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在n型迭代浪潮中,TOPCon先行,今年已有密集项目落地,预计明年规模更为庞大,另一方面BC技术因其高效率、平台化等优势,闯入n型战局。
作为n型技术的另一条代表路线,异质结如何应对两者的夹击,企业又将如何坚定信心,推动异质结产能、效率、降本等方面实现新突破?
产能落地缓、市场需求起
与密集投产的TOPCon相比,异质结的进程相对缓慢了些。从企业阵营来看,尽管多家头部企业表示TOPCon、异质结均有储备,但当前有实质性进展的企业以华晟、东方日升、爱康科技、晋能、金刚光伏、国电投、国晟等十余家企业为主。
从项目投产进度来看,今年以来包括华晟、东方日升、明阳光伏、国电投、宝馨科技、泉为光伏、琏升光伏等异质结电池项目陆续投产。
其中,进程较快的华晟预计年底将实现20GW的量产规模。
根据公开信息统计,仅供参考
根据Infolink的预测,2023年全球异质结落地产能约50GW,占n型电池产能的10.8%,预计2024年全行业将有超80GW异质结项目扩产。
尽管从量产规模来看,异质结落后于TOPCon。但从行业竞争来看,TOPCon内卷更为激烈,且随着今年年底及明年产能加速落地,内卷或将进一步加剧,价格走跌是大概率事件。
从近期的央企集采中标情况来看,n型组件中标价格愈发逼近成本线,如国投平定100MW光伏组件设备集采项目,575Wp及以上的n型TOPCon双面双玻最低中标价格达到1.01元/瓦。
反观异质结产品,当前行业内整体可供产能相对较小,相应地企业间的内卷也不如TOPCon激烈。今年9月份,国家电投国家电力投资集团有限公司物资装备分公司、电能易购(北京)科技有限公司二〇二三年度电商化采购公布中标结果,900MW异质结产品中,企业中标价格在1.23-1.48元/W。
终端市场中,异质结需求渐起。据不完全统计,今年以来国家电投、中核汇能均启动了异质结标段集采,海外市场需求相对旺盛,东方日升、华晟新能源、爱康科技均获得GW级客户订单。尤其是欧洲、澳洲市场,对异质结组件更是颇为青睐,在地面电站、工商业分布式及户用场景上均有应用。
据了解,今年2月通威与Energy 3000签订了一份为期3年的合作框架协议,为其供应异质结组件。
2023年4月,欧洲知名EPC公司Inercom与华晟签署框架协议,到2025年底,将从华晟累计采购1.5GW以上的高效异质结组件。
6月,东方日升与澳大利亚光储集成商OSW公司签约,2023-2025年期间累计为其供货1GW异质结伏曦组件。
爱康科技11月7日,再次和欧洲客户签署了1GW的异质结光伏组件销售合同,累计签单规模2GW。
效率攀升快,附加价值大
与异质结产能不同的是,在效率提升方面,企业频有突破,已推动组件功率进入7.0时代。
11月,捷佳伟创宣布其G12-132型号异质结组件平均功率达到720.65W,转换效率23.2%。
11月10日,TUV南德测试,基于210-66版型标准尺寸,通威THC组件正面功率达到745.62W;同时,组件正面转换效率达到24.0%。
日前,经TÜV南德认证,华晟喜马拉雅G12-132版型异质结组件输出功率达到750.544W,转换效率24.16%。据了解,这是只用双面微晶异质结工艺加上20BB的结果,如再叠加上0BB和铜电镀,未来预期将会达到775W+。
除了高效率的优势外,更低的碳足迹同样是用户选择异质结产品的原因之一,在全球碳减排大趋势下,异质结市场空间更为广阔。据了解,在硅料单耗方面,HJT凭借更薄的硅片厚度以及更高的效率表现,相较PERC和TOPCon技术具有明显的优势。而在电力消耗方面,HJT与TOPCon相比也有明显的优势。据了解,华晟G10-144组件碳足迹已低至366g/W。
另一方面,从未来着眼,晶硅电池的理论极限效率是29.4%,而光伏发电的目标是将成本降到1美分/kWh,这需要光伏产品的转化效率提升至30%以上,此时就需要研发叠层技术。华晟认为,能够大规模、低成本生产的技术,异质结-钙钛矿叠层电池是最佳甚至是唯一选择。爱康科技同样表示,异质结因为双面对称结构,天然地适合做叠层。
据了解,华晟目前量产尺寸异质结-钙钛矿叠层电池研发平台,已实现M6尺寸大面积钙钛矿层的均匀制备。
而前不久,隆基也向业界公布了其自主研发的晶硅-钙钛矿叠层电池效率达到33.9%,创世界纪录。
根据华晟的预测,2027年或将是光伏产业未来发展的关键一年,钙钛矿叠层有望开始规模化应用。
2024年打平TOPCon
突破成本瓶颈,是异质结规模化发展的核心。据了解,当前异质结与PERC的非硅成本差距已不足0.1元/W,与TOPCon的非硅成本差异将近5分/W。企业共识是,预计2024年异质结成本将得到大幅优化,综合性价比可与TOPCon打平。
参与调研的企业认为,目前异质结降本的路径已较为清晰,其中金属化降本是核心。
据了解,金属化降本主要是通过栅线图形的优化和银包铜及OBB工艺、铜电镀的方式来大幅度降低银浆的用量。其中栅线图形方面,主要通过栅线根数与栅线开口的同步优化,在效率持平的状态下,能够降低15%-20%的银浆的使用。
银包铜浆料,正面及背面银耗量含量处于50%和40%水准,现阶段银包铜浆有望进一步下降30%含量。
减栅方面,与常规SMBB相比,0BB能够节省约30%银浆,为30%银含量的银包铜浆料应用铺平道路。纯银浆+0BB可以降本8分/W以上,银包铜+0BB可以降本4-5分/W。此外,0BB采用超细超柔焊带,可以节省焊带10%以上,焊带变细之后,胶膜就会变薄,最终可以节省胶膜30%。
薄片化方面,目前异质结主流的硅片薄度为120um,110um硅片整体处于中试及准备量产阶段。而据了解,华晟正在研发90微米超薄硅片导入异质结产线,将进一步降低成本。
此外,导入无铟靶材,利用氧化锌和氧化锡材料取代铟材料,可进一步优化成本。
从目前进展来看,爱康已实现110μm单面微晶HJT电池片量产,预计明年上半年可实现双面微晶量产,其无主栅技术正在小批量试生产中,另外光转膜HJT组件已实现量产。
据华晟介绍,其宣城四期电池量产平均效率25.8%,冠军效率26.2%。2023年年底,随着0BB技术的量产,异质结的硅片-电池-组件三个环节与TOPCon成本打平。最新消息显示,华晟210R 组件新品即将发布,在“降本增效”方面又有新进展。
综合来看,成本问题是异质结实现大规模商业化的关键,且业内认为到2024年异质结全产业链设备投资将与 TOPCon 持平。而BC则为平台化技术,未来BC与TOPCon和异质结技术相结合是发展方向。
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