面對涌現(xiàn)的新型電池，沒有人能夠準確預測未來。

作者｜張麟

進入2024年還不到一個月，光伏產(chǎn)業(yè)就開始了新一輪的洗牌。

去年底開始，就有光伏企業(yè)大規(guī)模裁員的消息傳出，部分企業(yè)的裁員比例甚至高達20%。

面對洶涌的輿論，光伏巨頭也坐不住了，隆基綠能表示：“市場變化很大，企業(yè)會根據(jù)經(jīng)營情況、市場環(huán)境變化和未來產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，做相應的資源分配。”晶澳科技、晶科能源等也陸續(xù)對相關傳聞做出了回應，但都否認了裁員消息。

裁員更像是一個產(chǎn)業(yè)的“晴雨表”，無論傳言是真是假，都已經(jīng)反映出光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了產(chǎn)品內(nèi)卷和產(chǎn)能過剩的情況。

除了產(chǎn)能本身，新型電池的突然涌現(xiàn)也是打破光伏產(chǎn)業(yè)原來的平靜局面的一大動因。就電池種類而言，曾經(jīng)的PERC電池開始逐漸失去絕對的市占比優(yōu)勢，TOPCon、異質(zhì)結（HJT）、鈣鈦礦電池成為了行業(yè)新寵，企業(yè)不得不開始新一輪的技術競賽。

新的技術也催生出了新的企業(yè)，一些“小公司”開始利用技術積累和資本扶持入局光伏市場，即使隆基綠能、晶科能源等巨頭企業(yè)已經(jīng)在加速新型光伏電池的落地應用，但在技術換代的產(chǎn)業(yè)節(jié)點上，新公司也有了和老牌企業(yè)同場競技的實力。

技術革新讓光伏產(chǎn)業(yè)進入了新的周期，產(chǎn)業(yè)格局再次生變。

1.新周期的開始

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根據(jù)國家能源局發(fā)布的全國電力工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2023年1-11月光伏新增裝機163.88GW，同比增長149.4%，國內(nèi)光伏新增裝機量超出市場預期。第三方研究機構統(tǒng)計，2023年光伏新增裝機量約為216GW，幾乎是近四年的光伏新增裝機量的總和。

而PERC電池是幫助國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的最大推力。

2016年以前，國內(nèi)光伏市場還是BSF（鋁背場）電池的天下，但隨著PERC技術的發(fā)展，這種成本更低、轉換效率更高、制造工藝更簡單的電池迅速崛起并占領市場。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)，2021年PERC電池的市占率已經(jīng)達到了91.2%。

PERC電池雖然目前仍占據(jù)大量的市場份額，但并不是光伏行業(yè)的最終解決方案。以TOPCon、異質(zhì)結（HJT）等電池為代表的N型電池（PERC為P型電池，這是根據(jù)電池硅片類型的不同劃分出的不同產(chǎn)品）已經(jīng)開始落地，并被認為是未來光伏產(chǎn)業(yè)的主角。

從時間線上來看，PERC電池的應用成熟期也不過短短5年，其23%左右的轉化效率曾讓中國光伏產(chǎn)業(yè)進入了新的階段，但目前被產(chǎn)業(yè)寄予厚望的新型光伏電池的理論轉化效率都在27%以上，鈣鈦礦電池的理論轉化效率甚至高達30%。

某央企旗下光伏企業(yè)董事長王漢濤就對「甲子光年」表示：“中國的光伏產(chǎn)業(yè)基本上5、6年就會有一次技術迭代，PERC電池的轉化效率已經(jīng)很難再提升。”

2022年被業(yè)內(nèi)人士認為是新型光伏電池的應用元年。從數(shù)據(jù)上來看，2022年，新投產(chǎn)的光伏電池產(chǎn)線雖然仍以PERC電池為主，但下半年起部分N型電池產(chǎn)能陸續(xù)釋放，截至年底，PERC電池市場占比下降到了88%，N型電池占比合計達到了9.1%。

目前幾乎所有的大廠都開始針對N型電池進行了擴產(chǎn)，希望用技術轉化的來持續(xù)鞏固自身的行業(yè)地位。例如晶科能源曾在2022年年報中披露，其2023年組件出貨量目標為60-70GW，其中N型出貨占比為60%。

同時，根據(jù)行業(yè)咨詢機構InfoLink Consulting發(fā)布的報告顯示，盡管2023年PERC仍有約60%的市場份額，但隨著N型電池技術的快速滲透、以及薄膜技術維持穩(wěn)定份額，2024年PERC市占率將可能被壓縮至30%以內(nèi)。

資本市場也伺機而動，通過資金支持參與到了這場剛剛開始的光伏產(chǎn)業(yè)變革中。

東方財富數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年，60家光伏企業(yè)發(fā)起了共計近2000億元的再融資。同時財聯(lián)社創(chuàng)投通數(shù)據(jù)顯示，2020年至2023年前三季度，光伏領域一級市場共計發(fā)生投融資事件164起，其中16筆融資金額超過10億元規(guī)模；A輪以前的早期輪次占比較大，共計83起。

光伏電池的研發(fā)也是一個燒錢的游戲。

根據(jù)光伏產(chǎn)業(yè)門戶網(wǎng)站索比光伏網(wǎng)的統(tǒng)計，2022年國內(nèi)71家光伏企業(yè)研發(fā)費用總額達到130億元，占總營收的2.41%，平均增速達到36.65%；通威股份、隆基綠能等頭部企業(yè)，2022年在N型電池技術的研發(fā)上的投入在4-7億不等。

在光伏電池技術革新的新周期中，擁有資金實力和技術實力的企業(yè)，開始準備從光伏巨頭的餐盤中搶來一杯羹。

2.路線之爭

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長期來看，未來哪種新型光伏電池會成為市場主流？關于這個問題業(yè)內(nèi)仍然沒有達成一致。

中國新能源電力投融資聯(lián)盟秘書長彭澎對「甲子光年」表示，未來可能會有一類電池占據(jù)絕大多數(shù)的市場份額，就像目前的PERC電池一樣。

但產(chǎn)業(yè)內(nèi)也有不同的聲音，王漢濤就表示，未來的光伏市場或許會出現(xiàn)多種電池技術并行的局面，例如BC電池更適合在分布式光伏場景中應用，異質(zhì)結電池更適合用在光伏電廠中，國內(nèi)與國外情況也會不盡相同。

上海交通大學太陽能研究所教授、博士生導師沈文忠認為，在未來比較理想的情況下，BC、TOPCon、異質(zhì)結會成為三分天下的局面，不同客戶會有不同選擇。

但短期來看，幾乎所有人都認為在新型光伏電池中TOPCon會率先得到發(fā)展。

國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）中國光伏標準技術委員會主席宋登元則曾公開表示，到2030年，以TOPCon和異質(zhì)結為主的N型電池技術的市場份額將超過50%。中國光伏行業(yè)協(xié)會也做出預測，到2025年TOPCon電池的市場份額將達到35%。

看好異質(zhì)結電池的王漢濤甚至也認為TOPCon電池會率先得到大規(guī)模應用。

王漢濤對「甲子光年」說：“TOPCon電池的產(chǎn)能今年基本上就會大量釋放，去年號稱是700GWh，但是實際的產(chǎn)能可能在200GWh左右，但今年可能就要超過500GWh了。所以今年TOPCon電池會占到光伏電池產(chǎn)業(yè)的半壁江山，它是新一代（光伏電池）技術里率先跑出來的。”

為什么TOPCon電池能夠率先突圍？這或許和技術無關。

TOPCon電池雖然為N型電池，但其生產(chǎn)門檻低，且與P型電池產(chǎn)線有著很高的兼容度。TOPCon工藝只需在P型電池產(chǎn)線上增加3至4道工序，能夠讓企業(yè)充分利用原有設備，從而大幅節(jié)省投資支出。

根據(jù)浙商證券的相關報告，目前新建TOPCon產(chǎn)線設備投資額為1.8-2.3億元/GW，從PERC升級至TOPCon的設備投資額僅需0.6-0.8億元/GW。王漢濤表示，TOPCon產(chǎn)線的投資額不高，同時光伏大廠本身也在進行從PERC電池到新一代電池的改革，相較于研發(fā)其他類型的新電池，從PERC到TOPCon的轉化過程比較容易。

但生產(chǎn)流程的承接性有可能讓TOPCon電池“成也工藝，敗也工藝”。

在增加工序后，TOPCon的工序達到了12-13道，工藝流程變得非常長，這客觀上增加了設備、人員的把控難度和工藝難度，并會直接影響良品率。同時受制于PERC電池的工藝路徑，TOPCon電池的硅片尺寸受限，目前主流產(chǎn)品為180mm。

某光伏電池產(chǎn)業(yè)人士就向「甲子光年」透露：“TOPCon電池現(xiàn)在宣傳的比較好，但從實際情況來看它的穩(wěn)定性和良品率還是存在一些問題。”

就工序而言，異質(zhì)結電池是新一代光伏電池中最少的，僅有制絨、非晶硅沉積、TCO沉積、絲網(wǎng)印刷4道。這種極簡的制作方法也是很多企業(yè)將異質(zhì)結電池作為主要產(chǎn)品進行布局的原因。

“異質(zhì)結電池是有優(yōu)勢的，工序很少并且轉化效率高。”王漢濤說，“目前國內(nèi)規(guī)劃了相應產(chǎn)能的公司有幾十家，2023年真正能夠有產(chǎn)品出來的大概在十家以內(nèi)。”

王漢濤十分明確地表示TOPCon的快速起量會給異質(zhì)結電池廠家造成短期沖擊，并表示2023年會是光伏電池市場打亂仗的時候，大量TOPCon電池的產(chǎn)能釋放會造成價格壓低，異質(zhì)結的優(yōu)勢將會被這種價格波動所埋沒。

“到2025年，異質(zhì)結電池才會開始逐漸起量。”王漢濤對「甲子光年」說。

3.異質(zhì)結的未來

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異質(zhì)結電池規(guī)模化量產(chǎn)應用的最大阻礙是成本，這幾乎是一個任何環(huán)節(jié)都很貴的電池。

2020年以前，國內(nèi)幾乎沒有能夠提供異質(zhì)結生產(chǎn)設備的供應商，設備主要由梅耶博格、YAC、AMAT、日本住友等外資品牌提供，每GW設備成本達到了近20億元。

此后隨著國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，生產(chǎn)設備端開始進行國產(chǎn)化，目前異質(zhì)結電池產(chǎn)線的每GW設備成本在4-4.5億元，但仍屬于前期一次性投入非常高的水平。

王漢濤表示，異質(zhì)結電池的設備端在國產(chǎn)化，不僅裝備需要國產(chǎn)化，一些關鍵的工藝技術也要國產(chǎn)化，才能讓整體的制造成本降下來，進而擴大應用規(guī)模。

在材料端，異質(zhì)結電池同樣面臨著很大的成本壓力。

中國光伏行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，2021年，P型電池正面銀漿+背面銀漿消耗量約96.4mg/片，TOPCon電池正面銀漿+背面銀漿消耗量約141.3mg/片，而異質(zhì)結電池雙面低溫銀漿消耗量約190mg/片，是目前光伏電池里最高的。

“異質(zhì)結電池的材料端也偏貴，本身銀漿的用量就比別的電池要高，更何況異質(zhì)結電池還要用低溫銀漿，成本還會有提升。”王漢濤對「甲子光年」表示。

由于異質(zhì)結電池的制造過程需要將溫度控制在一個較低的水平，因此無法使用傳統(tǒng)的高溫銀漿（500℃以上）進行燒結，而低溫銀漿的成本較高，且國產(chǎn)化程度同樣不足。

本翼資本的行業(yè)報告中指出，2021年國內(nèi)高溫銀漿價格約5000-5500元/kg，而低溫銀漿價格約為6500元/kg，價差超過1000元/kg。

目前研發(fā)生產(chǎn)異質(zhì)結電池的企業(yè)基本都在利用“銀包銅”技術來降低低溫銀漿的用量，在轉化效率受影響程度可控的情況下降低電池成本。

東海證券在2023年9月發(fā)布的研報中表示，在異質(zhì)結電池材料端，企業(yè)正在利用銀包銅等技術通過金屬銅替代金屬銀的方式減少銀粉耗量，現(xiàn)階段銀包銅漿料中銀含量一般為40%-50%，未來仍有進一步下降的空間。

但王漢濤認為“銀包銅”仍然不是降低成本的最優(yōu)解，在與「甲子光年」交流中，他表示企業(yè)應該研發(fā)全銅柵線的異質(zhì)結電池。

王漢濤對「甲子光年」說：“在光伏電池端的非硅成本里，金屬化成本大約可以占到70%，也就是說金屬化成本將占到整個電池的至少三分之一，銀柵路線是無法徹底降低成本的。”王漢濤補充道：“如果按照異質(zhì)結電池片每片成本8毛錢來算，用銅代替銀至少能讓成本降低8分錢，相當于降低了十分之一。”

銅柵線異質(zhì)結電池的理論基礎比較簡單，最關鍵的步驟也只是蝕刻和電鍍。但光伏電池產(chǎn)業(yè)有規(guī)模化的要求，尤其是希望盡快上量降低成本的異質(zhì)結電池，對規(guī)模化的需求更加強烈，這使得連續(xù)電鍍的技術難度開始增加。

從市場情況來看，2022年開始有部分公司實現(xiàn)銅柵線成果轉化以及工藝突破，目前有少數(shù)幾家公司實現(xiàn)了銅柵異質(zhì)結電池的量產(chǎn)。

同時，廣發(fā)證券、天風證券等券商的研究報告顯示，銅柵線代替銀柵線已經(jīng)形成一種趨勢，在節(jié)省了純銀的低溫銀漿后可帶來成本的降低，但HJT銅電鍍的圖形化路線尚未最終確定。

無論是設備端還是材料端，企業(yè)都在通過技術研發(fā)使異質(zhì)結電池的成本下降，一旦成本具有和其他類型光伏電池的競爭能力，異質(zhì)結電池的高轉化率和簡單的制造工藝的優(yōu)勢將迅速凸顯，這也是很多企業(yè)押寶異質(zhì)結電池的重要原因。

而對下游客戶來說，電池類型和先進程度往往是要滯后考慮的，其最關心的就是成本。因此我們看到，異質(zhì)結電池的短期發(fā)展方向就是利用各種手段，在各種環(huán)節(jié)降低成本。

成本的降低和規(guī)模的擴大是一個閉環(huán)，這個閉環(huán)關乎異質(zhì)結電池的未來。

*王漢濤為化名

審核編輯：黃飛

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