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喊了很多年的“异质结元年”,为何还没来?
日期:2023-09-01   [复制链接]
责任编辑:sy_huamengqi 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
“HJT元年”早已在行业内喊了好几年。但深耕HJT领域多年的杨伯川遗憾地表示:“到今天HJT技术仍迟迟无法大规模量产。”

光伏发展史上,曾历经多次技术迭代带来的行业跃迁,重大的如晶体硅替代薄膜路线,单晶硅替代多晶硅。每一轮技术重大升级,都导致了旧产能退出历史舞台,手握新技术新产品的企业抓住机会,很容易就一跃成为行业翘楚。

如今,光伏行业正进入第三轮技术周期,N型技术大规模替代P型技术,所有玩家都站在了选择技术路线的十字路口上。

HJT被认为是代表未来趋势的N型三大技术路线之一,中文名为“异质结”,即非晶硅薄膜异质结电池。这项技术实际上出生很早,从1990年日本三洋公司开发出HJT太阳能电池算起,至今已有三十多年。

如今,HJT的技术信徒们,正在紧锣密鼓的进行大量探索,都想抓住这一轮技术迭代的机会,拿到通向未来的船票。然而,尴尬的是,理论效率优势明显的HJT技术至今仍难真正实现产业化,美好预期飘在眼前抓不住。

被寄予厚望的新武器

杨伯川是东方日升HJT事业部总经理。东方日升从2019年就开始布局HJT,直到今年4月,才下线了首批HJT电池片。

除东方日升之外,已建成HJT产能的企业屈指可数。华晟新能源是行业内HJT产能最高的公司,投产规模已达8.1GW;金刚光伏HJT产能有1.2GW;通威股份、晋能科技、爱康科技等,均不超过1GW。

显然,如此规模的量产尚不能称之为“产业化”。上述产能全部加起来,都没有一家龙头企业的PERC电池、TOPCon电池产能规模大。

光伏电池技术的迭代史,就是光电转换效率的迭代史。从理论效率上,HJT具备优势,因而被寄予厚望。

光伏电池市场,曾经是铝背场(BSF)电池的天下,但BSF的转换效率太低。自2017年开始,PERC电池便取代BSF成为市场主流。如今P型电池仍是市占率最高的光伏电池。但P型电池的理论转换效率极限只有24.5%,目前量产平均转换效率已达到23.2%,逼近理论极限,效率提升“天花板”近在眼前。

效率直接影响电站的投资收益,效率到极限的P型电池一定会被更高效的N型电池取代,已是当下的行业共识,N型技术可谓是肩负重任。

N型电池主要有三大技术路线:TOPCon(隧穿氧化钝化接触)、XBC(全背电极接触)、HJT(异质结)。相较之下TOPCon技术跑的最远,已陆续实现了量产,天合光能、TCL中环等龙头企业已在TOPCon产能上押下重注。

那么,HJT的功率优势如何呢?

杨伯川给出了一组实际中的产品数据进行对比:东方日升用统一版型的硅片生产的不同组件中,PERC组件功率为655W-660W,N型电池中的TOPCon为675W-685W,HJT为700W-710W。

在转换效率上,业界普遍认可HJT要高于TOPCon。2022年11月19日,隆基宣布其自主研发的HJT电池转换效率达到26.81%,创下新的世界纪录。而TOPCon电池,目前查的最高效率纪录,是晶科能源于2022年10月创下的26.1%。

从这两点来看,HJT确实有优势。

成本难题下企业面临分化

尽管理论上有一定优势,但从实际下线的产品来看,部分企业产出的HJT电池效率数据参差不一,都不尽如人意。

爱康科技日前公布的其湖州基地的量产HJT电池片平均转换效率为25.3%;这一数字低于正泰新能的TOPCon电池片,其量产平均效率达到25.6%。

另一家企业金辰股份宣称,其自主研发的“可再生能源实验室产业化HJT电池”的转换效率达到25.35%。但这一数据是“实验室中”的效率值,当投入量产时,效率值将有减损,实际会更低。

HJT实际产出效率优势不明显,更需要在降成本上下功夫。行业人士告诉华夏能源网说,各技术路线在光电转换效率上的差距有限,未来关键的比拼在于谁能把成本降到更低。

一位业内人士对华夏能源网表示,设备成本是HJT产业化最大的障碍,现阶段设备生产厂家较少,导致HJT的固定资产投资是TOPCon的2.5倍。

有来自能源咨询领域的专家在今年的宣城论坛上也提出,电池生产企业和设备制造企业应该“合力降成本”。“甚至只有(设备厂商)足够内卷,(HJT)成本才能降得更低。”

HJT厂商的降本难题涉及设备、硅片、银浆等多个产业链环节。杨伯川向华夏能源网介绍,“以东方日升为例,到今年年底满产状态下,全产业链的成本可以达到和TOPCon一样,甚至有望和PREC一样。”

权衡效率与成本的问题后,不同企业对技术路线的选择出现明显分化。

看好TOPCon性价比优势的企业先行一步,大举押上产能。目前,晶科能源、一道新能等光伏龙头已大量建设TOPCon产能。据统计,TOPCon电池目前合计在建和规划产能已超过1000GW。

TOPCon成为大多数企业首选的另一个重要原因,是可在原有PERC生产线的基础上进行改造,而HJT必须新建生产线。老玩家们向TOPCon制造转向,是成本可控的更为经济的选择。

即便如此,华晟新能源、东方日升等仍在坚持HJT路线,并对其前景充满乐观。杨伯川告诉华夏能源网:“企业要追求利润,毋庸置疑的是,未来最大的利润来源肯定是属于更高效率的技术。”

杨伯川认为,未来的市场将是叠层电池的天下。目前,HJT叠加钙钛矿后的转换效率,实验室最高纪录已达到33.7%,而TOPCon叠加钙钛矿后的实验室纪录还没有突破30%,高下立现。

实际上,大举投入扩建TOPCon产线的龙头企业,也大多另一手布局了HJT技术研发,以求应对未来的市场变化。毕竟,谁也不知道市场的风口会突然转向哪里,一条道走到黑很容易就走到死胡同。

产业化黎明何时到来?

据不完全统计,今年1~7月期间,各大光伏企业均有不同程度的扩产与募资动作,热钱正大量涌入下一代电池技术研发。

据SMM的调研,国内规划布局HJT电池生产线的公司有46家左右,项目基地达59个以上;国内HJT电池规划产能目前达到308GW以上,相较年初规划规模增长了163%。

但一位资本市场人士说:HJT技术吸引了不少跨界企业的投资,但他们未必足够了解押注这一技术的风险,“可能只是受舆论热度的影响,并且急于为企业寻找新的盈利赛道而已”。

江苏省光伏产业协会秘书长范国远则表示,资本的进入虽然对产业的降本增效有推动作用,但同时,也要特别注意资本过热导致重复的产能建设。

杨伯川预测,目前TOPCon电池已经建成大量产能,势必要进行生产。展望未来两年,PERC电池市占率将被压缩,TOPCon电池将成为主流,而HJT电池也将同步兴起,但其产能不太可能超过TOPCon。届时,市场将形成三足鼎立之势。

“今年下半年是HJT产业化的关键。”杨伯川表示,他和他所在的东方日升希望为行业做出一个示范,“先是生产的满产,然后是我们的财报上会显示出获利,我们开发的‘无应力串联技术’、超薄片、低银浆料等技术的成果都会显现出来,到时大家就会相信HJT技术路线的优越性。其他企业会进行模仿学习,HJT的产业化也就容易实现了。”

重点押注HJT的华晟新能源,其董事长徐晓华日前也表示,HJT正在经历从0到1的发展过程,“在实现大规模量产后,HJT将马上进入从1到100的复制过程。”

“每一种新技术在最开始推广时,都会伴随质疑。”杨伯川接着说,“我们现在需要时间来证明这条路的正确性。”

原标题:喊了很多年的“异质结元年”,为何还没来?
 
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来源:华夏能源网
 
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