下一代光伏电池技术会是谁?

光伏电池市场快速成长

国家能源局发布《2022年上半年光伏发电建设运行情况》,2022年上半年我国光伏总装机量30.88吉瓦(1吉瓦=1000兆瓦),同比增长137.4%,这一数据已超过去年前十个月装机之和。

在光伏产业链众多环节中,电池环节是技术进步的核心。电池片在整个光伏产业链中,属于中下游环节。电池片是在硅片的基础上加工而成的,其功能是将光能转化为电能。

随着我国光伏产业的快速发展,我国光伏电池片市场快速成长,在头部企业持续扩张的背景下,我国光伏电池片产能增长迅速,2021年中国电池片的产能为350 GW/年,同比增长59.09%。

产量方面,我国光伏电池片生产近年来保持高速增长的发展态势,2011年,全国电池片总产量仅21GW,到2021年,我国电池片产量已提升至198GW,同比增长46.9%。

光伏电池市场产量规模逐年提升,产业主要集中在华东地区。光伏电池产量最多的地区是华东,占全国产量的73.2%,西南地区产量为9.42%,排名第二。在各省市中,江苏省产量最多,为5383.4万千瓦,是浙江产量的近两倍;浙江产量排在第二位,为2860.06万千瓦;安徽产量排名第三,为2060.7万千瓦。

  技术不断升级,光伏行业高速发展

技术革新也将光伏电池将从P型逐步转入到N型。光伏电池主要分为P型与N型两种,P型硅片中掺杂了硼元素,而N型硅片中掺杂磷元素。

P型电池主要有BSF电池和PERC电池两种,占据了主要市场份额。N型电池主要分为TOPCon、HJT(异质结)、IBC三种。

目前市面上P型光伏电池降本提效空间的萎缩,一众企业陆续开始布局N型光伏电池。

近日,工信部等五部门联合印发《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》中指出,通过5年至8年时间,在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术,其中,包括TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化。

根据中国光伏行业协会统计,2021年PERC电池片市场占比约91%,异质结、TOPCon合计占比不足3%。

预计到2025年,以异质结和TOPCon为代表的超高效电池技术占比合计将接近40%,到2030年有望超过75%。

目前,HJT电池产线大部分仍以小规模为主,若从更长期来看,以HJT为代表的颠覆性创新技术,其工艺更加简单,产业化降本路径清晰明确,未来提效空间大,但与PERC产线不互通的高成本令其短期竞争力不足。根据Energy Trend预测,HJT电池项目总产能规划超过150GW。

而IBC电池是平台型长期电池技术路线,国内仍难实现大规模量产。同时,经典IBC效率溢价难以覆盖成本溢价,与TOPCon和HJT相结合的TBC、HBC路径则有望吸引产业转型。

目前,布局IBC电池的国内企业不在少数,如隆基绿能、爱旭股份、天合光能、中来股份、晶澳科技等,预计今年能看到少量产能落地。

TOPCon电池已进入产业化扩大阶段

据SMM统计,今年我国Topcon电池产能快速扩张,目前已投产49.4GW,在建中的产能有60.5GW,规划中的产能达206GW。预计2022年底TOPCon电池产能将达77.4GW,产能主要集中在江苏、安徽、浙江,分别占比42.76%、31.01%、19.38%。

预计2023年底TOPCon电池产能将达305.9GW,其中年新增产能将达228.5GW,新增产能主要集中在江苏、安徽、浙江以及山西。

在今年十月份,协鑫集成发布关于与芜湖市湾沚区人民政府签署20GW光伏电池及配套产业生产基地项目投资协议书的公告,就投资建设20GW TOPCon光伏电池及配套产业生产基地项目达成合作意向。

结尾:光伏电池企业发展空间

世界的节约能源概念普遍下,光伏电池绿色科技已是产业新星。而这波绿色科技潮流,又首推太阳能最为行情看涨,有可能成为全球红透半边天的明日之星。

众所周知,在当下的光伏产业链中,光伏电池虽说整体进入门槛相对较低,但却也是技术变革性最强的环节之一。自PERC型电池完成对第一代光伏电池(BSF电池)的技术变革,推动光伏产业进入平价时代后,其后周期“效率焦虑”已然凸显。

光伏电池技术正在突飞猛进的发展,P型向N型的发展趋势已成定局,这也吸引着更多的产业资本布局其中。


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