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上交大嚴正教授:第三代光伏技術(shù)鏖戰(zhàn),美國傾向HJT,歐盟更偏好TOPCon和BC

中國電力網(wǎng)發(fā)布時間:2023-10-30 09:29:55

臨近2023年尾,全速狂飆十幾年的中國光伏產(chǎn)業(yè)又出現(xiàn)了新的變化。

如同多年前單晶替代多晶技術(shù)一樣,N型電池技術(shù)將替代P型技術(shù)也已經(jīng)成為大勢所趨,被業(yè)內(nèi)普遍接受。但是同為更高效率代表的N型電池技術(shù)內(nèi)部,又有HJT、TOPCon以及BC等幾條不同的技術(shù)路線林立,聚集在單晶PERC技術(shù)旗下剛過了幾年安穩(wěn)日子的中國光伏企業(yè)又因為選站不同的N型技術(shù)路線而分裂成三大陣營,陷入誰將是第三代主流電池技術(shù)路線的爭執(zhí)與討論。

與上次單多晶替代時海外產(chǎn)能默默退出不同,今次第三代主流光伏技術(shù)路線混戰(zhàn),歐美各國紛紛主動入局,推出各種補貼及鼓勵政策,刺激體內(nèi)光伏制造。據(jù)SOLARZOOM記者整理,自2023年9月以來,歐盟委員會連續(xù)發(fā)布一系列能源效率刺激指令,最新指令要求到2030年歐盟風電和光伏裝機容量提高到現(xiàn)有存量的2倍,而要實現(xiàn)這一目標,歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會表示,由于在歐洲生產(chǎn)太陽能電池板的成本,是目前現(xiàn)貨價格的兩倍多,因此受本土制造規(guī)模、生產(chǎn)成本和生態(tài)鏈等限制,歐洲要在短時間內(nèi)大規(guī)模實現(xiàn)光伏供應(yīng)鏈本土化,唯一的出路便是選擇更加高效成熟的光伏技術(shù)路線。美國的情況也與之類似,美國政府2022年出臺了著名的《IRA》,計劃在10年發(fā)放7370億美元補貼,其中3690億美元將應(yīng)用于應(yīng)對氣候變化和提升能源安全,包括對太陽能產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的補貼和稅收優(yōu)惠上,據(jù)彭博新能源財經(jīng)測算,具體到太陽能全產(chǎn)業(yè)鏈這個補貼理論上可以到17美分/W(已經(jīng)接近中國國內(nèi)的生產(chǎn)成本),在海量補貼的刺激和保護下,原來止步在成本的新技術(shù)路線也紛紛落地。

日前,上海交通大學長聘教授嚴正先生在2023年可再生能源發(fā)電國際會議(RPG 2023, Renewable Power Generation)上告訴SOLARZOOM記者,在光伏領(lǐng)域的高效電池技術(shù)上,歐盟和美國有著不同的選擇和發(fā)展方向。

據(jù)嚴正教授介紹,美國目前主要關(guān)注異質(zhì)結(jié)(HJT)和鈣鈦礦電池等新興技術(shù),以及提高晶體硅電池的轉(zhuǎn)換效率和降低成本?!懊绹鴵碛幸恍╊I(lǐng)先的HJT電池制造商,如Meyer Burger、SunPower等,也有一些鈣鈦礦電池的研發(fā)機構(gòu)和企業(yè),如NREL、Oxford PV等”,嚴正教授表示國內(nèi)方興未艾的異質(zhì)結(jié)(HJT)鈣鈦礦疊層技術(shù)在美國也擁有眾多擁躉,以期通過疊層或串聯(lián)的多結(jié)電池,彎道超車在發(fā)電效率及成本上接近甚至超過中國企業(yè)。

與之不同的是,歐盟則更加傾向于基于更加成熟的PERC技術(shù)發(fā)展而來的TOPCon(隧道氧化物鈍化接觸)和BC類(背接觸)電池技術(shù),以及提高薄膜電池的穩(wěn)定性和可靠性。“歐盟的Q CELLS、REC Solar、Solarwatt等知名企業(yè)選擇了TOPCon和BC類電池,而First Solar、Solar Frontier等則選擇了堅守薄膜電池路線“,甚至歐盟不少企業(yè)還在研究將TOPCon或BC類電池與薄膜電池結(jié)合起來,形成雙結(jié)或三結(jié)電池,以實現(xiàn)更高的光伏發(fā)電性能。

與之嚴正教授對歐美光伏未來主流技術(shù)路線判斷相印證的,HJT、TOPCon和BC誰是下一代主流技術(shù)路線的討論和爭奪在國內(nèi)要熱烈得多。

(網(wǎng)傳幾種電池路線的工藝流程)

據(jù)SOLARZOOM記者統(tǒng)計,TOPCon技術(shù)因為跟之前一統(tǒng)江湖多年的PERC技術(shù)有太多相似甚至相同之處,成為存量產(chǎn)能布局的N型技術(shù)的首選。以晶科能源為例,2019年開始布局TOPCon,到2023年Q3已投產(chǎn)TOPCon產(chǎn)能超過55GW,單季TOPCon產(chǎn)品出貨達到10GW,再疊加之前公告的山西56GW一體化產(chǎn)能規(guī)劃,到2023年底晶科能源的TOPCon產(chǎn)能將在整個市場上占據(jù)舉足輕重的位置。而除了晶科之外,天合、晶澳、通威、隆基、協(xié)鑫、鈞達、正泰、林洋、一道、棒杰、旭合等都有巨量的TOPCon產(chǎn)能公告。公開數(shù)據(jù)顯示,截止Q2全行業(yè)公告TOPCon規(guī)劃項目超過1000GW,設(shè)備端訂貨數(shù)據(jù)超過700GW,預(yù)計到2023年底TOPCon中國市場的實際產(chǎn)能超過400GW。晶科能源CTO金浩曾公開表示:TOPCon在現(xiàn)在、過去、在未來三到五年依然具有絕對領(lǐng)先優(yōu)勢。

HJT的情況則完全不同。由于始終被詬病的設(shè)備成本高企,HJT在國內(nèi)的擁護者大多是新玩家,存量龍頭里只有東方日升官宣了HJT立場,其他如通威、晶澳、天合、阿特斯甚至隆基,都仍處于小規(guī)模試產(chǎn)及觀摩階段,新玩家如華晟、國晟、鏈晟、光勢能、金剛、寶馨、明陽智能、潤?!址礁又卑缀吞故帯?jù)記者統(tǒng)計截止目前全球產(chǎn)能33.91GW,另有50.9GW新產(chǎn)能在依次排隊進入投產(chǎn)和爬坡,到2023年底,HJT實際出貨預(yù)計將達到15GW。東方日升異質(zhì)結(jié)事業(yè)部總經(jīng)理楊伯川:未來5到10年,HJT及其疊層產(chǎn)品的優(yōu)勢都將持續(xù)。

BC的情況有點類似“薛定諤的貓“,目前市場上官宣BC路線的企業(yè),只有隆基和愛旭,公開數(shù)據(jù)顯示隆基之前規(guī)劃的30GW的HPBC產(chǎn)能將在2023年底全面達產(chǎn),9月中又公告了12GW的HPBC Pro新產(chǎn)能規(guī)劃,但是上半年實際出貨只有1.5GW。愛旭也曾稱有10GW在珠15GW在義烏兩處基地的BC產(chǎn)能布局。隆基綠能董事長鐘寶申:未來5-6年,BC電池將會是晶硅電池的絕對主流。

三方力量互相對峙又隱有牽絆,內(nèi)部似乎同道又相互戒備,各種說法不一而足。然而未來的主流無論是HJT、TOPCon還是BC,甚至幾種并行,最早還是要看度電成本,要看市場的選擇,而現(xiàn)在“整體還處在是特別明朗的階段”,嚴正教授表示。



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