經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，晶硅太陽能電池已十分接近其理論轉(zhuǎn)換效率極限：29.4%。要在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換效率的再次躍升，疊層電池被視為最具前景的技術(shù)方向。近來疊層技術(shù)研發(fā)進(jìn)展勢如破竹：5月，沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué)（KAUST）宣布鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池認(rèn)證效率達(dá)到33.7%，再次刷新其在4月創(chuàng)造的33.2%世界紀(jì)錄。幾天前，國內(nèi)光伏龍頭隆基綠能宣布在商業(yè)級絨面CZ硅片上實現(xiàn)了晶硅-鈣鈦礦疊層電池33.5%的轉(zhuǎn)換效率。

盡管上述效率紀(jì)錄仍處在實驗室階段，與商業(yè)化量產(chǎn)有不短的距離，但足以展現(xiàn)疊層的技術(shù)潛質(zhì)和想象空間。

相較于疊層這一形象說法，許多業(yè)內(nèi)人士更樂意稱之為多結(jié)電池?！肮夥袠I(yè)正在呈現(xiàn)兩大特征，從P到N、從單到多。N型時代催生出TOPCon、異質(zhì)結(jié)、XBC熱門技術(shù)路線。單結(jié)晶硅電池的理論效率是29.4%，要突破30%，一定是多結(jié)的。根據(jù)我們與很多鈣鈦礦研究機(jī)構(gòu)的交流，他們也認(rèn)為鈣鈦礦技術(shù)可能會‘借雞生蛋’。換句話說，晶硅疊鈣鈦礦、而非鈣鈦礦疊鈣鈦礦，是有望率先實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的雙結(jié)電池路徑?！鄙罡夥袠I(yè)20余年的趙學(xué)文對澎湃新聞?wù)f道。

(資料圖)

2020年，隆基綠能斥資17.8億元收購寧波江北宜則新能源科技有限公司，由此實現(xiàn)東南亞電池、組件產(chǎn)能擴(kuò)充。該交易的核心是越南光伏資產(chǎn)——長期為國內(nèi)一線廠商提供代工的中國海外最大光伏電池組件工廠。趙學(xué)文為寧波宜則的創(chuàng)始人之一。完成業(yè)績承諾后，他從越南回國創(chuàng)業(yè)，敏銳地嗅到了下一個新的商機(jī)：異質(zhì)結(jié)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化只差臨門一腳，異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層電池量產(chǎn)的時間表也日漸清晰。

總投資75億元的光勢能10.8GW異質(zhì)結(jié)電池及組件智能制造項目近日在安徽廬江開工。這是光伏老兵趙學(xué)文進(jìn)入光伏新賽道的起點，據(jù)其預(yù)測，2027年前后，異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層技術(shù)有望實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。

異質(zhì)結(jié)降本來到關(guān)鍵驗證期

無論電池技術(shù)是從P到N還是從單結(jié)到多結(jié)，本質(zhì)上都是以降本增效為目的的光伏技術(shù)迭代。

最近兩三年，電池技術(shù)路線之爭從來沒有停止過。市場主流的P型單晶PERC電池仍是光伏發(fā)電行業(yè)當(dāng)前最具經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)，但量產(chǎn)效率已逼近其24.5%的理論極限，很難再有大幅提升。接棒者是N型電池，TOPCon、異質(zhì)結(jié)、XBC成為最受追捧的熱門選項。三者之中，當(dāng)前的性價比、設(shè)備上的兼容并蓄、運營風(fēng)險相對可控等特點令TOPCon的擴(kuò)產(chǎn)潮最為激進(jìn)。

“TOPCon確實來勢洶洶?！爆F(xiàn)任安徽光勢能新能源有限公司（下稱光勢能）董事長的趙學(xué)文稱。

若從其經(jīng)歷來看，曾運營PERC黃金時代的海外最大代工廠，本該對TOPCon有更大傾向性。趙學(xué)文坦言在光勢能籌備之初，也曾考慮過TOPCon選項，但僅猶豫了一晚，還是選擇了異質(zhì)結(jié)以及異質(zhì)結(jié)疊層路線?！白?990年日本三洋公司成功開發(fā)異質(zhì)結(jié)以來，它的可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)經(jīng)過時間驗證。同時，作為平臺性技術(shù)，異質(zhì)結(jié)自身生命力夠長，且可以疊加創(chuàng)新，未來與鈣鈦礦的結(jié)合也有天然優(yōu)勢。”

TOPCon贏在當(dāng)下，而異質(zhì)結(jié)贏在未來。業(yè)內(nèi)的這句流行語，可謂高度概括了兩種技術(shù)的長短板。兩大陣營的構(gòu)成也差異分明：新進(jìn)入者更愿意投資技術(shù)顛覆性足夠大的異質(zhì)結(jié)，而業(yè)內(nèi)的老玩家，特別是擁有巨大PERC存量產(chǎn)能的企業(yè)，則更愿意選擇TOPCon。

異質(zhì)結(jié)的最大缺點仍是太貴。據(jù)澎湃新聞了解，盡管生產(chǎn)流程簡單，但異質(zhì)結(jié)在每個環(huán)節(jié)的制造難度較PERC電池大幅提升，對清潔度、精細(xì)度、均勻性和連續(xù)性的要求非常嚴(yán)格。設(shè)備、銀漿——這成本“兩道坎”，是異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能擴(kuò)張、陣營擴(kuò)容繞不開的癥結(jié)。

清晰的降本邏輯下，新技術(shù)要跑通、設(shè)備穩(wěn)定性要驗證，時間上具有不確定性。這導(dǎo)致過去一年里，相較于TOPCon產(chǎn)能的進(jìn)擊力度，異質(zhì)結(jié)的降本進(jìn)展看起來低于業(yè)內(nèi)預(yù)期。

“去年，雙面微晶技術(shù)并沒有完全跑通，與之相關(guān)的硬件設(shè)備尚未成熟。此外，0BB、銀包銅等降本技術(shù)還要經(jīng)歷市場驗證周期?！壁w學(xué)文對此并不回避。他表示，到今年5月末，雙面微晶、雙面銀包銅、110μm薄片化、0BB這四項技術(shù)已經(jīng)同時被應(yīng)用在量產(chǎn)線上。特別是每瓦的漿料耗量，已經(jīng)降低至16mg/W的水平?！拔磥砣齻€月，是異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)界驗證數(shù)據(jù)的時刻，到8月底，我們就能看到上述四項重要的降本增效技術(shù)在滿產(chǎn)情況下的效率、成本、良率數(shù)據(jù)。”

異質(zhì)結(jié)廠商東方日升（300118）近日也披露了相關(guān)進(jìn)展。該公司位于金壇的異質(zhì)結(jié)量產(chǎn)線同步導(dǎo)入中試線上已經(jīng)驗證成熟的相關(guān)技術(shù)，包括雙面微晶技術(shù)、薄硅化技術(shù)、低銀含漿料技術(shù)等。其下線的首批210尺寸半片超薄異質(zhì)結(jié)電池片平均效率達(dá)到25.4%。截至6月初，僅僅調(diào)試不到一個月，該量產(chǎn)線良率已達(dá) 90%以上。

趙學(xué)文認(rèn)為，上述進(jìn)展意味著異質(zhì)結(jié)已經(jīng)非常接近“顯著的量產(chǎn)性價比優(yōu)勢”這一狀態(tài)，最快一波降本將在今年下半年出現(xiàn)。

光勢能公司在明年上半年穩(wěn)定出片后的組件平均出貨功率目標(biāo)是730W，“業(yè)內(nèi)3-4年后的組件平均功率，將達(dá)到770W左右。這已經(jīng)是異質(zhì)結(jié)單結(jié)電池的極限了。再到800W以上的組件，就要靠異質(zhì)結(jié)加鈣鈦礦疊層技術(shù)來實現(xiàn)?！?/p>

“TOPCon的大量擴(kuò)產(chǎn)，從異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)的角度看其實并不是特別擔(dān)心?！彼麑ε炫刃侣劮Q，前者的真實效率、良率有很大的提升空間，產(chǎn)能過剩問題也比較嚴(yán)重?！爱愘|(zhì)結(jié)行業(yè)雖然整體規(guī)模比TOPCon要小一個數(shù)量級，明年出貨也就是30-40GW，但異質(zhì)結(jié)在明年的每瓦利潤是值得期待的?！?/p>

上述良率之說并非一家之言。此前就有業(yè)內(nèi)人士對澎湃新聞稱，不同N型技術(shù)之間的比拼不能光看聲量?！霸S多TOPCon企業(yè)在良率和成本方面并沒有對外宣稱的那么好。整體放量進(jìn)度其實低于預(yù)期?！?/p>

鈣鈦礦繞不開的疊層技術(shù)

從鋁背場到PERC，每一次光伏電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化成功都離不開“天時地利人和”。趙學(xué)文及其團(tuán)隊觀察異質(zhì)結(jié)技術(shù)進(jìn)展多年以來，等的是一個出手時機(jī)。

“直到去年底，我們判斷異質(zhì)結(jié)經(jīng)濟(jì)性不足、產(chǎn)業(yè)鏈配套不成熟等問題到2023年年底能基本解決。因此，對照這一時間表倒推，我們提前三個季度開始開工建設(shè)，等到異質(zhì)結(jié)電池的量產(chǎn)性價比出來的時候，正好投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)?！睋?jù)悉，此次投資的10.8GW異質(zhì)結(jié)項目將分批實施：2023年6月一期3.6GW開工，一階段1.8GW計劃于今年底、明年初投產(chǎn)，2024年二季度達(dá)產(chǎn)；一期的二階段1.8GW較一階段晚半年；二期7.2GW將于2024年二季度擴(kuò)產(chǎn)，2025年末，廬江項目將完全達(dá)產(chǎn)。項目全部建成后預(yù)計實現(xiàn)年產(chǎn)值約165億元。

至于業(yè)內(nèi)異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層電池大規(guī)模量產(chǎn)的節(jié)點，趙學(xué)文給出的時間點在2027年前后?！澳壳白顑?yōu)的工藝路線、設(shè)備路線都還在論證過程中，等到這些都定下來，再經(jīng)歷中試、小規(guī)模量產(chǎn)、降本，真正進(jìn)入有利可圖的大規(guī)模量產(chǎn)狀態(tài)，行業(yè)還需要一些時間。”從公司層面而言，光勢能前三年主要聚焦異質(zhì)結(jié)單結(jié)技術(shù)，目前已有疊層技術(shù)儲備，遠(yuǎn)期光伏電池量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率將超過30%。

異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能和出貨量全球第一的華晟新能源此前披露，在異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層電池研發(fā)上，目標(biāo)在2025年實現(xiàn)G12異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦晶硅疊層電池效率30%。要實現(xiàn)上述目標(biāo)，需要與設(shè)備廠商、材料廠商一起盡快促成異質(zhì)結(jié)性價比的提升。

疊層技術(shù)百花齊放。目前的主流觀點認(rèn)為，晶硅和鈣鈦礦的疊層可以取長補(bǔ)短，而異質(zhì)結(jié)在工藝流程上最適合疊層。

“30%以上效率的技術(shù)方向，最有可能量產(chǎn)的就是異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層，實驗室紀(jì)錄現(xiàn)在已經(jīng)做到了33.7%，而TOPCon-鈣鈦礦疊層的實驗室紀(jì)錄還不到30%。兩者之間的量產(chǎn)前景差異更大，源于光譜的互補(bǔ)性及減反射層的導(dǎo)電性等問題?！壁w學(xué)文稱。

異質(zhì)結(jié)單結(jié)及多結(jié)產(chǎn)品大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)進(jìn)程的快慢，還取決于龍頭企業(yè)的戰(zhàn)略變化。

澎湃新聞注意到，異質(zhì)結(jié)賽道新玩家云集，但各項紀(jì)錄目前在頭部大廠都有體現(xiàn)，比如異質(zhì)結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率全球最高紀(jì)錄26.81%的擁有者是隆基，量產(chǎn)210*66組件功率732.6瓦的紀(jì)錄由通威異質(zhì)結(jié)團(tuán)隊創(chuàng)下。

囿于經(jīng)濟(jì)性考量，頭部大廠雖未大舉擴(kuò)建異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能，但均對該技術(shù)保持技術(shù)儲備和密切跟蹤。數(shù)百億現(xiàn)金在手的龍頭企業(yè)在市場戰(zhàn)略調(diào)整上具備靈活性，一旦異質(zhì)結(jié)降本增效展現(xiàn)出足夠的吸引力，大廠一舉擴(kuò)建50GW產(chǎn)能并非難事。

“當(dāng)異質(zhì)結(jié)新勢力在向前沖的時候，巨頭們像雄鷹一樣在空中俯視。當(dāng)時機(jī)成熟，他們就會俯身而下，快速擴(kuò)充巨大產(chǎn)能，直接改變行業(yè)格局。”趙學(xué)文對澎湃新聞?wù)f道。