記者 | 馬悅然
編輯 | 張慧
在統(tǒng)領光伏江湖約五年后，PERC電池的效率提升達到瓶頸，開始有些力不從心了。
在它身后，下一代光伏技術逐漸崛起。目前看，最有望成為下一代技術統(tǒng)領者的是N型高效電池。
2021年，N型電池技術被頻繁提及，但更多停留在實驗室效率層面。2022年，它走出了實驗室，開啟了量產元年，電池效率有了更大的提升。
今年11月，隆基綠能自主研發(fā)的硅異質結電池轉換效率達26.81%，創(chuàng)造了目前全球硅基太陽能電池效率的最高紀錄。
一直以來，技術迭代是推動光伏行業(yè)發(fā)展的關鍵因素，其動力主要來自于降低度電成本。
據華經產業(yè)研究院數據，2021年電池片占組件成本比重為50.1%。在2022年產業(yè)鏈價格高企的背景下，光伏企業(yè)擁有更強的驅動力在電池技術上降本增效。
當光伏行業(yè)進入新的技術轉型關鍵期，企業(yè)們神經緊繃，絲毫不敢輕視對新技術的布局。據《證券時報》報道，國內電池N型產能規(guī)劃已超640 GW。這約是去年中國光伏電池在產產能的1.83倍。
N型電池啟幕
光伏技術路線主要包括晶硅、薄膜等。當下主流的技術路線為晶硅。根據硅片環(huán)節(jié)長晶工藝的不同，可分為單晶硅和多晶硅兩大門派；根據電池中的硅片摻雜工藝差異，晶硅電池則可為P型電池和N型電池。
P型電池主要指BSF電池和PERC電池?！?014-2015年前，光伏電池技術以BSF為主，無論是單晶或多晶電池，背面均用鋁背場鈍化。當時多晶因較高的性價比，占據了九成以上的市場。“晶澳科技（002459.SZ）產品技術部總監(jiān)湯坤向界面新聞介紹。
2015年后，PERC電池發(fā)展起來。PERC電池的背面不只是鋁背場鈍化，同時主要采用了氧化鋁加氮化硅的鈍化方式，有效避免了此前的一些技術缺陷。
2015年開始，國家能源局實施光伏“領跑者”計劃，加速了PERC電池的產業(yè)化量產。
“自此，憑借單晶在轉換效率和生產成本等方面的優(yōu)勢，PERC電池成為實現系統(tǒng)度電成本快速下降最有效的技術?！睖け硎?，此后兩年，整個市場逐步轉向PERC技術。截至2021年，PERC電池產品在全球市場的比例超過約85%。
一不愿意具名的業(yè)內人士對界面新聞稱，目前PERC電池不至于落伍，但預估最多三年左右，將很難與更高效電池競爭。隨著N型電池的迭代，業(yè)內在P型電池上投入的精力也更少，不利于支撐其長遠發(fā)展。
今年7月，天合光能（688599.SH）光伏科學與技術國家重點實驗室宣布，其自主研發(fā)的210 mm×210 mm高效PERC電池最高效率達24.5%，創(chuàng)造了新的世界紀錄。
據界面新聞了解，這已近乎是P型電池效率的極限。
相較之下，N型電池具有諸多優(yōu)點，包括轉換效率高、雙面率高、溫度系數低、無光衰、弱光效應好、載流子壽命更長等。
N型電池技術可細分為異質結（HJT）、TOPCon、IBC等技術類型，目前，國內光伏電池制造商多選擇TOPCon或異質結技術追求量產。
N型TOPCon電池的理論效率可達28.7%，異質結電池理論效率可達27.5%。
今年N型電池產能快速擴張。以TOPCon電池為例，據SMM統(tǒng)計，2022年底該電池產能達77.4 GW，同比增幅近七倍，主要分別在江蘇、安徽、浙江，分別占比42.76%、31.01%、19.38%。
隨著量產產線的投產，N型電池在2022年具備了性價比。
普樂新能源科技（徐州）有限公司總經理歐文凱曾對界面新聞稱，目前P型PERC電池生產成本約0.7-0.9元/W，預計N型電池將在三年內實現“本壘打”，即量產轉換效率達24.5%以上、生產成本低于PERC電池。
TOPCon暫時領先
作為N型電池的細分技術， TOPCon陣營在今年率先開啟大規(guī)模量產。沐邦高科（603398.SH）、皇氏集團（002329.SZ）等多家跨界公司入局光伏電池制造時，也紛紛選擇了TOPCon技術路線。
TOPCon電池全名為隧穿氧化層鈍化接觸電池，2013年由德國Frauhofer研究所提出。2015年，Frauhofer研究所研發(fā)出效率25.1%的新一代TOPCon電池。
目前國內光伏廠商中，布局了TOPCon電池技術的包括晶科能源（688223.SH）、中來股份（300393.SZ）、隆基綠能（601012.SH）、鈞達股份（002865.SZ）、晶澳科技等。
中信證券認為，TOPCon是目前產業(yè)化較快的新技術路線選擇。
一方面，TOPCon電池28.7%的理論效率遠超P型電池，目前量產及最高效率已分別超24.5%和25%，且擁有低衰減、高雙面率等優(yōu)點，在終端電站的發(fā)電增益效果明顯。
另一方面，TOPCon與現有PERC產線兼容，單GW改造成本在0.5億元左右。在大規(guī)模PERC產線設備資產折舊計提的壓力下，龍頭企業(yè)采用TOPCon技術，通過升級改造拉長設備使用周期，在提效降本方面的優(yōu)勢更加明顯。
據SMM預計，2023年底，TOPCon電池產能將達305.9 GW，其中年新增產能將達228.5 GW，新增產能主要集中在江蘇、安徽、浙江以及山西。
在各家公司爭先量產TOPCon電池的階段，晶科能源因出手較早搶占了先機。目前，該公司一期16 GW的TOPCon電池產能已建成滿產，二期產能陸續(xù)投產中，包括合肥二期8 GW、尖山二期11 GW。
晶科能源今年TOPCon電池和組件的業(yè)務量，將約占其總業(yè)務量的四分之一，計劃明年占比將達50%以上。
晶科能源副總裁錢晶此前在接受界面新聞采訪時表示，該公司會堅持N型TOPCon技術的發(fā)展，直至完成理論極限。未來會考慮TOPCon疊加鈣鈦礦技術的研發(fā)，這種模式可以將電池理論效率推升至35%以上。
湯坤稱，未來2-3年內，晶澳科技也將以TOPCon電池技術為主要努力方向。
他表示，相較于PERC電池，TOPCon電池的非硅成本仍偏高一些，但其提效降本手段較為明確，一是如何把正反表面鈍化做的更高且節(jié)省成本，二是可以使用SE或細柵疊加工藝，短期內非硅成本有望和PERC持平。
“TOPCon的各技術路線博弈越來越清晰，產品產能將逐步釋放?！甭』G能集中式業(yè)務中心高級經理方剛也對界面新聞稱，預計2023年下半年會繼續(xù)擴大產品影響力，加入白熱化產品競爭序列中，全年出貨占比將達25%上下。
技術博弈仍激烈
TOPCon能夠快速量產，很大程度是因為其成本占據優(yōu)勢，但這并不代表異質結技術路線就此失去競爭力。
“異質結有三方面優(yōu)勢。一是提效降本的路線同樣清晰，多家公司都在研究制備，只是不確定產業(yè)化能否走通以及何時走通，這取決于技術進步情況。二是資本市場比較看好，愿意提供資金支持；三是異質結和鈣鈦礦疊加更為合適，也更有潛力，所以該技術有發(fā)展存在的道理?！睖しQ。
目前國內廠商中，多數光伏企業(yè)同時對異質結技術有所儲備。諸如寶馨科技（002514.SZ）、乾景園林（603778.SH）等跨界企業(yè)，也押注了該技術。
solarzoom光伏太陽能網預計，2022年隆基綠能、愛康科技（002610.SZ）、東方日升（300118.SZ）、明陽智能（601615.SH）等企業(yè)在建或待建異質結產能約28 GW。
12月24日，東方日升宣布“700Wp＋異質結伏曦”組件正式量產，組件效率超22.5%。該公司規(guī)劃，伏曦組件電池和組件產能在2023年上半年達5 GW，2023年下半年達15 GW。
方剛認為，未來異質結技術產品會因成本劣勢，被TOPCon和PERC產品壓制。但異質結電池對高溫的不敏感性，讓其在類似中東非等高溫干燥區(qū)域，仍可獲得較大的市場，預計其2023年出貨量排在第三，較多晶硅和薄膜電池組件稍高。
也有觀點認為，若論長期路線發(fā)展，異質結技術更優(yōu)，因為該技術的起步效率更高，如果生產成本、原材料需求問題能得到解決，未來會有很強的競爭力。
除異質結和TOPCon外，還有多種新技術也在發(fā)力。
今年11月，行業(yè)龍頭隆基綠能推出了基于HPBC電池技術的全新組件Hi-MO 6系列產品。HPBC是P型TOPCon技術以及IBC技術的融合結果，優(yōu)勢是美觀，可與自然和建筑美學相結合，更適合分布式應用場景。
跳出晶硅的限制，鈣鈦礦作為第三代光伏電池，也得到越來越多人的關注。
湯坤認為，目前勢頭正盛的N型TOPCon、HJT、IBC等技術，未來將滿足不同的市場和客戶需求共存。雖然TOPCon將成為主流，但不代表它會一統(tǒng)江湖。各企業(yè)應在各自選擇的電池技術路線上，不停地去研發(fā)和更新。
他指出，在“一強多大”的局面下，未來技術還將相互融合，例如，TOPCon融合BC類技術，形成TBC技術；HJT融合BC類技術，成為HBC技術。
“最終會出現一種結合了幾種電池技術優(yōu)勢的綜合性技術，屆時才有一統(tǒng)江湖的可能?！?/span>湯坤稱。
當前正值站在電池技術變革期，企業(yè)對技術路線的選擇變得尤為關鍵。湯坤將電池技術創(chuàng)新視為產業(yè)鏈發(fā)展的發(fā)動機。
“公司都想走對技術路線，未來會不惜在研發(fā)、資金、人才等方面進行大量投入?！睖しQ，不同技術的產線，設備配置、材料類別以及供應鏈完全不同，一旦實施產業(yè)化，資金投入更大，因此公司在路線選擇上需要謹慎。