光伏大转折:N型电池的野望

来源:蓝鲸财经发布时间:2021-12-10 10:13:06

2021年,光伏产业最大的变化不是上游涨价,也不是供应链角力,而是电池技术走到了时代的拐角。

三条路线,两大阵营

降本增效是光伏产业发展的唯一主线,而其中必然伴随着技术的升级和迭代,光伏电池尤其如此。

光伏电池主要分为P型与N型两种,最大的区别是原材料硅片,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,2015年之前,BSF电池占了总市场的90%,是绝对的主流。2016年之后,PERC电池接棒起跑,到2020年,PERC电池在全球市场中的占比已经超过85%,BSF电池淘汰出局。在此期间,电池转换效率从不足20%提升到超过23%。

之前是P型电池内部的自我更新,现在则是N型对P型的迭代。技术上发生了更大幅度的跃迁,但本质未变,就是追求更高的转换效率。

N型电池主要分为TOPCon、HJT(异质结)、IBC三种,根据ISFH的数据,PERC、HJT、TOPCon电池的理论极限效率分别为24.5%、27.5%、28.7%。到2030年,N型电池的转换效率将超25.5%,比P型电池高出1个百分点以上。CPIA对此做出预测,届时N型电池的市占率或将达到56%左右。

尽管N型电池有三种,但理论层面,目前能得到商业化普及的其实只有TOPCon和HJT两种,而TOPCon跑的更快。现实也是如此,根据EnergyTrend的数据,2020年新增的N型产能中,TOPCon和HJT分别占了50%和30%。

为什么会出现这种情况,对比一下就知道了。

生产工艺层面,TOPCon需要10道工艺,HJT核心工艺只有四道,相比之下,IBC的工艺则极度复杂。

转换效率层面,目前HJT的量产最高效率为25.05%,TOPCon为24.5%,IBC最低,只有24%。

投资成本层面,TOPCon单GW设备投资额约2.5亿元,HJT在4-4.5亿元左右,IBC的设备投资额则接近5亿元,投资额在三种路线中是最高的。

综合来看,IBC工艺复杂,量产转换率低,且投资额高,不被主流市场认可也就合情合理了。

那为何TOPCon比HJT更受产业圈欢迎?

其实背后代表了两大阵营,以隆基、晶科、天合为代表的传统头部企业目前在TOPCon上更为积极,华晟新能源、钧石能源、晋能等新势力则选择押注HJT。

至于传统势力为何倾向于TOPCon,最根本的原因在于产线的投资成本。

虽然上文说过TOPCon的生产工艺比HJT更复杂,但另一方面,TOPCon和PERC的产线重合度很高。在PERC产线上新增非晶硅沉积的LPCVD/PECVD设备和镀膜设备就可升级为TOPCon产线,而改造成本不超过0.8亿元/GW。由此带来的直接结果就是TOPCon更具成本优势,目前TOPCon电池成本比HJT低约0.13元/W。

极大降低了新设备的投资成本,同时也避免了旧产线沦为沉没成本,所以晶科、隆基、天合这些在PERC领域已有大量布局的企业切入TOPCon就很自然了。

而新势力之所以选择HJT,也是希望换道超车。

上文提到TOPCon的理论极限转换效率为28.7%,高于HJT的27.5%,但前提是实现双面多晶硅钝化,而这一步很难跨过去,目前实验室层面的效率也仅22.5%,更别提量产效率了。而背表面钝化技术TOPCon电池的理论效率极限只有27.1%,还不如HJT。

更重要的一点是,HJT可搭载IBC和钙钛矿等其他工艺进一步提升转换效率,理论上可将转换效率提升至30%以上。

根据业内的测算数据,保持光伏电站LCOE(平准化度电成本)、IRR(内部收益率)不变的情况下,同一转换效率下的TOPCon电池可以比PERC电池的价格高16.5%,而目前TOPCon电池的成本比PERC电池只提升了16.27%。换句话说,TOPCon相对于PERC已经具备了性价比优势。

每一代电池技术的生命周期都可以分为萌芽、扩产、爆发、迭代四个阶段,可以确定的是,N型电池已经从萌芽期进入扩产期。

11月2日,晶科能源发布N型TOPCon组件“Tiger Neo”,预计2022年一季度开始量产,2022年全年产能规划10GW。与此同时,通威的1GW TOPCon中试线也将在年底前投产,晶澳和隆基之前也表态会率先量产TOPCon。

HJT的量产速度明显慢了半拍,那是否意味着没戏了呢?

恰恰相反。

最后的赢家

尽管头部企业大多选择率先量产TOPCon,但这并不意味着方向已经被确定下来,从目前的情况来看,TOPCon和HJT并无绝对优劣,而且技术成熟度都不高,可以说都有机会。

而回到光伏产业发展的本质,最终还是要回归降本增效这个核心命题,谁能率先实现最低的成本和最高的效率,谁就能够胜出。

本着这个原则,我们更看好HJT路线。

先需要明确两点。

首先,目前HJT量产速度落后的根本原因是成本偏高(目前TOPCon电池成本低于HJT约0.13元/W)。

其次,长周期上,HJT的转换效率更高。

根据《中国光伏产业发展路线图2020版》的数据,未来HJT的转换效率将始终领先TOPCon,如果搭载IBC和钙钛矿,优势将更加明显。

 

 

图片来源:《中国光伏产业发展路线图2020版》

基于以上两个前提,一个基本的结论是,如果HJT的成本能够降下来,那么其将具备更强的竞争力。

成本能降下来吗?

答案是非常肯定的。

HJT的成本劣势主要是光伏银浆占比太高和设备投资大所导致的,而这两大问题正在加快得到解决。

先看银浆,光伏银浆分高温银浆和低温银浆两种,P型电池和N型TOPCon使用高温银浆,而HJT只能使用低温银浆。需要说明的是,由于低温银浆的壁垒高,格局垄断(日本KE占90%的市场),导致低温银浆的价格远高于高温银浆。

与此同时,HJT的银浆使用量也高于TOPCon,截止到2020年,HJT的银耗约240mg,而TOPCon的银耗只有约150mg。

由此带来的一个结果是,银浆直接拉开了HJT和TOPCon的成本差。根据业内最新的测算数据,TOPCon电池的银浆成本占比为16%,而HJT达到了25%。

而现在的情况表明,HJT正在摆脱银浆的牵制,包括单价和使用量。

解决价格问题主要靠国产替代。进口低温银浆的价格在6500元/kg以上,而国产价格在5000-5500元/kg左右,目前常州聚和、苏州晶银已经实现小批量生产,随着规模的提升,价格很可能被打到5000元/kg之下,与高温银浆平价。

在使用量上,通过多主栅技术,可将HJT银耗降至160mg,基本与TOPCon拉平了。除此之外,还可以用更便宜的铜代替部分银,达到降低成本的作用,这便是前一段时间比较热的银包铜技术。通过这一技术,HJT的银耗可以进一步降至106mg。

值得注意的是,银包铜是低温工艺,无法应用在TOPCon电池上,目前适合TOPCon电池的是电镀铜工艺,但该工艺还停留在实验室阶段,相比之下,银包铜技术已经导入产业了。

根据CPIA的数据,2020年HJT电池双面低温银浆消耗量已经同比下滑了超25%,今年及未来估计会以更快的速度下降。

再来看设备端的降成本情况。

HJT设备之所以高昂,一个重要的原因就是因为依赖进口,如果全部国产化,成本可能会腰斩式下滑。

举个例子,PECVD是HJT产线中价值量最高的设备(价值量占比达到50%),一台进口PECVD设备的价格约4.8亿/GW,而国产价格不到进口的一半,仅2亿/GW。

2018年以前,HJT设备被梅耶博格、YAC、AMAT、日本住友等海外企业把持着,当时整个产线的设备成本约10-20亿/GW。

2019年以后,以迈为股份为代表的中国企业开始进入供应链,产线成本直接降到了10亿/GW以下。就在前几天,迈为股份和REC集团签订了400MW HJT电池整线设备订单。

REC是欧洲最大电池组件制造公司,拥有全球首个500MW以上的HJT量产项目。迈为股份能够为REC供货,说明中国光伏设备企业已经比肩甚至超过了国外水平。

目前HJT设备成本已经降至5亿/GW左右,随着后期规模的提升,HJT设备成本还有望进一步下滑。

综合以上所有信息,HJT降成本路径清晰且推进的很快,这也就意味着HJT的成本劣势可能超预期填平。根据华晟新能源的测算,到2022年,HJT电池的单位成本有望降至0.65元/W,届时将完全有能力和PERC电池正面竞争。

春江水暖鸭先知。

一代光伏技术有一代设备,设备订单的起量是产业化加速最直接、最有效的信号。REC的订单就是一个重要标志,根据浙商证券的预测,未来五年,HJT设备行业的复合增速将超80%。

与之并行的是,原有产业格局可能会发生震荡,华晟新能源、钧石能源、爱康科技等在HJT电池积极布局的新锐有望给隆基、通威、晶科等老炮带来压力。

责任编辑:qypsolarbe
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
市场势能加速释放,晶科飞虎3全球签单突破30GW来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-09-24 09:21:59

晶科能源飞虎3组件全球签约突破30GW,加速落地欧、中东、拉美等多区域吉瓦级项目。作为新一代N型组件,其性能超GB 47834-2026一级能效标准,通过CPVT验证,兼具高效率、低衰减与30年质保,精准匹配新政与长期收益需求。

集采托底需求分化,9月组件排产进一步下调来源:索比咨询 发布时间:2026-09-24 09:12:11

本文分析了2023年9月光伏产业链各环节的供需与价格走势。受国内存量项目集中开工及大型地面电站交付带动,组件端出现阶段性补库,但整体仍面临产能过剩压力,9月排产进一步下调;海外需求分化,欧洲长单稳定,而新兴市场受贸易壁垒影响增量放缓,出口消化能力减弱。价格方面,组件价格短期弱稳,结构性分化加剧——集采放量与高效210R供应紧缺形成支撑,但分布式疲软、成本支撑不足及中标价下拉制约上行空间。硅料、硅片、电池片价格均持稳,但各自供需矛盾突出:硅料产量攀升而下游采购保守;硅片排产反增、库存累积;电池片排产分化,一体化厂商减产、专业化厂商提产。全产业链进入结构性博弈新阶段。

天合光能至尊N型700W+组件赋能菲律宾光伏电站来源:天合光能 发布时间:2026-09-23 10:00:21

天合光能签约菲律宾Bugallon光伏电站,供应至尊N型700W+组件,以i-TOPCon技术应对热带高温高湿环境,年发电51GWh,减碳3.6万吨。项目获菲律宾能源监管合规认证,助力其2030年可再生能源占比达35%目标,彰显天合光能在东南亚市场的技术实力与本地化深耕成果。

至尊N型小金刚组件助力澳洲国家葡萄酒中心筑就绿色地标来源:天合光能 发布时间:2026-09-22 10:15:26

天合光能至尊N型小金刚组件成功应用于澳大利亚国家葡萄酒中心100kW屋顶光伏项目,以500W高功率、轻量化设计与N型i-TOPCon技术,精准适配复杂屋面,在保障建筑美学与正常运营前提下实现绿色升级,树立商业地标光伏新范本。

华晟新能源亮相2026世界制造业大会 展示高效异质结前沿技术成果来源:华晟新能源 Huasun 发布时间:2026-09-22 09:44:57

华晟新能源亮相2026世界制造业大会,展出Himalaya PLUS高效异质结组件(760W/24.5%)、异质结-钙钛矿叠层电池、玻璃基TGV及P-HJT柔性电池等前沿成果,展现其在高效光伏与下一代技术产业化上的领先布局。

单月中标规模突破1GW!弘元绿能综合实力获市场持续认可来源:弘元绿能 发布时间:2026-09-16 09:37:35

弘元绿能单月中标超1GW光伏项目,覆盖腾格里、库布其沙漠等沙戈荒重点基地。凭借高可靠性N型TOPCon组件、严苛环境适配能力及全链条交付实力,接连斩获南网能源、甘肃武威、内蒙古准格尔旗等大型项目,彰显技术、品质与协同交付综合竞争力。

晶科能源签约德国151MW飞虎3地面电站订单来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-09-16 09:17:32

晶科能源签约德国151MW大型地面电站,全部采用飞虎3 N型TOPCon组件。凭借670W超高功率、24.8%转换效率、85%双面率及优异弱光性能(200W/m²下输出达95%—98%),显著提升土地利用率与发电量,LCOE较BC技术降低6%以上,助力德国复杂气候与地形下的高效能源开发。

中石化2026年分布式光伏发电N型组件评标结果公示来源:中国电力招标网 发布时间:2026-09-14 10:34:18

中国石化物资装备部与国际事业公司于9月10日公示了2026年度分布式光伏发电项目N型光伏组件框架协议的评标结果。本次招标面向适用于分布式场景的N型技术光伏组件,旨在为中石化相关绿色能源项目提供稳定、高效的设备供应保障。经评审,五家国内头部光伏企业成功入围:天合光能股份有限公司、正泰新能科技股份有限公司、晶科能源股份有限公司、隆基乐叶光伏科技有限公司以及英利能源发展有限公司。入围企业将进入后续框架协议签订及日常采购执行环节,其产品需满足中石化对N型组件在转换效率、可靠性、适配性等方面的技术要求。该结果标志着中石化在推进清洁能源替代、落实“双碳”目标过程中,加速布局高效光伏技术应用的重要进展。

美国商务部最终对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能进口征收高额关税来源:路透社 发布时间:2026-09-14 08:52:30

美国商务部最终裁定,对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能电池及组件征收高额反倾销与反补贴关税,认定这些国家生产商存在倾销行为并获得不公平政府补贴。具体税率方面,三国反倾销税率分别为123.04%、94.36%和65.43%;反补贴税率则分别为126.09%、73.2%–173.7%和82.03%–153.67%。该调查由美国太阳能制造与贸易联盟发起,成员包括First Solar、韩华Qcells等本土企业。联盟称此举旨在维护公平竞争环境。下一步,美国国际贸易委员会将于10月14日裁定进口是否对国内产业造成实质性损害;若认定成立,商务部预计11月发布最终征税命令。此案延续了自2012年针对中国太阳能产品启动的长期贸易争端,反映了美国为遏制产能转移、保护本土制造业所采取的持续性贸易措施。(199字)

晶科能源飞虎3荣获TÜV莱茵2026"质胜中国"光伏组件综合能效优胜奖来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-09-09 09:13:30

晶科能源飞虎3组件获TÜV莱茵2026“质胜中国”综合能效优胜奖,量产效率达24.8%、功率670W、双面率85%、温度系数-0.26%/℃,基于IEC 61853标准在六大气候场景全面领先,显著降低LCOE,已加速落地全球多市场。

上市10个月签单突破30GW!晶科飞虎3,以能效领跑产品价值新竞速来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-09-08 09:09:20

晶科能源飞虎3组件上市10个月全球签单超30GW!凭借27% TOPCon电池、670W高功率及24.8%效率,实现单瓦发电增益1.5%-2.5%、LCOE下降6%以上,双面率85%±5%、温度系数-0.26%/℃,全面超越一级能效国标,以三重确定性领跑N型价值竞速。