光伏产业为何突然迎来“技术大爆炸”?

光伏产业为何突然迎来“技术大爆炸”?
2024年12月09日 12:10 市场资讯

“如果一项技术从效率、成本各方面来讲,没有任何缺陷,这个技术是不得不选择的,只是什么时候选择它。”

 撰文 | 叶均

 出品 | 光伏Time

前些年,在中文互联网上曾经兴起过一场有关“自1970年以来,人类科技是否已经陷入停滞”的大讨论。观点支持者细数交通、太空、材料、医药等领域,指称由于IT行业技术发展的成果过于耀眼,人类其他技术领域的停滞不前在普罗大众的进步错觉中受到忽视。

比较有意思的是,在当下主流的三大N型技术路线当中,除了近些年才出现的TOPCon电池以外,BC、HJT两条面向未来的技术路线的确发端于1975年前后,甚至相较BSF(铝背场电池)、PERC等基本成为行业历史的电池技术还要早出现十年,说是光伏行业“老古董”也并不为过。

不过,伴随N型电池似乎一夜之间对P型实现从产线到市场的快速取代,堪称爆发式的新旧技术交替下,惯以低价论英雄的光伏行业难得迎来各类技术路线争奇斗艳的火热局面。

尤其就产业化的实际落地来看,当前的BC、HJT、TOPCon乃至钙钛矿等各大阵营几乎每隔一段时间都会推出令人眼前一亮的技术概念,以惊人的速度不断刷新更高效率、更低成本、更强环境适应性、更长周期可靠性的光伏新纪录。

在HJT电池及组件阵营,这种进步表现在高迁移靶材、全开口网版、0BB、光转膜、薄片化等降本提效技术的产业实践;在BC技术路线,则既有全面积受光、全硅发电、全极钝化、全背接触、满屏等创新技术,亦有由爱旭主推的光子倍增、光子转换等颠覆性技术思路。

在行业发展的深谷期,光伏产业为何突然迎来“技术大爆炸”?

产业新格局

在持续长达一年之久的周期性下行以后,光伏行业唯价格论的竞争逻辑正在松动。

10月18日,在16家光伏企业就防止行业“内卷式”恶性竞争达成共识的四天后,中国光伏协会(CPIA)公开发文疾呼“低于成本投标中标涉嫌违法”,并经测算开出了0.68元/W的光伏组件成本底线,引得业内讨论之声一时不绝于耳。

即便0.68元/W的价格“红线”仍存在不小的争议,这一举动还是让今年已然缩水超过30%的TOPCon组件价格在0.65-0.7元/W的区间内勉强止跌,基本宣告本轮失速下滑的N型组件价格触底。

在产业链条的另一端,年内接连召开的数次“反内卷”闭门会议及相关政策意见的影响下,以央国企为主力的业主方态度也在发生明显的转变。

年初,第一财经就曾报道,在西北地区某大型光伏项目的竞争中,一家央企因其异常低廉的报价而被相关部门叫停。另有报道显示,一些开发商在最近的光伏组件招标规则中,已经将价格权重由过去的45%下调到35%。

这也意味着,损害光伏行业长期健康发展的无序低价竞争有望逐渐成为过去时。站在企业的角度来看,更强的技术实力、更低的BOS及度电成本、更优的全生命周期稳定性才是站稳行业优势地位的护城河。由是,对于行业终极技术的探讨也就再度被摆到了桌面上。

除去建立在价格之上的竞争基本盘,“抱团取暖”已经成为光伏产业新格局的一大标签:

以PERC产能自然转型而成的TOPCon路线,是N型电池时代最早以规模化优势登上主流的技术阵营,在堪称“一家独大”的市场背景下,行业生态及产业链成熟度毋庸置疑;

相对沉默的HJT阵营遭受TOPCon、BC电池的前后夹击,亦有东方日升、华晟新能源等核心企业联合发起“740W+俱乐部”,在技术共识之下结成相对松散的攻守同盟;

至于BC技术路线,则由于爱旭、隆基两大龙头的率先突围,几乎成为目前发展势头最为迅猛、路线选择最为坚决且未来想象空间最为广阔的技术阵营。

12月3日,爱旭股份董事长陈刚、隆基绿能董事长钟宝申首次同台,进行了一场主题为“向新而行,BC共生”的领袖对话。一方面,两家企业的直接对话让BC龙头联袂向新之意表现得相当明确;另一方面,二者在此次会上的坚定发言,让BC作为晶硅“终极技术”的未来前景更加确凿。

一如爱旭股份董事长陈刚前阵在珠海BC国际峰会的演讲中所言:“今天我们得出一个答案:BC是实现晶硅电池极限效率的必选技术。三年后或三年内,或许没有哪个主流公司会说:我不用BC技术。” 

新的产业格局下,BC为什么能够成为本轮光伏技术大比武的焦点所在?

市场在呼唤

光伏产业新格局造就了N型电池几大路线的技术激荡,市场需要什么样的新技术则是每一家厂商都必须正视的关键问题。这一问题其实也并不难回答,“能力足够强、问题足够少”的通俗概括便足以说明市场的核心诉求。

从1839年贝克勒尔发现光生伏特效应,到1905年爱因斯坦揭开光电效应的神秘面纱,再到1954年贝尔实验室制造出世界上第一块单晶硅光伏电池,直至今时光伏行业大步迈入N型电池时代,光伏的第一性原理始终是行业发展的核心要义,也即“得转换效率者得天下”。

无可争议的是,理论效率极限高达29.56%的BC技术路线,无疑是单结晶硅电池领域真正意义上的行业“天花板”。仅转换效率这一项根本优势,就足够赋予其以充足的市场想象空间。

由于BC结构正面无栅线遮挡,能够最大限度提高入射光利用率,减少光学损失,从而获得更多有效发电面积。在被提出至今近50年的时间里,其在转换效率上始终保持绝对优势。

落实到具体的产品层面,BC组件的实际表现也相当“遥遥领先”。

根据TaiyangNews最新发布的商业组件量产效率排行榜,爱旭的ABC组件已经连续21个月登顶该榜单第一名。目前更以24.6%的组件量产效率与其他路线产品拉开1%以上的断层式差距。

公司今年发布的满屏ABC组件,平均交付效率已经摸到了25%大关。一到两年之内,其ABC组件效率还计划做到26%以上。

陈刚表示,从硅片端、电池端和组件端,BC有几项优势是其他非BC技术没法代替的,这也使其效率提升具备了更大的实践空间:

硅片端,极低掺杂浓度的硅片能为BC与非BC技术天然拉开0.6-1.5%的极限效率差距;电池端,BC全面受光,双面钝化技术、电极技术的开发潜力也才刚刚开始被挖掘;组件端,满屏BC组件可使电池占整个组件面积的百分比提升5-8%,这是非BC电池技术所难以比拟的。

更高的转换效率,带来的是实打实的经济收益。

在爱旭与Tibra Pacific签约的波黑最大地面电站项目中,业主方就曾在一期项目中发现同等面积的ABC较之TOPCon组件能够使发电量提升12%;而在公司与华能合作的海上漂浮式实证电站,ABC组件则以抗隐裂在内的诸多优异性能,较TOPCon组件单瓦发电量多7%左右。

“从第一个月开始,BC的发电量就会高于其他技术,差距最高可达10%。如果延长到10年、20年维度,带来的差距是非常大的。”

而在降本方面,BC路线也在不断取得新进展。

陈刚表示,目前在组件端,BC的材料成本能够和TOPCon做到基本一致,这就意味着组件端单瓦成本已经较后者更低;而在硅片环节,由于BC所采用的硅片除了常规的低氧高阻之外,在留埚率、硅棒返切方面已经比TOPCon更有优势。这意味着,BC已经在组件端、硅片端具备成本优势,未来在电池端也有望努力做到持平或反超。

目前,爱旭已在珠海、义乌、济南等地拥有首期35GW产能,中远期规划100GW左右产能以满足客户需要。就实际销量来看,爱旭上半年实现ABC组件销售量1.62GW,达到了2023年全年的3倍有余。

除成本及经济效益以外,BC组件突出的安全性能也值得一谈。防热斑、高温抑制使得BC组件引起火灾的风险接近于0,其可靠性则在轻质组件、单玻组件和双玻组件上都可以满足建筑结构安全的长期需求,能够更好保障业主投资财产的安全。

值得一提的是,BC之后的下一代技术有光子转换、叠层两个主要方向。而爱旭目前已经在推进光子倍增技术的研究,探讨“能不能把一个光子变成两个光子并用晶硅材料吸收,或者能不能把晶硅技术错过的30%~40%红外光转换成晶硅可吸收的光子”等技术方向。

“从硅片到电池结构到组件的独特属性,决定了BC技术是探索新一代电池技术的必选路径。在BC基础之上叠加多重创新技术,我们有希望向着50%以上的光电转换效率前进。

遥想今年8月份,一众TOPCon企业还曾被爆出在技术研讨会上集体炮轰BC路线,甚至被网友戏称为“围攻光明顶”。如今却也已经开始“口嫌体正直”地积极计划上马BC产能,并纷纷面向BC技术研发人员发起招聘。

正如爱旭股份董事长陈刚所言:趋势不以人的意志为转移。如果一项技术从效率、成本各方面来讲,没有任何缺陷,这个技术是不得不选择的,只是什么时候选择它。

(转自:光伏Time)

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