2021年,光伏产业最大的变化不是上游涨价,也不是供应链角力,而是电池技术走到了时代的拐角。1三条路线,两大阵营降本增效是光伏产业发展的唯一主线,而其中必然伴随着技术的升级和迭代,光伏电池尤其如此。光伏电池主要分为P型与N型两种,最大的区别是原材料硅片,P型硅片中掺杂了硼元素,而N型硅片中掺杂磷元素。P型电池主要有BSF电池
2021年,光伏产业最大的变化不是上游涨价,也不是供应链角力,而是电池技术走到了时代的拐角。
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三条路线,两大阵营
降本增效是光伏产业发展的唯一主线,而其中必然伴随着技术的升级和迭代,光伏电池尤其如此。
光伏电池主要分为P型与N型两种,最大的区别是原材料硅片,P型硅片中掺杂了硼元素,而N型硅片中掺杂磷元素。
P型电池主要有BSF电池和PERC电池两种,2015年之前,BSF电池占了总市场的90%,是绝对的主流。2016年之后,PERC电池接棒起跑,到2020年,PERC电池在全球市场中的占比已经超过85%,BSF电池淘汰出局。在此期间,电池转换效率从不足20%提升到超过23%。
之前是P型电池内部的自我更新,现在则是N型对P型的迭代。技术上发生了更大幅度的跃迁,但本质未变,就是追求更高的转换效率。
N型电池主要分为TOPCon、HJT(异质结)、IBC三种,根据ISFH的数据,PERC、HJT、TOPCon电池的理论极限效率分别为24.5%、27.5%、28.7%。到2030年,N型电池的转换效率将超25.5%,比P型电池高出1个百分点以上。CPIA对此做出预测,届时N型电池的市占率或将达到56%左右。
尽管N型电池有三种,但理论层面,目前能得到商业化普及的其实只有TOPCon和HJT两种,而TOPCon跑的更快。现实也是如此,根据EnergyTrend的数据,2020年新增的N型产能中,TOPCon和HJT分别占了50%和30%。
为什么会出现这种情况,对比一下就知道了。
生产工艺层面,TOPCon需要10道工艺,HJT核心工艺只有四道,相比之下,IBC的工艺则极度复杂。
转换效率层面,目前HJT的量产最高效率为25.05%,TOPCon为24.5%,IBC最低,只有24%。
投资成本层面,TOPCon单GW设备投资额约2.5亿元,HJT在4-4.5亿元左右,IBC的设备投资额则接近5亿元,投资额在三种路线中是最高的。
综合来看,IBC工艺复杂,量产转换率低,且投资额高,不被主流市场认可也就合情合理了。
那为何TOPCon比HJT更受产业圈欢迎?
其实背后代表了两大阵营,以隆基、晶科、天合为代表的传统头部企业目前在TOPCon上更为积极,华晟新能源、钧石能源、晋能等新势力则选择押注HJT。
至于传统势力为何倾向于TOPCon,最根本的原因在于产线的投资成本。
虽然上文说过TOPCon的生产工艺比HJT更复杂,但另一方面,TOPCon和PERC的产线重合度很高。在PERC产线上新增非晶硅沉积的LPCVD/PECVD设备和镀膜设备就可升级为TOPCon产线,而改造成本不超过0.8亿元/GW。由此带来的直接结果就是TOPCon更具成本优势,目前TOPCon电池成本比HJT低约0.13元/W。
极大降低了新设备的投资成本,同时也避免了旧产线沦为沉没成本,所以晶科、隆基、天合这些在PERC领域已有大量布局的企业切入TOPCon就很自然了。
而新势力之所以选择HJT,也是希望换道超车。
上文提到TOPCon的理论极限转换效率为28.7%,高于HJT的27.5%,但前提是实现双面多晶硅钝化,而这一步很难跨过去,目前实验室层面的效率也仅22.5%,更别提量产效率了。而背表面钝化技术TOPCon电池的理论效率极限只有27.1%,还不如HJT。
更重要的一点是,HJT可搭载IBC和钙钛矿等其他工艺进一步提升转换效率,理论上可将转换效率提升至30%以上。
根据业内的测算数据,保持光伏电站LCOE(平准化度电成本)、IRR(内部收益率)不变的情况下,同一转换效率下的TOPCon电池可以比PERC电池的价格高16.5%,而目前TOPCon电池的成本比PERC电池只提升了16.27%。换句话说,TOPCon相对于PERC已经具备了性价比优势。
每一代电池技术的生命周期都可以分为萌芽、扩产、爆发、迭代四个阶段,可以确定的是,N型电池已经从萌芽期进入扩产期。
11月2日,晶科能源发布N型TOPCon组件“Tiger Neo”,预计2022年一季度开始量产,2022年全年产能规划10GW。与此同时,通威的1GW TOPCon中试线也将在年底前投产,晶澳和隆基之前也表态会率先量产TOPCon。
HJT的量产速度明显慢了半拍,那是否意味着没戏了呢?
恰恰相反!
作者:文 雨 来源:市值观察
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