双碳目标下,风电光伏作为清洁能源的代表将会担负重要使命。光伏因其安装灵活,应用场景众多,加之海外国家对双碳目标的趋同,2022年光伏组件及电池出货量有望再冲新高。据PV Infolink全球光伏市场供需数据库预估,2022全年将有214~234吉瓦的组件需求。
产业端中上游加快布局,产线迭代速度快于预期。这其中,电池产线由P型向N型转变市场迹象明显,凭借我国制造业由实验室向量产强大的转化能力,未来N型TOPCon电池是否会抢占P型PERC电池成为主流,存在诸多猜测。
N型加快布局
据PV Infolink分析数据显示,2022年厂家重心移往TOPCon或HJT(异质结)中选型,估计总体N型产能将翻倍增长,将有68吉瓦以上的扩产。
1月8日,晶科能源控股有限公司(以下简称“晶科能源”)宣布高效N型TOPCon电池在安徽工厂正式投产。项目一期规划8吉瓦高效N型TOPCon电池。据了解,高效电池片N型TOPCon产品,在性能、功率、能量密度和可靠性方面存在显著优势。TOPCon电池的极限理论效率达到28.7%。目前,晶科能源TOPCon电池平均量产效率在24.5%,最高效率已经达到25.4%。
不只晶科能源,中来光电、捷泰、润阳等公司宣布2022年大规模扩产TOPCon产能。
中来光电基于J—TOPCon2.0技术的182毫米大尺寸硅片的电池片实现了高达25.4%的实验室效率,量产平均效率可以达到24%以上。产能方面,中来光电在原有3.6吉瓦电池片产能的基础上,加码布局16吉瓦电池产能。
PV Infolink统计2022年TOPCon产能有望超过50吉瓦,年中有望量产,在设备的接轨性方面TOPCon明显优于HJT,短期内TOPCon增长速度加快。
中国科学院微电子研究所研究员贾锐表示:“现在N型电池呼声很高,主要是其具备高效率优势,和P型PERC电池形成了明显的效率代差(达1%以上)。应当说,国内已开启了N型电池的时代。”
贾锐预测,2022年将会是N型电池大规模扩产的重要一年。而N型电池中,TOPCon电池的扩产产能要大得多,主要得益于TOPCon电池具有较好的性价比。据了解,TOPCon厂家能提供的组件价格仅比PERC每瓦高0.015~0.02美元,对终端电站厂家的吸引力增加,因此TOPCon无论在产能还是产量上的增长都将优于HJT。
据贾锐分析,TOPCon其竞争优势主要体现在,首先和现有PERC电池的很多工艺和设备兼容,设备投资小;其次,TOPCon电池也具有较高的效率,量产效率超过24%以上,和PERC电池的效率档次拉开明显;再次,金属化成本不高,可以控制在0.1元/瓦以内;最后,相比HJT,TOPCon对整个技术和维护团队的要求相对容易实现。
P型地位难撼动
PV Infolink分析的数据显示,根据当前良率、成本、售价上的表现,P型PERC电池仍是主流产品,N型尚在推广、酝酿的阶段,产品市占率缓步增长。
2021年,全球P型PERC组件出货量为180吉瓦。2021年全球电池片产量接近200吉瓦,PERC电池片以190吉瓦的产量,占据90%以上的市场份额。其中N型电池片产能仅不到5吉瓦。
庞大的PERC产能与新增的TOPCon将直接正面竞争有限的光伏安装量,N型电池技术未来的发展速度完全取决于对比PERC的成本与效率的差异。
据了解,P型PERC电池量产转换效率已经突破23%。有关PERC电池已经迫近效率天花板的说法,并非客观。
贾锐表示:“P型PERC电池的技术,还远远没有达到天花板。目前国际上PERC电池的实验室效率小面积为25%,大面积PERC电池的效率为24%。但现在PERC电池大规模量产效率在22.8%~23.2%之间,可以看到和实验室的效率,还有很大差距。这说明PERC电池转换效率还有很大的增长空间,只不过这种效率增长越来越难、越来越慢。”
去年,P型TOPCon电池转换效率创造25.19%的新纪录,是目前商业化尺寸P型电池世界最高效率。
依据现有庞大的P型电池存量产能,P型TOPCon有望成为一匹黑马在电池市场占据重要席位。贾锐认为P型TOPCon具有更好的性价比,是未来发展的重要电池之一。但这种电池,由于一些自身的特点,如衬底少子寿命低、钝化接触结构难以形成等特点,决定其还需要开发一段时间。
HJT降本在即
在PERC与TOPCon之外,HJT(异质结)的表现也在一众关注度中不断向前迈进。
HJT电池技术因其较高的转化效率,吸引了众多的设备、材料和生产厂家介入。但光伏的三要素缺一不可:效率、成本和稳定性。贾锐表示:“目前HJT的难点在于成本过高(含设备投资成本和金属化成本)。而这些成本的降低,并非一朝一夕能够完成,也不是单靠产能规模放大就能够解决。所以在新一轮技术迭代中备受关注,但欠缺产业竞争力,还需要攻关较长一段时间。”
面对这一问题,较早布局HJT的光伏企业晋能清洁能源科技股份公司(以下简称“晋能科技”)建立近期目标,转换效率突破25%;成本小于PERC的105%;设备投资每吉瓦低于3亿元。晋能科技有望在2022年将HJT电池效率提升至25%~25.5%。在成本控制上,晋能科技通过薄硅片、浆料材料替代等手段减少成本。
贾锐表示:“在HJT设备的国产化方面,绝大部分设备已经实现国产化。但是HJT设备中的一些重要的核心部件,比如射频电源、泵组、阀门等,国内还没有可靠稳定的供应商,因此设备成本要迅速下降还需要时间。这方面应当是限制HJT市占率的重要因素。”
原标题:光伏企业加速N型电池布局