电池片江湖路线之争白热化 TOPCon未来五年内仍是主流?行业动态

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关于TOPCon电池与BC电池的路线之争,逐渐呈现白热化趋势。在日前举办的浦江夜话论坛中,相关上市公司的业务负责人、科研院所、投资分析机构、电力设计院等近二十位专业人士。尽管分析和讨论的角度各有侧重,但无一不在指向一个观点:N型TOPCon在当前或者在未来可见的三到五年里,是毫无疑问的主流路线。

这与光伏另一龙头隆基绿能(601012.SH)提出BC电池将成主流的预测,截然不同。业内人士认为,技术之争归根结底是市场之争。此前,TOPCon的“竞品”主要是异质结,但在隆基绿能高调宣布聚焦BC技术路线后,高效电池之争的变数无疑更多。

但可以肯定的是,在以降低度电成本为不变追求的光伏产业,以晶科能源(688223.SH)为代表的TOPCon阵营企业,还需要做出更高的效率、更极致的性价比产品,“捍卫”其主流地位。

在后PERC时代,围绕电池新技术的讨论此起彼伏,路线之争不绝于耳。尽管面对技术不确定性风险,但N型产业化替代的速度依然超出所有人预期。2022年被称为N型“元年”,在最初的预测中,PERC电池直到2030年都将占有10%以上的市场份额。但在以TOPCon为主的大幅扩产下,PERC电池产业生命周期被大幅缩短。

PV InfoLink分析师赵祥在论坛中表示,截至2023年8月底,行业已宣称的TOPCon扩产计划超过1700GW。在2022年底,根据当时的扩产规划,预期今年的TOPCon整体产能落在300GW附近。

但实际情况是,目前已经有接近750GW项目完成设备招投标。赵祥认为,这部分项目基本可以确定会最终落地,年底前能投产的项目大概率超过600GW。

在市占率方面,今年上半年已有部分产能落地,在经过3个月的调试爬坡后,上半年TOPCon组件出货达到了约29GW,全年预估有希望达到110GW的体量,对应的市占率在应该在25%附近,到2024年预计超过60%。

在多种技术并进的迭代窗口期,针对如何选择的问题,中国科学院微电子研究所新能源&光电子实验室主任贾锐认为,主要遵循三个逻辑:第一,取决哪种技术的效率越来越高;第二,哪种光伏技术的成本越来越低;第三,这项技术的可靠性越来越好。三者缺一不可,否则发展一定会受限。

贾锐认为,TOPCon未来提升的空间还是比较大,包括双面TOPCon技术、提升氧化薄膜技术以及TOPCon和BC类技术融合,都是继续提升的空间。

在访谈中,晶科能源CTO金浩也谈到了对BC电池的看法。他认为,BC电池工艺步骤非常复杂,比如在银浆的降耗、硅片的薄片化方面,都导致该技术降本非常困难。包括从晶科自有的BC量产的中试线看,我们判断未来两三年和TOPCon的成本差异在0.1元/W以上的差异。

其次,由于BC电池的单面结构特点,决定其使用场景受到一定限制。据金浩介绍,在单面产品的比较上,TOPCon的转化效率和BC的转化效率,它的差别在0.2%—0.3%左右,区别不大。

两者差距体现在双面上。据金浩介绍,BC电池背面的遮挡过多,超过50%以上的双面率比较难以达成。如果测算双面的综合发电收益来看,即便在单面(正面)情况下,大概多5W左右,背面发电效果远远低于双面TOPCon产品。因此,从性价比方面考虑,BC在2~3年甚至在更长的时间内在地面电站的场景下很难有相应的生命力。

从规模方面,晶科能源已投产N型TOPCon电池产能约55GW,且大规模量产效率已达25.5%,在行业居于领先地位。同时,公司拟在山西综改区规划建设年产56GW垂直一体化大基地项目,预计单基地就将占到全球20%的N型产能。

面对诸如异质结、BC电池等多种潜力替代产品的“围剿”,晶科要稳住TOPCon市场主体的地位,首先需要提供一份清晰的提效路径。

据金浩介绍,晶科TOPCon电池今年量产效率目标达到25.8%,在SE平台上进一步优化后,2024年目标达到26.5%,并在2025年之后,通过设备提升和材料优化,逐渐达到27%以上的转换效率。该优势足够压制其他技术路线,成为市场主体。目前,公司建成中试线%。

N型技术迭代加快也是行业共识。苏州大学功能纳米与软物质材料研究院孙宝全教授认为,TOPCon技术从学术面看有很多优点,比如少子寿命更长、弱光下的响应性更好、温度系数小,这些特点可能吸引更多科学家、企业包括投资者的关注,这些特点造就了产业化进程。通过企业界、科学家、投资界一起的努力,肯定会加速TOPCon一些新技术的应用。

需要注意的是,27%的转换效率一般也被认为是晶硅电池的量产的临界点,要实现更高的效率,可能在设备和材料等成本方面投入过高,进而导致量产的性价比降低。要实现继续提高转换效率,晶硅-钙钛矿叠层被看好是下一代技术发展方向。

中国科学院宁波材料所研究员葛子义认为,目前钙钛矿跟晶硅的叠层效率已经比较高了,今年已经达到了33.7%。晶科和中科院宁波材料所等业内都在推动TOPCon跟钙钛矿的叠层发展。

葛子义认为,未来TOPCon可能是主流技术路线,更需要开发TOPCon跟钙钛矿的叠层技术,在可以利用现有的设备,不需要做太大的改变的前提下,能够进一步降低组件的成本。

金浩补充表示,目前晶科研发的TOPCon跟钙钛矿的叠层,经过第三方的认证,已经接近32%的效率。公司团队有信心在今年年底左右能够接近33%的效率。虽然没有比达到34%、35%更高,但是它向上的空间是巨大的。

据葛子义介绍,TOPCon要与钙钛矿实现叠层,还有很多项技术问题要解决,包括优化钝化接触,TOPCon电池在叠层里面对电压的贡献还不够,还要继续进一步提升;同时也要提升钙钛矿的稳定性,实现大面积的均匀性等。

葛子义进一步表示,如果要真正实现工业化大规模量产,还有很多要求的,例如确保大型组件的良品率,并在中试线上面通过验证并达到一定的要求。这可能还需要三四年左右的时间。

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