光伏

光伏產業(yè)為何突然迎來“技術大爆炸”?

ainet.cn   2024年12月10日

前些年,在中文互聯(lián)網上曾經興起過一場有關“自1970年以來,人類科技是否已經陷入停滯”的大討論。觀點支持者細數交通、太空、材料、醫(yī)藥等領域,指稱由于IT行業(yè)技術發(fā)展的成果過于耀眼,人類其他技術領域的停滯不前在普羅大眾的進步錯覺中受到忽視。

比較有意思的是,在當下主流的三大N型技術路線當中,除了近些年才出現的TOPCon電池以外,BC、HJT兩條面向未來的技術路線的確發(fā)端于1975年前后,甚至相較BSF(鋁背場電池)、PERC等基本成為行業(yè)歷史的電池技術還要早出現十年,說是光伏行業(yè)“老古董”也并不為過。

不過,伴隨N型電池似乎一夜之間對P型實現從產線到市場的快速取代,堪稱爆發(fā)式的新舊技術交替下,慣以低價論英雄的光伏行業(yè)難得迎來各類技術路線爭奇斗艷的火熱局面。

尤其就產業(yè)化的實際落地來看,當前的BC、HJT、TOPCon乃至鈣鈦礦等各大陣營幾乎每隔一段時間都會推出令人眼前一亮的技術概念,以驚人的速度不斷刷新更高效率、更低成本、更強環(huán)境適應性、更長周期可靠性的光伏新紀錄。

在HJT電池及組件陣營,這種進步表現在高遷移靶材、全開口網版、0BB、光轉膜、薄片化等降本提效技術的產業(yè)實踐;在BC技術路線,則既有全面積受光、全硅發(fā)電、全極鈍化、全背接觸、滿屏等創(chuàng)新技術,亦有由愛旭主推的光子倍增、光子轉換等顛覆性技術思路。

在行業(yè)發(fā)展的深谷期,光伏產業(yè)為何突然迎來“技術大爆炸”?

產業(yè)新格局

在持續(xù)長達一年之久的周期性下行以后,光伏行業(yè)唯價格論的競爭邏輯正在松動。

10月18日,在16家光伏企業(yè)就防止行業(yè)“內卷式”惡性競爭達成共識的四天后,中國光伏協(xié)會(CPIA)公開發(fā)文疾呼“低于成本投標中標涉嫌違法”,并經測算開出了0.68元/W的光伏組件成本底線,引得業(yè)內討論之聲一時不絕于耳。

即便0.68元/W的價格“紅線”仍存在不小的爭議,這一舉動還是讓今年已然縮水超過30%的TOPCon組件價格在0.65-0.7元/W的區(qū)間內勉強止跌,基本宣告本輪失速下滑的N型組件價格觸底。

在產業(yè)鏈條的另一端,年內接連召開的數次“反內卷”閉門會議及相關政策意見的影響下,以央國企為主力的業(yè)主方態(tài)度也在發(fā)生明顯的轉變。

年初,第一財經就曾報道,在西北地區(qū)某大型光伏項目的競爭中,一家央企因其異常低廉的報價而被相關部門叫停。另有報道顯示,一些開發(fā)商在最近的光伏組件招標規(guī)則中,已經將價格權重由過去的45%下調到35%。

這也意味著,損害光伏行業(yè)長期健康發(fā)展的無序低價競爭有望逐漸成為過去時。站在企業(yè)的角度來看,更強的技術實力、更低的BOS及度電成本、更優(yōu)的全生命周期穩(wěn)定性才是站穩(wěn)行業(yè)優(yōu)勢地位的護城河。由是,對于行業(yè)終極技術的探討也就再度被擺到了桌面上。

除去建立在價格之上的競爭基本盤,“抱團取暖”已經成為光伏產業(yè)新格局的一大標簽:

以PERC產能自然轉型而成的TOPCon路線,是N型電池時代最早以規(guī)模化優(yōu)勢登上主流的技術陣營,在堪稱“一家獨大”的市場背景下,行業(yè)生態(tài)及產業(yè)鏈成熟度毋庸置疑;

相對沉默的HJT陣營遭受TOPCon、BC電池的前后夾擊,亦有東方日升、華晟新能源等核心企業(yè)聯(lián)合發(fā)起“740W+俱樂部”,在技術共識之下結成相對松散的攻守同盟;

至于BC技術路線,則由于愛旭、隆基兩大龍頭的率先突圍,幾乎成為目前發(fā)展勢頭最為迅猛、路線選擇最為堅決且未來想象空間最為廣闊的技術陣營。

12月3日,愛旭股份董事長陳剛、隆基綠能董事長鐘寶申首次同臺,進行了一場主題為“向新而行,BC共生”的領袖對話。一方面,兩家企業(yè)的直接對話讓BC龍頭聯(lián)袂向新之意表現得相當明確;另一方面,二者在此次會上的堅定發(fā)言,讓BC作為晶硅“終極技術”的未來前景更加確鑿。

一如愛旭股份董事長陳剛前陣在珠海BC國際峰會的演講中所言:“今天我們得出一個答案:BC是實現晶硅電池極限效率的必選技術。三年后或三年內,或許沒有哪個主流公司會說:我不用BC技術。” 

新的產業(yè)格局下,BC為什么能夠成為本輪光伏技術大比武的焦點所在?

市場在呼喚

光伏產業(yè)新格局造就了N型電池幾大路線的技術激蕩,市場需要什么樣的新技術則是每一家廠商都必須正視的關鍵問題。這一問題其實也并不難回答,“能力足夠強、問題足夠少”的通俗概括便足以說明市場的核心訴求。

從1839年貝克勒爾發(fā)現光生伏特效應,到1905年愛因斯坦揭開光電效應的神秘面紗,再到1954年貝爾實驗室制造出世界上第一塊單晶硅光伏電池,直至今時光伏行業(yè)大步邁入N型電池時代,光伏的第一性原理始終是行業(yè)發(fā)展的核心要義,也即“得轉換效率者得天下”。

無可爭議的是,理論效率極限高達29.56%的BC技術路線,無疑是單結晶硅電池領域真正意義上的行業(yè)“天花板”。僅轉換效率這一項根本優(yōu)勢,就足夠賦予其以充足的市場想象空間。

由于BC結構正面無柵線遮擋,能夠最大限度提高入射光利用率,減少光學損失,從而獲得更多有效發(fā)電面積。在被提出至今近50年的時間里,其在轉換效率上始終保持絕對優(yōu)勢。

落實到具體的產品層面,BC組件的實際表現也相當“遙遙領先”。

根據TaiyangNews最新發(fā)布的商業(yè)組件量產效率排行榜,愛旭的ABC組件已經連續(xù)21個月登頂該榜單第一名。目前更以24.6%的組件量產效率與其他路線產品拉開1%以上的斷層式差距。

公司今年發(fā)布的滿屏ABC組件,平均交付效率已經摸到了25%大關。一到兩年之內,其ABC組件效率還計劃做到26%以上。

陳剛表示,從硅片端、電池端和組件端,BC有幾項優(yōu)勢是其他非BC技術沒法代替的,這也使其效率提升具備了更大的實踐空間:

硅片端,極低摻雜濃度的硅片能為BC與非BC技術天然拉開0.6-1.5%的極限效率差距;電池端,BC全面受光,雙面鈍化技術、電極技術的開發(fā)潛力也才剛剛開始被挖掘;組件端,滿屏BC組件可使電池占整個組件面積的百分比提升5-8%,這是非BC電池技術所難以比擬的。

更高的轉換效率,帶來的是實打實的經濟收益。

在愛旭與Tibra Pacific簽約的波黑最大地面電站項目中,業(yè)主方就曾在一期項目中發(fā)現同等面積的ABC較之TOPCon組件能夠使發(fā)電量提升12%;而在公司與華能合作的海上漂浮式實證電站,ABC組件則以抗隱裂在內的諸多優(yōu)異性能,較TOPCon組件單瓦發(fā)電量多7%左右。

“從第一個月開始,BC的發(fā)電量就會高于其他技術,差距最高可達10%。如果延長到10年、20年維度,帶來的差距是非常大的。”

而在降本方面,BC路線也在不斷取得新進展。

陳剛表示,目前在組件端,BC的材料成本能夠和TOPCon做到基本一致,這就意味著組件端單瓦成本已經較后者更低;而在硅片環(huán)節(jié),由于BC所采用的硅片除了常規(guī)的低氧高阻之外,在留堝率、硅棒返切方面已經比TOPCon更有優(yōu)勢。這意味著,BC已經在組件端、硅片端具備成本優(yōu)勢,未來在電池端也有望努力做到持平或反超。

目前,愛旭已在珠海、義烏、濟南等地擁有首期35GW產能,中遠期規(guī)劃100GW左右產能以滿足客戶需要。就實際銷量來看,愛旭上半年實現ABC組件銷售量1.62GW,達到了2023年全年的3倍有余。

除成本及經濟效益以外,BC組件突出的安全性能也值得一談。防熱斑、高溫抑制使得BC組件引起火災的風險接近于0,其可靠性則在輕質組件、單玻組件和雙玻組件上都可以滿足建筑結構安全的長期需求,能夠更好保障業(yè)主投資財產的安全。

值得一提的是,BC之后的下一代技術有光子轉換、疊層兩個主要方向。而愛旭目前已經在推進光子倍增技術的研究,探討“能不能把一個光子變成兩個光子并用晶硅材料吸收,或者能不能把晶硅技術錯過的30%~40%紅外光轉換成晶硅可吸收的光子”等技術方向。

“從硅片到電池結構到組件的獨特屬性,決定了BC技術是探索新一代電池技術的必選路徑。在BC基礎之上疊加多重創(chuàng)新技術,我們有希望向著50%以上的光電轉換效率前進。

遙想今年8月份,一眾TOPCon企業(yè)還曾被爆出在技術研討會上集體炮轟BC路線,甚至被網友戲稱為“圍攻光明頂”。如今卻也已經開始“口嫌體正直”地積極計劃上馬BC產能,并紛紛面向BC技術研發(fā)人員發(fā)起招聘。

正如愛旭股份董事長陳剛所言:趨勢不以人的意志為轉移。如果一項技術從效率、成本各方面來講,沒有任何缺陷,這個技術是不得不選擇的,只是什么時候選擇它。

 

 

(轉載 光伏time)

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