界面新闻记者|马悦然
光伏平价时代,技术创新进步仍是发展主旋律,今年以来,下一代光伏技术TOPCon、BC为主导的两大阵营对垒升级。
8月16日,由中国光伏行业协会主办的“2024 TOPCon太阳能电池技术发展趋势研讨会”在上海举办,天合光能(688599.SH)、晶科能源(688223.SH)、晶澳科技(002459.SZ)、通威股份(600438.SH)、一道新能几大光伏企业CTO鲜少齐聚,但其中少了押注BC技术的隆基绿能。
从当前市场占额来看,TOPCon占据绝对优势。《中国光伏产业发展路线图》数据显示,N型TOPCon电池的市场占比将从2023年的23%,快速提升至2024年的60%。到2030年将接近50%。从目前企业发布的产能规划来看,TOPCon电池也是扩产的重点技术。
目前在业内看好并持续推动BC技术量产的企业主要有隆基绿能、爱旭股份(600732.SH)。虽然近两年来也有不少企业推出了BC电池和组件,但是除上述两家企业外,暂没有企业主要押注该技术且大幅扩产。作为N型技术之一的异质结技术,此前业内讨论也颇多,但碍于其成本问题,以及没有龙头重点押注,目前声量相对较小。
在上述研讨会上,几家龙头企业和参会学者普遍认为,未来五年内TOPCon技术将保持主流地位。
长三角太阳能光伏技术创新中心主任沈辉介绍称,TOPCon技术在2013年由Fraunhofer ISE提出,该设计由超薄膜隧道氧化层和掺磷多晶硅层组成。中国光伏企业实现了TOPCon技术的产业化,设备配套、材料、工艺、稳定性、可靠性等关键难关由中国光伏企业逐个突破。
PERC电池是此前光伏电池技术的绝对主流选择,随着N型时代的来临,PERC占比越来越小,近年来不少企业选择将老产能技改升级为TOPCon。
天合光能副总裁陈奕峰给出的数据显示,相较于PERC电池,TOPCon效率绝对值能高出1.5个百分点以上,功率超出30 W,这将为客户带来BOS成本下降。其他优势还包括双面率高,低温度系数高、低衰减价值等。计算后,该技术客户价值达到了0.1元/W,甚至在部分地区达到了0.2-0.3元。
“TOPCon技术之所以能够成为光伏行业的绝对主流,有两方面底层优势。”在CTO对话环节,晶澳科技首席技术官欧阳子认为,一方面,从理论上讲,电池设计需要考虑的关键因素是光吸收、钝化、多子传输之间的平衡,就目前已知的领域,接触钝化加poly技术的体系是最优的量产方案,TOPCon这条技术路线足够优秀。
poly技术是指在光伏电池背面加保护层,用于保护电池的内部结构免受外部环境的影响。
另一方面,光伏量产技术的开发是“工艺+设备+材料”三位一体的结合,从PERC到TOPCon,制造工艺和设备总体改动不超过30%,却可以大幅提升转换效率,性价比高。当攻克了硼扩和poly沉积等关键技术后,TOPCon的快速发展是顺理成章的事情,成为头部企业的首选。
陈奕峰认为,TOPCon技术未来的首要发展方向是双面,使其从单面钝化接触做成双面钝化接触,同时提高金属化技术。后续还要注重光学方面的增益,减少光学损失。此外,他提出,目前的光伏诱因还较高,未来还要发展贱金属技术。
“五年之后,TOPCon可以跟钙钛矿叠层形成效率超过30%的叠层电池,进一步巩固它的产能及产品领先性。”陈奕峰称。
晶科能源是业内最早从事TOPCon技术研究并量产的企业,该公司CTO金浩在高管对话中表示,TOPCon理论上可以达到29%的效率极限,其所选用的技术设备以及装备与PERC比较相似,且在国内是相对比较完善的供应链。
金浩认为,基于理论和实际两方面的基础,TOPCon在过去两到三年快速占领市场。实验室已经看到TOPCon接近27%的效率,预计两年左右,这一效率的电池能够实现量产,最终TOPCon效率能够接近28%,即理论上较高的量产水平。
欧阳子也表示,未来每年该技术0.3%效率的提升,是完全没有问题的。
“TOPCon是一个产业生态非常好的技术,一群人一道走,就能走得很稳当。”一道新能CTO宋登元提出,目前处于中国光伏技术发展最好的时期。所有技术都在进步,但TOPCon一定是进步最快的且会成为主流,中国光伏基本技术共享,这是一个正反馈的过程,业内愿意在材料、设备和工艺上进行研发。
在会议上,各家龙头对TOPCon以及BC技术进行了对比。
欧阳子认为,在双面率没有太多要求的情况下,BC一定有它自己的用武之地。相较于BC,TOPCon更适合作为叠层电池的底电池。在更远的未来,“TOPCon+钙钛矿”叠层电池有可能引领行业进入量产“30%+效率”时代,其生命力或远超五年。
天合光能战略产品与市场负责人张映斌给出的实测数据显示,TOPCon相对XBC单瓦综合发电量增益高达3.2%。未来五年内,全球双面组件市场占比70%。而TOPCon组件的高双面率及低辐照双重优势带来更高的综合价值,在全球70%以上的应用场景都更具有竞争优势。
业内普遍认为,BC结构电池更加美观,在分布式光伏上的优势更为突出,但由于其双面率低,在地面电站等应用场景上没有优势。BC技术理论上可以叠加各种电池技术,比如说PERC、TOPCon、异质结、叠层电池等。例如,异质结和IBC电池相结合的HBC电池(Heterojunction Back Contact, 异质结背接触电池)、TOPCon和IBC相结合而成的TBC电池等。
虽然BC目前市场份额较小,但势头猛烈。按照隆基绿能规划,到2025年年底,BC一代和二代合计产能将达到月70 GW;到2026年年底之前,除了海外个别工厂之外,国内工厂的所有产品都会迁移到 BC 技术。
隆基绿能董事长钟宝申曾表示,隆基去年9月明确提出将开始全面投资BC技术时,引发行业较多质疑和争论,例如成本较高、工艺步骤多、精度要求高、量产难度大等。但是在今年SNEC展会上,头部企业都开始推出BC概念产品,这表示BC技术大势已定。
8月15日,华能集团发布2024年光伏组件(第二批)框架协议采购招标公告,其中首次出现BC独立标段,这是BC组件打开地面电站市场的重要信号。
集邦咨询分析师陈天朗在研讨会上分析称,到2024年年底,N型电池产能约1078 GW,占比约76%,其中TOPCon电池产能约941 GW,占比约66.3%;2024年年底,异质结产能约76 GW,占比约5.4%,BC类产能约60 GW。
陈天朗预计,2024年N型电池片产出约573 GW,占比约80%,较去年提升52%,已成为绝对主流,下半年起TOPCon整体产出逐步宽松。在电池片价格超跌的背景下,异质结电池因行业价格超跌而渗透率受抑制,2024年产出约22 GW,占比约3.1%;BC类电池产出约24 GW,占比约3.3%,解决成本问题仍为核心。
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