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上海交通大学长聘教授严正

发布时间:

2024-05-22


上交大严正教授:第三代光伏技术鏖战,美国倾向HJT,欧盟更偏好TOPCon和BC
 

临近2023年尾,全速狂飙十几年的中国光伏产业又出现了新的变化。

如同多年前单晶替代多晶技术一样,N型电池技术将替代P型技术也已经成为大势所趋,被业内普遍接受。但是同为更高效率代表的N型电池技术内部,又有HJTTOPCon以及BC等几条不同的技术路线林立,聚集在单晶PERC技术旗下刚过了几年安稳日子的中国光伏企业又因为选站不同的N型技术路线而分裂成三大阵营,陷入谁将是第三代主流电池技术路线的争执与讨论。

与上次单多晶替代时海外产能默默退出不同,今次第三代主流光伏技术路线混战,欧美各国纷纷主动入局,推出各种补贴及鼓励政策,刺激体内光伏制造。据SOLARZOOM记者整理,自2023年9月以来,欧盟委员会连续发布一系列能源效率刺激指令,最新指令要求到2030年欧盟风电和光伏装机容量提高到现有存量的2倍,而要实现这一目标,欧洲光伏产业协会表示,由于在欧洲生产太阳能电池板的成本,是目前现货价格的两倍多,因此受本土制造规模、生产成本和生态链等限制,欧洲要在短时间内大规模实现光伏供应链本土化,唯一的出路便是选择更加高效成熟的光伏技术路线。美国的情况也与之类似,美国政府2022年出台了著名的《IRA》,计划在10年发放7370亿美元补贴,其中3690亿美元将应用于应对气候变化和提升能源安全,包括对太阳能产业各环节的补贴和税收优惠上,据彭博新能源财经测算,具体到太阳能全产业链这个补贴理论上可以到17美分/W(已经接近中国国内的生产成本),在海量补贴的刺激和保护下,原来止步在成本的新技术路线也纷纷落地。

日前,上海交通大学长聘教授严正先生在2023年可再生能源发电国际会议(RPG 2023, Renewable Power Generation)上告诉SOLARZOOM记者,在光伏领域的高效电池技术上,欧盟和美国有着不同的选择和发展方向。

据严正教授介绍,美国目前主要关注异质结(HJT)和钙钛矿电池等新兴技术,以及提高晶体硅电池的转换效率和降低成本。“美国拥有一些领先的HJT电池制造商,如Meyer Burger、SunPower等,也有一些钙钛矿电池的研发机构和企业,如NREL、Oxford PV等”,严正教授表示国内方兴未艾的异质结(HJT)钙钛矿叠层技术在美国也拥有众多拥趸,以期通过叠层或串联的多结电池,弯道超车在发电效率及成本上接近甚至超过中国企业。

与之不同的是,欧盟则更加倾向于基于更加成熟的PERC技术发展而来的TOPCon(隧道氧化物钝化接触)和BC类(背接触)电池技术,以及提高薄膜电池的稳定性和可靠性。“欧盟的Q CELLS、REC Solar、Solarwatt等知名企业选择了TOPCon和BC类电池,而First Solar、Solar Frontier等则选择了坚守薄膜电池路线“,甚至欧盟不少企业还在研究将TOPCon或BC类电池与薄膜电池结合起来,形成双结或三结电池,以实现更高的光伏发电性能。

与之严正教授对欧美光伏未来主流技术路线判断相印证的,HJT、TOPCon和BC谁是下一代主流技术路线的讨论和争夺在国内要热烈得多。

据SOLARZOOM记者统计,TOPCon技术因为跟之前一统江湖多年的PERC技术有太多相似甚至相同之处,成为存量产能布局的N型技术的选择。以晶科能源为例,2019年开始布局TOPCon,到2023年Q3已投产TOPCon产能超过55GW,单季TOPCon产品出货达到10GW,再叠加之前公告的山西56GW一体化产能规划,到2023年底晶科能源的TOPCon产能将在整个市场上占据举足轻重的位置。而除了晶科之外,天合、晶澳、通威、隆基、协鑫、钧达、正泰、林洋、一道、棒杰、旭合等都有巨量的TOPCon产能公告。公开数据显示,截止Q2全行业公告TOPCon规划项目超过1000GW,设备端订货数据超过700GW,预计到2023年底TOPCon中国市场的实际产能超过400GW。晶科能源CTO金浩曾公开表示:TOPCon在现在、过去、在未来三到五年依然具有绝对领先优势。

HJT的情况则完全不同。由于始终被诟病的设备成本高企,HJT在国内的拥护者大多是新玩家,存量龙头里只有东方日升官宣了HJT立场,其他如通威、晶澳、天合、阿特斯甚至隆基,都仍处于小规模试产及观摩阶段,新玩家如华晟、国晟、链晟、光势能、金刚、宝馨、明阳智能、润海……持方更加直白和坦荡。据记者统计截止目前全球产能33.91GW,另有50.9GW新产能在依次排队进入投产和爬坡,到2023年底,HJT实际出货预计将达到15GW。东方日升异质结事业部总经理杨伯川:未来5到10年,HJT及其叠层产品的优势都将持续。

BC的情况有点类似“薛定谔的猫“,目前市场上官宣BC路线的企业,只有隆基和爱旭,公开数据显示隆基之前规划的30GW的HPBC产能将在2023年底全面达产,9月中又公告了12GW的HPBC Pro新产能规划,但是上半年实际出货只有1.5GW。爱旭也曾称有10GW在珠15GW在义乌两处基地的BC产能布局。隆基绿能董事长钟宝申:未来5-6年,BC电池将会是晶硅电池的绝对主流。

三方力量互相对峙又隐有牵绊,内部似乎同道又相互戒备,各种说法不一而足。然而未来的主流无论是HJT、TOPCon还是BC,甚至几种并行,最早还是要看度电成本,要看市场的选择,而现在“整体还处在是特别明朗的阶段”,严正教授表示。

 

 

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