光伏異質(zhì)結(jié)技術(shù)到了爆發(fā)拐點(diǎn)了么？

為實(shí)現(xiàn)降本提效，光伏行業(yè)一直在不斷地尋求更加高效的電池技術(shù)。2015年，異質(zhì)結(jié)專利到期后，光伏企業(yè)爭(zhēng)相發(fā)展異質(zhì)結(jié)技術(shù)，當(dāng)前異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)效率普遍已在24%以上(異質(zhì)結(jié)電池1990年由日本三洋公司成功開(kāi)發(fā)，距今已有30年，當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)換效率為14.5%)。根據(jù)近期公布的數(shù)據(jù)顯示，前四名中通威異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)效率達(dá)到25.18%、晉能集團(tuán)24.73%、愛(ài)康科技24.59%、東方日升24.55%。

一、國(guó)內(nèi)異質(zhì)結(jié)電池發(fā)展現(xiàn)狀

HJT異質(zhì)結(jié)電池顛覆了傳統(tǒng)的電池結(jié)構(gòu)，具有轉(zhuǎn)換效率高、制造工藝簡(jiǎn)單、薄硅片應(yīng)用、溫度系數(shù)低、無(wú)光致衰減和電位衰減、可雙面發(fā)電等優(yōu)勢(shì)，而異質(zhì)結(jié)組件在轉(zhuǎn)換效率存在的優(yōu)勢(shì)，顯著超過(guò)了PERC。PERC比異質(zhì)結(jié)輸出效率低10%，意味著同樣功率指標(biāo)的電池組件，在整個(gè)發(fā)電周期，異質(zhì)結(jié)將比PERC多發(fā)10%的電。

異質(zhì)結(jié)電池的理論電池效率為27.5%，此外異質(zhì)結(jié)電池能夠與其他技術(shù)路線的電池進(jìn)行有效疊加，異質(zhì)結(jié)疊加鈣鈦礦技術(shù)后理論效率可達(dá)42.5%，量產(chǎn)效率可達(dá)30%，提效空間巨大。

隨著PERC的技術(shù)潛力已被開(kāi)發(fā)至接近24.5%的效率極限，具備更高效電池技術(shù)潛力的異質(zhì)結(jié)電池被視為下一代光伏電池的革命性技術(shù)，越來(lái)越多的企業(yè)投身其中。

二、異質(zhì)結(jié)頭部企業(yè)最新進(jìn)展

2021年中國(guó)異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能建設(shè)快速推進(jìn)。在已有產(chǎn)能的10家異質(zhì)結(jié)企業(yè)中，除新日光、聯(lián)合再生能源兩家臺(tái)灣企業(yè)沒(méi)有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃之外，其余已投產(chǎn)的企業(yè)均制定了數(shù)百M(fèi)W到最高6GW的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。分別是鈞石5GW、中智電力1.2GW、晉能集團(tuán)2GW、愛(ài)康科技6GW、通威1GW、國(guó)家電投5GW、安徽華晟2GW、漢能600MW，其中愛(ài)康計(jì)劃6GW異質(zhì)結(jié)之外，還配套了6GW的組件。其中，在2021年底，通威異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能有可能達(dá)到1GW，愛(ài)康科技有可能達(dá)到4GW。

本文選取其中幾家異質(zhì)結(jié)頭部企業(yè)，對(duì)其最新進(jìn)展介紹如下：

安徽華晟

當(dāng)前，安徽華晟是第一個(gè)在M6尺寸上嘗試8千片/小時(shí)的量產(chǎn)，第一個(gè)使用super MBB 12BB量產(chǎn)，第一個(gè)使用銀包銅漿料試產(chǎn)，第一個(gè)使用高精度切串一體機(jī)生產(chǎn)異質(zhì)結(jié)組件的企業(yè)。

安徽華晟500MW異質(zhì)結(jié)電池組件項(xiàng)目于2020年7月開(kāi)始啟動(dòng)，2020年11月11日開(kāi)工建設(shè)。2021年3月18日，500MW異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)線正式投產(chǎn)出片，電池平均效率達(dá)23.8%，最高效率24.39%。6月份達(dá)產(chǎn)后，還將于下半年立即啟動(dòng)2GW規(guī)模的HJT電池+組件擴(kuò)產(chǎn)。

4月24日，安徽華晟異質(zhì)結(jié)電池、組件項(xiàng)目投產(chǎn)儀式在宣城經(jīng)開(kāi)區(qū)開(kāi)盛光伏產(chǎn)業(yè)園舉行。宣城市長(zhǎng)孔曉宏宣布華晟新能源500MW異質(zhì)結(jié)電池、組件項(xiàng)目正式投產(chǎn)。

安徽華晟將在今年啟動(dòng)二期2GW電池、組件項(xiàng)目建設(shè)，在“十四五”期間，在宣城完成至少10GW的電池和組件產(chǎn)能布局。同時(shí)推動(dòng)更高效的電池、組件量產(chǎn)技術(shù)研發(fā)并完成產(chǎn)線工藝導(dǎo)入，完成異質(zhì)結(jié)與鈣鈦礦技術(shù)的疊層電池中試開(kāi)發(fā)。

目前安徽華晟異質(zhì)結(jié)電池片日均產(chǎn)量水平在2萬(wàn)片以上，平均效率可以達(dá)到24.12%，最佳工藝批次平均效率達(dá)到24.44%，最高電池片效率達(dá)到24.72%。

通威

據(jù)通威介紹，公司的成都異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)線目前已穩(wěn)定運(yùn)行近兩年，經(jīng)過(guò)持續(xù)研發(fā)改進(jìn)，目前通威HJT電池最高轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到25.18%，采用的是國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商理想萬(wàn)里暉PECVD設(shè)備。

2021年2月18日，通威董秘回復(fù)投資者提問(wèn)表示，公司會(huì)通過(guò)持續(xù)降本增效、品質(zhì)提升及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化，使電池非硅成本進(jìn)一步下降。同時(shí)繼續(xù)加大研發(fā)投入，在聚焦PERC主流技術(shù)在產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率與可靠性的進(jìn)一步提升和優(yōu)化基礎(chǔ)上，積極開(kāi)展包括HJT、TOPCON等有可能成為下一代量產(chǎn)主流技術(shù)路線的中試與轉(zhuǎn)化。

3月31日，通威股份200MWHIT中試線試運(yùn)行，平均效率達(dá)24.2%，2021年底量產(chǎn)效率目標(biāo)為25%。

據(jù)通威光伏CTO 邢博士演講報(bào)告，2021年Q1公司異質(zhì)結(jié)中試線平均良率達(dá)97.84%。

通威異質(zhì)結(jié)2.0項(xiàng)目(GW級(jí)項(xiàng)目)將在6～7月份投產(chǎn)。

鈞石能源

PECVD的國(guó)產(chǎn)化是異質(zhì)結(jié)技術(shù)得以推廣的前提，預(yù)計(jì)PECVD降本潛力將持續(xù)挖掘。目前國(guó)內(nèi)各家PECVD企業(yè)中，鈞石能源在PECVD大腔體上的布局處于領(lǐng)先態(tài)勢(shì)。經(jīng)過(guò)多年的潛心研發(fā)與改進(jìn)，鈞石能源擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PECVD、PVD等核心生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)。

截至 2021 年2月，鈞石能源的量產(chǎn)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了25.2%，并經(jīng)過(guò) TUV北德公司權(quán)威檢測(cè)認(rèn)證，創(chuàng)造了市場(chǎng)上量產(chǎn)異質(zhì)結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率的最高紀(jì)錄!

2020年12月國(guó)家能源局公布的《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于第一批能源領(lǐng)域首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備項(xiàng)目》，鈞石能源“二代異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)裝備”入選國(guó)家能源局第一批能源領(lǐng)域首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備項(xiàng)目，首批僅有26個(gè)項(xiàng)目入選，鈞石能源為唯一一家入選的光伏企業(yè)。

鈞石能源二代異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池試產(chǎn)的電池產(chǎn)品，轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過(guò)了26%!此外，二代異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池還將通過(guò)降低50%以上的TCO成本和柵線成本，完成太陽(yáng)電池效率和成本水平的下一步革新。

阿特斯

2020年7月，嘉興阿特斯技術(shù)研究院在秀洲國(guó)家高新區(qū)正式動(dòng)工。嘉興阿特斯研究院將以異質(zhì)結(jié)技術(shù)及其衍生的更高效太陽(yáng)電池技術(shù)為中心，研發(fā)異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)業(yè)化瓶頸的工藝、設(shè)備和材料，實(shí)現(xiàn)試生產(chǎn)驗(yàn)證并通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)移服務(wù)于量產(chǎn)。該項(xiàng)目總投資人民幣5億元，注冊(cè)資金人民幣1億元，規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)能250MW異質(zhì)結(jié)電池中試線，開(kāi)發(fā)高效異質(zhì)結(jié)電池和組件產(chǎn)品。

2020年10月，阿特斯宣布正在開(kāi)發(fā)和投資包括異質(zhì)結(jié)、鈣鈦礦、異質(zhì)結(jié)和鈣鈦礦疊層電池和組件技術(shù)，預(yù)計(jì)在2021年二季度舉行的新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，阿特斯將發(fā)布采用異質(zhì)結(jié)電池的組件系列產(chǎn)品。

愛(ài)康科技

愛(ài)康今年以來(lái)圍繞發(fā)展行業(yè)領(lǐng)先的高效異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)，布局湖州、泰州、贛州、蘇州四大基地。

2021年3月25日，愛(ài)康科技浙江湖州基地一期220MW異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目iCell異質(zhì)結(jié)電池片最優(yōu)批次轉(zhuǎn)換效率24.2%，宣布全面進(jìn)入批量化、大規(guī)模生產(chǎn)階段。

湖州基地作為愛(ài)康重大戰(zhàn)略項(xiàng)目之一，項(xiàng)目規(guī)劃6GW異質(zhì)結(jié)電池+6GW高效組件，總投資額50億。目前一期2GW異質(zhì)結(jié)電池及2.4GW組件項(xiàng)目，共計(jì)14萬(wàn)平米主廠房及配套設(shè)施已于2020年8月底完成建設(shè)(2.4GW組件產(chǎn)線已經(jīng)全部投產(chǎn))。項(xiàng)目一期第一條線電池產(chǎn)能220MW;第二條線為國(guó)產(chǎn)設(shè)備，電池產(chǎn)能260MW，后續(xù)設(shè)備持續(xù)安裝中，計(jì)劃2021年底湖州基地實(shí)現(xiàn)2GW產(chǎn)能(8條線)的全部投產(chǎn)計(jì)劃。

愛(ài)康科技正于泰興高新區(qū)規(guī)劃6GW高效異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池及組件項(xiàng)目，預(yù)計(jì)分三期建設(shè)，每期2GW。

愛(ài)康科技4月8日宣布聘請(qǐng)HIT電池創(chuàng)始人，日本原三洋公司技術(shù)總監(jiān)木山精一博士為公司首席技術(shù)顧問(wèn)，進(jìn)一步增強(qiáng)公司研發(fā)實(shí)力，2021年底總體將實(shí)現(xiàn)2GW的產(chǎn)能規(guī)模。

愛(ài)康集團(tuán)董事長(zhǎng)鄒承慧表示，目前愛(ài)康高效異質(zhì)結(jié)電池已全面進(jìn)入批量化、大規(guī)模量產(chǎn)階段，電池轉(zhuǎn)換效率逐步提升，愛(ài)康高效異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品已出貨到日本等海外國(guó)家和地區(qū)。

東方日升

2021年2月，東方日升宣布最新研發(fā)的高功率異質(zhì)結(jié)組件，經(jīng)權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)TUV 南德實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，組件最高功率達(dá)到606.656W，將異質(zhì)結(jié)組件功率最高世界紀(jì)錄提升了160W以上，實(shí)現(xiàn)其在異質(zhì)結(jié)電池組件應(yīng)用技術(shù)道路上的新突破。此款高功率組件結(jié)合了高效異質(zhì)結(jié)電池片，可通過(guò)兩種不同版型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，不僅具有目前主流高功率210組件的優(yōu)勢(shì)，而且兼具異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品高效高雙面率等優(yōu)勢(shì)。

2021年，東方日升在高效異質(zhì)結(jié)電池組件技術(shù)上繼續(xù)發(fā)力，前期異質(zhì)結(jié)電池效率量產(chǎn)不僅達(dá)到了24.55%，這次又推出了超高功率異質(zhì)結(jié)高效組件，開(kāi)辟了異質(zhì)結(jié)電池組件技術(shù)的先河。

2021年3月29日，東方日升宣布計(jì)劃投資 23.95 億元，新建N型高效太陽(yáng)能電池及組件生產(chǎn)線，本項(xiàng)目完成后新增4GW高效電池片、6GW高效組件的產(chǎn)能。

明陽(yáng)智能

5月12日，明陽(yáng)智能發(fā)布對(duì)外投資公告，宣布投資年產(chǎn)5GW光伏高效電池和5GW光伏高效組件項(xiàng)目，投資金額為30億元。項(xiàng)目建設(shè)周期為5年。預(yù)計(jì)分三期投資，第一期投資金額為6億元，2021年完成一期自建廠房年產(chǎn)1GW光伏高效電池+1GW光伏高效組件產(chǎn)線建設(shè);2022年完成二期在一期基礎(chǔ)上擴(kuò)充至年產(chǎn)2GW光伏高效電池+2GW光伏高效組件產(chǎn)線建設(shè);2025年前完成三期新建年產(chǎn)3GW光伏高效電池+3GW光伏高效組件產(chǎn)線建設(shè)。

三、HJT異質(zhì)結(jié)發(fā)展壁壘：成本有待降低

目前制約異質(zhì)結(jié)電池發(fā)展的主要還是成本因素。根據(jù)首創(chuàng)證券研報(bào)數(shù)據(jù)， 2020年，異質(zhì)結(jié)電池的單瓦成本約為0.92元，從成本結(jié)構(gòu)拆分來(lái)看，硅料依然是成本的大頭，占比約為47.1%，其次是漿料、設(shè)備折舊和靶材，占比分別為24.3%，11%和4.4%。(加速國(guó)產(chǎn)化可有效降低耗材成本)

雖然HJT的核心工藝只有制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO制備、電極制備四個(gè)步驟，異質(zhì)結(jié)的設(shè)備卻比PERC生產(chǎn)線昂貴，尤其是核心設(shè)備PECVD設(shè)備，在實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化之前，HJT產(chǎn)線設(shè)備投資成本中占比可達(dá)50%～60%。

不過(guò)異質(zhì)結(jié)成本隨著規(guī)模化肯定會(huì)逐漸降低。據(jù)悉，國(guó)內(nèi)部分新能源廠家異質(zhì)結(jié)1GW設(shè)備投資已從15億元下降至近期的4.5億元，未來(lái)還能進(jìn)一步降低。

四、結(jié)語(yǔ)

雖然短期內(nèi)PERC仍將是市場(chǎng)主流，但隨著HJT國(guó)產(chǎn)設(shè)備的成熟，以及由此帶來(lái)的生產(chǎn)成本的不斷降低，異質(zhì)結(jié)電池有望開(kāi)啟下一代電池片技術(shù)發(fā)展新周期。今年下半年或明年上半年有望迎行業(yè)GW級(jí)擴(kuò)產(chǎn)潮，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化蓄勢(shì)待發(fā)!

(李穎)