光势能一期项目投产 异质结厂商为何热衷布局叠层技术?|行业动态
原创
2024-02-06 12:03 星期二
财联社记者 刘梦然
①经过前期布局,异质结在去年以来多个项目投产,为来通过实现无银无铟化目标,成本降低空间较TOPCon有更大空间;
②安徽光势能一期3.6GW异质结叠层项目投产。公司认为,异质结对TOPCon的影响可能到2026年逐步体现,到2026年下半年,异质结会具备成为主流的条件。

财联社2月6日讯(记者 刘梦然)光伏产业新一轮技术变革方兴未艾,2024年N型电池将正式成为光伏市场主流:根据头部企业判断,预计今年N型产品市场占比将超过七成。在几种主流技术中,异质结凭借更高的极限转换效率,以及仅四道的工艺步骤,吸引到众多新玩家加入。

今年1月30日,安徽光势能一期3.6GW异质结叠层项目投产。日前,财联社记者在公司庐江工厂调研时看到,首批电池片已经成功下线。公司董事长赵学文在与财联社等媒体交流时认为,2022年银包铜技术在光伏领域的应用让异质结具备了大规模产业化的条件,2023年下半年该技术真正成熟并开始大规模使用,减银让异质结有了更清晰的降本路线,以及与TOPCon比拼成本的底气。

目前,国内异质结头部企业主要包括东方日升(300118.SZ)、华晟新能源等,以及爱康科技(002610.SZ)、宝馨科技(002514.SZ)等均有连续出台扩产计划。而值得一提的是,异质结真正的“对手”,或许并不仅是TOPCon电池。两者同为晶硅单层电池,产业化转换效率极限又普遍在27.5%附近。异质结要实现更高的转换效率,目光看向了钙钛矿叠层应用。

据赵学文介绍,作为晶硅-薄膜技术的结合,异质结与同为薄膜技术的钙钛矿有更天然的结合优势。未来需要更低价的能源,市场一定是多结叠层电池的应用。他也透露,从异质结单结到钙钛矿叠层电池,公司已有开展研发且有一定技术储备。

异质结降本路径更清晰

银包铜,即通过调整浆料中银、铜和助剂的比例,实现在性能不减的前提下,同时降低银耗。异质结面世之初,曾面临低温银浆起步较晚而技术不够成熟,以及耗量大、线性宽等痛点,让其成本居高难下。

不过,这一现状正在发生改变。据赵学文介绍,2017年,异质结技术结束专利保护期,国内企业开始着手布局。迈为股份(300751.SZ)在2019年进入,此后设备历经迭代和降本,以及在华晟新能源、东方日升等头部企业的推动下形成生态链,通过大规模生产去降本,加上靶材浆料国产化替代,都让异质结开始具备产业化的条件。

财联社记者注意到,经过前期布局,异质结在2023年正式迎来量产。2023年4月,东方日升位于金坛的首条异质结量产线于4月27日下线首片电池片,位于宁海的“浙江宁海5GW N型超低碳高效异质结电池片与10GW高效太阳能组件项目”也在8月进入投产爬坡状态;在华晟新能源此前的规划中,2023年公司要实现10GW左右的项目满产,同时还有14GW的产能在建设或产能爬坡中。

异质结正处于向大规模量产迈进的过程。财联社记者在光势能庐江工厂看到,首条600MW异质结电池产线正式投产,首批电池片也已成功下线。按照规划,在这里未来将有6条面向25.5%(ISFH标准)以上超高效率的HJT电池产线生产运行。一二两期总产能规划10.8GW,未来将视市场情况持续开发建设。

据赵学文介绍,电池片主要包括硅和非硅两部分。在硅成本方面,异质结采用低温工艺,硅片厚度目前已经达到110μm,考虑到碎片率和良率的综和测算下,未来可能达到80到90μm的厚度,异质结薄片化降本的路径明确。根据测算,硅片厚度每减少10微米,对应硅成本会减少一分钱,那么相应组件就可以减少一分钱。

非硅成本方面,在能耗上,异质结电池采用低温工艺,单GW一年能耗是4000万度电,高温工艺的TOPCon电池基本上需要5600万度电;异质结由于只有一道制绒工序,TOPCon在制绒后还有抛光,因此异质结耗水量是TOPCon的60%左右。

但这些成本要素的差异,还不能算是异质结的核心优势。赵学文认为,成本核心的比拼,在于bom(物料清单)成本。具体而言,就是金属化的成本,重中之重是银的耗量。

据其介绍,异质结因为导电性差,银浆耗量是TOPCon的150%。在TOPCon每瓦用10至12毫克,那异质结就得用15至18毫克。除了通过工艺提升减量之外,银包铜是异质结的重要减银方式,同时也是采用高温工艺的TOPCon所不具备的优势。此外,0BB也是减银的重要方式一种。

事实上,一直是到2022年银包铜技术的应用,异质结才算真正具备大规模量产和市场推广的条件。到2023年下半年,银包铜技术更趋于成熟,目前业界已经普遍从低温银浆转向使用50%的银包铜作为量产,预计今年上半年,异质结有望从50%银含量有望降到30%以内。在赵学文看来,这个趋势已经非常明显,也说明异质结降本有清晰路线,且一定会超过TOPCon。

不过,赵学文也提到,异质结未来将实现无银无铟化目标,但前提一定是通过可靠性测试,这是基础和前提。可靠性、效率提升、成本下降,才能给市场提供优秀合格的组件产品。

异质结叠层电池是下一代方向

光伏电站主要分为集中式和分布式两大类。前者作为新能源发电的“主力军”,多年来在光伏新增装机中占据主要地位,市场也更集中;而分布式市场则相对灵活和分散,且在价格方面接受程度更高,这也是近两年异质结和BC组件的发力点。

财联社记者注意到,地面电站通常由央国企投资,对收益率考核更为精细,也导致对组件价格高度敏感,这让异质结陷入一定“尴尬”:虽然具备开路电压高、温度系数低、光电转换效率高以及低衰减等诸多优势,但现状是,由于设备和生产成本均高于TOPCon电池,自2022年以来,新建产能普遍以TOPCon电池为主,异质结电池略显“小众”。

赵学文也坦言,异质结目前还不具备成为市场主流的条件。他对财联社记者分析称,2023年,市场PERC和TOPCon比例大约是3比7,这个比例在今年会反转。今年的全球光伏新增装机预期大约是500-550GW,那么TOPCon大约是350到400GW的量。

根据测算,2024年异质结落地产能预计达到50-60GW,考虑产能爬坡,预计今年实际出货大约在30GW以上,和TOPCon的差距还比较大。到2025年,异质结成本一定低于TOPCon,产能规模预计翻倍达到130GW以上,但相比于可能达到600GW的市场需求,仍然不够。

分析认为,异质结对TOPCon的影响可能到2026年逐步体现。如果供给足够,就要和TOPCon平分市场,上演“夺锚之战”。到2026年下半年,异质结会具备成为主流的条件。

异质结的另一项重要优势在于叠层。据了解,单结晶硅电池的极限是29.4%,隆基绿能的hbc已经可以做到27.09%,这基本临近极限。考虑到产业化通常会比研发小两个百分点,所以27.5%基本是单结电池的极限。

不过,光伏电池的增效目标绝对不仅于此,多结叠层电池的应用有望将光电转换效率提升到更高水平。叠层技术最直接的办法就是结合钙钛矿,而异质结与钙钛矿同为薄膜技术,有天然结合的优势。叠层电池理论效率最高到43%,目前隆基的记录是33.9%。从异质结单结电池,到钙钛矿叠层电池,已经形成一条更清晰的提升路径。

财联社记者注意到,尽管异质结电池在短期内还无法“匹敌”TOPCon电池市场占比,但作为下一代最有潜力的技术方向,该技术依然吸引到多家企业提前布局。隆基绿能在去年11月宣布,公司研发的晶硅—钙钛矿叠层电池经美国国家可再生能源实验室(NREL)认证,效率达到33.9%,刷新该项电池效率世界纪录。

宝馨科技近期表示,子公司西安宝馨光能在钙钛矿/晶硅叠层电池领域取得显著进展,目前正在建设10kW钙钛矿叠层实验室,并计划按照10kW-100MW-GW的目标节点进行产线升级。其最新实验室钙钛矿/异质结叠层电池自测效率已超过32%,为公司在激烈的市场竞争中奠定技术优势。

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