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N型“突围”的推手

中国电力网 发布时间:2022-03-29 09:35:17
2022年的中国光伏制造,N型技术被寄予厚望。但是要从上下游各环节接近太瓦级别的P型产能杀出重围,N型仍面临着内忧外患的挑战亟待突破。

在PVInfolink的技术趋势报告中,到2022年底,N型产能将突破80GW。但对于产业链来说,这80GW的数字背后,意味着从多晶硅、硅片、电池到设备等上下游环节的快速匹配,同时还需要考虑的是成本、出货与市场。

进入2022年,酝酿许久N型技术产能终于启动释放,晶科能源一举推出了8GW的N型产能。据光伏們了解,头部企业今年规划的N型产能将超过50GW,其中异质结也将在2021年进入10GW的发展里程碑。种种迹象显示,争议了多年的N型“元年”正在2022年蓄势待发。

N型的选择与推手

N型技术的关键环节在于电池,这一点毋庸置疑。反过来说,N型替代P型的最大受益者也是电池环节——这意味着电池环节的技术红利将再次凸显、盈利能力增厚。但从市场推广、商业化量产的角度来看,专业电池厂可能无法成为N型的第一推手。

回溯PERC的发展历程,硅片龙头隆基是始作俑者,值得注意的是彼时隆基尚不是组件龙头。但不可否认的是,在推广PERC的过程中,隆基的组件品牌乐叶一直在打头阵,下游应用端对于PERC的认可必然要从组件开启。从轰轰烈烈的领跑者项目争夺战到多晶全面溃败,隆基只用了不到两年的时间。

N型亦然,规模化与商业化的应用必然始于下游需求端对于N型产品的接纳与认可,而这一趋势的前提是PERC进入末期,N型的应用价值进一步凸显。

借助回归A股的士气,晶科能源在2022年开年一鼓作气推出了迄今为止最大的一个N型投产项目——安徽一期8GW N型TOPcon电池项目,振奋了多年处在技术平静期的行业,也是N型发展的湖面上砸出了一圈看得见的波澜。

值得一提的是,2022年的光伏市场仍处在供应链波动的风险中尚未脱身,多晶硅涨势未停,下游客户对于组件持续涨价微词颇多,超过2元/瓦的N型组件在国内市场竞争中处于劣势。但对于行业来说,N型产品的推出已然迫在眉睫,光伏产业亟需通过技术升级来打破对于原材料成本快速上升的依赖,同时也能给投资商更好的收益预期。

在这一点上,N型首当其冲,高转换效率、低衰减和更低LCOE潜力是N型应用的“杀手锏”,是其天然的基因决定的。

N型电池具有杂质少、纯度高、少子寿命高、无晶界位错缺陷以及电阻率容易控制等天生材料优势。同等光照条件下,转换的光能则会更多,转换效率更高;N型电池是硅片基底掺磷,没有硼-氧对形成复合中心的损失,使得电池几乎无光致衰减;转换效率高、温度系数低、光衰减系数低、弱光响应等综合优势,将使得N型电池在全生命周期内的发电量,高于P型电池。

若N型电池及组件生产成本与P型电池及组件持平,则对应的电站BOS装机成本会低一些,加上更高的发电量,两者综合使得N型电池组件的LCOE(度电成本)明显更低。

在这场以电池为核心环节的技术争夺赛中,一体化的头部企业正在打头阵,除了晶科之外,隆基手握TOPcon与异质结双向实验室记录,天合光能、晶澳亦在酝酿上马N型产线,东方日升则力推大尺寸的异质结组件……在这场攻坚战中,专业的电池企业反而尤为低调 。因为对于新产品来说,市场需求与订单才是决定其发展节奏的根本。

N型时代并非唯一

尽管N型已经毫无疑问的成为下一代主流技术路线,但分歧仍在。目前,除了晶科能源大规模上马TOPcon之外,其他头部组件企业的技术路线尚未明确对外公开。一方面,对于N型来说,规模化与成为主流是路线的难点还在于产业链的配合与供应。N型电池对于硅片的品质乃至硅料的质量要求较高,目前国内N型硅料供应产能尚不足以支撑。

PVInfoLik认为,目前N型硅片生产还是以海外料为主、国产料为辅。观察海外料2021至2022都仅能生产换算约42-43GW左右的产出,尽管海外料看似充足,但由于输美议题让海外料抢手,输美、N型产出都将激烈巩固海外料源。2022年国产料比重必须进一步拉高。

硅料之外,硅片的品质依然是影响N型质量的关键,仅靠电池技术无法完成生产成本与良率的控制。简言之,在推广N型的路上,拥有硅片产能的一体化企业在良率控制上将更有优势,而良率仍然是当前N型降本的关键因素。有消息透露,目前N型量产的平均良率尚不足90%。

另一方面,N型不同技术路线优势与劣势一样明显,众所周知TOPCon设备投入成本低,但繁杂的工艺流程是TOPCon实现规模化量产的最大门槛;而对于异质结来说,耗银量与转换效率是目前的两大门槛。但需要强调的是,异质结的薄片化以及对于HBC的潜力空间,也是其被行业看好的重要根基。硅成本的居高不下将有力的推动能够降低硅成本技术路线的快速发展。

此外,叠加异质结技术的HBC电池拥有理想的晶硅电池结构,预期量产转换效率最逼近理论转换效率29.43%,是晶硅电池领域的“王者”一般的存在,也给了各企业持续推动异质结进步的底气。

从应用端来看,某投资企业表示,他们非常认可异质结在组件效率提升方面表现,“海南一个实证基地的数据显示,异质结组件非常适用于高温高湿的地区,尤其是长江以南地区”。

所以尽管TOPcon在生产工艺上由于更接近PERC所以具备率先量产的能力,但对于未来应用端的市场而言,N型时代或将存在两种甚至多种技术路线并存的情况。尤其是在当前光伏电站的应用场景愈发多样化,千篇一律的组件实际上并不能满足业主对于复杂场景下的安装需求。在这种环境下,投资商对于产品的差异化、定制化需求将愈发凸显,小众的组件产品也将拥有相当友好的应用市场。

N型之外,还有隆基新推出的HPBC高效单晶电池虎视眈眈,下一代的电池技术或将无法重现PERC时代的霸主地位。但不管怎样,作为2022年看点最大的电池环节,这场关于未来技术路线的争夺战已然打响。专业电池厂、组件企业以及一体化企业都期待在这场技术红利中抢占制高点、增厚盈利能力,然而市场是残酷的。近日国家电投、中核的年度集采中相继出现了N型组件的需求,产业端与需求端都在蠢蠢而动,2022年对于N型来说,至关重要。

(原标题:谁来带领N型“突围”?)

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