光伏行业正处于电池技术变革的重要时期。N型电池可能会取代P型电池,成为未来高效电池技术的主流,但围绕不同N型电池的技术路线仍存在争议。
金科太阳能(JinkoSolar)和天合光能(Trina Solar)等公司率先吹响了大规模生产TOPCon电池的号角,而爱康科技和东方日升则大规模部署了HJT电池。TOPCon电池具有与原有P型生产线兼容性强的优点;HJT电池具有更强的发电能力…
行业领导者通威则选择了多种路线,并在N型电池路线上取得了稳步进展。2022年11月,中国通威最新发布的“TNC”(通威N-钝化接触电池)高效电池创新技术中排名前十的钙钛矿太阳能电池制造商之一。
光伏电池技术路线选择
纵观过去十年光伏产业的发展,电池技术经历了频繁迭代,降本增效一直是产业发展的主线。通过将光电转换效率推向更高水平,P型PERC电池在政策机遇下迅速取代了原有的BSF电池,在当前光伏电池市场份额中占据绝对地位。
数据显示,到2021,PERC晶体硅太阳能电池的市场份额将达到91.2%,PERC+电池正在使用高效增强工艺来延长技术的生命周期。CPIA预测,在2025年之前,PERC电池将仍然是市场上的主流产品。
然而,随着时间的推移和技术的升级,P型PERC电池技术的光电转换效率逐渐接近峰值。为了进一步提高电池效率和降低电池成本,制造商已经开始寻找新一代电池技术,N型硅基电池以更高的转换效率走到了时代的前沿。
根据数据,PERC电池的理论极限效率为24.5%,而HJT和TOPCon等N型电池的理论限制效率分别达到28.5%和28.7%。从P型电池向N型电池的转变逐渐成为光伏行业的下一个发展方向,特别是TOPCon电池和HJT电池,它们已经陆续开始量产,并正在走向商业化。
2022年被业界视为N型光伏电池技术商业化的第一年。虽然HJT和TOPCon的量产规模远远落后于PERC,但发展速度极快。预计到2023年底,中国TOPCon电池产能将达到305.9GW,占产能的31.43%;
在HJT电池方面,据统计,2023年和2024年HJT的新计划产量分别为61.8GW和45.2GW。如果按照计划,所有这些项目都达到了产能,中国的HJT产能将在2023年和2024年分别达到68.7GW和113.9GW。然而,在事物发展之初,总会有一个岔路口。关于TOPCon和HJT技术路线的争议越来越激烈。
TNC技术脱颖而出
在光伏电池技术快速迭代的过程中,取得相对领先地位的公司无疑将获得增加市场份额和技术溢价的双重优势。技术路线的选择考验着公司的实力和决策者的智慧。
从目前主要厂商的布局来看,金科太阳能、天合光能、中来等TOPCon太阳能电池中国前十大厂商主要瞄准TOPCon路线;HJT路线上的参与者主要是中国排名前十的HJT太阳能电池制造商,包括瑞森能源和华盛新能源。
一些业内人士认为,HJT技术对第二和第三层以下的公司或新技术行业更为友好,而无需历史上的产能负担。然而,由于HJT技术难以大规模生产,对企业的研发能力提出了更高的要求。
例如,通威作为全球领先的硅材料+电池双重领导者,在技术路线的选择上采取了多种策略,并在钝化接触电池、异质结电池和背接触电池方面进行了布局。这也是最有实力的公司的选择。
2021,通威建设了行业第一条GW级HJT生产线。作为最早进入HJT领域的领先制造商之一,通威目前的HJT电池研发效率已达到25.67%(ISFH认证)。
在背接触电池技术领域,通威也已开始相关的技术储备工作,并将根据客户需求、相关设备和原材料制造商的开发和推广等市场成熟度的变化,适时推出有竞争力的产品。
值得一提的是,自2020年以来,通威开始自主研发“TNC”技术,并在业内率先启动210mm尺寸N型钝化接触技术的开发,成功投产1GW生产线。
2022年11月,通威最新发布的“TNC”高效电池创新技术将被列入2022年“零碳中国”十大创新技术。作为通威几代技术推出的“新贵”,TNC采用业界领先的PECVD方法沉积多晶硅,可以最大化光电转换效率。它还具有沉积速度快、绕组电镀小、石英零件寿命长、生产能力高的优点。
目前,使用通威TNC技术生产的电池的量产转换效率已超过25.1%。据通威组件产品开发负责人介绍,TNC电池具有高双向性、低衰减、更好的温度系数和良好的低光响应等性能优势。
根据公开信息,通威TNC产品的生产正在快速推进。除了1GW中试生产线,9GW TNC量产线也已投产。
光伏组件方面的竞争
光伏行业仍在高速增长,新的进入者层出不穷,尤其是组件方面的竞争越来越激烈。2022年下半年,通威将进军零部件市场。
接下来的问题是,在硅材料和电池领域获胜的通威能否在模块领域扬名立万?增量市场的竞争最终是争夺技术和产能。
对于电池,效率的提高意味着组件功率的增加。据通威相关人员介绍,通威HJT模块66型双玻璃模块的功率已超过700W,达到720W。铜互连技术的成功应用也大大降低了HJT的金属化成本。
但需要注意的是,尽管当前的HJT技术由于其高转换效率和低衰减等优点而受到市场的高度期望,但由于投资成本高,它并未迎来爆炸。
另一方面,TNC组件也没有落后。通过介绍,以通威生产的182尺寸72型半切模块为例,功率达到了575W以上。与传统PERC产品相比,功率可提高20W以上,双面率比PERC高约10%。
得益于此,通威N型TNC模块在发电增益方面具有优势。同时,通威TNC的高效光伏组件在容量和系统成本方面具有优势。与同类型的P型PERC模块相比,它可以节省更多的土地面积,并且价格与PERC非常接近。
所有这些,无论是发电增益优势、容量优势,还是系统成本优势,通威TNC高效光伏组件都能更好地满足多种场景的需求,创造更多的发电增益。
进入N型电池时代,各种新老势力纷纷加码布局,在新技术和产能扩张上一路狂奔,瞄准光伏组件的增量市场。
通威TNC技术生产的高效组件已经满足了全面量产的条件,他们正在加快下一代电池的步伐,为其进入组件市场保驾护航。
事实上,不仅仅是通威。在光伏产业一体化的大趋势下,增量模块市场迎来更多进入者,新技术的掌握和应用必须与重塑格局密不可分——技术为王。