“經濟性”是光伏產業發展的根本動能,而電池轉換效率則可發揮全局性的關鍵作用,也是未來降本的關鍵。隨著PERC電池量產效率越來越接近其理論極限,業界紛紛投向對新一代技術的開發,各大龍頭企業的新一代電池技術也將陸續在年內相繼亮相市場,路線不盡相同。
結合當下的發展趨勢,國海證券在近期的報告中指出,隨終端發電系統場景的多元化發展和成熟存量產業配套的日漸龐大,多種技術并行或成未來趨勢。
國海證券分析師李航指出,當前來看,無論是長期占據主導地位的P型硅片還是快速發展的N型硅片,在與各類電池技術搭配時尚且各有千秋。
P型硅片產業化已相當成熟,成本控制良好;而N型硅片擁有更高的電池提效潛力,目前尚受制于高成本。
晶硅太陽能電池提效的本質在于減少太陽光能量損失,國海證券表示:
電池技術發展殊途同歸,一是從電池結構方面入手,降低光學損失;二是表面鈍化以減少復合來制作高效率電池。
N型向左:TOPCon重兵先至,HJT如箭待弦
N型TOPCon和HJT為近年來最受關注的新興高效電池技術代表,此前產業化的主要問題在于成本過高,經濟性不足,但隨著技術的不斷進步,目前已開始步入成熟階段。
今年以來,組件端一體化龍頭企業已陸續對前者啟動大規模的投產和擴產行動,標志著N型技術電池進入規模化量產“元年”,而后者的規模量產也在加速推進。
TOPCon電池理論效率上限高,在組件端龍頭引領,進入規模化量產元年。國海證券分析師李航指出,TOPCon電池具有理論效率高和產線兼容性強兩大優點:
1、TOPCon電池理論效率上限高,提出時間較短但發展迅速
憑借先進的鈍化技術,TOPCon電池在首次提出時就能達到23.7%的效率。事實上,根據選擇性接觸理論的研究推算,雙面鈍化結構的TOPCon電池的最高理論轉換效率可達到28.7%,接近晶硅電池的上限,也略為高出HJT電池的28.5%,而PERC電池僅為24.5%,即便是僅進行背面鈍化, TOPCon電池的理論效率也可以達到27.1%。
2、TOPCon電池與主流PERC產線兼容性強,有利于產業化推廣
TOPCon與PERC電池在結構方面一定的相似性也帶來了設備和工藝上的相容性。前者的正面與后者的背面膜層及金屬化方式一致,兩面最外側也都是氮化硅減反鈍化層,前道的清洗制絨工藝也相同。
組件端龍頭引領,TOPCon進入規模化量產元年,溢價下經濟性初現,國海證券列舉了各大龍頭布局情況:
晶科能源率先扛起TOPCon規模化量產大旗,天合、晶澳接踵而至;中來、一道等新興電池組件企業同樣大步邁向規模化產能建設。
而HJT電池潛力空間大,降本方向清晰,多路玩家重點投入。國海證券表示,HJT電池具有高轉化效率和發電量增益兩大優點:
1、HJT電池可以擁有很高的轉化效率,大面積的電池轉化效率都已能比較輕易的突破25%,今年隆基更是將最高記錄刷新至26.5%。
2、HJT電池另一個優勢在于較突出的發電量增益效果,主要體現在,溫度系數明顯低于其他主要電池技術,雙面發電能力突出,弱光響應能力強。
但其制造成本偏高問題尚在解決,其中設備、銀耗、硅片和靶材為重點突破方向。
此外,HJT電池吸引了眾多新老玩家入場,邁為、金辰、鈞石、理想萬里輝等新玩家在全力以赴地與這些電池企業進行合作,推動技術的成熟。另一方面,許多業內原有的電池企業也在重點推動HJT技術的開發。
P型向右:結構創新或開啟新升級方向,背接觸電池有望異軍突起
PERC電池是主要以P型硅片作為襯底的電池技術代表,沿用PERC電池的相關鈍化技術,帶來了較好的轉化效率的突破,其中最典型的一類就是將所有電極都轉移至背光面的背接觸(BC)電池。
國海證券指出,IBC電池結構特點鮮明,移除正面柵線最大化光照利用,但生產工藝復雜。
IBC電池的核心特點在于前表面無金屬柵線,可以全面積無遮擋地吸收太陽光,因此正面轉化效率能達到很高的值。當前來看,商業化的IBC電池效率已可以達到25%。
但掩膜等復雜工藝抬高制造成本,金屬柵線也需要專門設計,單面連接方式有利組件降本增效
值得一提的是,背接觸電池與分布式場景契合度高,結合龍頭公司引領,或有望從小眾走向大眾。國海證券在報告中指出:
以IBC為代表的背接觸電池正好契合了分布式光伏的差異化特點。一方面,極強的單面發電能力和高電池封裝密度可以在有限的面積和組件數量下發出更的電,另一方面,正面無柵線的特點也更符合美學特征,并能更好地融入到建筑設計之中。
分布式市場發展蓬勃、空間廣闊,為背接觸電池的推廣提供了良好的條件。近年來,全球分布式光伏市場發展相對迅速,根據IEA數據,屋頂光伏年新增裝機占比已從2018年不足35%提升到2021年接近45%的水平,意味著分布式光伏已達到總體市場一半左右的水平。今年以來,通脹和地緣政治等多種因素導致歐洲電價高企,能源安全問題突出,更是促進了戶用分布式裝機總體呈翻倍式增長,一定程度反映出能源變革大背景下分布式市場的巨大潛力。
注:本文主要觀點來自于國海證券研報《龍頭引領下的量產元年,N 型向左,P 型向右——新興光伏電池專題研究(一)》
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