《上海证券报》20日刊发文章《改良还是革命?光伏电池技术“兵分两路”》。文章称,纵观光伏发展历史,技术革命带来行业洗牌,龙头之位几经更迭。大浪淘沙之中,降本增效是永远的主线,但具体“选哪条路”却是群雄逐鹿、各有筹谋。
10月13日,爱康科技发布投资者调研纪要,宣布公司整体上已具备将近6GW的异质结电池(HJT)设备安装硬件条件,已签订意向设备采购订单共约4.8GW,计划今年底或者明年一季度进入安装期。
同日,在美股上市的晶科能源控股披露了在大面积N型单晶钝化接触(TOPCon)技术上取得的重大突破,经日本JET检测实验室标定全面积电池最高转化效率达到25.4%。
在当前主流发射极和背面钝化电池(PERC)转化效率始终难以突破24%的背景下,关于HJT和TOPCon谁才是光伏电池未来之争,已逐渐从“口舌之战”步入了“实战对垒”。
从技术角度而言,两种路线各有利弊,都是在光伏电池“低生产成本、高效率、长效”的“不可能三角”之间寻找平衡。而从布局战略来看,各厂商的选择则纳入了现有产能和改造成本等实际因素,需在原有技术路径和新发展方向之间作出取舍。
在明晰的技术路线浮出水面之前,一场新旧势力的“混战”在所难免。
HJT崛起?看成本能降多少
近来在资本市场风头正盛的HJT,在产业领域却并非“生脸孔”。早在年,钧石、晋能、中智、汉能、通威、爱康等厂商陆续发布HJT布产计划。不过,“光伏政策”(即年5月31日发布的《关于年光伏发电有关事项的通知》)一出,以PERC为代表的P型电池凭借价格优势一骑绝尘,迅速占据主流。
电池片技术迭代的实质,是取性价比更优者。“性价比”则具体反映在电池的转化效率、制造和使用成本上。当前,业已成熟的PERC技术,因电池片的转化效率接近天花板而陷入发展瓶颈。这让具备较高的光电转化效率和降本潜力的HJT再度“探头”,成为下一代光伏电池的“种子选手”。
从制备流程看,HJT的步骤仅需6步(其中核心步骤4步),工业结构简单,人力成本低。另外,因具有高双面率、低衰减、低温度系数等技术特征,HJT全生命周期的发电效率较PERC高出7%至15%,可大幅度拉低平准化度电成本。
但在落地中,HJT目前仍面临难以逾越的“成本关”。如清洗制绒环节对洁净度要求较高,且工艺复杂;非晶体硅沉积所需PECVD设备较多,镀膜速度较低;此外,双面银丝印与烧结用量大于高温银浆,银粉成为HJT降本的关键。
量产成本的居高不下,让光伏厂商此前对HJT的动作多化为“技术储备”与“纸面规划”。最近爱康科技的“真刀真枪”,则重新点燃了市场对于HJT的热情。
资料显示,年,爱康科技投建浙江湖州长兴基地,为国内首个异质结GW级基地,第一条高效异质结电池生产线已于今年4月正式量产。除了计划到年底完成安装江苏泰州和浙江湖州长兴基地的6GW外,公司正在紧锣密鼓启动长兴基地二期项目。
“我们的整体规划是22GW,但需要分阶段执行。因为异质结的技术还未到头,还在持续改进中,设备也在持续修改。”爱康科技相关人员表示,“未来如果HJT组件价格能与PERC持平,毛利率大概能达到20%至22%。”
“需要注意的是,HJT电池和PERC电池的设备兼容性小,产线具有很大的独立性,其降本程度更依赖于本身产能的增长。”业内人士表示,目前HJT电池的设备价格约4.5亿元/GW,而产能仅达到2GW至3GW。“应该说HJT规模化后降本空间还是比较可期的。”
由于“历史包袱”较轻,众多“新玩家”展露出对HJT路线的浓厚兴趣。如安徽华晟现拥有MW量产线,明阳智能规划5GW产能、金刚玻璃规划1.2GW产能、润阳集团规划5GW产能。
在传统电池片厂商中,亦有部分公司由“观望”转向“探索”,低调开始了从PERC向HJT的转型“试水”。
以业内龙头通威股份为例,公司于年投产MW异质结试验线,最高转换效率已达25.18%,量产转换效率达到24.66%。今年上半年,通威新增建设1GW异质结中试线,目前相关设备已调试完毕,产线处于产能爬坡阶段。此外,晶澳科技、阿特斯、天合光能等同样在HJT路上迈出审慎步伐。
TOPCon过渡?看效率能提多高
相较于HJT对光伏电池产线的革命性颠覆,接棒PERC的另一热门“选手”TOPCon则显得温和许多。
对于TOPCon电池的研究自上世纪80年代已经起步,年后该技术开始逐步应用于光伏行业。从性能、功率、能量密度和可靠性方面来看,TOPCon电池可谓PERC的“全面增强版”。理论上,其宣称“可提供30年质保”,保证30年后输出功率不低于原始输出功率的87.4%。此外,TOPCon组件具有更优的温度系数,发电效率比主流P型双面组件高约3%。
更“诱人”的是,TOPCon在量产方面具备非常明确的技术路线,可充分利用PERC电池片现有生产线,仅需增加部分工艺,而非像HJT一样需要投建全新生产线。
业内人士告诉记者:“二者设备之间可能有80%的部分都是重合的。”但他同时表示,这也意味着,TOPCon设备降本的空间会受到PERC电池产线的主导。目前TOPCon电池设备的价格大概3亿元/GW,和大尺寸PERC电池设备2.5亿元/GW的成本已经比较接近。
在设备上不需要“大换血”的TOPCon,发展的关键就落在了转换效率能够提升多少上。近日,晶科能源控股旗下晶科能源股份有限公司即将亮相科创板,并带来了其在TOPCon效率探索领域的最新突破。根据招股书,截至今年6月,该公司大面积N型TOPCon电池转换效率达25.25%,N型单晶组件最高转换效率达23.01%。
时隔4个月,晶科能源控股再度刷新了这一数据,近一年来第四次创造大面积N型单晶钝化接触电池转化效率世界纪录,达到25.4%。
“TOPCon不再是说‘未来会有优势’,而是现在已经进入到‘具有明显的产业优势’阶段。”晶科能源一位高管在接受采访时表示,“TOPCon和HJT都属于优于PERC的先进技术,但先进技术还需将其转换成生产优势。很多人认为未来随着规模起来,HJT国产的设备成本会降低,但是这个未来是指哪一年?成本角度看,目前HJT较TOPCon还是显著偏高。”
除了晶科能源是TOPCon技术的忠实拥趸外,包括隆基股份、中来股份等在内的多家光伏企业也正向这一阵营靠拢。
今年5月,隆基股份宣布TOPCon商业尺寸电池实现25.02%的电池效率,解决了LPCVD绕镀问题,电池良率可与PERC相当水平。公司拟在西咸乐叶和宁夏乐叶分别投建年产15GW和5GW高效单晶电池项目,布局下一代电池技术。
与此同时,中来股份亦于5月宣布拟在山西投建16GW高效单晶电池项目。公司近期在回复投资者提问时表示,上述项目一期8GW预计明年完成全部投产,公司将根据项目需求择机启动二期建设。
据不完全统计,今年以来,中来股份、国家电投、聆达股份、无锡尚德等光伏公司共发布了约15GW的TOPCon电池组件扩产计划。
商业博弈?最后还看“性价比”
HJT与TOPCon到底谁才是光伏电池的未来?电池厂商之间各执一词、未有定论。而设备商们的公开动作则透露出他们的“内心倾向”。
近期爱康集团异质结设备招标第二批结果出炉,其中,迈为股份中标MW高效异质结整线设备采购项目及1.8GW后期采购意向,捷佳伟创中标了MW高效异质结整线设备采购项目及1.5GW后期采购意向。
另据迈为股份官方