經(jīng)濟觀察報 記者 鄭晨燁 “現(xiàn)在在國內(nèi)做戶用電站,可以說已經(jīng)毫無經(jīng)濟性可言了。”在近期舉辦的一次行業(yè)論壇上,袁知明的發(fā)言引發(fā)了諸多同行的議論。
袁知明是深圳一家光伏逆變器廠商的產(chǎn)品經(jīng)理。在他看來,眼下國內(nèi)光伏市場的高歌猛進,更多地要歸于政策支持和地方補貼,而光伏產(chǎn)業(yè)想要實現(xiàn)長期良性發(fā)展,經(jīng)濟性才是核心驅(qū)動力。“從去年開始,持續(xù)上漲的硅料價格,以及光伏補貼退坡,都給光伏項目的收益率帶來的很大影響,國內(nèi)的組件價格現(xiàn)在平均在2元/w左右,部分地方的電站項目也都因此停工。”他認為,降本提效將成為光伏產(chǎn)業(yè)下一階段的發(fā)展重點。
光伏產(chǎn)業(yè)的降本提效,則與光伏電池技術(shù)的革新密不可分。
降本增效關(guān)鍵點
對于不斷強調(diào)“降本”的光伏產(chǎn)業(yè)來說,當前光伏發(fā)電的成本到底如何呢?
在8月25日舉行的第五屆中國國際光伏產(chǎn)業(yè)高峰論壇上,通威集團董事局主席劉漢元在演講中表示,“我國光伏發(fā)電成本已經(jīng)降到0.3元/KWh以下,預(yù)計‘十四五’‘十五五’期間降到0.25元/KWh以下,低于絕大部分煤電。”
另外,根據(jù)中國光伏行業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2021年全投資模型下地面光伏電站在1800小時、1500小時、1200小時、1000小時等效利用小時數(shù)的平準發(fā)電成本分別為0.21、0.25、0.31、0.37元/度,與全國脫硫燃煤電價平均值0.3624元/度相當。
由此看來,當前光伏發(fā)電的成本已可謂是相當“平價”,在表面上,似乎看不到促使產(chǎn)業(yè)內(nèi)廠商深耕“降本”的動機。
但在國內(nèi)光伏行業(yè)觀察人士張鵬眼中,用“降本”描述當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向并不全面,比“降本”更重要的是“增效”。
他認為,“對于光伏電站來說,不管集中式還是分布式,都需要占有一定面積。如何能在同樣的面積下,用更少的錢完成建設(shè),還能要發(fā)出更多的電?這是當前行業(yè)聚焦的主要問題。”
信達證券近期發(fā)布的一份研報則顯示,目前光伏電站的建設(shè)成本由非技術(shù)成本、關(guān)鍵設(shè)備成本、建安費用和組件成本構(gòu)成,其中組件成本占46%左右,非技術(shù)成本約14%,關(guān)鍵設(shè)備成本和建安費用合計占40%。其同時稱,“電池片是決定組件效率和成本的核心器件,對于光伏發(fā)電成本的下降具有關(guān)鍵性的作用。”
張鵬告訴記者,光伏電池按照襯底材料的不同大體上可分為P型電池和N型電池,其中,P型電池憑借較高的性價比與成熟的工藝占據(jù)了市場中的主流位置,而工藝更復(fù)雜的N型電池則是產(chǎn)業(yè)內(nèi)各家廠商的探索方向。
記者了解到,P型電池與N型電池在發(fā)電原理上并無差異,二者的主要區(qū)別在于硅片上擴散摻雜的元素不同。例如P型電池,即通過在P型硅片上擴散摻雜磷元素所形成。而依照后續(xù)不同的生產(chǎn)技術(shù)工藝,P型電池還進一步可分為BSF電池、PERC電池以及PERC+電池,而N型電池則分為HJT電池、TOPCon電池及IBC電池。
例如,當下市場主流的PERC電池,即是在傳統(tǒng)BSF電池的基礎(chǔ)上,通過鈍化膜來鈍化電池背面,從而增強光線在硅基的內(nèi)背反射,提升了電池效率。
根據(jù)中國光伏協(xié)會的數(shù)據(jù),2021年我國電池片產(chǎn)量為198GW,同比增長46.9%,2012至2021年復(fù)合增速為28.3%。2021年我國電池片產(chǎn)能為350GW,同比增長59.09%。但從技術(shù)路線上看,2020年新建產(chǎn)能中PERC電池片占86.4%,其他技術(shù)路線電池片產(chǎn)能擴充則較為緩慢。
“其實,P型電池上一輪革新還沒過去多久,性價比高、工藝也成熟,現(xiàn)在下游需求比較大,所以,電池片和組件廠商會優(yōu)先用成熟技術(shù)來保障產(chǎn)能。”張鵬說。
據(jù)其介紹,自2017年以來,用了更先進工藝的PERCP型電池逐步取代BSFP型電池成為市場中的主流產(chǎn)品,在2017年以前,BSF電池的市占率還在60%左右,僅僅四年之后,2021年P(guān)ERC電池在市場占比就已接近90%,而BSF電池已經(jīng)難覓蹤影。“快速的技術(shù)迭代一直是光伏行業(yè)的顯著特征。”張鵬說。
N型電池的兩條路線
為何在PERC剛剛成熟的當下,國內(nèi)光伏電池廠商又轉(zhuǎn)而攻關(guān)工藝更為復(fù)雜的N型電池呢?“P型電池已經(jīng)逼近了其轉(zhuǎn)化效率的極限,就好像無論再怎么改進自行車的工藝,也不可能跑得過汽車。”張鵬稱,目前國內(nèi)PERCP型單晶電池平均轉(zhuǎn)化效率為23%,而P型電池的理論轉(zhuǎn)化效率極限則為24.5%。
因此,在P型電池潛力見頂?shù)谋尘跋拢琋型電池就成為下一代光伏電池的發(fā)展方向。
據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計,在2022年上半年新擴產(chǎn)的光伏電池片項目中,N型電池總?cè)萘空急冗_30%,已公布的國內(nèi)N型組件招標需求已超過4GW,較2021年全年增長4倍。
經(jīng)濟觀察報記者注意到,時下幾乎所有光伏電池及組件板塊的上市公司均已官宣了自身N型電池的研發(fā)及生產(chǎn)規(guī)劃。
從公開披露信息來看,當前N型電池的主要技術(shù)路線有兩條,分別為TOPCon與HJT,但其中,TOPCon電池的落地進度明顯較快,是當前頭部廠商選用的主流路線。
“TOPCon電池和PERC的產(chǎn)線是兼容的,這大大降低了廠商的設(shè)備投資成本。”張鵬表示。
從公開披露的信息來看,當前TOPCon電池已能實現(xiàn)量產(chǎn)且產(chǎn)能擴充速度還在不斷加快。
其中,作為TOPCon領(lǐng)域的領(lǐng)跑企業(yè),晶科能源在2022年中報中表示,公司年初投產(chǎn)的16GW大尺寸TOPCon電池產(chǎn)能已于二季度滿產(chǎn),關(guān)鍵指標均符合預(yù)期。并且,后續(xù)尖山二期11GW和合肥二期8GWTOPCon電池產(chǎn)能已在建設(shè)當中。
晶科能源高管人士在中報業(yè)績交流會中亦指出,該公司N型電池實現(xiàn)了25.7%的實驗室轉(zhuǎn)換效率,一期16GW的TOPCon量產(chǎn)平均效率超過24.8%,良率已與PERC電池產(chǎn)線持平。
此外,中來股份也在中報中披露,該公司已完成了泰州“年產(chǎn)1.5GWN型單晶雙面TOPCon太陽能電池項目”的產(chǎn)能爬坡,另外,其于今年6月底還完成了“年產(chǎn)16GW高效單晶電池智能工廠項目”一期首批4GW的首片182/210高效電池下線,一期后續(xù)4GW和二期的8GW也正在逐步規(guī)劃建設(shè)中。
民生證券鄧永康團隊則分析指出,若企業(yè)選擇升級PERC產(chǎn)線,只需增加0.5-1億元/GW的投資額,邊際投資成本優(yōu)于其他N型技術(shù)路線。
“在面臨大規(guī)模PERC產(chǎn)線設(shè)備資產(chǎn)折舊計提壓力下,改造為TOPCon有利于降低沉沒風(fēng)險。”該團隊表示。
根據(jù)專業(yè)調(diào)研機構(gòu)PVInfolink的預(yù)測,到今年年底,中國的TOPCon產(chǎn)能就有望超40GW,預(yù)計到2023年底將上升至約80GW。
爭議HJT電池
而相比起受到眾多一線廠家追捧的TOPCon,HJT路線的情況則顯得冷清許多。
在通威股份不久前召開的業(yè)績說明會上,該公司董事長謝毅明確表示,“HJT電池暫不具備明顯優(yōu)勢”。
“要生產(chǎn)HJT就需要建立一套全新的產(chǎn)線,而且生產(chǎn)成本也比PERC高不少,相比起TOPCon在成本層面有不少劣勢。”張鵬說。
根據(jù)華晟新能源董事長徐曉華日前的預(yù)測,到2022年底HJT產(chǎn)能規(guī)模將達到20-30GW。HJT的產(chǎn)能規(guī)劃與TOPCon當前已投產(chǎn)產(chǎn)能僅相差無幾。
通威股份在業(yè)績說明會中稱,公司長期看好HJT電池技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?,并持續(xù)圍繞HJT電池的降本增效進行系列攻關(guān),但公司亦認為,當前HJT電池的性價比優(yōu)勢對比PERC、TOPCon技術(shù)而言暫不具備明顯優(yōu)勢,仍需要進一步研發(fā)攻關(guān)。
天合光能管理層也在8月25日召開的機構(gòu)交流會議中指出,經(jīng)綜合比較后,認為TOPCon是當期最優(yōu)的技術(shù)選項,但公司也對HJT、IBC等技術(shù)路線進行了充分儲備。
不過,眼下也有部分一線廠商旗幟鮮明地看好HJT技術(shù)。東方日升市場部相關(guān)工作人員就向記者表示,公司同時儲備HJT和TOPCon技術(shù),但作為HJT領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè),未來HJT路線是東方日升最主要的路線之一。
“今年5月10日,公司210HJT電池量產(chǎn)首片成功下線,電池效率突破25.5%,組件效率高達22.53%。在年初,公司還與寧波南部濱海經(jīng)開區(qū)管委會簽署《東方日升年產(chǎn)15GWN型超低碳高效異質(zhì)結(jié)電池片與15GW高效太陽能組件項目投資合作協(xié)議》,項目分兩期建設(shè),一期建設(shè)5GW電池+10GW組件。”該工作人員進一步介紹稱。
安信證券機械首席郭倩倩則認為,HJT電池技術(shù)具有未來在眾多電池片技術(shù)中脫穎而出的“殺手锏”。她在近期的研究報告中指出,HJT電池相較其他電池片技術(shù)路線具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率,且作為平臺級技術(shù),與下一代鈣鈦礦電池技術(shù)融合形成疊層電池更加順暢,或?qū)⑼黄凭w硅太陽電池范疇。
而在降本方面,她亦認為,HJT電池能更好地支持硅片薄片化的發(fā)展趨勢,未來有望大幅降低電池片第一大成本硅片成本,直擊電池片行業(yè)痛點。
記者了解到,與電池技術(shù)層面的革新不同,鈣鈦礦則是光伏電池材料領(lǐng)域的探索路線之一,采用鈣鈦礦晶體作為吸光層材料的電池,其實驗室最新光電轉(zhuǎn)換效率已達到25.2%,若將鈣鈦礦與多晶硅疊層后則能達到29.15%。
西部證券在去年底發(fā)布的一分研報中曾分析稱,HJT是目前最適合與鈣鈦礦疊層的電池,因為HJT晶體硅主要吸收太陽的紅外光,而鈣鈦礦可有效利用紫外和藍綠光,疊層后將拓寬太陽電池對太陽光譜的能量吸收范圍,大幅提高轉(zhuǎn)換效率。“HJT和鈣鈦礦疊層后轉(zhuǎn)換效率有望達到30%,這是TOPCon電池達不到的水平。”張鵬說。
同為深耕HJT領(lǐng)域的邁為股份,其公司證券事務(wù)部工作人員也向記者表示,在光伏企業(yè)進一步降本增效的內(nèi)在需求驅(qū)動下,HJT電池技術(shù)所具備的轉(zhuǎn)換效率高、低功衰、工藝步驟少及降本路線清晰等優(yōu)勢特征更好地契合了光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律。
不過,邁為股份在去年發(fā)布的定增項目說明書中也指出,HJT電池片技術(shù)的全面產(chǎn)業(yè)化仍有賴于進一步提高電池片轉(zhuǎn)換效率以及降低生產(chǎn)成本。“未來,HJT電池設(shè)備需要在保持穩(wěn)定量產(chǎn)的前提下,持續(xù)拉開與PERC電池設(shè)備之間的電池效率差異,同時在PECVD、PVD等制程設(shè)備方面持續(xù)實現(xiàn)國產(chǎn)化以降低投資成本。此外,在低溫銀漿耗用量、靶材耗用量、制絨添加劑以及硅料使用量等材料成本方面,亦需要不斷優(yōu)化來降低電池片單瓦成本,提升HJT技術(shù)路線的經(jīng)濟性以實現(xiàn)最終的全面產(chǎn)業(yè)化。”邁為股份稱。“現(xiàn)在光伏下游需求比較大,選用方便且成本較低的TOPCon路線顯然更符合廠商們的需求,但我個人認為,隨著技術(shù)成熟度的提升,HJT應(yīng)該會逐步取代TOPCon成為更主流的方向。”在談及對TOPCon與HJT路線的優(yōu)缺點時,張鵬向記者表示。
(應(yīng)受訪者要求,袁知明為化名)
原標題:光伏電池迭代爭議