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资本热捧的异质结技术,能否掀起新一轮光伏技术革命?

来源:全球起重机械网  人气:2660
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     从被质疑为“概念炒作”、“本钱噱头”到加速量产,异质结(HJT)只用了三年时刻。光伏业界关于谁是下一代电池技能的争论仍在持续,但这丝毫不阻碍本钱商场对异质结的热捧,A股异质结概念股新高不断。截至8月30日,异质结设备企业迈为股份收盘价796.83元,复权后股价是2018年11月上市之初的21倍。金辰股份也是典型代表,8月以来上演多番涨停,与年头比较股价涨幅达303%。

    从工业端看,据不完全计算,现在异质结国内规划产能超60GW(1GW=1000MW),新老电池片厂商均有布局:安徽华晟(500MW量产线)、明阳智能(5GW规划)、金刚玻璃(1.2GW装置)、润阳集团(5GW规划)等新玩家前史包袱较轻,提速推动;传统电池片厂商中,通威(金堂1GW量产线+400MW中试线)、晋能(200MW中试线)、爱康(560MW中试线、5GW计划)、晶澳(200MW计划)、阿特斯(250MW量产线)等也开端由审慎关注转向谨慎探究。因为异质结功率进步显著,自上一年开端投建中试线的企业显着增多,2020-2021年,是当之无愧的异质结出资元年。

    异质结并不是一项新诞生的电池技能,最早由日本三洋公司在1990年开发成功,并对其进行专利维护。起先受三洋专利维护和薄膜技能的约束,异质结的工业化进程推动缓慢。跟着三洋根底专利维护在2011年到期,许多晶体硅电池公司、薄膜电池公司和光伏设备企业进入异质结电池范畴。2017年以来,一批国内企业开端启动或规划异质结产线,商业化节点加速到来。在近来举行的2021HJT异质结商业化量产高峰论坛上,新能源职业智库SOLARZOOM光储亿家创始人刘昶猜测,未来五年,异质结技能的渗透率将从现在不到1%进步到70%以上,将有越来越多的新本钱和新面孔加入异质结赛道。

    作为技能自身来说,现阶段异质结的优点和缺陷相同显着。本钱狂欢的背后,异质结终究能否掀起一场新的光伏技能革命?

    下一代技能,谁主沉浮?

    PERC是当时光伏职业的干流电池技能,2020年PERC电池片商场占比为86.4%。跟着近年来PERC电池功率不断攀升,功率进步的速度也在逐步放缓,P型PERC量产功率到达23%左右的瓶颈区。光伏技能迭代路在何方?业界对此的一致是,N型电池是接棒P型电池的下一代电池技能。除异质结外,TOPCon、IBC也是N型电池的抢手技能道路。下一代技能终究是异质结仍是TOPCon?这是上一年以来一切光伏论坛上热议程度最高的焦点论题。

    “低温度系数、低衰减、高转化功率、工艺简略等,是N型异质结技能最主要的优势。”安徽华晟新能源科技有限公司CTO、中科院电工研究所太阳电池技能研究部主任王文静对媒体表明。光伏电池温度升高时输出功率会下降,一般来说,电池片温度每升高1℃,PERC电池的温度系数为-0.37%,异质结电池为-0.25%,高环境温度下的功率丢失更小。加上量产功率已能到达24%以上、无光致衰减(LID)和电位衰减(PID),这些都意味着异质结在光伏电站端的全生命周期上的发电增益更具优势。

    此外,异质结电池的结构决定了可以天然双面发电,工艺流程只要清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、导电膜沉积、丝印固化四个环节,比较8道工序的PERC电池大大简化。在技能延伸上,跟着异质结技能的逐步成熟,未来有望成为一种平台型技能,与钙钛矿结合构成叠层电池。

    可是,尽管出产流程简略,异质结在每个环节的制造难度较PERC电池大幅进步,对清洁度、精密度、均匀性和连续性的要求十分严格。

    “现阶段最大的痛点仍是本钱高,单GW的设备出资,异质结逾越4亿元,PERC在2亿元左右,此外银浆用量大。”王文静称,从性价比的角度来说,要逾越干流PERC技能,异质结的性能是高了,但价格还有持续下降的空间。

    本钱高,设备、银浆“两道坎”,是光伏业界环绕异质结电池技能最大的争议点。支持者们以为,跟着国产设备前进和规划化优势,加上硅片薄片化、铜代替等降本计划的突破,异质结规划化量产后的度电本钱有望在2023年与当时干流的PERC技能打平。反对派则以为,异质结本钱太高,不管是固定财物出本钱钱,仍是银浆等资料本钱,短期性价比难以逾越PERC,乃至不如TOPCon。TOPCon出产线可在现有PERC产线根底上进行改造,异质结则与现有设备不兼容,有必要“重整旗鼓”出资。

    道路之争的实质,不是朴实的技能之争。从实验室数据来看,异质结和TOPCon的理论转换功率均在28%以上。正是因为TOPCon可以由传统PERC晋级改造而来,因此当时持有大量PERC产线的厂商最具有“站TOPCon”以连续现有产线寿命的动力,“站异质结”等同于存量财物减值、“革自己的命”。关于新入局者而言,押注异质结,意味着可以在又一轮光伏技能迭代中占据抢先身位。关于本钱来说,为PERC“续命”的TOPCon不足以撼动当时的工业格局,愈加颠覆性的异质结技能具有更大的幻想空间和本钱增值空间。

    多位资深光伏从业人士对媒体称,上述“心态”的不同,是导致下一代电池技能之争愈演愈烈的关键原因。

    异质结降本,发展到哪步了?

    不管出于何种态度,下降本钱、进步转化功率,是异质结走向更大规划商业化量产有必要解决的“痼疾”,本钱下降关于进步渗透率而言至关重要。

    安徽华晟新能源公司是现在异质结赛道上的领跑者之一,具有全球首个异质结低本钱智能化量产项目。前述异质结商业化量产高峰论坛上,华晟电池事业部总经理徐昕首次全面发布了该量产线上的日产量、均匀功率、良率、本钱等数据:华晟500MW项目经5个月的调试进入达产阶段,现在产能利用率现已到达85%、量产均匀功率达24.2%、良率逾越98%。

    徐昕介绍,该条产线的首要任务是先把产能跑满,尽或许将出产制造本钱降下来,以挨近预设方针。现在该产线的出售订单远大于出产能力,到本年四季度,团队会在现在24.2%的均匀转化功率根底上做进一步功率进步。此外,华晟正在进行二期量产线的设备选型,计划在二期量产线上完结25%左右的转化功率。

    他罗列的一份来自于某中东客户的实证数据显示:2021年7月,异质结双面组件的发电量超出PERC双面组件约8%,超出PERC单面组件约20%。“产能拉满之后,异质结的全体本钱与PERC的距离将缩减到2毛钱以内,腾出赢利空间。”

    针对外界最关怀的异质结银浆本钱,徐昕给出一组数据:量产4个月,华晟500MW产线单片银浆耗量(9BB产品)从240多毫克降至195毫克左右。华晟特有的低银浆耗量计划(M6-S12BB)中,有望将银浆耗量下降到160毫克以内,估计银铜浆导入后银浆耗量可以再削减一半。

    “异质结电池将进入10GW时代,这个周期现已很近了。”王文静猜测,到本年底国内异质结投产规划将到达6GW左右,下一年华晟2GW产能也将完结,2022年10GW异质结总产能是大概率事情。“设备降本现在现已很显着,本年再投标或许会到达单GW4亿元以下,下一年或许到达3.5亿元乃至更低。现在单片银浆耗量在200毫克左右,下一步,银包铜浆料将在本年第四季度或许下一年头导入到产线中。”他对媒体称,到明后年,异质结和PERC在电站端的LCOE(平准化度电本钱)曲线将根本挨近或构成交叉点。

    迈为股份董事长周剑对异质结产能扩张和优势的估计愈加达观。他透露,迈为的微晶量产设备将于本年年底推出。异质结加上微晶,电池量产功率可到达26%,“到2022年,因为微晶的导入,异质结和TOPCon会摆开一个比较大的距离。”

    金刚玻璃总经理严春来给出的不同电池片技能单GW设备出资对比中,PERC为1.5亿至2亿元,TOPCon在2亿至2.5亿元,当时的异质结在4亿至4.5亿元,参阅国产化设备此前的本钱下降速度,1-2年后单GW异质结设备出资可降至2.5亿至3.5亿元,“异质结设备如果能降到低于3个亿,挨近TOPCon出产线,竞争力就会更显着。”

    异质结电池的扩容将快速拉动稀有金属资料铟的需求量,后者是可用来制作异质结电池所需ITO靶材。外界忧虑,异质结的大规划量产会带来铟的产能显着不足和价格飙升。对此,SOLARZOOM副总裁马弋崴在前述论坛上提出,异质结需求爆发的确会造成铟价大涨,但铟价暴涨不会导致异质结出产本钱的显著上升。“即便铟价上涨至12000元/千克,靶材本钱也仅有0.05元/W。”在技能层面上,现已有了下降铟用量的技能计划,包含运用掺铝氧化锌(AZO)、选用SiNx或SiOx盖帽层来下降ITO的用量等。

    刘昶以为,基于异质结相较于传统PERC技能在光电转换功率及全生命周期单位发电量上的比较优势,可获得比PERC组件高0.30元/W以上的出售溢价,待异质结组件在低银耗及硅片薄片化技能成熟后,将带来0.20元/W以上的单位净赢利。“未来四到五年,咱们以为PERC仍然有一定的空间。但到2025年左右,异质结将至少在90%乃至95%以上代替PERC。”

    新一轮职业大洗牌行将到来?

    根据SOLARZOOM新能源智库计算,截至现在,全球具有实践量产能力的异质结电池产能5.26GW,其间海外产能约1.64GW,国内产能3.62GW,而在3.62GW的实践产能中,只要1.75GW产能出自量产线,其余都是中试线产能。数字尽管不高,可是考虑到异质结的兴起时刻,已是适当不错的成绩。

    有业界观念以为,新一代电池技能对PERC技能的颠覆,将导致堪比上一轮单晶代替多晶的技能革命和职业洗牌。现在看来,悬念仍存,但职业正迎来多种技能共存竞技的过渡窗口。

    从揭露表态上看,作为重要风向标的光伏龙头企业对异质结均有盯梢和技能储备,做着两手准备。

    6月1日,隆基股份公布经威望第三方研究所测试的异质结电池实验室数据,以25.26%的转换功率改写异质结最高纪录。该公司一起宣布,其N型TOPCon、P型TOPCon也一举改写世界纪录。

    这令外界有些意外,原因是在此之前,隆基鄙人一代电池技能道路上偏向于TOPCon,并曾多次表态“异质结在5年内还不具有商业化价值”。“异质结技能也在不断前进,咱们发布了新的世界纪录,隆基的研制团队可以说也是世界上最好的异质结研制团队,咱们对异质结十分了解。”对此,钟宝申在本年SNEC期间对媒体回应称,TOPCon与异质结各有特点,终究仍是要看哪种技能道路真正可以帮助客户下降本钱,可以保障电站30年可靠运转。

    钟宝申对媒体称,异质结仍面临十分多挑战,比如对稀有金属的运用。总结来说,技能上能否取得优势,有待持续考证;技能取得优势后,量产构成规划,资源上能否支撑,是第二道待解之题。他在接受中国能源报采访时说,终究哪些技能终究会成为干流,或是成为隆基最大规划的出资方向?还需求再进一步验证。本年隆基会率先将TOPCon投入量产。

    通威股份作为PERC时代光伏电池龙头,此前分别在成都和合肥建设了两条异质结中试线。本年7月中旬,通威成都金堂基地1GW异质结项目第一片电池片下线。通威近来对外发表发展时称,现在1GW产线已调试结束,产线处于产能爬坡中,将根据发展状况规划后续异质结的产能。通威1GW异质结项目是国产设备出产商的“练兵场”,捷佳伟创、迈为股份、钧石、抱负万里晖几家干流设备商均在其间。通威的TOPCon小试和中试线也在推动中。

    8月23日,国内光伏组件头部企业晶澳科技宣布50亿元定增计划,其间3亿元用于高效太阳能电池研制中试项目,“以进步异质结电池的中试出产能力,为该产品的大规划工业化出产打下良好根底。”

    天合光能在2021年中期业绩陈述中称,其TOPCon电池实验室可量产电池功率可到达24.5%。新建了500MW的210mmx210mm大尺寸TOPCon电池中试线,为后续大规划投产做好技能储备。异质结电池和组件技能也一直是公司的研究重点,正在进行210HJT组件认证,已完结HJT可靠性的研究工作,取得了突破性发展。

    王文静对媒体剖析称,异质结电池的大规划量产技能现已根本成型。他建议道,下一步需求做好的是三件事:现有异质结电池技能的全工业链匹配;异质结电池的进一步降本;经过导入微晶技能等,进一步将异质结电池的功率进步到25%以上。

    (本文转载自澎湃新闻)

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