现今光伏产业链上中下游各个环节都有数十家企业同台竞技,行业竞争异常激烈,因此降本增效成为企业永恒的追求,而技术的迭代升级则是其背后最核心的推动力。
先提效后降本,转换效率是关键
光伏产业发展始终遵循一个大原则,那就是先提效后降本,效率提升空间成为考量技术路径的重要因素。
电池片领域的技术迭代是光伏产业降本增效的重要环节之一,同时也是技术壁垒最好的环节。HJT电池的技术优势最终将在下游发电厂的效率提升和IRR上升两个方面。以M6电池片组件为标准,目前市场上PERC组件的功率大致在450-455W,TOPCon组件功率在460-465W,而HJT组件功率可以达到470-475W。
有机构预测,HJT降本将在今年兑现,2023年HJT组件成本将与PERC电池组件成本大屏,这主要依赖于银耗的减少和组件功率的提升。未来,HJT技术或可长期作为底层平台型技术与钙钛矿叠加,二者结合后电池转换相率将达到30%以上,有研究表明极限二者的极限转换效率最高可达46%。
纵观来看,HJT作为电池片新技术,其平价优势目前已经很明显,商业化是必然发展趋势。预计2023-2024年HJT产能将继续放量,23年预计扩产50-60GW,到24年扩产至100GW。其中,老玩家如隆基等由于大部分产线还在投资回报期,综合考虑成本因素,大规模商业化仍需一段时间,短期将会继续已TOPCon路线过渡为主;但是新玩家如爱旭、华晟等已经开始弯道超车,抢占了市场先机,快速组建团队全力推进新技术。
六大优势奠基础,平台技术潜力大
光伏电池片技术发展至今已是第三代,从铝背场BSF电池到PERC电池再到N型TOPCon电池,逐渐更迭至HJT电池。
光伏电池片从P型向N型升级,是企业的选择,更是技术的选择。N型与P型硅片相比具有更大的效率提升潜力,规避了P型电池的光致衰退问题。此外,虽然PERC目前仍是市场主流技术路线,但在2021年其产能已至顶峰达到143GW,平均转换效率已逼近理论极限效率24.5%,如继续提效则会导致投入与收益不成正比,因此行业预测PERC电池扩产即将进入尾声。
HJT有望成为第三代电池主流技术,其优势有目共睹。
作为新技术,HJT很好地解决了常规电池掺杂层和衬底接触区域的高度载流子复合损失问题,实验室理论转换效率高达27.8%,远高于PERC电池。同时,HJT电池工艺流程简单,良品率高;双面对称结构使得电池双面率有望达到93%以上,可获得10%以上的年发电量增益。除此以外,HJT电池还具备低衰减、薄片化、大尺寸等优势,作为底层平台技术可与其他先进工艺相叠加,进一步提升电池转换效率。
国产化替代加速渗透
目前,HJT 电池整线采用进口设备的投资额约 7-8 亿元/GW,HJT电池单瓦制造成本约为0.91元,相较PERC而言,HJT电池的成本支出较高。主要是因为在浆料、靶材和设备环节大多由外国厂商主导,耗用量大、原材料价格高导致成本偏高。随着HJT国产设备厂商的崛起,过去被外国企业垄断的部分原材料环节将逐渐实现国产化替代,为HJT电池赢得更大的降本空间。
近年来国内企业积极入局,国产化进程全面推进。国产厂商持续推进设备研发,捷佳伟创、迈为股份、钧石能源和理想能源均已具备整线化能力。作为TCO薄膜生产的核心材料,ITO和IWO两种靶材已初步实现国产化,设备方面更是全部实现国产化,在清洗制绒环节部分企业也推出了具备性价比优势的产品。
HJT 由于使用进口低温银浆,价格更高且用量较大,银浆成本占据电池片总成本较大比例,成为桎梏,银浆国产化是推动HJT降本的关键手段之一,势在必行。
当前国产浆料已经取得较快进展,2021年国产正银市占率已经上升到 61%,TOPCon 电池用正面银浆国产化率亦达 70%左右,随着杜邦、三星浆料业务被国内企业收购,国产正银市占率有望进一步提升至 80%以上。聚和股份正银销量跃居全球第一,聚和股份、帝科股份、苏州晶银3 家企业全球银浆市占率接近 50%。低温银浆国产替代也正在稳步推进,预计实现后降本幅度超过 20%,对 HJT 降本起到积极作用。
机构表示,HJT电池转换效率迭创新高,产业化快速推进,成本下降路径清晰可行,性价比拐点到来后预计将成为下一代主流技术路线。随着HJT国产设备成熟、经济性改善,有望复制PERC快速渗透历程、开启下一代电池片技术爆发周期。预计2025年HJT设备市场空间超600亿元、年复合增长率高达98%。