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N型电池步入规模化发展新阶段

栏目:行业动态 发布时间:2022-03-05

随着主流产品PERC电池转换效率越来越接近理论最高值,光伏企业正加速技术迭代升级,以TOPCon为代表的N型电池技术开始受到关注。

1月以来,TOPCon规模化、商业化进程提速,好消息不断:一道新能首次公布单晶N型双面182尺寸电池及双面双玻组件报价,填补行业内N型电池、组件报价空白。随后晶科能源宣布TOPCon电池工厂在安徽合肥投产,产能规模为800万千瓦,进一步推动了N型产品规模化发展。在晶科能源副总裁钱晶看来,光伏产品升级势在必行。TOPCon技术和工艺成熟度较高,量产良率也已经达到业界规模化水准。

技术迭代催生新市场

根据第三方机构德国哈梅林太阳能研究所的最新报告,P型技术的转换效率天花板要低于N型技术,PERC电池和TOPCon电池理论极限效率分别为24.5%、27.5%。

电科装备董事长左雷表示,随着技术的加速成熟,PERC电池的转换效率与成本已经接近极限,不能适应未来发展。近两年来,以TOPCon为代表的新一代电池技术逐步实现产业化,N型电池取代PERC电池是大势所趋。

中国光伏行业协会荣誉理事长王勃华进一步指出,2021年PERC单晶电池量产平均转换效率已达23.1%,较2020年的22.8%有所提升,但增速放缓,且越来越接近理论天花板。

与此同时,TOPCon技术异军突起。2021年,我国企业或研究机构打破晶硅电池实验室效率纪录11次,其中9次为N型电池技术,8次为TOPCon电池技术。2021年底,TOPCon电池实验室效率约25.4%,高于PERC电池。

万联证券分析师在最新研报中指出,降本增效是光伏行业追求的永恒主题。目前,P型电池逐步接近24.5%的理论效率极限,光伏技术逐步向理论效率更高的N型电池技术发展。受此影响,国内外龙头电池厂商纷纷布局TOPCon等N型电池片技术,未来N型电池将加速渗透,市场空间广阔。

据国金证券分析师测算,2023年全球TOPCon电池产能有望达到1.34亿千瓦,2025年将突破2亿千瓦,并预测2022-2025年间,TOPCon设备市场空间或超300亿元。

推动产业升级

近年来,尺寸升级成为光伏产品提高功率的重要途径。钱晶认为,尺寸之争只是下一代更高能量密度技术成熟前的缓冲阶段。TOPCon电池、组件实现量产,才是P型技术走向N型的一个重要转折点。“在光伏产业,还是要以转换效率说话,技术永远是驱动行业进步的保障。”

“2021年以来,光伏供应链价格一直处于波动之中,组件成本被迫上涨。这也在某种程度上说明,如果技术不进步、不迭代,组件效率和性能不变,电池和组件的发展将没有弹性可言,下游开发企业非常被动。只有组件效率、单瓦发电量、长期可靠性提升,度电成本才能不断突破。”钱晶说。

相对于P型组件,N型组件的优势明显。据了解,N型组件具有良好的弱光性。在晴天早晚光照条件较弱的情况下,TOPCon组件单瓦发电能力相对增益平均增加2.8%-3.6%,累计全天相对增益约3.46%-4.56%。阴天条件下,TOPCon组件全天平均相对增益可达5%,不仅可以拉长发电时数,还能平滑对电网的波动冲击。

同时,N型组件具有高温属性。我国西北、西南地区,夏季中午地表温度高,组件温度更高,会影响系统稳定性,N型组件的特有属性可降低上述风险。

逐步形成配套产业链

根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图(2020版)》,2020年新建量产产线仍以PERC电池产线为主,随着PERC电池片新产能持续释放,PERC电池片市场占比进一步提升至86.4%,N型电池成本相对较高,量产规模仍较小,市场占比约为3.5%。不过,2021年,N型电池扩产提速势头很猛。据光伏行业分析机构PVInfoLink统计,截至2021年底,TOPCon产能规划超1.3亿千瓦,预计2022年将新增产能约3000万千瓦。

隆基股份、通威股份、国家电投黄河公司等均公布了关于N型电池项目或技术进展。其中,中来股份表示,公司基于182尺寸硅片生产的TOPCon电池实验室转换效率达24.5%,在行业中处于领先水平,公司年产150万千瓦N型单晶双面TOPCon电池项目正在逐步投入试生产。

钱晶透露,继合肥工厂之后,晶科能源另一个N型电池和组件制造基地也完成了设备调试,一期产能规模800万千瓦,预计春节后投入量产阶段,并在今年底前完成产能爬坡。届时,该公司N型高效组件产能规模将达1600万千瓦。

设备企业也不甘落后。1月中旬,某装备公司发布5款光伏设备新品,主要应用于N型电池工艺。捷佳伟创也称,已经具备TOPCon整线设备的供应能力。万联证券认为,2022年有望成为N型电池量产元年。

(文章来源:中国能源报)


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