電池未來的潮流（N型電池蔚然成風）

2023-05-08 12:20:14 1

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隨著主流產品PERC電池轉換效率越來越接近理論最高值，光伏企業正加速技術迭代升級，以TOPCon為代表的N型電池技術開始受到關注。

1月以來，TOPCon規模化、商業化進程提速，好消息不斷：一道新能首次公布單晶N型雙面182尺寸電池及雙面雙玻組件報價，填補行業內N型電池、組件報價空白。隨後晶科能源宣布TOPCon電池工廠在安徽合肥投產，產能規模為800萬千瓦，進一步推動了N型產品規模化發展。在晶科能源副總裁錢晶看來，光伏產品升級勢在必行。TOPCon技術和工藝成熟度較高，量產良率也已經達到業界規模化水準。

（文丨本報記者董梓童）

技術迭代催生新市場

根據第三方機構德國哈梅林太陽能研究所的最新報告，P型技術的轉換效率天花板要低於N型技術，PERC電池和TOPCon電池理論極限效率分別為24.5%、27.5%。

電科裝備董事長左雷表示，隨著技術的加速成熟，PERC電池的轉換效率與成本已經接近極限，不能適應未來發展。近兩年來，以TOPCon為代表的新一代電池技術逐步實現產業化，N型電池取代PERC電池是大勢所趨。

中國光伏行業協會榮譽理事長王勃華進一步指出，2021年PERC單晶電池量產平均轉換效率已達23.1%，較2020年的22.8%有所提升，但增速放緩，且越來越接近理論天花板。

與此同時，TOPCon技術異軍突起。2021年，我國企業或研究機構打破晶矽電池實驗室效率紀錄11次，其中9次為N型電池技術，8次為TOPCon電池技術。2021年底，TOPCon電池實驗室效率約25.4%，高於PERC電池。

萬聯證券分析師在最新研報中指出，降本增效是光伏行業追求的永恆主題。目前，P型電池逐步接近24.5%的理論效率極限，光伏技術逐步向理論效率更高的N型電池技術發展。受此影響，國內外龍頭電池廠商紛紛布局TOPCon等N型電池片技術，未來N型電池將加速滲透，市場空間廣闊。

據國金證券分析師測算，2023年全球TOPCon電池產能有望達到1.34億千瓦，2025年將突破2億千瓦，並預測2022-2025年間，TOPCon設備市場空間或超300億元。

推動產業升級

近年來，尺寸升級成為光伏產品提高功率的重要途徑。錢晶認為，尺寸之爭只是下一代更高能量密度技術成熟前的緩衝階段。TOPCon電池、組件實現量產，才是P型技術走向N型的一個重要轉折點。「在光伏產業，還是要以轉換效率說話，技術永遠是驅動行業進步的保障。」

「2021年以來，光伏供應鏈價格一直處于波動之中，組件成本被迫上漲。這也在某種程度上說明，如果技術不進步、不迭代，組件效率和性能不變，電池和組件的發展將沒有彈性可言，下遊開發企業非常被動。只有組件效率、單瓦發電量、長期可靠性提升，度電成本才能不斷突破。」錢晶說。

相對於P型組件，N型組件的優勢明顯。據了解，N型組件具有良好的弱光性。在晴天早晚光照條件較弱的情況下，TOPCon組件單瓦發電能力相對增益平均增加2.8%-3.6%，累計全天相對增益約3.46%-4.56%。陰天條件下，TOPCon組件全天平均相對增益可達5%，不僅可以拉長發電時數，還能平滑對電網的波動衝擊。

同時，N型組件具有高溫屬性。我國西北、西南地區，夏季中午地表溫度高，組件溫度更高，會影響系統穩定性，N型組件的特有屬性可降低上述風險。

逐步形成配套產業鏈

根據中國光伏行業協會發布的《中國光伏產業發展路線圖（2020版）》，2020年新建量產產線仍以PERC電池產線為主，隨著PERC電池片新產能持續釋放，PERC電池片市場佔比進一步提升至86.4%，N型電池成本相對較高，量產規模仍較小，市場佔比約為3.5%。不過，2021年，N型電池擴產提速勢頭很猛。據光伏行業分析機構PV InfoLink統計，截至2021年底，TOPCon產能規劃超1.3億千瓦，預計2022年將新增產能約3000萬千瓦。

隆基股份、通威股份、國家電投黃河公司等均公布了關於N型電池項目或技術進展。其中，中來股份表示，公司基於182尺寸矽片生產的TOPCon電池實驗室轉換效率達24.5%，在行業中處於領先水平，公司年產150萬千瓦N型單晶雙面TOPCon電池項目正在逐步投入試生產。

錢晶透露，繼合肥工廠之後，晶科能源另一個N型電池和組件製造基地也完成了設備調試，一期產能規模800萬千瓦，預計春節後投入量產階段，並在今年底前完成產能爬坡。屆時，該公司N型高效組件產能規模將達1600萬千瓦。

設備企業也不甘落後。1月中旬，電科裝備發布5款光伏設備新品，主要應用於N型電池工藝。捷佳偉創也稱，已經具備TOPCon整線設備的供應能力。萬聯證券認為，2022年有望成為N型電池量產元年。

延伸閱讀

目前，光伏電池技術主要為P型和N型技術。P型技術包含BSF和PERC電池技術。2015年開始，BSF電池技術轉換效率接近天花板，PERC電池技術獲得發展機遇，成為了新一代主流技術。如今，電池技術正經歷新一輪升級迭代，N型電池開始進入市場。其中，TOPCon和異質結電池技術成為N型接替P型電池技術的種子選手。相較於PERC電池技術，TOPCon增加了硼擴、隧穿氧化層沉積等工序，可在原電池設備製程基礎上進行改造，是現有PERC 產能轉型的主要選擇。