雙碳目標下,風電光伏作為清潔能源的代表將會擔負重要使命。光伏因其安裝靈活,應用場景眾多,加之海外國家對雙碳目標的趨同,2022年光伏組件及電池出貨量有望再沖新高。據(jù)PV Infolink全球光伏市場供需數(shù)據(jù)庫預估,2022全年將有214~234吉瓦的組件需求。
產(chǎn)業(yè)端中上游加快布局,產(chǎn)線迭代速度快于預期。這其中,電池產(chǎn)線由P型向N型轉變市場跡象明顯,憑借我國制造業(yè)由實驗室向量產(chǎn)強大的轉化能力,未來N型TOPCon電池是否會搶占P型PERC電池成為主流,存在諸多猜測。
N型加快布局
據(jù)PV Infolink分析數(shù)據(jù)顯示,2022年廠家重心移往TOPCon或HJT(異質結)中選型,估計總體N型產(chǎn)能將翻倍增長,將有68吉瓦以上的擴產(chǎn)。
1月8日,晶科能源控股有限公司(以下簡稱“晶科能源”)宣布高效N型TOPCon電池在安徽工廠正式投產(chǎn)。項目一期規(guī)劃8吉瓦高效N型TOPCon電池。據(jù)了解,高效電池片N型TOPCon產(chǎn)品,在性能、功率、能量密度和可靠性方面存在顯著優(yōu)勢。TOPCon電池的極限理論效率達到28.7%。目前,晶科能源TOPCon電池平均量產(chǎn)效率在24.5%,最高效率已經(jīng)達到25.4%。
不只晶科能源,中來光電、捷泰、潤陽等公司宣布2022年大規(guī)模擴產(chǎn)TOPCon產(chǎn)能。
中來光電基于J—TOPCon2.0技術的182毫米大尺寸硅片的電池片實現(xiàn)了高達25.4%的實驗室效率,量產(chǎn)平均效率可以達到24%以上。產(chǎn)能方面,中來光電在原有3.6吉瓦電池片產(chǎn)能的基礎上,加碼布局16吉瓦電池產(chǎn)能。
PV Infolink統(tǒng)計2022年TOPCon產(chǎn)能有望超過50吉瓦,年中有望量產(chǎn),在設備的接軌性方面TOPCon明顯優(yōu)于HJT,短期內(nèi)TOPCon增長速度加快。
中國科學院微電子研究所研究員賈銳表示:“現(xiàn)在N型電池呼聲很高,主要是其具備高效率優(yōu)勢,和P型PERC電池形成了明顯的效率代差(達1%以上)。應當說,國內(nèi)已開啟了N型電池的時代。”
賈銳預測,2022年將會是N型電池大規(guī)模擴產(chǎn)的重要一年。而N型電池中,TOPCon電池的擴產(chǎn)產(chǎn)能要大得多,主要得益于TOPCon電池具有較好的性價比。據(jù)了解,TOPCon廠家能提供的組件價格僅比PERC每瓦高0.015~0.02美元,對終端電站廠家的吸引力增加,因此TOPCon無論在產(chǎn)能還是產(chǎn)量上的增長都將優(yōu)于HJT。
據(jù)賈銳分析,TOPCon其競爭優(yōu)勢主要體現(xiàn)在,首先和現(xiàn)有PERC電池的很多工藝和設備兼容,設備投資小;其次,TOPCon電池也具有較高的效率,量產(chǎn)效率超過24%以上,和PERC電池的效率檔次拉開明顯;再次,金屬化成本不高,可以控制在0.1元/瓦以內(nèi);最后,相比HJT,TOPCon對整個技術和維護團隊的要求相對容易實現(xiàn)。
P型地位難撼動
PV Infolink分析的數(shù)據(jù)顯示,根據(jù)當前良率、成本、售價上的表現(xiàn),P型PERC電池仍是主流產(chǎn)品,N型尚在推廣、醞釀的階段,產(chǎn)品市占率緩步增長。
2021年,全球P型PERC組件出貨量為180吉瓦。2021年全球電池片產(chǎn)量接近200吉瓦,PERC電池片以190吉瓦的產(chǎn)量,占據(jù)90%以上的市場份額。其中N型電池片產(chǎn)能僅不到5吉瓦。
龐大的PERC產(chǎn)能與新增的TOPCon將直接正面競爭有限的光伏安裝量,N型電池技術未來的發(fā)展速度完全取決于對比PERC的成本與效率的差異。
據(jù)了解,P型PERC電池量產(chǎn)轉換效率已經(jīng)突破23%。有關PERC電池已經(jīng)迫近效率天花板的說法,并非客觀。
賈銳表示:“P型PERC電池的技術,還遠遠沒有達到天花板。目前國際上PERC電池的實驗室效率小面積為25%,大面積PERC電池的效率為24%。但現(xiàn)在PERC電池大規(guī)模量產(chǎn)效率在22.8%~23.2%之間,可以看到和實驗室的效率,還有很大差距。這說明PERC電池轉換效率還有很大的增長空間,只不過這種效率增長越來越難、越來越慢。”
去年,P型TOPCon電池轉換效率創(chuàng)造25.19%的新紀錄,是目前商業(yè)化尺寸P型電池世界最高效率。
依據(jù)現(xiàn)有龐大的P型電池存量產(chǎn)能,P型TOPCon有望成為一匹黑馬在電池市場占據(jù)重要席位。賈銳認為P型TOPCon具有更好的性價比,是未來發(fā)展的重要電池之一。但這種電池,由于一些自身的特點,如襯底少子壽命低、鈍化接觸結構難以形成等特點,決定其還需要開發(fā)一段時間。
HJT降本在即
在PERC與TOPCon之外,HJT(異質結)的表現(xiàn)也在一眾關注度中不斷向前邁進。
HJT電池技術因其較高的轉化效率,吸引了眾多的設備、材料和生產(chǎn)廠家介入。但光伏的三要素缺一不可:效率、成本和穩(wěn)定性。賈銳表示:“目前HJT的難點在于成本過高(含設備投資成本和金屬化成本)。而這些成本的降低,并非一朝一夕能夠完成,也不是單靠產(chǎn)能規(guī)模放大就能夠解決。所以在新一輪技術迭代中備受關注,但欠缺產(chǎn)業(yè)競爭力,還需要攻關較長一段時間。”
面對這一問題,較早布局HJT的光伏企業(yè)晉能清潔能源科技股份公司(以下簡稱“晉能科技”)建立近期目標,轉換效率突破25%;成本小于PERC的105%;設備投資每吉瓦低于3億元。晉能科技有望在2022年將HJT電池效率提升至25%~25.5%。在成本控制上,晉能科技通過薄硅片、漿料材料替代等手段減少成本。
賈銳表示:“在HJT設備的國產(chǎn)化方面,絕大部分設備已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化。但是HJT設備中的一些重要的核心部件,比如射頻電源、泵組、閥門等,國內(nèi)還沒有可靠穩(wěn)定的供應商,因此設備成本要迅速下降還需要時間。這方面應當是限制HJT市占率的重要因素。”
原標題:光伏企業(yè)加速N型電池布局