12月下旬，持續(xù)一年的電池技術(shù)迭代賽持續(xù)升溫，在隆基綠能（601012.SH）以HBC技術(shù)刷新單結(jié)硅電池轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄后，愛旭股份（600732.SH）緊隨其后發(fā)布業(yè)內(nèi)首款雙面BC組件，以填補(bǔ)集中式電站市場(chǎng)空缺。
與前代PERC技術(shù)不同，N型時(shí)代的技術(shù)路線呈現(xiàn)出“百花齊放”的顯著特點(diǎn)，圍繞何為“主流”的比拼還在繼續(xù)，終局尚未可知，但以TOPCon、異質(zhì)結(jié)和BC三種產(chǎn)品為代表的新一代產(chǎn)品，在明年還將繼續(xù)加大對(duì)P型產(chǎn)品替代。
財(cái)聯(lián)社記者從多位業(yè)內(nèi)人士獲悉，今年以來頭部組件廠的技術(shù)路線基本確定，也說明2024年全面進(jìn)入直面交鋒，圍繞轉(zhuǎn)換效率提升和度電成本的下降會(huì)更加明顯，技術(shù)優(yōu)勢(shì)或?qū)⒊蔀榇溯啴a(chǎn)能過剩周期中的“避風(fēng)港”。此外，鈣鈦礦和疊層技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化也在提速，這是明年技術(shù)發(fā)展的重要看點(diǎn)。
TOPCon成現(xiàn)階段“主流”
在經(jīng)過2022年的醞釀和規(guī)劃后，2023年TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸）電池組件正式迎來集中量產(chǎn)。根據(jù)業(yè)內(nèi)統(tǒng)計(jì)，2023年N型TOPCon出貨量約占市場(chǎng)總額的25%以上，而從最近的實(shí)際招標(biāo)情況來看，大型地面電站招標(biāo)N型產(chǎn)品的比例超過80%，預(yù)計(jì)2024年N型產(chǎn)品占比能夠超過50%左右。
目前，例如鈞達(dá)股份（002865.SZ）、晶科能源（688223.SH）等頭部企業(yè)均宣布將在今年底實(shí)現(xiàn)25.8%的光電轉(zhuǎn)換效率。以晶科能源為例，在其規(guī)劃的效率提升目標(biāo)上，通過在SE平臺(tái)上進(jìn)一步優(yōu)化后，2024年TOPCon電池轉(zhuǎn)換效率目標(biāo)達(dá)到26.5%，并在2025年之后，通過設(shè)備提升和材料優(yōu)化，逐漸達(dá)到27%以上的轉(zhuǎn)換效率。
異質(zhì)結(jié)的進(jìn)展同樣受到關(guān)注。財(cái)聯(lián)社記者從業(yè)內(nèi)人士獲悉，HJT提效降本路徑包括雙面微晶、光轉(zhuǎn)膜、薄片化、銀包銅、0BB等技術(shù)。同時(shí)，大規(guī)模量產(chǎn)和一體化布局也成為異質(zhì)結(jié)降本的方向之一。華晟新能源董事長(zhǎng)徐曉華認(rèn)為，異質(zhì)結(jié)量產(chǎn)技術(shù)已趨于成熟，設(shè)備、原材料均已實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，2024年將迎來擴(kuò)產(chǎn)“爆發(fā)”，許多龍頭企業(yè)將入局，帶動(dòng)制造成本進(jìn)一步優(yōu)化。
一位光伏組件企業(yè)人士對(duì)財(cái)聯(lián)社記者表示，目前主流組件企業(yè)的技術(shù)路線基本固定，但普遍都會(huì)保持對(duì)其他技術(shù)研發(fā)的關(guān)注，即使押注TOPCon的頭部企業(yè)，未來也不排除在技術(shù)路線成熟，例如異質(zhì)結(jié)的成本能有大幅度下降等，都會(huì)考慮轉(zhuǎn)投其他技術(shù)產(chǎn)能。特別是在明年，不排除單一技術(shù)路線的組件企業(yè)開發(fā)多種技術(shù)，以滿足不同的市場(chǎng)需求。
BC化可能是未來中短期重要的升級(jí)方向之一。事實(shí)上，在今年9月之前，N型時(shí)代的技術(shù)之爭(zhēng)主要還聚焦在TOPCon和異質(zhì)結(jié)之中，BC電池（全稱BackContact，背接觸電池技術(shù)）作為一種平臺(tái)型技術(shù)，頭部企業(yè)中僅有愛旭股份試水。隨著隆基綠能宣布押注BC電池后，這一技術(shù)再次受到高度關(guān)注。
但與TOPCon和異質(zhì)結(jié)之間非此即彼的關(guān)系不同，BC作為平臺(tái)型技術(shù)，可以與多種技術(shù)相結(jié)合。上海交通大學(xué)太陽能研究所所長(zhǎng)沈文忠認(rèn)為，晶硅電池效率提升的發(fā)展方向會(huì)以HBC為主。據(jù)他介紹，在單結(jié)晶硅+BC的電池結(jié)構(gòu)中，極限效率最高的應(yīng)該是HBC，HJT效率如果能達(dá)到27.5%，HBC電池應(yīng)該能達(dá)到28%-28.5%。但是，實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的挑戰(zhàn)也非常多，例如設(shè)備昂貴，工藝難度高等。
在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室效率在不斷革新。12月19日，經(jīng)德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)權(quán)威認(rèn)證報(bào)告，隆基綠能自主研發(fā)的背接觸晶硅異質(zhì)結(jié)太陽電池(HBC)，即采用了HJT+BC技術(shù)，利用全激光圖形化可量產(chǎn)制程工藝獲得27.09%的電池轉(zhuǎn)換效率，創(chuàng)造單結(jié)晶硅太陽能電池效率的新世界紀(jì)錄。
雙面BC填補(bǔ)集中式電站市場(chǎng)空缺
電池技術(shù)之爭(zhēng)的最終戰(zhàn)場(chǎng)，還是會(huì)回到終端應(yīng)用場(chǎng)景。上述組件企業(yè)人士對(duì)財(cái)聯(lián)社記者表示，TOPCon電池能夠在地面電站市場(chǎng)被認(rèn)可，不僅是相比于P型更高的光電轉(zhuǎn)換效率，其雙面率優(yōu)勢(shì)更是可以直接帶來發(fā)電效益提升。目前，主流TOPCon電池組件雙面率均可達(dá)到85%左右，如果以背面光強(qiáng)13.5%計(jì)算，在同等占地面積下，一塊600W的組件可以帶來60W左右的額外收益。
而BC電池由于其所有柵線都在背面的工藝特點(diǎn)，雙面率比較低，通常在40%左右。因此BC技術(shù)過去很多年被認(rèn)為只能作為單面電池和組件產(chǎn)品存在。為了避開TOPCon已有陣地，隆基和愛旭等都將BC產(chǎn)品瞄向了不具備雙面發(fā)電條件的場(chǎng)景中，例如分布式屋頂。在隆基綠能早期的解釋中，背面的效率差對(duì)發(fā)電量影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正面的效率差，所以當(dāng)正面的效率足夠高的時(shí)候，背面的發(fā)電量增益差會(huì)被抵消。
不過，提升雙面率依然是BC電池的重要任務(wù)。今年9月，隆基綠能宣布擬在陜西省銅川新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)投資建設(shè)年產(chǎn)12GW單晶電池項(xiàng)目，產(chǎn)品采用隆基綠能自研的HPBCpro高效電池技術(shù)。據(jù)公司此前透露，不僅發(fā)電效率會(huì)較現(xiàn)階段HPBC產(chǎn)品提升，更重要的是雙面率預(yù)計(jì)較大提升，以增強(qiáng)在地面電站中競(jìng)爭(zhēng)力。
公告顯示，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)2024年11月開始逐步投產(chǎn)，2025年11月達(dá)產(chǎn)。在公司的規(guī)劃中，其2024年實(shí)際擁有的BC電池產(chǎn)能約為33GW；2025年之后，BC產(chǎn)品將快速增長(zhǎng)。
愛旭股份的雙面BC則來得稍早一些。據(jù)公司披露數(shù)據(jù)，該款名為“恒星系列”產(chǎn)品是基于自主研發(fā)的ABC高效組件，最高量產(chǎn)效率23.7%，組件功率最高為640W，雙面率達(dá)到70%。
因此，該款組件從誕生起，就被確定為集中式電站場(chǎng)景所定制。如果以上述條件計(jì)算，其背面發(fā)電收益預(yù)計(jì)可達(dá)到60W左右，這與TOPCon電池組件已沒有明顯差距。根據(jù)主流廠家的計(jì)劃，隨著雙面BC正式問世，也意味著其最早于2024年有望出現(xiàn)在地面電站建設(shè)中。
愛旭股份有關(guān)負(fù)責(zé)人在接受媒體采訪時(shí)透露，針對(duì)明年市場(chǎng)招標(biāo)的模式，央企現(xiàn)在有單獨(dú)BC產(chǎn)品招標(biāo)計(jì)劃，比如大唐在10月份就發(fā)布的招標(biāo)里面明確有3GW BC的量?？紤]到BC的產(chǎn)品供給不多，所以價(jià)格方面還會(huì)有市場(chǎng)溢價(jià)優(yōu)勢(shì)。
不能忽視的一點(diǎn)是，相較當(dāng)下TOPCon的產(chǎn)能與出貨規(guī)模，BC產(chǎn)能仍在爬坡階段，距離成為隆基口中的“主流”尚有差距。愛旭股份方面，10GW珠海工廠和15GW義烏工廠達(dá)產(chǎn)后，今年底會(huì)形成25GW電池和組件的ABC產(chǎn)能；后續(xù)到2024年濟(jì)南等基地的建設(shè)，ABC產(chǎn)能會(huì)達(dá)到40GW以上。
疊層電池產(chǎn)業(yè)化還在推進(jìn)
在BC電池之外，疊層電池是提升光電轉(zhuǎn)換效率的另一條路徑。根據(jù)現(xiàn)有條件，單結(jié)晶硅電池量產(chǎn)的最終效率預(yù)計(jì)在27%附近，而要實(shí)現(xiàn)30%以上的轉(zhuǎn)換效率，疊層幾乎是最可行技術(shù)。今年11月初，隆基綠能宣布，其自主研發(fā)的晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率達(dá)到33.9%，成為目前全球晶硅—鈣鈦礦疊層電池效率的最高紀(jì)錄。
由于疊層電池通常底電池部分基于晶硅電池，頂電池采用的是鈣鈦礦。因此，在晶硅電池技術(shù)相對(duì)成熟的條件下，仍處于產(chǎn)業(yè)化初期的鈣鈦礦就更受關(guān)注。極電光能總裁于振瑞在日前表示，鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化還需兩大關(guān)鍵技術(shù)的突破，一是大面積下的效率提升，二是達(dá)成并驗(yàn)證25年壽命。
據(jù)沈文忠介紹，晶硅-鈣鈦礦的疊層電池是未來的發(fā)展重點(diǎn)。據(jù)他介紹，鈣鈦礦電池量產(chǎn)平均效率很難達(dá)到20%以上，單純的鈣鈦礦要挑戰(zhàn)晶硅是很難的。鈣鈦礦只有用在晶硅上，做晶硅做不到的事情，鈣鈦礦的優(yōu)勢(shì)才能發(fā)揮出來。
值得注意的是，目前主流N型電池均可實(shí)現(xiàn)疊層技術(shù)。財(cái)聯(lián)社記者從寶馨科技（002514.SZ）獲悉，公司西安實(shí)驗(yàn)室鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊層電池自測(cè)效率已超過32%。在TOPCon/異質(zhì)結(jié)疊層電池方面，則成功制備了穩(wěn)定效率為29.65%的鈣鈦礦/晶硅兩端機(jī)械疊層太陽電池，再次驗(yàn)證了鈣鈦礦/晶硅疊層電池在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
傳播星球APP聯(lián)合創(chuàng)始人由曦對(duì)財(cái)聯(lián)社記者表示，疊層電池作為一種新興的技術(shù)，在特定領(lǐng)域有較好的應(yīng)用需求，但目前疊層電池的成本較高，還需要通過技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模效應(yīng)來降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。
對(duì)此，華晟新能源董事長(zhǎng)徐曉華也認(rèn)為，從長(zhǎng)期來看，異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦疊層電池則是“雙碳”時(shí)代的最佳技術(shù)選擇，有望實(shí)現(xiàn)30%量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率，推動(dòng)光伏發(fā)電成為有史以來最便宜的電力能源。據(jù)其介紹，華晟已在該技術(shù)方向進(jìn)行了重點(diǎn)布局，百兆瓦級(jí)中試線計(jì)劃在2025年投入使用。
