隨著主流產(chǎn)品PERC電池轉(zhuǎn)換效率越來越接近理論最高值,光伏企業(yè)正加速技術(shù)迭代升級,以TOPCon為代表的N型電池技術(shù)開始受到關(guān)注。
1月以來,TOPCon規(guī)?;⑸虡I(yè)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(yè)內(nèi)N型電池、組件報價空白。隨后晶科能源宣布TOPCon電池工廠在安徽合肥投產(chǎn),產(chǎn)能規(guī)模為800萬千瓦,進一步推動了N型產(chǎn)品規(guī)模化發(fā)展。在晶科能源副總裁錢晶看來,光伏產(chǎn)品升級勢在必行。TOPCon技術(shù)和工藝成熟度較高,量產(chǎn)良率也已經(jīng)達到業(yè)界規(guī)?;疁?。
技術(shù)迭代催生新市場
根據(jù)第三方機構(gòu)德國哈梅林太陽能研究所的最新報告,P型技術(shù)的轉(zhuǎn)換效率天花板要低于N型技術(shù),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(shù)的加速成熟,PERC電池的轉(zhuǎn)換效率與成本已經(jīng)接近極限,不能適應(yīng)未來發(fā)展。近兩年來,以TOPCon為代表的新一代電池技術(shù)逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,N型電池取代PERC電池是大勢所趨。
中國光伏行業(yè)協(xié)會榮譽理事長王勃華進一步指出,2021年P(guān)ERC單晶電池量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)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(shù)異軍突起。2021年,我國企業(yè)或研究機構(gòu)打破晶硅電池實驗室效率紀錄11次,其中9次為N型電池技術(shù),8次為TOPCon電池技術(shù)。2021年底,TOPCon電池實驗室效率約25.4%,高于PERC電池。
萬聯(lián)證券分析師在最新研報中指出,降本增效是光伏行業(yè)追求的永恒主題。目前,P型電池逐步接近24.5%的理論效率極限,光伏技術(shù)逐步向理論效率更高的N型電池技術(shù)發(fā)展。受此影響,國內(nèi)外龍頭電池廠商紛紛布局TOPCon等N型電池片技術(shù),未來N型電池將加速滲透,市場空間廣闊。
據(jù)國金證券分析師測算,2023年全球TOPCon電池產(chǎn)能有望達到1.34億千瓦,2025年將突破2億千瓦,并預(yù)測2022-2025年間,TOPCon設(shè)備市場空間或超300億元。
推動產(chǎn)業(yè)升級
近年來,尺寸升級成為光伏產(chǎn)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(shù)成熟前的緩沖階段。TOPCon電池、組件實現(xiàn)量產(chǎn),才是P型技術(shù)走向N型的一個重要轉(zhuǎn)折點。“在光伏產(chǎn)業(yè),還是要以轉(zhuǎn)換效率說話,技術(shù)永遠是驅(qū)動行業(yè)進步的保障。”
“2021年以來,光伏供應(yīng)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(shù)不進步、不迭代,組件效率和性能不變,電池和組件的發(fā)展將沒有彈性可言,下游開發(fā)企業(yè)非常被動。只有組件效率、單瓦發(fā)電量、長期可靠性提升,度電成本才能不斷突破。”錢晶說。
相對于P型組件,N型組件的優(yōu)勢明顯。據(jù)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(fā)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(fā)電時數(shù),還能平滑對電網(wǎng)的波動沖擊。
同時,N型組件具有高溫屬性。我國西北、西南地區(qū),夏季中午地表溫度高,組件溫度更高,會影響系統(tǒng)穩(wěn)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(chǎn)業(yè)鏈
根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖(2020版)》,2020年新建量產(chǎn)產(chǎn)線仍以PERC電池產(chǎn)線為主,隨著PERC電池片新產(chǎn)能持續(xù)釋放,PERC電池片市場占比進一步提升至86.4%,N型電池成本相對較高,量產(chǎn)規(guī)模仍較小,市場占比約為3.5%。不過,2021年,N型電池擴產(chǎn)提速勢頭很猛。據(jù)光伏行業(yè)分析機構(gòu)PV Infolink統(tǒng)計,截至2021年底,TOPCon產(chǎn)能規(guī)劃超1.3億千瓦,預(yù)計2022年將新增產(chǎn)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(guān)于N型電池項目或技術(shù)進展。其中,中來股份表示,公司基于182尺寸硅片生產(chǎn)的TOPCon電池實驗室轉(zhuǎn)換效率達24.5%,在行業(yè)中處于領(lǐng)先水平,公司年產(chǎn)150萬千瓦N型單晶雙面TOPCon電池項目正在逐步投入試生產(chǎn)。
錢晶透露,繼合肥工廠之后,晶科能源另一個N型電池和組件制造基地也完成了設(shè)備調(diào)試,一期產(chǎn)能規(guī)模800萬千瓦,預(yù)計春節(jié)后投入量產(chǎn)階段,并在今年底前完成產(chǎn)能爬坡。屆時,該公司N型高效組件產(chǎn)能規(guī)模將達1600萬千瓦。
設(shè)備企業(yè)也不甘落后。1月中旬,電科裝備發(fā)布5款光伏設(shè)備新品,主要應(yīng)用于N型電池工藝。捷佳偉創(chuàng)也稱,已經(jīng)具備TOPCon整線設(shè)備的供應(yīng)能力。萬聯(lián)證券認為,2022年有望成為N型電池量產(chǎn)元年。
延伸閱讀
目前,光伏電池技術(shù)主要為P型和N型技術(shù)。P型技術(shù)包含BSF和PERC電池技術(shù)。2015年開始,BSF電池技術(shù)轉(zhuǎn)換效率接近天花板,PERC電池技術(shù)獲得發(fā)展機遇,成為了新一代主流技術(shù)。如今,電池技術(shù)正經(jīng)歷新一輪升級迭代,N型電池開始進入市場。其中,TOPCon和異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)成為N型接替P型電池技術(shù)的種子選手。相較于PERC電池技術(shù),TOPCon增加了硼擴、隧穿氧化層沉積等工序,可在原電池設(shè)備制程基礎(chǔ)上進行改造,是現(xiàn)有PERC 產(chǎn)能轉(zhuǎn)型的主要選擇。
原標題:N型電池,蔚然成風!