界面新聞記者|馬悅然
光伏平價時代,技術創新進步仍是發展主旋律,今年以來,下一代光伏技術TOPCon、BC為主導的兩大陣營對壘升級。
8月16日,由中國光伏行業協會主辦的“2024 TOPCon太陽能電池技術發展趨勢研討會”在上海舉辦,天合光能(688599.SH)、晶科能源(688223.SH)、晶澳科技(002459.SZ)、通威股份(600438.SH)、一道新能幾大光伏企業CTO鮮少齊聚,但其中少了押注BC技術的隆基綠能。
從當前市場占額來看,TOPCon占據絕對優勢?!吨袊夥a業發展路線圖》數據顯示,N型TOPCon電池的市場占比將從2023年的23%,快速提升至2024年的60%。到2030年將接近50%。從目前企業發布的產能規劃來看,TOPCon電池也是擴產的重點技術。
目前在業內看好并持續推動BC技術量產的企業主要有隆基綠能、愛旭股份(600732.SH)。雖然近兩年來也有不少企業推出了BC電池和組件,但是除上述兩家企業外,暫沒有企業主要押注該技術且大幅擴產。作為N型技術之一的異質結技術,此前業內討論也頗多,但礙于其成本問題,以及沒有龍頭重點押注,目前聲量相對較小。
在上述研討會上,幾家龍頭企業和參會學者普遍認為,未來五年內TOPCon技術將保持主流地位。
長三角太陽能光伏技術創新中心主任沈輝介紹稱,TOPCon技術在2013年由Fraunhofer ISE提出,該設計由超薄膜隧道氧化層和摻磷多晶硅層組成。中國光伏企業實現了TOPCon技術的產業化,設備配套、材料、工藝、穩定性、可靠性等關鍵難關由中國光伏企業逐個突破。
PERC電池是此前光伏電池技術的絕對主流選擇,隨著N型時代的來臨,PERC占比越來越小,近年來不少企業選擇將老產能技改升級為TOPCon。
天合光能副總裁陳奕峰給出的數據顯示,相較于PERC電池,TOPCon效率絕對值能高出1.5個百分點以上,功率超出30 W,這將為客戶帶來BOS成本下降。其他優勢還包括雙面率高,低溫度系數高、低衰減價值等。計算后,該技術客戶價值達到了0.1元/W,甚至在部分地區達到了0.2-0.3元。
“TOPCon技術之所以能夠成為光伏行業的絕對主流,有兩方面底層優勢?!痹贑TO對話環節,晶澳科技首席技術官歐陽子認為,一方面,從理論上講,電池設計需要考慮的關鍵因素是光吸收、鈍化、多子傳輸之間的平衡,就目前已知的領域,接觸鈍化加poly技術的體系是最優的量產方案,TOPCon這條技術路線足夠優秀。
poly技術是指在光伏電池背面加保護層,用于保護電池的內部結構免受外部環境的影響。
另一方面,光伏量產技術的開發是“工藝+設備+材料”三位一體的結合,從PERC到TOPCon,制造工藝和設備總體改動不超過30%,卻可以大幅提升轉換效率,性價比高。當攻克了硼擴和poly沉積等關鍵技術后,TOPCon的快速發展是順理成章的事情,成為頭部企業的首選。
陳奕峰認為,TOPCon技術未來的首要發展方向是雙面,使其從單面鈍化接觸做成雙面鈍化接觸,同時提高金屬化技術。后續還要注重光學方面的增益,減少光學損失。此外,他提出,目前的光伏誘因還較高,未來還要發展賤金屬技術。
“五年之后,TOPCon可以跟鈣鈦礦疊層形成效率超過30%的疊層電池,進一步鞏固它的產能及產品領先性?!标愞确宸Q。
晶科能源是業內最早從事TOPCon技術研究并量產的企業,該公司CTO金浩在高管對話中表示,TOPCon理論上可以達到29%的效率極限,其所選用的技術設備以及裝備與PERC比較相似,且在國內是相對比較完善的供應鏈。
金浩認為,基于理論和實際兩方面的基礎,TOPCon在過去兩到三年快速占領市場。實驗室已經看到TOPCon接近27%的效率,預計兩年左右,這一效率的電池能夠實現量產,最終TOPCon效率能夠接近28%,即理論上較高的量產水平。
歐陽子也表示,未來每年該技術0.3%效率的提升,是完全沒有問題的。
“TOPCon是一個產業生態非常好的技術,一群人一道走,就能走得很穩當?!币坏佬履蹸TO宋登元提出,目前處于中國光伏技術發展最好的時期。所有技術都在進步,但TOPCon一定是進步最快的且會成為主流,中國光伏基本技術共享,這是一個正反饋的過程,業內愿意在材料、設備和工藝上進行研發。
在會議上,各家龍頭對TOPCon以及BC技術進行了對比。
歐陽子認為,在雙面率沒有太多要求的情況下,BC一定有它自己的用武之地。相較于BC,TOPCon更適合作為疊層電池的底電池。在更遠的未來,“TOPCon+鈣鈦礦”疊層電池有可能引領行業進入量產“30%+效率”時代,其生命力或遠超五年。
天合光能戰略產品與市場負責人張映斌給出的實測數據顯示,TOPCon相對XBC單瓦綜合發電量增益高達3.2%。未來五年內,全球雙面組件市場占比70%。而TOPCon組件的高雙面率及低輻照雙重優勢帶來更高的綜合價值,在全球70%以上的應用場景都更具有競爭優勢。
業內普遍認為,BC結構電池更加美觀,在分布式光伏上的優勢更為突出,但由于其雙面率低,在地面電站等應用場景上沒有優勢。BC技術理論上可以疊加各種電池技術,比如說PERC、TOPCon、異質結、疊層電池等。例如,異質結和IBC電池相結合的HBC電池(Heterojunction Back Contact, 異質結背接觸電池)、TOPCon和IBC相結合而成的TBC電池等。
雖然BC目前市場份額較小,但勢頭猛烈。按照隆基綠能規劃,到2025年年底,BC一代和二代合計產能將達到月70 GW;到2026年年底之前,除了海外個別工廠之外,國內工廠的所有產品都會遷移到 BC 技術。
隆基綠能董事長鐘寶申曾表示,隆基去年9月明確提出將開始全面投資BC技術時,引發行業較多質疑和爭論,例如成本較高、工藝步驟多、精度要求高、量產難度大等。但是在今年SNEC展會上,頭部企業都開始推出BC概念產品,這表示BC技術大勢已定。
8月15日,華能集團發布2024年光伏組件(第二批)框架協議采購招標公告,其中首次出現BC獨立標段,這是BC組件打開地面電站市場的重要信號。
集邦咨詢分析師陳天朗在研討會上分析稱,到2024年年底,N型電池產能約1078 GW,占比約76%,其中TOPCon電池產能約941 GW,占比約66.3%;2024年年底,異質結產能約76 GW,占比約5.4%,BC類產能約60 GW。
陳天朗預計,2024年N型電池片產出約573 GW,占比約80%,較去年提升52%,已成為絕對主流,下半年起TOPCon整體產出逐步寬松。在電池片價格超跌的背景下,異質結電池因行業價格超跌而滲透率受抑制,2024年產出約22 GW,占比約3.1%;BC類電池產出約24 GW,占比約3.3%,解決成本問題仍為核心。