光伏电池面临BC与TOPCon之争,行业如何做出选择?

电池6频道 2023-09-15
2944 字丨阅读本文需 7 分钟

继十多年前“单晶、多晶之争”后,中国光伏业再度临近关键技术路线分岔口。

9月5日,隆基绿能董事长钟宝申在业绩发布会上表示:“接下来5到6年,BC类电池会是晶硅电池的绝对主流。”作为光伏产业的龙头企业,隆基对技术路径进行如此明确的表态,自“单晶、多晶之争”后甚为罕见。

而光伏业另一龙头晶科能源11日、13日分别于不同场合表态:“TOPCon是头部企业的主要产能布局路线,是未来主流。当前BC电池技术成熟度仍待提高,成本和经济性与TOPCon相比还存在较大差距。”

“于当前产业竞争格局而言,电池技术路径的最终走向非常重要。BC与TOPCon两种技术路线之争,同时也是两大龙头企业之间的竞争。”和泰资产一位光伏研究员说道。

BC 与TOPCon之争

9月5日,隆基绿能举行2023年半年度业绩说明会。在投资者问答环节,隆基绿能董事长钟宝申表示:“前期,隆基一直没有非常明确地对外界去讲,目前已有一个非常明确的观点:接下来的5到6年,BC类电池会是晶硅电池的绝对主流,包括双面和单面电池。高转换效率的BC电池,将是晶硅技术皇冠上的明珠,整个行业已经准备好了来摘取这颗明珠,BC电池将真正走向市场。”

对于TOPCon,钟宝申明确表示:“这是过渡性产品,和传统PERC电池相比,效率提升幅度太小,行业技术方面高度同质化,容易出现未赚钱就过剩的现象,且现在已经有这种苗头。”

考虑到隆基绿能的产业地位,钟宝申的罕见表态,对未来竞争格局影响极为重大。

BC电池即为背接触电池。目前,光伏业内讨论较多的下一代电池高效技术路线主要包括TOPCon、异质结(HJT)、BC等。业内大部分企业对TOPCon、HJT产业化的讨论相对较多,其中尤以TOPCon的产能布局与产业化进程最多最快。

与隆基绿能的表态不同,光伏业另一龙头企业晶科能源9月11日在投资者互动平台表示,N型TOPCon产品凭借高转化效率、高双面率、高发电量、低衰减、低温度系数等优势,为客户带来更高投资收益,已成为多数客户的首选产品,也是头部企业的主要产能布局路线。当前BC电池技术成熟度仍有待提高,一体化成本和经济性与N型TOPCon还存在较大差距。

9月13日,晶科能源在其举办的内部座谈会上明确表示:TOPCon技术仍是未来主流,而BC电池难度大成本高。

这一场争论,事实上已延伸到产业链上几乎所有大型光伏企业,他们各自因自己先前的技术储备、产能布局、竞争生态而选择不同技术路线。

如中来股份总裁林建伟13日公开表示,BC电池并不是什么颠覆性技术,未来市场将以TOPCon路线为主,BC为辅。

而在BC电池方面,除隆基绿能外,也有几家光伏龙头企业已有“下注”。如爱旭股份专注N型BC电池技术,拥有ABC电池及组件产能;TCL中环参股公司Maxeon拥有IBC电池技术及专利,近年来也在加速布局。

“目前各家的技术布局大致是,隆基全面押注BC、晶科全面押注TOPCon,爱旭主导ABC,通威、晶澳、天合、阿特斯、东方日升等企业同时推进TOPCon与HJT。此外这两年大量跨行入局者几乎都押注在TOPCon。”一家中型光伏企业负责人对记者说,“技术路线之争背后,其实是产业竞争格局的推动。”

新旧产能交替上市公司何去何从

在BC电池大火以前,不少光伏电池厂商曾将N型电池(即采用N型硅片作为基底材料的电池,包括TOPCon、HJT、IBC技术路线)作为新兴赛道。

去年N型电池产能快速扩张,据SMM统计,2022年底TOPCon电池产能达77.4GW,同比增幅近七倍。今年N型电池依旧保持高增速。据PVInfoLink统计,N型产能在光伏电池占比将由2023Q1的21%增长至2023Q4的51%。包括中来股份、正泰新能、一道新能等今年加大投入TOPcon产能。

然而,正当N型电池布局如火如荼时,BC电池技术路线的加入,导致出现新旧产能交替现象加快,而一些过往产能是否会陷入尴尬境地?

已经布局BC电池的某头部电池企业负责人向记者表示,目前公司PERC电池(发射极背面钝化电池,以下简称“P型电池”)的盈利水平还是不错的,而完全过渡到BC电池的规模应用更多还是取决于市场。公司会根据BC电池技术发展的阶段去适时推进量产,如果没有达到公司要求,不会贸然量产。

事实上,多家光伏电池企业早已开始较量,并在近期相继集中公开透露进展。通威股份9月12日在互动平台表示,目前公司已实现TOPcon、HJT、背接触(BC)电池、钙钛矿/硅叠层电池等技术路线研发的全面布局。

晶科能源表示,公司研发团队完成NBC电池背面关键的高精度、低损伤图案化技术开发,并将上述技术进行电池工艺整合,形成了全钝化接触N型BC电池成套工艺。实验室N型BC电池批次效率已经超过25.5%。横店东磁也表示,公司一直有跟进BC类技术,目前已完成前期技术储备,去年便搭建了中试线。

BC电池的出现,对于P型、N型电池的冲击是否会造成产能浪费?林莉表示,产能是否浪费主要取决于三个因素:生产线兼容性、技术升级成本和市场需求变化。如果现有生产线难以升级以适应BC电池,或升级成本高昂,或市场需求急剧变化,都可能导致产能浪费。对此,光伏厂商可以逐步调整生产线以生产BC电池,以适应市场变化,减少产能浪费风险。也可以选择选择保持多元化生产能力,继续生产传统的P型和N型电池,同时生产BC电池,以降低浪费风险并在不同市场中保持竞争力。

这些环节或将受益

除隆基绿能以外,目前业内已有多家公司布局BC电池产品及储备相关技术。

另外,晶科能源具备IBC研发技术储备、晶澳科技储备IBC中试线、普乐科技规划200MW IBC中试线;正泰新能、弘元绿能、金石、日托光伏也在今年SNEC展会上展出了相关IBC产品。

产能方面,隆基绿能二季度起HPBC爬坡情况显著改善,维持2023年12-17GW出货目标;爱旭股份规划2023年/2024年ABC组件出货目标分别为5-6GW/20-30GW。同时,该公司指出,基于效率和发电量优势,ABC组件相比PERC组件溢价在20-30%。其自主研发无银化金属涂布技术降低生产成本,目标2024年年中成本与TOPCon打平、2024年底成本与PERC打平。

就整体市场规模方面,经国金证券测算,2023年国内xBC电池落地产能预计达到44GW,出货量约20GW。

从产业链上游环节来看,材料端或受益于光伏电池的扩产。今日,时创能源对《科创板日报》记者表示:“隆基95%的添加剂材料用的都是我们的(产品)。但从材料层面来讲,主要看的是电池规模,而不是看哪个技术路线。因为不管它扩的是什么技术,最终可能都会用到我们的材料。”

海目星则对《科创板日报》记者表示:“公司有BC电池的相关技术储备,存在小量客户。这(BC电池)是隆基定的方向,但没有说现在就已经形成规模和已经做得很好了。”

另据国泰君安证券徐乔威团队分析认为,BC电池产线对激光设备需求明显。“在BC电池工艺流程中,制备过程共包含两次开槽步骤。激光无损消融技术可实现背面P\N钝化膜层的精准消融,替代传统的光刻路线,简化流程。”

光伏新秀引来国际投资热潮

据美国《华尔街日报》网站近日报道,单结钙钛矿电池的理论转换效率可达33%,而钙钛矿/硅串联电池的理论转化效率可达43%,都超过单晶硅电池29.4%的理论转换效率。今年6月,阿卜杜拉国王科技大学称,该校研制的钙钛矿/硅串联太阳能电池的转换效率高达33.7%,创下世界纪录。

此外,钙钛矿电池还具有轻、薄、可弯曲等特点,可铺设在传统硅基电池无法覆盖的墙壁表面或列车车顶,操作工序十分简单,且价格几乎减半。东京大学教授濑川浩司的测算显示,到2030年日本钙钛矿电池覆盖的面积最大可达470平方公里,发电能力为600万千瓦,相当于6个核电站。

在全球脱碳浪潮下,硅基电池的性能正在接近其理论极限,钙钛矿太阳能技术已成为众多企业眼中的“香饽饽”。

欧洲PEPPERONI项目于去年11月1日启动,旨在推进欧洲大陆的叠层太阳能光伏电池的制造和产能,重点关注钙钛矿/硅叠层电池,这一项目将持续4年,由“欧洲地平线”计划与瑞士教育、研究和创新秘书处共同资助。

法国光伏组件商Voltec Solar和法兰西岛光伏研究所合作,计划到2030年建设一处规模达5吉瓦的钙钛矿/硅串联太阳能电池“超级工厂”。法兰西岛光伏研究所总经理罗杰·德罗兹多夫斯基-施特雷尔表示,这是一场技术革命,与传统技术目前可实现的最佳效率相比,它不仅能够在光伏组件层面实现30%的效率,还能通过利用回收材料,减少能耗和材料消耗。Voltec Solar公司总经理卢卡斯·韦斯则强调,串联技术将是未来十年的主导光伏技术。

英国牛津光伏公司计划今年推出其商用钙钛矿/硅叠层电池,预计转换效率为27%。该公司也计划在德国柏林附近扩建其试点工厂,并在2030年左右将生产规模扩大到10吉瓦。

文章来源: 中国财富网,证券日报,科创板日报,光明网

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