[摘要] TOPCon电池的概念由德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所于2013年提出。十年后,TOPCon背接触电池技术已成为光伏行业的创新热点。
在过去的一年里,PERC电池正在迅速被淘汰。三大电池新技术路线中,异质结出货量不及预期,年出货量约7GW。 BC电池技术已经出现,出货量达到8-9GW。年出货量105-115GW的TOPCon技术路线无疑提供了最抢眼的答案。
技术路线竞争加剧,TOPCon技术也面临复杂化程度、实际产能及开工率、产品可靠性等问题。
量产在即,但随着行业洗牌加剧、光伏供给端表现低迷,TOPCon科技企业稳住势头、打好“持久战”就显得更为重要。
以下为正文:
规模、技术成本、场景应用,都在促成TOPCon技术的行业影响力。
据权威机构Infolink预测,未来5年TOPCon的市场份额将保持在70%-80%,到2028年,TOPCon的技术市场份额将达到73%,仍然占据主流地位。
此外,2023年P型和N型电池的市场份额将分别为70%和27%,其中N型TOPCon电池的市场份额约为23%;据相关机构预测,2024年N型技术的市场份额将达到79%,P型市场份额将骤降至20%。
这意味着N型TOPCon技术的趋势将开始。
同时,截至2023年底,全球TOPCon电池名义产能突破400GW,2024年可能突破600GW。产能快速扩张下,既有技术迭代的前景,也有供应和供应方面的巨大挑战。需求分配。
01
TOPCon 正处于量产爆发的奇点
目前PERC电池的量产效率已接近理论极限24.5%,而TOPCon电池的理论极限效率达到28.7%,这意味着市场量产效率仍有很大的提升空间。
如今,一线公司在TOPCon上可以实现25%+的量产转换效率。无论对于上游光伏组件制造商还是下游电力公司来说,TOPCon电池片都是企业产能扩张的最佳选择。
随着TOPCon渗透率快速提升,相关电池技术正处于量产高峰期,不少企业加速产能布局。
2023年,晶科能源击败隆基,凭借TOPCon重回全球组件出货量榜首。
作为TOPCon的绝对龙头,晶科计划到2024年TOPCon产能达到98GW,而晶澳、TRW、阿特斯等二线企业则计划2024年将产能提升至82、78、40GW晶澳太阳能的产量预计将增长75%。
随着政策、资源的倾斜和资本的追捧,传统玩家全面押注,跨界玩家纷纷涉足,TOPCon疯狂扩产。
据光大证券统计,截至2024年3月,TOPCon累计签约项目1,610.4GW,开工建设1,008.1GW,投产603.6GW。业界普遍预测,TOPCon技术在未来五年仍将是主流。
未来五年,全球双面组件市场占比将达到70%,TOPCon相比XBC单瓦综合发电增益高达3.2%。其高双面比和低辐照的双重优势带来更高的综合价值,将在全球70%以上的应用场景中更具竞争优势。
未来TOPCon技术的主要发展方向是双面,从单面钝化接触发展到双面钝化接触,同时改进金属化技术。同时,TOPCon可以与钙钛矿堆叠形成效率超过30%的堆叠电池,进一步巩固其产能和产品领先地位。
目前,天合光能、晶科等中国光伏企业已经实现了TOPCon技术的产业化,并一一突破了设备配套、材料、工艺、稳定性、可靠性等关键难点,国产化进程逐步加快。
02
P-to-N技术迭代进入加速期
2023年,N型电池市场出货量占比将超过26.5%,其中N型TOPCon市场份额将高达23%,传统主流PERC电池市场将被压缩至73%左右。据光伏行业协会预测,2024年N型TOPCon电池占比将达到60%左右,正式成为主流电池技术路线,迭代可谓迅速。
电池设计需要考虑光吸收、钝化、多次传输之间的平衡等关键因素。接触钝化加多晶技术的系统是目前最好的量产解决方案。
与P型电池相比,N型TOPCon将磷扩散改为硼扩散,增加了隧道层和POLY层的制备,并取消了激光开槽步骤。技术路线足够优秀。
从投资资金角度来看,TOPCon的制造工艺和设备整体改变PERC不会超过30%,可以大幅提升转换效率。 TOPCon每GW初期投资约为150-1.7亿,而与现有PERC产线设备兼容并在此基础上升级的成本为40-5000万/GW,性价比极高。
目前,新建TOPCon产线投资已降至不足1.8亿元/GW,改造投资约为3000万元/GW。更新时间短、资本低是企业快速实现转型的重要因素。
从技术积累来看,TOPCon的兼容技术已经成熟。经过公司多年的早期发布和技术积累,TOPCon电池可以通过激光SE、双面Poly等技术路线实现稳定发展。
从功效角度来看,TOPCon的电池效率绝对值比PERC高1.5个百分点以上,功率超过30W,有效促进了下游BOS成本的降低。客户价值达到0.1元/W,部分地区甚至达到0.2-0.3。元。
N型电池技术量产之路正在一键加速。
03
“慢工出细活”,新主流赛道仍需耐心
尽管TOPCon技术已实现大规模量产,但电池技术路线的竞争格局依然复杂。
就BC技术而言,该技术在分布式光伏方面的优势更为突出。理论上,各种电池技术可以叠加。目前市场份额虽小,但势头强劲。
目前有不少企业看好这项技术,并持续量产,其中包括隆基绿能、爱旭等光伏巨头。
隆基绿能计划到2025年底,BC第一代和第二代BC合计产能将达到每月70GW; BC独立投标板块也首次出现在华能集团发布的24年光伏组件招标公告中,释放了BC组件开拓地面电站市场的重要性。信号。
异质结技术作为N型技术之一,受到成本问题的限制,缺乏主导性,且体积相对较小。
根据相关测算,到2024年底,N型电池产能约1078GW,占比约76%,其中TOPCon电池产能约941GW,占比约66.3%;异质结产能将约为76GW,占比约为5.4%,BC产能约为60GW。
但同时,TOPCon技术也存在瓶颈和风险。
一方面,技术路线本身高度内卷化,从疫情初期就存在供需配置的实际问题。由此引发的降价潮也催生了提高效率、降低成本的需求,价格一度低于合理区间。
与此同时,产能供需配置背后,实际产能和开工率仍不明朗,部分企业利润仍阴云密布。
另一方面,TOPCon引起的衰减过大、功率标准错误、耐腐蚀性和湿热老化性能差等问题也引起了业界的质疑。企业诚信和长期技术可靠性亟待考验。
相关技术专利权的归属问题也成为企业发展过程中的新一轮不确定因素,诉讼结果对行业发展的影响仍是未知数。
光伏供给侧优化尚未真正实现,整体表现仍处于下滑趋势。企业的清理还需要一段时间。追光者需要熬过黎明前漫长的黑夜。想要从短期超卖状况中反弹的厂家仍需谨慎。
04
结尾
光伏平价时代,技术之争依然是发展主旋律。
下一代光伏技术路线之争仍将围绕TOPCon、BC、HJT三大阵营展开。短期来看,TOPCon具有暂时的优势,但各种技术背后的制造商正在不断克服自身的缺点,走向量产。
量产在即,但随着行业洗牌加剧、光伏供给端表现低迷,TOPCon科技企业稳住势头、打好“持久战”就显得更为重要。