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資本熱議HJT銅電鍍技術(shù) 2023或進(jìn)入中試密集期
日期:2023-04-21   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_chenglingyan 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
當(dāng)前,太陽(yáng)能光伏行業(yè)n型電池滲透加速。隨著異質(zhì)結(jié)等高效電池技術(shù)的持續(xù)推進(jìn)、產(chǎn)能擴(kuò)張,制造企業(yè)對(duì)降本的渴望日益濃郁。

而作為占異質(zhì)結(jié)非硅成本近40%太陽(yáng)電池銀漿,其耗用量增大成為限制異質(zhì)結(jié)技術(shù)持續(xù)推進(jìn)降本增效的痛點(diǎn)之一。

為了解決這一限制光伏行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn),國(guó)家電投、鈞石能源、愛(ài)康科技、海源復(fù)材、通威、羅伯特科、捷得寶等電池組件、設(shè)備公司均在積極推動(dòng)銅電鍍?cè)O(shè)備在光伏領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用,以期達(dá)到“去銀化”的終極路線,用銅完全替代銀從而幫助光伏電池行業(yè)實(shí)現(xiàn)降本。

近期,隨著國(guó)家電投等央國(guó)企的動(dòng)作加快以及業(yè)內(nèi)多家領(lǐng)先光伏公司相關(guān)消息釋放,將銅電鍍技術(shù)推到了“風(fēng)口浪尖”。

2023年1月29日,羅博特科(300757.SZ)發(fā)布公告稱(chēng),與國(guó)家電投集團(tuán)新能源科技有限公司簽署《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》。擬充分發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì),就銅柵線異質(zhì)結(jié)電池VDI電鍍解決方案建立全方位戰(zhàn)略合作,攜手推進(jìn)銅柵線異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的發(fā)展。

雙方將就銅柵線異質(zhì)結(jié)電池VDI電鍍技術(shù)的解決方案展開(kāi)合作,包括雙方現(xiàn)有技術(shù)或工藝的驗(yàn)證及量產(chǎn)化應(yīng)用、新技術(shù)及工藝的合作開(kāi)發(fā)以及銅電鍍相關(guān)工藝和設(shè)備的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

1月30日,東威科技(688700. SH)公告,國(guó)電投新能源與公司就C-HJT電池垂直連續(xù)電鍍解決方案開(kāi)發(fā)及后續(xù)業(yè)務(wù)合作事宜簽訂了《銅柵線異質(zhì)結(jié)電池垂直連續(xù)電鍍解決方案戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》。據(jù)悉,該設(shè)備為全球第一臺(tái)達(dá)到8000片/每小時(shí)的量產(chǎn)線,將在光伏領(lǐng)域起到去銀化、降本增效革命性里程碑式的重大意義。

國(guó)家電投是行業(yè)C-HJT電池的研發(fā)生產(chǎn)布局走在前列的公司,集團(tuán)新能源科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)電投新能源”)于2022年8月成功引入戰(zhàn)略投資方,標(biāo)志著國(guó)家電投自主研發(fā)的高效銅柵線異質(zhì)結(jié)光伏電池(C-HJT電池)量產(chǎn)技術(shù)得到了資本市場(chǎng)的認(rèn)可。

2023年1月,總投資超50億元的國(guó)電投新能源5GW高效異質(zhì)結(jié)光伏電池及組件生產(chǎn)基地項(xiàng)目在浙江省開(kāi)工。據(jù)了解,該項(xiàng)目采用了國(guó)際領(lǐng)先的高效銅柵線晶體硅異質(zhì)結(jié)光伏電池量產(chǎn)技術(shù),量產(chǎn)產(chǎn)品光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化效率可以達(dá)到25%,比同類(lèi)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化效率有了大幅提升。這也是國(guó)內(nèi)首個(gè)運(yùn)用這一技術(shù)的量產(chǎn)基地,項(xiàng)目工程分兩期建設(shè),第一期計(jì)劃于2023年9月投產(chǎn)。

作為配合的設(shè)備廠,羅博特科于2022年12月宣布完成了業(yè)界首創(chuàng)新型異質(zhì)結(jié)電池銅電鍍裝備交付,據(jù)稱(chēng),向合作客戶交付的異質(zhì)結(jié)電池銅電鍍?cè)O(shè)備是基于公司獨(dú)創(chuàng)的量產(chǎn)型方案研發(fā)的全新模塊化設(shè)備。

另一方面,上市公司海源復(fù)材此前宣布了在光伏銅電鍍技術(shù)取得突破,中試效果良好,且工藝趨于穩(wěn)定,有望成為行業(yè)內(nèi)首家應(yīng)用銅電鍍工藝的光伏企業(yè)。

在銅電鍍工藝的探路中,海源復(fù)材董事長(zhǎng)甘勝泉對(duì)媒體表示,從中試情況來(lái)看,對(duì)標(biāo)以往的電池銀漿,采用銅電鍍工藝技術(shù),成本可以降低50%左右,轉(zhuǎn)換效率可以增加0.3%。

“去銀化”終極路線

銅電鍍是太陽(yáng)電池片電極金屬化環(huán)節(jié)的降本增效新技術(shù),替代現(xiàn)有高銀耗量的主流絲網(wǎng)印刷技術(shù),主要目標(biāo)是擺脫對(duì)導(dǎo)電銀漿的依賴(lài),降低銀耗的同時(shí)提升效率,是異質(zhì)結(jié)(HJT)電池陣營(yíng)在試圖突破的技術(shù)方向之一。

當(dāng)前,光伏行業(yè)n型高效電池技術(shù)激戰(zhàn)正酣,n型HJT電池獲得力捧,然而,作為被看好的下一代先進(jìn)電池技術(shù),也存在不少發(fā)展瓶頸,其中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的瓶頸之一,就在于低溫銀漿的單耗問(wèn)題。

銀漿是太陽(yáng)電池綜合成本里除硅片之外的第二大成本,也是最大的非硅成本。電池端對(duì)于銀漿價(jià)格有一定敏感性,特別是在HJT電池上,銀漿成本占比顯著較高。

據(jù)PV Tech了解,太陽(yáng)能光伏行業(yè)總體白銀使用比例約占全球總體白銀需求的10%以上,根據(jù)不同渠道測(cè)算,2022年光伏銀漿市場(chǎng)約達(dá)3000噸/年以上,2025年光伏銀漿將有望達(dá)到6000噸/年以上,在全球白銀需求里的占比將進(jìn)一步升高。

“目前,PERC單瓦銀耗10mg/W(只看正銀8mg/W),TOPCon在13mg/W,HJT在18-22mg/W。其中TOPCon單瓦銀耗有望在2023年實(shí)現(xiàn)和PERC持平,所以從電池成本角度,客戶對(duì)于在HJT電池上尋求更低的銀耗或者尋求銀漿替代方案有較大的動(dòng)力。”某漿料公司高層人士在接受PV Tech采訪時(shí)說(shuō)道。

由于HJT為低溫電池工藝,同時(shí)TCO層是導(dǎo)電層,所以在金屬化方案探討上帶來(lái)更多可能性。當(dāng)前,行業(yè)主流公司主要通過(guò)四類(lèi)手段降低銀漿成本:純銀漿料+細(xì)線(包括通過(guò)絲網(wǎng)網(wǎng)版、鋼版網(wǎng)或激光轉(zhuǎn)印實(shí)現(xiàn)細(xì)線)、銀包銅漿料、銅電鍍、無(wú)主柵方案。

從各方面評(píng)估看,作為最終電極,銅電鍍因形成的銅電極相對(duì)于傳統(tǒng)銀電極有良好的成本優(yōu)勢(shì),被推到了臺(tái)前。簡(jiǎn)而言之,銅作為銀的“替身使者”,性?xún)r(jià)比更高。

另外,銅柵線在價(jià)格上也具備優(yōu)勢(shì),銅價(jià)格約為銀柵線的十分之一,相比低溫進(jìn)口銀漿的價(jià)格,銅柵線價(jià)格優(yōu)勢(shì)更為明顯。據(jù)第三方機(jī)構(gòu)測(cè)算,理想狀態(tài)下,HJT銅電鍍電池片非硅成本較銀漿絲網(wǎng)印刷低0.12元/W,銅柵線使用純銅導(dǎo)電性強(qiáng)于銀漿,線寬、線距尺寸小,發(fā)電效率更高。

基于上述優(yōu)勢(shì),銅電鍍技術(shù)吸引了不少異質(zhì)結(jié)公司及設(shè)備廠的鉆研,也引來(lái)了資本市場(chǎng)的高度關(guān)注。

中金公司研報(bào)顯示,光伏銅電鍍兼顧降本和提效,可用于HJT/TOPCon/BC等路線,目前,銅電鍍正處于0到1階段,估計(jì)2023年有望進(jìn)入中試密集期,2024年有望進(jìn)入小批量量產(chǎn)期,2025年后有望進(jìn)入滲透率上升期。

能否實(shí)現(xiàn)大規(guī)模替代?

銅電鍍技術(shù)在n型電池產(chǎn)能中滲透率持續(xù)上升,那么,對(duì)應(yīng)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模也將提速,成為潛力發(fā)展領(lǐng)域。而滲透率的提升速度取決于銅電鍍技術(shù)的突破程度,值得注意的是,銅電鍍還存在一些需要解決的問(wèn)題。

光伏銀漿行業(yè)技術(shù)專(zhuān)家對(duì)PV Tech表示:“銅電鍍技術(shù)可行性和可靠性本身應(yīng)該不是問(wèn)題,SunPower已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一定約束產(chǎn)能下的長(zhǎng)期量產(chǎn),需要思考的是如果銅電鍍真的展現(xiàn)了很好的優(yōu)勢(shì)的話,為什么SunPower不快速增大產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的競(jìng)爭(zhēng)力。大概率還是得回歸到銅電鍍的成本、產(chǎn)能、良率是否真的有競(jìng)爭(zhēng)力。

目前,從光伏長(zhǎng)期可持續(xù)角度,對(duì)銀耗降低或賤金屬引入都產(chǎn)生了持續(xù)需求,但新的金屬化方式或材料都需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換效率、成本、產(chǎn)能、可靠性、良率等指標(biāo)的多重考驗(yàn)。類(lèi)似銅電鍍等賤金屬金屬化方案的大規(guī)模引入時(shí)機(jī),一方面需要觀察HJT技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度,另一方面需要觀察光伏銀漿市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)在什么時(shí)間點(diǎn)會(huì)顯著影響的全球銀價(jià)走勢(shì)。”

依照專(zhuān)家意見(jiàn),銅電鍍技術(shù)還需要綜合多方面的因素考慮,如引入的設(shè)備成本、過(guò)程成本、新增耗材成本、環(huán)保等關(guān)聯(lián)成本。

該專(zhuān)家表示,就當(dāng)前行業(yè)多方觀點(diǎn)看,現(xiàn)階段的銅電鍍的成本競(jìng)爭(zhēng)力可能不如銀包銅。電鍍銅由于其銅電極的致密度、導(dǎo)電性和高寬比優(yōu)于低溫漿料系統(tǒng),未來(lái)存在一定程度的轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢(shì)。但如果漿料系統(tǒng)快速改善導(dǎo)電性和高寬比,轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢(shì)、銀耗量下降優(yōu)勢(shì)將會(huì)被壓縮。電鍍銅未來(lái)如果要實(shí)現(xiàn)替代,終極問(wèn)題還是成本、產(chǎn)能和良率。

值得指出的是,上述分析已經(jīng)涵蓋成本角度,但產(chǎn)能角度目前包括銅電鍍和激光轉(zhuǎn)印都無(wú)法和高速絲網(wǎng)印刷相比擬。 

原標(biāo)題:資本熱議HJT銅電鍍技術(shù) 2023或進(jìn)入中試密集期
 
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