光伏行业是一个高度技术驱动的行业,其技术迭代速度丝毫不亚于通信技术。在通信技术在5G的路上狂奔时,光伏技术也在从单晶PERC时代向着新的方向不断探索。有报道称,2020年或将迎来HJT技术元年,那么实际上呢?

➰1、路在何方?

目前,单晶硅PERC电池已经基本统治了市场,这点已经是毫无争议的事实。

但是,在朝着未来的路上,我们光伏人也仍然在犹豫彷徨,难以决断。

已经进入试验和小规模量产的技术,并且报以广泛期待的技术已经有好几个,主要是HJT(异质结)、TOPCon、IBC(背接触)等。其他还有钙钛矿等技术则仍然在实验室里蛰伏。

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虽然技术是大家都知道甚至掌握的,但是,要下决心将技术转向产业化,很多企业都抱有疑虑。主要问题是成本太高了,不但是电池成本高,初投资成本也高的吓人。现有PERC技术每GW才2~3亿元,因为我们已经实现了设备的完全国产化。而HJT生产线在未完全国产化的情况下轻松突破10个亿,即使完全国产化后也需要5~8个亿。

这也导致很多企业确实难以决断。幸好,现有PERC电池成本仍有下降空间,平价上网也已经可以实现,因此,22%的转换效率也可以再维持两年。对于新技术的迭代仍有一定的缓冲期。

➰2、抱以厚望的HJT技术

光伏行业很有意思,不像通信行业那样,很少有知识产权纠纷和技术垄断。为什么呢?因为技术的研发往往在十多年甚至二十多年前就开始了。因此,当这项技术进入产业化时,很多底层专利都已经过期,任何企业都可以随意使用。这对于产业来说是一个很大的利好。

比如,我们抱以厚望的HJT异质结技术。这些日本三洋公司开发的HIT异质结电池技术专利在2015年已经过了保护期,因此我们可以任意在该技术的基础上进行研发而不必担心惹上专利官司。当然,HIT这个词你还是不能用的,因为它已经被三洋公司给注册成商标了,不得不赞一下这个神操作(幸好SunPower没有把IBC注册成商标!)。

这里还有一个很有意思的故事。P型电池已经从由沿用近30年的掺硼快速向掺镓替代了,原因是掺镓这个专利也在2020年到期了。这怎么给人一种光伏人特别不愿为知识产权付费的印象呢?吐槽一下,不要当真。

从2018年PERC技术成熟以来,新的技术已经在光伏圈不断酝酿、讨论、实验和小批量量产。而其中,被大家最抱以厚望的就是HJT异质结技术。

简单分析一下原因吧,

  • 效率提升明显。这点大家都是有目共睹的,目前PERC量产最好的做到22.5%,而HJT已经可以轻松做到23.5%以上,并且有望做到27%。1~3个百分点效率的提升大家还是非常看重的。
  • 技术成熟度比较高。这项技术毕竟已经被日本三洋公司研发多年了,早就有成熟的产品推向市场,对于公司推广来说也相对简单。这方面,汉能一直是很自豪的,因为他们在这薄膜沉积技术方面有着20多年的积累,据称在转换效率方面也是走在全球最前面的。

那么,最主要的问题是什么呢?虽然镀膜技术对于多数晶体硅光伏企业来说存在很多难度,但是突破起来还是有很大希望的。主要问题是HJT电池需要在晶体硅上镀上若干层薄膜,而镀膜设备,特别是高精度的RPD、PECVD设备则比较昂贵,一台炉子就要上千万。在设备没有国产化之前,推广起来难度很大。特别是在前期,买几台设备,小批量量产可以,但是重金押注的话,风险太高了。

即便如此,还是有很多企业在HJT技术布局上开始跨步前进了。特别是国外公司,因为不做新技术,他们基本上都没有活路了。

公司 国家 2020年产能(GW) 计划产能(GW) 状态
松下 日本 1.04
REC 新加坡 0.6
汉能 中国 0.6 小批量
钧石能源 中国 0.6
通威太阳能 中国 0.45 试验
松下特斯拉 美国 0.3
Meyer Burger 德国 0.4 5.0 2020计划400MW,逐步到5GW
爱康 中国 0.2 1.3 现有200MW试验线,2020年9月计划1.3GW
Ecosolifer 匈牙利 0.3 小批量
Hevel 俄罗斯 0.34 2020年第3季度小批量
REC 法国 2.0 评估中
Sunpreme 美国 0.2 小批量
中智电力 中国 0.16 小批量
普能科技 中国 0.1 试验
Kaneka 日本 0.03 试验
3 Sun 意大利 0.2 试验
EkoRE 土耳其 0.2 试验
晋能科技 中国 0.1 小批量,M6

设备方面,国内的捷佳伟创已经走在了最前面,其RPD设备已经在通威太阳能爱康科技获得了应用。

若要了解更多HJT技术,可参考:十张图了解HJT发展概况 2020年或将迎HJT产业元年

➰3、潜力不低的TOPcon技术

很多现有的电池片公司对于TOPcon技术抱有较高的期待。因为其技术路线与现有生产线兼容度比较高,甚至可以通过技术改造进行升级,投资相对较低。但问题是其工艺步骤较多,拉长了生产线,对于品控等提出了更高的要求。要知道,在生产线上,每增加一个工艺步骤,那对企业来说可是增加了一个复杂度。所有虽然IBC技术非常好,但是其技术难度使得很多企业对其弃若敝屣。

➰4、挣扎中的IBC技术

IBC电池技术我个人非常喜欢,所有的电极连接都在电池背面,表面颜色和外观一致性非常高,可以是纯色的或者是任何你喜欢的颜色或图案。更特别的是,这个电池还有相当的柔性,可以弯曲。

IBC电池已经产业化多年。Sunpower公司是IBC电池的开拓者和引领者。目前在售的IBC电池基本都是SunPower公司的,市场占有率非常高。国内天合光能押注IBC技术,2018年已经成功投产,在日本的太阳能汽车竞赛中拿下了第一名的好成绩。

IBC技术虽然好,但是其成本却很高,目前市售的IBC电池每瓦高达3~5元,而PERC电池仅有1.3元左右。这么高的价格也让IBC技术叫好不叫座,挣扎中求生存。

或者IBC技术在未来或许有较好的表现也未可知。

Mingxian
2020.08.05

http://guangfu.bjx.com.cn/news/20200217/1043719.shtml
https://solar.ofweek.com/2020-07/ART-260018-8120-30449987.html
https://www.xianjichina.com/special/detail_407996.html