通過升級改造拉長設備使用周期，在提效降本方面的優勢更加明顯。

據SMM預計，2023年底，TOPCon電池產能將達305.9 GW，其中年新增產能將達228.5 GW，新增產能主要集中在江蘇、安徽、浙江以及山西。

在各家公司爭先量產TOPCon電池的階段，晶科能源因出手較早搶佔了先機。目前，該公司一期16 GW的TOPCon電池產能已建成滿產，二期產能陸續投產中，包括合肥二期8 GW、尖山二期11 GW。

晶科能源今年TOPCon電池和組件的業務量，將約佔其總業務量的四分之一，計劃明年佔比將達50%以上。

晶科能源副總裁錢晶此前在接受界面新聞採訪時表示，該公司會堅持N型TOPCon技術的發展，直至完成理論極限。未來會考慮TOPCon疊加鈣鈦礦技術的研發，這種模式可以將電池理論效率推升至35%以上。

湯坤稱，未來2-3年內，晶澳科技也將以TOPCon電池技術為主要努力方向。

他表示，相較於PERC電池，TOPCon電池的非矽成本仍偏高一些，但其提效降本手段較為明確，一是如何把正反表面鈍化做的更高且節省成本，二是可以使用SE或細柵疊加工藝，短期內非矽成本有望和PERC持平。

「TOPCon的各技術路線博弈越來越清晰，產品產能將逐步釋放。」隆基綠能集中式業務中心高級經理方剛也對界面新聞稱，預計2023年下半年會繼續擴大產品影響力，加入白熱化產品競爭序列中，全年出貨佔比將達25%上下。

技術博弈仍激烈

TOPCon能夠快速量產，很大程度是因為其成本佔據優勢，但這並不代表異質結技術路線就此失去競爭力。

「異質結有三方面優勢。一是提效降本的路線同樣清晰，多家公司都在研究製備，只是不確定產業化能否走通以及何時走通，這取決於技術進步情況。二是資本市場比較看好，願意提供資金支持；三是異質結和鈣鈦礦疊加更為合適，也更有潛力，所以該技術有發展存在的道理。」湯坤稱。

目前國內廠商中，多數光伏企業同時對異質結技術有所儲備。諸如寶馨科技（002514.SZ）、乾景園林（603778.SH）等跨界企業，也押注了該技術。

solarzoom光伏太陽能網預計，2022年隆基綠能、愛康科技（002610.SZ）、東方日升（300118.SZ）、明陽智能（601615.SH）等企業在建或待建異質結產能約28 GW。

12月24日，東方日升宣布「700Wp＋異質結伏曦」組件正式量產，組件效率超22.5%。該公司規劃，伏曦組件電池和組件產能在2023年上半年達5 GW，2023年下半年達15 GW。

方剛認為，未來異質結技術產品會因成本劣勢，被TOPCon和PERC產品壓制。但異質結電池對高溫的不敏感性，讓其在類似中東非等高溫乾燥區域，仍可獲得較大的市場，預計其2023年出貨量排在第三，較多晶矽和薄膜電池組件稍高。

也有觀點認為，若論長期路線發展，異質結技術更優，因為該技術的起步效率更高，如果生產成本、原材料需求問題能得到解決，未來會有很強的競爭力。

除異質結和TOPCon外，還有多種新技術也在發力。

今年11月，行業龍頭隆基綠能推出了基於HPBC電池技術的全新組件Hi-MO 6系列產品。HPBC是P型TOPCon技術以及IBC技術的融合結果，優勢是美觀，可與自然和建築美學相結合，更適合分布式應用場景。

跳出晶矽的限制，鈣鈦礦作為第三代光伏電池，也得到越來越多人的關注。

湯坤認為，目前勢頭正盛的N型TOPCon、HJT、IBC等技術，未來將滿足不同的市場和客戶需求共存。雖然TOPCon將成為主流，但不代表它會一統江湖。各企業應在各自選擇的電池技術路線上，不停地去研發和更新。

他指出，在「一強多大」的局面下，未來技術還將相互融合，例如，TOPCon融合BC類技術，形成TBC技術；HJT融合BC類技術，成為HBC技術。

「最終會出現一種結合了幾種電池技術優勢的綜合性技術，屆時才有一統江湖的可能。」湯坤稱。

當前正值站在電池技術變革期，企業對技術路線的選擇變得尤為關鍵。湯坤將電池技術創新視為產業鏈發展的發動機。

「公司都想走對技術路線，未來會不惜在研發、資金、人才等方面進行大量投入。」湯坤稱，不同技術的產線，設備配置、材料類別以及供應鏈完全不同，一旦實施產業化，資金投入更大，因此公司在路線選擇上需要謹慎。

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