隨著PERC電池技術在效率提升上難度的增加，再加上市場對更低度電成本、更高轉換效率的需求日益高漲，以及來自于平價的壓力，行業(yè)亟需一種新的高效技術來引領電池轉換效率再上一個臺階。而異質結技術正成為晉能科技、東方日升、山煤國際、鈞石、中智電力等多家企業(yè)競相追逐的對象。
進軍：總投資超400億元爭搶“蛋糕”
光伏們統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，國內已有10多家企業(yè)參與到異質結電池研發(fā)、生產中，規(guī)劃總產能已超過20GW。
作為異質結領域較早的“拓荒者”之一，晉能科技早在2017年就已實現(xiàn)中試線投產，現(xiàn)有產能100MW，異質結電池量產最高效率達23.85%，量產平均良率達98.29%，未來的規(guī)劃產能為1GW，設備正在采購中。
2018年5月，通威股份宣布與中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、三峽資本控股有限責任公司，共同建設規(guī)劃2GW異質結太陽能電池產能項目。第一片超高效異質結電池片已在2019年6月成功下線，電池片轉換效率達23%。三峽資本作為參股方進入，意味著國資對異質結技術的看好。
2019年8月19日，東方日升年產2.5GW高效異質結電池與組件生產項目正式開工。該項目計劃形成年產2.5GW電池片、2.5GW組件的生產能力。預計該項目將在2021年實現(xiàn)竣工。
此外，山煤國際近期也宣布與鈞石共同投資建設10GW異質結電池生產線項目;彩虹集團、愛康科技也將投資建設2GW和5GW的異質結項目。
異質結是否會成為高效電池技術的新賽道？
國內異質結電池產能情況(部分企業(yè))
優(yōu)勢：量產效率最高、生產制程最短、電池性能最優(yōu)
多家企業(yè)爭先布局異質結組件，并非充當“吃螃蟹的人”，而是順勢而為。
“異質結電池已經產業(yè)化發(fā)展近10年，就現(xiàn)階段的異質結技術水平相比2011年已成熟很多。正因如此，很多光伏企業(yè)、資本方都把目光瞄準了異質結。”中智電力副總經理徐昕告訴光伏們，PERC價格的廝殺及產能大量釋放也為異質結電池提供了成長機會，下一個增長點目前看異質結電池最具優(yōu)勢。
“異質結電池是產業(yè)界公認的最具發(fā)展?jié)摿Φ腜ERC后主流高效技術，主要是其具有量產效率最高、生產制程最短及電池性能最優(yōu)的特點。”東方日升產品管理高級經理宋毅鋒詳細解釋道，對于目前主流的高效電池技術單晶PERC來說，23%左右是可見的量產瓶頸。而異質結電池當前量產平均效率普遍在23%以上，產線最高效率甚至達到24%，未來更有望達到25%。同時，異質結電池整個生產過程僅需四個生產環(huán)節(jié)，最高工藝溫度不超過200℃，可使用130μm甚至更薄的硅片，在設備和材料上降本空間大，未來將最更具成本優(yōu)勢。
基于無B-O光衰減、無LeTID，較低的溫度系數(shù)(基本只有晶硅同質結電池的一半左右)、高雙面率、弱光響應優(yōu)異等特點，異質結電池可實現(xiàn)更高的發(fā)電量和更低的度電成本(LCOE)。宋毅鋒進一步說，“根據(jù)實測數(shù)據(jù)，在使用同是22%效率的PERC電池組件和異質結電池組件，異質結雙面組件發(fā)電量比高效單晶PERC單面組件發(fā)電量高20-30%左右，比高效單晶PERC雙面組件發(fā)電量還要高10%，由此帶來的LCOE比PERC雙面電池組件要低7%左右。隨著市場對LCOE關注度的日趨增加，異質結電池組件的優(yōu)勢將會更加突出。”
2019年8月，東方日升投資33億元新建2.5GW高效異質結電池及組件項目啟動的消息引發(fā)了業(yè)界關注，這也顯示出東方日升在異質結領域的雄心。宋毅鋒說：“該新建項目是分階段建設，預期在2021年底完成。為滿足市場需求，東方日升首期的異質結電池組件產品會以最快的速度推向市場。高端市場和BOS及軟成本較高的地區(qū)以及一些環(huán)境比較惡劣的地區(qū)將會是東方日升異質結產品的目標市場，隨著異質結電池組件生產規(guī)模的持續(xù)擴大和成本的不斷下降，未來將會取代PERC進入光伏應用普遍適用的主戰(zhàn)場。”
晉能科技總經理楊立友也持同樣觀點，他認為從產品成本、性價比、效率提升空間、工藝復雜程度等角度來看，單晶PERC之后的主流高效技術是異質結技術。楊立友向光伏們介紹道，目前晉能科技異質結電池平均效率23.85%，最高效率24.73%。經第三方測試，異質結組件雙面率達到93%，未使用大硅片、半片等疊加技術的72片組件正面功率達406.6W。“目前異質結組件主要銷往國內和日本，日本是比較成熟的市場，對高效、超高效產品非常認可。”
對于越來越多的企業(yè)進軍異質結領域，受訪企業(yè)均表示，一方面說明異質結的技術壁壘已基本突破，另一方面，異質結電池正在從行業(yè)共識走向企業(yè)快速行動，逐步形成的規(guī)模效應將非常有助于成本的快速降低，更有利于異質結電池競爭力的提升。
門檻：成本較高、規(guī)?；粔?、設備兼容較難
但猶如硬幣的兩面，異質結電池紅火背后仍有亟待邁過的門檻。
“推廣異質結技術的主要障礙之一是價格。”楊立友說，目前異質結電池還是非常高端的產品，產量相對較小，成本還比較高，尚未在市場上直接參與競爭。“當行業(yè)內出現(xiàn)幾條GW級生產線時，如果異質結電池產品的價格可以達到不高于單晶PERC產品15%的水平，異質結電池產品將會非常受歡迎。”
宋毅鋒也認為，異質結電池最大的挑戰(zhàn)是如何持續(xù)降低成本。
徐昕談了個人看法，“以異質結量產經驗測算產業(yè)化成本模型來判斷，基于GW級平臺的規(guī)?；?，目前應該最少有7-8成的把握，企業(yè)可以將異質結電池成本做到與單晶PERC接近甚至更低的水平，比如電池<0.8元/kWh(含稅)。但歸根到底，異質結電池發(fā)展現(xiàn)在所缺的還是規(guī)模，異質結項目的成功最關鍵點也是如何控制和降低成本的問題。”
作為一種新技術路線，異質結技術對其他高效技術的設備兼容性也存在一定難度。“除絲網(wǎng)印刷等小部分設備可以升級改造外，總體設備兼容性還比較有難度。”楊立友說，異質結電池進入大規(guī)模量產需要同時滿足三個要求：轉換效率達到24.5%，成本不能高于單晶PERC的15%，設備初始投資不能超過單晶PERC的1.25倍。
攻堅：規(guī)?；嶒炌黄?、技術升級
面對難題，迎難而上、主動攻克是企業(yè)的選擇。
在成本控制方面，宋毅鋒認為，標準化、規(guī)?；⒏弋a能是異質結的發(fā)展關鍵。尤其是大力推動異質結產品應用和制造的大規(guī)模化。在技術提升上，“除了在電池技術方面的改進和突破外，特別是在PECVD/PVD鍍膜、金屬化和氫鈍化等關鍵制程方面，東方日升已經形成了自己的獨特技術。同時東方日升結合半片、多主柵等技術推動異質結組件的大規(guī)模量產，我們在浙江寧海的實證電站數(shù)據(jù)表明，我們的第二代異質結電池組件的發(fā)電量相較第一代的發(fā)電量提升4%。”宋毅鋒進一步解釋道。
針對設備兼容性問題，晉能科技選擇通過實驗突破。楊立友說，“現(xiàn)階段，異質結電池設備的初始投資還比較高。但是經過兩年多的研發(fā)，晉能科技通過小型可行性實驗，在某些工藝環(huán)節(jié)，可以實現(xiàn)降低對設備的要求。目前晉能科技也在與國內的部分設備廠商進行深度的戰(zhàn)略研究，如果技術方案能夠實現(xiàn)，設備初始投資達到不高于PERC的1.25倍的水平還是非常有希望的。”
值得一提的還有，2019年8月，漢能與成都珠峰永明科技有限公司合作研發(fā)的高效硅異質結電池的轉換效率經認證達到24.85%，打破日本Kaneka公司保持的原世界紀錄。漢能副總裁徐曉華此前在接受媒體采訪時表示，漢能自主研發(fā)的高效硅異質結薄膜電池，已經在四川雙流實現(xiàn)量產，其具有高效和低成本優(yōu)勢，核心薄膜沉積設備已經完全實現(xiàn)國產化。
“2020年及未來幾年，隨著異質結電池的產能得到逐步釋放，其經濟性將不斷顯現(xiàn)。”中信建投機械分析師呂娟表示，目前全球規(guī)劃產能超10GW，實際產能約2-3GW，其中已經有小規(guī)模量產或計劃量產異質結電池的企業(yè)有接近20家，但大多尚處于中試階段。預計規(guī)劃產能在未來2-3年內逐步落地，隨著異質結電池設備投資額的進一步下降，銀漿、靶材等原材料實現(xiàn)國產化及異質結電池的薄片化，異質結產業(yè)鏈成熟度將快速提高，推動單瓦發(fā)電成本下降，從而使異質結電池比單晶PERC電池的經濟性更高。
光伏行業(yè)發(fā)展依托的基礎正是技術的不斷創(chuàng)新和突破，隨著越來越多企業(yè)布局異質結領域，有望加快突破異質結技術面臨的降本門檻，引領光伏電池效率進入新賽道。
