风口上的异质结从资本宠儿到光伏游戏规则改

光伏技术迭代史,是一部长江后浪推前浪、创新-淘汰-升级-再创新不断循环的历史。它既残酷又迷人,每轮技术革命都会重塑原有竞争格局,催生出新的行业龙头。光伏新一轮颠覆性技术变革将发生在电池环节,异质结(HJT)由此站上风口,成为最受追捧的下一代N型电池热门技术路线之一。行业新军、传统巨头纷纷入局,大大加速了异质结的降本提效和产业化进程。

前有新玩家华晟新能源加速推进10GW产能扩张,后有隆基多次打破异质结电池光电转换效率世界纪录,异质结凭借其技术优势获得多方青睐及海量资本加持。澎湃新闻注意到,Wind异质结电池指数两年内累计涨幅高达%。以复权后股价计算,该指数成分股之一、异质结设备企业迈为股份(.SZ)自上市以来股价大涨超过25倍。该公司8月26日的1小时投资者电话会议,吸引了位机构投资者参与,火爆程度可见一斑。

但围绕资本宠儿异质结,也不乏质疑。产业化落地过程中,经济性仍是其最主要瓶颈,银耗高、设备投资高、靶材贵,是异质结大规模量产面临的挑战。在多技术路线竞逐中,异质结时代何时到来?能否成为单结光伏电池的终极技术并开启转换效率超过30%的叠层电池时代?

澎湃新闻从近日举行的HJT叠层技术峰会上了解到,追捧和争议声中,异质结技术已来到组件成本打平PERC、制造成本追平“竞品”TOPCon的关键节点。

群雄逐鹿,异质结是资本噱头还是最优解?

异质结是一项既新又不新的技术,最早由日本三洋公司在年开发成功,并对其进行专利保护。起初受三洋专利保护和薄膜技术的限制,异质结的产业化进程推进缓慢。随着三洋基础专利保护在年到期,许多晶体硅电池公司、薄膜电池公司和光伏设备企业进入异质结电池领域。年以来,一批国内企业开始启动或规划异质结产线,商业化节点加速到来。

随着当前光伏行业的主流电池技术P型PERC量产效率达到23%左右的瓶颈区,业内共识是,N型电池是接棒P型电池的下一代电池技术。除异质结外,TOPCon、IBC也是N型电池的热门技术路线。

多位光伏资深技术专家曾对澎湃新闻分析称,低温度系数、低衰减、高转化效率、工艺简单等,是N型异质结技术最主要的优势。异质结电池的结构决定了可以天然双面发电,工艺流程只有清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、导电膜沉积、丝印固化四个环节,相比8道工序的PERC电池大大简化。在技术延伸上,随着异质结技术的逐渐成熟,未来有望成为一种平台型技术,与钙钛矿结合形成叠层电池。

尽管生产流程简单,但异质结在每个环节的制造难度较PERC电池大幅提升,对清洁度、精细度、均匀性和连续性的要求非常严格。

根据中国光伏行业协会(CPIA)统计,年PERC电池片市场占比91.2%,N型电池(主要包括异质结电池和TOPCon电池)相对成本较高,量产规模仍较少,合计市场占比不足3%。预计到年,以异质结和TOPCon为代表的超高效电池技术占比合计将接近40%,到年有望超过75%。

不同的是,TOPCon生产线可在现有PERC产线基础上进行改造,异质结则与现有设备不兼容,必须“另起炉灶”投资。

为何近两年N型电池投资异常活跃?不妨复盘上一轮电池技术周期PERC替代铝背场BSF电池的过程。年,BSF电池虽还能称王称霸,但已接近强弩之末。随着BSF转换效率遇到天花板及PERC效率提升、成本下降,年,PERC电池迎来拐点。-年,PERC电池进入爆发式产能扩张窗口,市场渗透率从年的15%快速提升到年的65%。

参照历史经验和行业发展规律,无论是选择异质结还是TOPCon,各路市场主体投资N型电池既是顺应技术变革趋势,更是寄希望于在潜在的行业座次洗牌中占据更有利的位置,拿下最大的那块蛋糕。

“不同技术路线光电转换效率存在理论上限,但成本的下降空间却超乎想象,光电转换效率每增加1%,度电成本可下降7%。”新能源行业智库SOLARZOOM光储亿家创始人刘昶对澎湃新闻说,回顾光伏技术创新迭代史,既有令人意想不到的“绝地反击”,也有厚积薄发的“后来者居上”。哪条技术路线会在这场竞争中胜出?究其根本,在于谁能更好满足市场“需求”,谁能提供更高性价比的产品。

发电性能“尖子生”的性价比之战

要想超越主流PERC技术,异质结虽然天生是性能“尖子生”,但目前最大的问题还是贵。

“异质结电池有完美的对称结构,目前在中试、量产线上已经展现出足够的效率优势。在可制造性上,中试线发现异质结的制造良率可以达到99%以上,超过PERC。目前很多企业自主进行的实证实验已经证明了异质结具有更好的发电性能。”阿特斯嘉兴研究院院长蒋方丹认为,异质结的潜力毋庸置疑,但潜力是不是一定能转化为竞争优势或及时转化为优势?他坦言,目前来看异质结在产业化方面确实还面临相当大的挑战,有些“偏科”,距离成为真正的“六边形战士”尚有一段距离(指电池效率、组件效率、可制造性、制造成本、设备CAPEX、发电性能六项指标)。优势还需进一步彰显,劣势还需进一步改善,“异质结技术能不能在年、年如期开启真正的大规模产业化?需要产业链共同努力。”

作为异质结电池和组件目前规模最大的实践者,安徽华晟新能源科技有限公司(下称华晟新能源)成立于年7月,却是异质结研发和量产上推进最迅猛的行业新军:年,华晟MW电池与组件生产线投产,量产效率达到24.5%,启动2GW扩产。该公司现已拥有异质结电池、组件产能各2.7GW,另有在建产能7.5GW,规划“十四五”期间实现总产能20GW。年,华晟新能源的异质结产能和出货全球第一,量产效率目标为25.5%。

华晟新能源CEO周丹在会上展示了不同阶段异质结产线的运行数据。据其介绍,在实现稳定性基础上,降本方面,华晟正在持续测试硅片减薄与量产投放,并通过降低银浆单耗、提升网版寿命、优化清洗工艺、提升靶材利用率等措施降低非硅成本。该公司规划在今年内实现量产导入银包铜浆料,预计使得单片电池银耗降至mg,加之应用μm硅片,推动异质结电池全成本逼近PERC,组件全成本与PERC打平甚至胜出。在异质结/钙钛矿叠层电池研发上,华晟新能源目标在年,实现G12异质结钙钛矿晶硅叠层电池效率30%。要实现上述目标,“需要与设备厂商、材料厂商一起尽快促成异质结性价比的提升。”

异质结设备龙头迈为股份董事长周剑提出OBB无主栅降本构思,把铜电镀路径推到了极致,未来异质结电池成本中最难攻克的“银耗”将实现清零,目前正在争取推动明年上半年一条中试线在客户端的运行。一位迈为股份内部人员对澎湃新闻透露,被行业广泛


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