觀察| 光伏大變局之二：技術之變再現(xiàn)十字路口
面對高負債、重資產(chǎn)的光伏行業(yè)，押注任何一種新技術路線，都無異于一場豪賭。哪種技術路線代表著未來？
光伏產(chǎn)業(yè)的核心邏輯是技術進步帶來的降本增效。如今P型電池技術已接近極限效率24%，繼續(xù)提升難度極大，中國光伏產(chǎn)業(yè)又一次走在了技術迭代的十字路口。
2022年被認為是N型電池技術商業(yè)化元年，N型電池技術的極限效率為28%，相比P型電池技術擁有更廣闊的空間。這次技術迭代擁有多種技術路線選擇，例如TOPCon、HJT、XBC，甚至還有鈣鈦礦技術。
對于光伏企業(yè)而言多一種選擇就意味著多一種風險，畢竟選錯路線的后果是任何一家企業(yè)都難以承受的。當然新技術路線的出現(xiàn)意味著新的機會，也是許多企業(yè)實現(xiàn)彎道超車的新機會。
在技術迭代的十字路口，是否能旗幟鮮明堅定一種電池技術路線也是對企業(yè)巨大的考驗。從技術路線的選擇來看，隨著光伏效率進一步提升，技術進入深水區(qū)，工藝越來越復雜，精密度越來越高，對材料、工藝、設備、生產(chǎn)管理等方面的要求不斷提升，未來在電池技術路線上的判斷和執(zhí)行，或許已經(jīng)成為頭部組件公司之間競爭走向的決定性因素。
事實上，在2022年以前，許多光伏企業(yè)對于技術路線仍然諱莫如深，表示并不押注。而隨著全產(chǎn)業(yè)鏈價格不斷走低，頭部企業(yè)在下一代技術路線的布局逐漸明晰，新一輪電池技術迭代正在提速。
多元的技術根據(jù)基底硅片的不同，晶硅光伏電池可分為P型和N型。P型電池使用磷擴散工藝，主要代表為早期的鋁背場（BSF）電池和目前主流的PERC電池。2015年之前，BSF電池占據(jù)90%市場，2016年PERC電池開始發(fā)力，到2020年PERC電池占比超過85%。
P型有著電池工藝比較簡單、成本低的優(yōu)點，但是效率提升也面臨著瓶頸。伴隨著產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)能的大規(guī)模釋放，特別是硅料價格從年初高點245元/KG，跌到目前的60-70元/KG，由上游降價帶動的下游P型組件降低成本的空間已經(jīng)非常有限。
據(jù)中金證券報告，P型PERC電池技術已經(jīng)實現(xiàn)23.3%-23.5%的電池轉(zhuǎn)換效率、0.15元/瓦左右的電池非硅成本，已基本達到其量產(chǎn)性能極限。
而N型電池則是使用硼擴散工藝，與P型電池相比具有轉(zhuǎn)換率高、雙面率高、壽命更長等優(yōu)點。
過剩的產(chǎn)能以及為追求更高的溢價，推動了光伏技術的轉(zhuǎn)型，但過去留下的P型電池產(chǎn)能應如何處理或者轉(zhuǎn)型也是各大企業(yè)需要考慮的問題。轉(zhuǎn)型伊始，率先獲得企業(yè)關注的是TOPCon和HJT電池。TOPCon是指技隧穿氧化層鈍化接觸電池，HJT是指薄膜電池技術和晶硅電池技術結合的一種電池，也稱異質(zhì)結電池。
TOPCon電池是對原有的PERC電池的升級，可由PERC產(chǎn)線升級而來，成本低于HJT；而HJT電池，則是一種采用HIT結構的硅太陽能電池，在晶體硅上沉積非晶硅薄膜。綜合了晶體硅電池與薄膜電池的核心競爭力，且工藝步驟僅需4步，穩(wěn)定性高，效率高于TOPCon，但需要從頭重建產(chǎn)線，門檻更高。
而在TOPCon與HJT發(fā)展落地的同時，光伏行業(yè)企業(yè)并沒有暫停除技術路線以外的其他探索，為追求更高的效率不斷革新，各企業(yè)加快研發(fā)腳步，新的電池改良方法不斷涌現(xiàn)。BC電池便是其中之一。不久前，隆基綠能董事長鐘寶申對外稱，在未來5-6年，BC類電池將成為晶硅電池的絕對主流。隆基綠能的大量產(chǎn)品將會采用BC類電池技術路線。
BC（Backcontact）電池以N型為襯底，是一種能夠提高光伏電池效率和性能的太陽能電池的平臺型技術，即可與多種技術路線疊加形成HBC、PBC、HPBC、TBC、ABC電池。BC類電池并不是一種新技術，早在20世紀70年代，美國斯坦福大學教授創(chuàng)立的SunPower公司就提出叉指式BC結構，取名為IBC，并在20世紀80-90年代開始產(chǎn)業(yè)化。然而，之前包括IBC在內(nèi)的BC電池技術發(fā)展緩慢。其中，最重要的原因是BC技術還處于初期階段，技術難度大、開發(fā)成本高、量產(chǎn)難度大。
與傳統(tǒng)的晶硅光伏電池不同的是，BC電池的電極全部位于電池的反面，正面沒有金屬電極遮擋，完全暴露在陽光下，帶來更大的有效發(fā)電面積，大大提高了光的吸收效率。對于BC類電池技術的選擇，隆基綠能確信該技術未來的持續(xù)提效空間遠比其他技術路線更大。
無論選擇了哪種技術路線，光伏N型化大幕已經(jīng)拉開。此前，BSF電池占據(jù)光伏市場主流的位置十多年，PERC電池從2016年產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)到2021年市場占有率達到90%以上用了5年的時間�；仡櫳弦淮夹g的更迭，彼時市場上主流的技術路線是多晶硅，協(xié)鑫集團采用改良西門子法，在硅料環(huán)節(jié)實現(xiàn)了國產(chǎn)替代。但隆基作為后來者，選擇了轉(zhuǎn)化效率更高、度電成本下降空間更大的單晶硅路線，并率先使用當時最先進的PERC技術路線，一舉成為行業(yè)龍頭。而這一次，伴隨著大規(guī)模的新進產(chǎn)能，技術替代時間正在縮短。
誰將勝出？
光伏是個高負債重資產(chǎn)的領域，押注多條技術路線對于投資者來說幾乎不太可能。新技術出現(xiàn)時，先行者們對技術路線的選擇，無異于一場豪賭。而在這場豪賭中，在此次技術更迭的新路口，光伏企業(yè)們的選擇出現(xiàn)了分化，形成了以晶科能源為首的TOPCon陣營和以隆基綠能為首的BC陣營。
和晶科堅定看好TOPCon是未來3-5年的技術主流一樣，眾多一線廠商紛紛投資建設TOPCon電池生產(chǎn)線，以期在快速增長的市場中占得一席之地。據(jù)不完全統(tǒng)計，自2023年起，TOPCon產(chǎn)能大幅增加，產(chǎn)業(yè)化進展迅速，一線廠商產(chǎn)能布局領先，晶澳科技56GW、天合光能30GW、晶科能源21GW等TOPCon量產(chǎn)線均計劃于2023年落地，預計2023年年底國內(nèi)TOPCon電池產(chǎn)能將上升至400GW。
此外，對于TOPCon的投資還在不斷加碼。晶科提前享受到了TOPCon帶來的紅利，在近期公布的三季度財報中，晶科取得不錯的業(yè)績，核心原因是晶科一直押寶TOPCon。在晶科能源前三季度52.2GW的組件出貨中，N型組件出貨量為29.8GW，占比57%。晶科能源預計，在手訂單飽滿的背景下，四季度組件出貨量有望達23GW，有信心超額完成全年70-75GW的組件出貨目標，N型產(chǎn)能占比將提升至75%。
晶科此前公告顯示，將在山西轉(zhuǎn)型綜合改革示范區(qū)規(guī)劃建設垂直一體化大基地項目，從上游到下游，包含56GW單晶拉棒、56GW硅片、56GW高效電池和56GW組件產(chǎn)能，含流動資金需要總投資560億元。這將是全球首個包含硅片、電池、組件的“超級一體化”太陽能工廠，也將是行業(yè)最大的N型一體化生產(chǎn)基地。
“行業(yè)擴產(chǎn)大多選擇TOPCon的原因，在于TOPCon的成本目前最具有優(yōu)勢，產(chǎn)品性價比最高，而其他新電池路線成本不具強有力的競爭優(yōu)勢。不過我們認為其他路線如HJT降本路線也依舊清晰，未來成本也將逐步降低。頭部企業(yè)對于各種電池路線均有研發(fā)儲備，若出現(xiàn)量產(chǎn)更具性價比的電池路線有能力快速切換�！币蝗倘耸糠治龅�。
不同于大部分頭部企業(yè)，隆基綠能則堅定以BC電池作為公司主要路線。2018年，隆基綠能就開始研究HPBC。目前，隆基綠能HPBC電池的標準版量產(chǎn)效率突破25%。HPBC電池技術通過電池內(nèi)部結構工藝調(diào)整，可大幅提升電池的光線吸收和光電轉(zhuǎn)換能力，有效增加組件輸出功率。2023年上半年，隆基綠能HPBC投入量產(chǎn)，到2023年底，隆基綠能擴產(chǎn)的30GWHPBC產(chǎn)能將全面達產(chǎn)。
從隆基自身來看，隆基有多年的BC電池技術儲備，在去年發(fā)布HPBC的電池后也具有了很多量產(chǎn)經(jīng)驗，和其他巨頭相比，自身在BC電池領域就投入了更多精力，占有更多優(yōu)勢。而TOPCon領域近年來隆基動作不多，與其他頭部企業(yè)相比并沒有更多優(yōu)勢。選擇BC電池也更利于隆基發(fā)揮自身優(yōu)勢。
“從行業(yè)角度來看，隆基認為TOPCon在明年大規(guī)模產(chǎn)能落地后會出現(xiàn)比較明顯的過�，F(xiàn)象，對于PERC電池的溢價和盈利優(yōu)勢將越來越小，而隆基認為BC電池的轉(zhuǎn)換效率更高，性價比更突出，持續(xù)降本后在未來競爭中將更具優(yōu)勢，從而選擇了這條路線。”上述券商人士對記者稱。
在國內(nèi)，目前除了隆基和愛旭之外，還有很多光伏企業(yè)都在布局BC類電池的相關環(huán)節(jié)。但從產(chǎn)能規(guī)模來看，未來1-2年內(nèi)行業(yè)主流仍是TOPCon電池，可以確定的是，在未來的5年間，電池技術由單一PERC走向TOPCon、HJT、XBC等多條技術路線百花齊放，TOPCon、HJT、XBC等高效新型產(chǎn)品高功率帶來高溢價，市場中N型電池的選擇就會更多，哪個路線會勝出，還是要看哪個路線具有最高的性價比。最終誰將勝出，終由市場決定。
作者：范珊珊 來源：能源雜志 責任編輯：jianping
光伏產(chǎn)業(yè)的核心邏輯是技術進步帶來的降本增效。如今P型電池技術已接近極限效率24%，繼續(xù)提升難度極大，中國光伏產(chǎn)業(yè)又一次走在了技術迭代的十字路口。
2022年被認為是N型電池技術商業(yè)化元年，N型電池技術的極限效率為28%，相比P型電池技術擁有更廣闊的空間。這次技術迭代擁有多種技術路線選擇，例如TOPCon、HJT、XBC，甚至還有鈣鈦礦技術。
對于光伏企業(yè)而言多一種選擇就意味著多一種風險，畢竟選錯路線的后果是任何一家企業(yè)都難以承受的。當然新技術路線的出現(xiàn)意味著新的機會，也是許多企業(yè)實現(xiàn)彎道超車的新機會。
在技術迭代的十字路口，是否能旗幟鮮明堅定一種電池技術路線也是對企業(yè)巨大的考驗。從技術路線的選擇來看，隨著光伏效率進一步提升，技術進入深水區(qū)，工藝越來越復雜，精密度越來越高，對材料、工藝、設備、生產(chǎn)管理等方面的要求不斷提升，未來在電池技術路線上的判斷和執(zhí)行，或許已經(jīng)成為頭部組件公司之間競爭走向的決定性因素。
事實上，在2022年以前，許多光伏企業(yè)對于技術路線仍然諱莫如深，表示并不押注。而隨著全產(chǎn)業(yè)鏈價格不斷走低，頭部企業(yè)在下一代技術路線的布局逐漸明晰，新一輪電池技術迭代正在提速。
多元的技術根據(jù)基底硅片的不同，晶硅光伏電池可分為P型和N型。P型電池使用磷擴散工藝，主要代表為早期的鋁背場（BSF）電池和目前主流的PERC電池。2015年之前，BSF電池占據(jù)90%市場，2016年PERC電池開始發(fā)力，到2020年PERC電池占比超過85%。
P型有著電池工藝比較簡單、成本低的優(yōu)點，但是效率提升也面臨著瓶頸。伴隨著產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)能的大規(guī)模釋放，特別是硅料價格從年初高點245元/KG，跌到目前的60-70元/KG，由上游降價帶動的下游P型組件降低成本的空間已經(jīng)非常有限。
據(jù)中金證券報告，P型PERC電池技術已經(jīng)實現(xiàn)23.3%-23.5%的電池轉(zhuǎn)換效率、0.15元/瓦左右的電池非硅成本，已基本達到其量產(chǎn)性能極限。
而N型電池則是使用硼擴散工藝，與P型電池相比具有轉(zhuǎn)換率高、雙面率高、壽命更長等優(yōu)點。
過剩的產(chǎn)能以及為追求更高的溢價，推動了光伏技術的轉(zhuǎn)型，但過去留下的P型電池產(chǎn)能應如何處理或者轉(zhuǎn)型也是各大企業(yè)需要考慮的問題。轉(zhuǎn)型伊始，率先獲得企業(yè)關注的是TOPCon和HJT電池。TOPCon是指技隧穿氧化層鈍化接觸電池，HJT是指薄膜電池技術和晶硅電池技術結合的一種電池，也稱異質(zhì)結電池。
TOPCon電池是對原有的PERC電池的升級，可由PERC產(chǎn)線升級而來，成本低于HJT；而HJT電池，則是一種采用HIT結構的硅太陽能電池，在晶體硅上沉積非晶硅薄膜。綜合了晶體硅電池與薄膜電池的核心競爭力，且工藝步驟僅需4步，穩(wěn)定性高，效率高于TOPCon，但需要從頭重建產(chǎn)線，門檻更高。
而在TOPCon與HJT發(fā)展落地的同時，光伏行業(yè)企業(yè)并沒有暫停除技術路線以外的其他探索，為追求更高的效率不斷革新，各企業(yè)加快研發(fā)腳步，新的電池改良方法不斷涌現(xiàn)。BC電池便是其中之一。不久前，隆基綠能董事長鐘寶申對外稱，在未來5-6年，BC類電池將成為晶硅電池的絕對主流。隆基綠能的大量產(chǎn)品將會采用BC類電池技術路線。
BC（Backcontact）電池以N型為襯底，是一種能夠提高光伏電池效率和性能的太陽能電池的平臺型技術，即可與多種技術路線疊加形成HBC、PBC、HPBC、TBC、ABC電池。BC類電池并不是一種新技術，早在20世紀70年代，美國斯坦福大學教授創(chuàng)立的SunPower公司就提出叉指式BC結構，取名為IBC，并在20世紀80-90年代開始產(chǎn)業(yè)化。然而，之前包括IBC在內(nèi)的BC電池技術發(fā)展緩慢。其中，最重要的原因是BC技術還處于初期階段，技術難度大、開發(fā)成本高、量產(chǎn)難度大。
與傳統(tǒng)的晶硅光伏電池不同的是，BC電池的電極全部位于電池的反面，正面沒有金屬電極遮擋，完全暴露在陽光下，帶來更大的有效發(fā)電面積，大大提高了光的吸收效率。對于BC類電池技術的選擇，隆基綠能確信該技術未來的持續(xù)提效空間遠比其他技術路線更大。
無論選擇了哪種技術路線，光伏N型化大幕已經(jīng)拉開。此前，BSF電池占據(jù)光伏市場主流的位置十多年，PERC電池從2016年產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)到2021年市場占有率達到90%以上用了5年的時間�；仡櫳弦淮夹g的更迭，彼時市場上主流的技術路線是多晶硅，協(xié)鑫集團采用改良西門子法，在硅料環(huán)節(jié)實現(xiàn)了國產(chǎn)替代。但隆基作為后來者，選擇了轉(zhuǎn)化效率更高、度電成本下降空間更大的單晶硅路線，并率先使用當時最先進的PERC技術路線，一舉成為行業(yè)龍頭。而這一次，伴隨著大規(guī)模的新進產(chǎn)能，技術替代時間正在縮短。
誰將勝出？
光伏是個高負債重資產(chǎn)的領域，押注多條技術路線對于投資者來說幾乎不太可能。新技術出現(xiàn)時，先行者們對技術路線的選擇，無異于一場豪賭。而在這場豪賭中，在此次技術更迭的新路口，光伏企業(yè)們的選擇出現(xiàn)了分化，形成了以晶科能源為首的TOPCon陣營和以隆基綠能為首的BC陣營。
和晶科堅定看好TOPCon是未來3-5年的技術主流一樣，眾多一線廠商紛紛投資建設TOPCon電池生產(chǎn)線，以期在快速增長的市場中占得一席之地。據(jù)不完全統(tǒng)計，自2023年起，TOPCon產(chǎn)能大幅增加，產(chǎn)業(yè)化進展迅速，一線廠商產(chǎn)能布局領先，晶澳科技56GW、天合光能30GW、晶科能源21GW等TOPCon量產(chǎn)線均計劃于2023年落地，預計2023年年底國內(nèi)TOPCon電池產(chǎn)能將上升至400GW。
此外，對于TOPCon的投資還在不斷加碼。晶科提前享受到了TOPCon帶來的紅利，在近期公布的三季度財報中，晶科取得不錯的業(yè)績，核心原因是晶科一直押寶TOPCon。在晶科能源前三季度52.2GW的組件出貨中，N型組件出貨量為29.8GW，占比57%。晶科能源預計，在手訂單飽滿的背景下，四季度組件出貨量有望達23GW，有信心超額完成全年70-75GW的組件出貨目標，N型產(chǎn)能占比將提升至75%。
晶科此前公告顯示，將在山西轉(zhuǎn)型綜合改革示范區(qū)規(guī)劃建設垂直一體化大基地項目，從上游到下游，包含56GW單晶拉棒、56GW硅片、56GW高效電池和56GW組件產(chǎn)能，含流動資金需要總投資560億元。這將是全球首個包含硅片、電池、組件的“超級一體化”太陽能工廠，也將是行業(yè)最大的N型一體化生產(chǎn)基地。
“行業(yè)擴產(chǎn)大多選擇TOPCon的原因，在于TOPCon的成本目前最具有優(yōu)勢，產(chǎn)品性價比最高，而其他新電池路線成本不具強有力的競爭優(yōu)勢。不過我們認為其他路線如HJT降本路線也依舊清晰，未來成本也將逐步降低。頭部企業(yè)對于各種電池路線均有研發(fā)儲備，若出現(xiàn)量產(chǎn)更具性價比的電池路線有能力快速切換�！币蝗倘耸糠治龅�。
不同于大部分頭部企業(yè)，隆基綠能則堅定以BC電池作為公司主要路線。2018年，隆基綠能就開始研究HPBC。目前，隆基綠能HPBC電池的標準版量產(chǎn)效率突破25%。HPBC電池技術通過電池內(nèi)部結構工藝調(diào)整，可大幅提升電池的光線吸收和光電轉(zhuǎn)換能力，有效增加組件輸出功率。2023年上半年，隆基綠能HPBC投入量產(chǎn)，到2023年底，隆基綠能擴產(chǎn)的30GWHPBC產(chǎn)能將全面達產(chǎn)。
從隆基自身來看，隆基有多年的BC電池技術儲備，在去年發(fā)布HPBC的電池后也具有了很多量產(chǎn)經(jīng)驗，和其他巨頭相比，自身在BC電池領域就投入了更多精力，占有更多優(yōu)勢。而TOPCon領域近年來隆基動作不多，與其他頭部企業(yè)相比并沒有更多優(yōu)勢。選擇BC電池也更利于隆基發(fā)揮自身優(yōu)勢。
“從行業(yè)角度來看，隆基認為TOPCon在明年大規(guī)模產(chǎn)能落地后會出現(xiàn)比較明顯的過�，F(xiàn)象，對于PERC電池的溢價和盈利優(yōu)勢將越來越小，而隆基認為BC電池的轉(zhuǎn)換效率更高，性價比更突出，持續(xù)降本后在未來競爭中將更具優(yōu)勢，從而選擇了這條路線。”上述券商人士對記者稱。
在國內(nèi)，目前除了隆基和愛旭之外，還有很多光伏企業(yè)都在布局BC類電池的相關環(huán)節(jié)。但從產(chǎn)能規(guī)模來看，未來1-2年內(nèi)行業(yè)主流仍是TOPCon電池，可以確定的是，在未來的5年間，電池技術由單一PERC走向TOPCon、HJT、XBC等多條技術路線百花齊放，TOPCon、HJT、XBC等高效新型產(chǎn)品高功率帶來高溢價，市場中N型電池的選擇就會更多，哪個路線會勝出，還是要看哪個路線具有最高的性價比。最終誰將勝出，終由市場決定。
作者：范珊珊 來源：能源雜志 責任編輯：jianping
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