最早由日本三洋公司于1990年開發(fā)的異質(zhì)結(jié)太陽能電池,前期設(shè)備以進(jìn)口為主,而異質(zhì)結(jié)在國內(nèi)早期屬于小眾市場,僅有寥寥幾家公司布局,包括漢能、晉能、鈞石和中智等企業(yè)。隨著技術(shù)的成熟和市場的發(fā)展,異質(zhì)結(jié)設(shè)備逐漸國產(chǎn)化,國內(nèi)中小光伏企業(yè)紛紛向異質(zhì)結(jié)領(lǐng)域進(jìn)軍,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前國內(nèi)的產(chǎn)能規(guī)劃已經(jīng)超過了50GW,有實質(zhì)性進(jìn)展的國內(nèi)外項目總計45GW。
為什么要布局異質(zhì)結(jié)?
光伏行業(yè)的“降本增效”,主要得益于光伏電池組件效率的提高、規(guī)模成本效應(yīng)、原材料成本的降低以及生產(chǎn)制造、管理方面的成本下降。產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展成熟之后,針對成本的降低轉(zhuǎn)向技術(shù)的改進(jìn),這也應(yīng)該是各大企業(yè)在光伏電池及組件上投入大量研發(fā),不斷提高光伏組件及電池效率、功率的一大原因之一。
PERC在近些年來的發(fā)展趨于成熟,這與行業(yè)巨頭擁有成熟的生產(chǎn)制造體系和大量的訂單客源有關(guān)。部分企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先位置也因為PERC的領(lǐng)先而得以暫時性的穩(wěn)固。然而新入者通過技術(shù)創(chuàng)新,也正在躍躍欲試中。
去年起,異質(zhì)結(jié)憑借穩(wěn)定性強(qiáng)、轉(zhuǎn)換率起步就接近24%、工藝也較為簡單等優(yōu)勢逐步成為各大公司的追逐新目標(biāo)。清晰的降本路線,相當(dāng)契合光伏產(chǎn)業(yè)近些年來的發(fā)展規(guī)律。而異質(zhì)結(jié)目前還處于產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)入期,最先強(qiáng)占市場的“玩家”,要么是原行業(yè)巨頭;要么是“黑馬”突出重圍,期待在不久后變?yōu)樾沦F。
搶占異質(zhì)結(jié)市場
今年年初,異質(zhì)結(jié)概念爆發(fā),包括山煤國際、東方日升、邁為股份等8家在內(nèi)的企業(yè)漲停,一時間市場上對光伏異質(zhì)結(jié)的議論大熱,業(yè)內(nèi)人士從異質(zhì)結(jié)技術(shù)的效率方面、設(shè)備環(huán)節(jié)、耗材方面、工藝方面等進(jìn)行全方位的分析,主流異質(zhì)結(jié)廠商量產(chǎn)效率普遍達(dá)到24%。當(dāng)設(shè)備國產(chǎn)化加速,成本隨之降低,材料方面的低溫銀漿也基本實現(xiàn)國產(chǎn)化之后,異質(zhì)結(jié)未來在工藝方面若還能大幅度改善,行業(yè)“香餑餑”的稱號或許就可以摘到。
根據(jù)公開數(shù)據(jù),目前國內(nèi)已有8家企業(yè)擁有異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能,鈞石和晉能的異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)效率已經(jīng)實現(xiàn)24%,國內(nèi)企業(yè)異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能合計達(dá)到1.2GW。并且,今年6月前后,國內(nèi)各大企業(yè)對異質(zhì)結(jié)的布局可謂是“浩浩蕩蕩”。
中利集團(tuán)于今年6月宣布將建設(shè)年產(chǎn)1GW的高效異質(zhì)結(jié)電池及組件生產(chǎn)項目,不僅如此,東方日升、天合光能、比太科技、鈞石能源、山煤國際、晉能等企業(yè)也相繼布局了GW級的異質(zhì)結(jié)相關(guān)項目。
雖然各大企業(yè)早早開始了布局異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線,但是從現(xiàn)有市場出發(fā),可以看到的是異質(zhì)結(jié)目前的發(fā)展仍然不夠快,PERC技術(shù)仍然是市場主流,原因出在哪里呢?
異質(zhì)結(jié)太陽能電池的鼻祖——日本三洋公司早已擁有了1GW的產(chǎn)線,量產(chǎn)效率達(dá)23%,這就意味著國外的技術(shù)及設(shè)備方面都有了較為完備的體系支撐。而中國的異質(zhì)結(jié)處于導(dǎo)入期后期,大量中間環(huán)節(jié)需要依賴國外產(chǎn)品,尤其是設(shè)備依賴,這也是國內(nèi)異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)成本居高難下的一大原因之一。
但是異質(zhì)結(jié)所具有的高潛力和高性能,決定了其在未來光伏技術(shù)發(fā)展的地位。生產(chǎn)成本不會一直是國內(nèi)發(fā)展異質(zhì)結(jié)電池的“攔路石”。據(jù)了解,目前異質(zhì)結(jié)電池實驗室最高效率已達(dá)26.7%,國內(nèi)企業(yè)中試量產(chǎn)效率已接近24%,并且異質(zhì)結(jié)的電池量產(chǎn)效率有望進(jìn)一步提升。
根據(jù)開源證券的分析,高效率、低衰減以及低溫細(xì)數(shù)構(gòu)成了異質(zhì)結(jié)電池的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢,據(jù)測算異質(zhì)結(jié)的轉(zhuǎn)換效率方面,目前試驗數(shù)據(jù)相對于PERC可以提升約1.5pct。
并且,異質(zhì)結(jié)幾乎不存在光致衰減問題,同時異質(zhì)結(jié)的溫度系數(shù)僅為常規(guī)單晶電池的一半(-0.25%)。光伏組件所具有的20~25年的使用壽命也讓異質(zhì)結(jié)的優(yōu)勢進(jìn)一步發(fā)揮,起步近24%的高轉(zhuǎn)換率能制造更大功率的組件,從而有效降低BOS成本,進(jìn)而分擔(dān)光伏電站的建設(shè)成本,降本路線清晰明了。要順著這一路線開發(fā),就得聚焦關(guān)于異質(zhì)結(jié)的生產(chǎn)工藝及相關(guān)設(shè)備。
就設(shè)備國產(chǎn)化上,由于PECVD是HJT電池生產(chǎn)過程中的核心設(shè)備,其價值量在整條生產(chǎn)線中的占比高達(dá)50%~60%。為了降低設(shè)備成本,國內(nèi)企業(yè)積極開發(fā)異質(zhì)結(jié)電池PECVD設(shè)備。并且,由于HJT電池產(chǎn)線需要用到的CVD(化學(xué)氣相沉積)設(shè)備和PVD設(shè)備,相關(guān)設(shè)備已在其他領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用,要拿來應(yīng)用到異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)上不會有太大的技術(shù)難度。
雖然設(shè)備的制造工藝復(fù)雜,過去一直被海外企業(yè)壟斷,但國內(nèi)近些年來已經(jīng)積極研發(fā),掌握了部分技術(shù),設(shè)備成本在逐漸走低。拋開海外對設(shè)備關(guān)鍵部件的壟斷,中國企業(yè)已經(jīng)有部分企業(yè)能夠提供異質(zhì)結(jié)PECVD設(shè)備,如精耀科技、理想能源、鈞石能源、捷造光電等企業(yè)。
開源證券也認(rèn)為,在異質(zhì)結(jié)的四大工藝環(huán)節(jié)方面,一是清洗制絨環(huán)節(jié),主流工藝為RCA法,需要用到制絨添加劑,目前主要靠進(jìn)口,但國內(nèi)已有研究突破;二是非晶硅沉積,利用化學(xué)氣相沉積法,設(shè)涉及PECVD和Cat-CVD,對設(shè)備有所要求;三是TCO膜制備,PVD所使用的的靶材生產(chǎn)企業(yè)較多,且基本不受專利限制,因此企業(yè)多采用PVD方式成膜;四是絲網(wǎng)印刷,HJT電池成本中占比較大的一部分為低溫銀漿,由于HJT電池銀漿耗量較大,成本也隨之提高,但通過多主柵和疊瓦等技術(shù)的結(jié)合,可以大幅度降低銀漿耗量從而降低成本,目前國內(nèi)已有眾多企業(yè)應(yīng)用多主柵和疊瓦技術(shù),并且已有企業(yè)在低溫銀漿研發(fā)方面取得了一定的進(jìn)展。
據(jù)開源證券分析,異質(zhì)結(jié)電池一旦能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化,那么單位GW設(shè)備投資成本有望下降40%,即從10億元左右下降至6億元左右甚至更低,同時異質(zhì)結(jié)相對優(yōu)于PERC的轉(zhuǎn)換效率和光衰減率也能夠享有一定的溢價。足夠高的利益驅(qū)動,異質(zhì)結(jié)電池有望迎來一波快速發(fā)展。
技術(shù)支持、政策利好,異質(zhì)結(jié)未來可期
企業(yè)對異質(zhì)結(jié)電池的相關(guān)開發(fā)開展的如火如荼,又有國家政策支持,異質(zhì)結(jié)的發(fā)展未來可期。
中科院電工研究所太陽電池研究室主任王文靜在公開演講中分析,今年異質(zhì)結(jié)電池應(yīng)該普遍可以達(dá)到24%的電池效率,達(dá)到25%的效率耗時也不過一兩年左右。
工信部今年5月底發(fā)布征求《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件(2020年本)》的意見,對光伏企業(yè)電池片、組件轉(zhuǎn)化效率提出明確要求,其中現(xiàn)有產(chǎn)能多晶、單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率不低于19%、22.5%;新建產(chǎn)能多晶、單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率不低于20%、23%?;仡櫋豆夥圃煨袠I(yè)規(guī)范條件(2018年本)》,意見中對晶硅電池的要求,主要以電池的生產(chǎn)規(guī)模為主,到了2020年則針對電池的性能做了明確的要求。
從政策層面來看,技術(shù)的改進(jìn)創(chuàng)新是光伏行業(yè)開啟新的發(fā)展歷程的必然方向。
從對新建單晶電池片項目要求效率不低于23%來看,效率難以突破23%的PERC產(chǎn)線必然面臨淘汰的局面,更高效率的產(chǎn)線也會被推上光伏“新時代”的舞臺。
綜合異質(zhì)結(jié)目前的各項優(yōu)勢,盡早搶占異質(zhì)結(jié)市場的必然是高瞻遠(yuǎn)睹的企業(yè)。
異質(zhì)結(jié)的時代到來了嗎?它正在來的路上!
原標(biāo)題:45GW光伏新賽道上,東方日升、天合光能及通威股份等已就位!