光伏技術迭代史，是一部長江后浪推前浪、創新-淘汰-升級-再創新不斷循環的歷史。它既殘酷又迷人，每輪技術革命都會重塑原有競爭格局，催生出新的行業龍頭。光伏新一輪顛覆性技術變革將發生在電池環節，異質結(HJT)由此站上風口，成為最受追捧的下一代N型電池熱門技術路線之一。行業新軍、傳統巨頭紛紛入局，大大加速了異質結的降本提效和產業化進程。
前有新玩家華晟新能源加速推進10GW產能擴張，后有隆基多次打破異質結電池光電轉換效率世界紀錄，異質結憑借其技術優勢獲得多方青睞及海量資本加持。澎湃新聞注意到，Wind異質結電池指數兩年內累計漲幅高達230%。以復權后股價計算，該指數成分股之一、異質結設備企業邁為股份(300751.SZ)自上市以來股價大漲超過25倍。該公司8月26日的1小時投資者電話會議，吸引了779位機構投資者參與，火爆程度可見一斑。
但圍繞資本寵兒異質結，也不乏質疑。產業化落地過程中，經濟性仍是其最主要瓶頸，銀耗高、設備投資高、靶材貴，是異質結大規模量產面臨的挑戰。在多技術路線競逐中，異質結時代何時到來?能否成為單結光伏電池的終極技術并開啟轉換效率超過30%的疊層電池時代?
記者從近日舉行的2022 HJT&疊層技術峰會上了解到，追捧和爭議聲中，異質結技術已來到組件成本打平PERC、制造成本追平“競品”TOPCon的關鍵節點。
群雄逐鹿，異質結是資本噱頭還是最優解?
異質結是一項既新又不新的技術，最早由日本三洋公司在1990年開發成功，并對其進行專利保護。起初受三洋專利保護和薄膜技術的限制，異質結的產業化進程推進緩慢。隨著三洋基礎專利保護在2011年到期，許多晶體硅電池公司、薄膜電池公司和光伏設備企業進入異質結電池領域。2017年以來，一批國內企業開始啟動或規劃異質結產線，商業化節點加速到來。
隨著當前光伏行業的主流電池技術P型PERC量產效率達到23%左右的瓶頸區，業內共識是，N型電池是接棒P型電池的下一代電池技術。除異質結外，TOPCon、IBC也是N型電池的熱門技術路線。
多位光伏資深技術專家曾對澎湃新聞分析稱，低溫度系數、低衰減、高轉化效率、工藝簡單等，是N型異質結技術最主要的優勢。異質結電池的結構決定了可以天然雙面發電，工藝流程只有清洗制絨、非晶硅薄膜沉積、導電膜沉積、絲印固化四個環節，相比8道工序的PERC電池大大簡化。在技術延伸上，隨著異質結技術的逐漸成熟，未來有望成為一種平臺型技術，與鈣鈦礦結合形成疊層電池。
盡管生產流程簡單，但異質結在每個環節的制造難度較PERC電池大幅提升，對清潔度、精細度、均勻性和連續性的要求非常嚴格。
根據中國光伏行業協會(CPIA)統計，2021年PERC電池片市場占比91.2%，N型電池(主要包括異質結電池和TOPCon電池)相對成本較高，量產規模仍較少，合計市場占比不足3%。預計到2025年，以異質結和TOPCon為代表的超高效電池技術占比合計將接近40%，到2030年有望超過75%。
不同的是，TOPCon生產線可在現有PERC產線基礎上進行改造，異質結則與現有設備不兼容，必須“另起爐灶”投資。
為何近兩年N型電池投資異常活躍?不妨復盤上一輪電池技術周期PERC替代鋁背場BSF電池的過程。2012年，BSF電池雖還能稱王稱霸，但已接近強弩之末。隨著BSF轉換效率遇到天花板及PERC效率提升、成本下降，2015年，PERC電池迎來拐點。2017-2019年，PERC電池進入爆發式產能擴張窗口，市場滲透率從2017年的15%快速提升到2019年的65%。
參照歷史經驗和行業發展規律，無論是選擇異質結還是TOPCon，各路市場主體投資N型電池既是順應技術變革趨勢，更是寄希望于在潛在的行業座次洗牌中占據更有利的位置，拿下最大的那塊蛋糕。
“不同技術路線光電轉換效率存在理論上限，但成本的下降空間卻超乎想象，光電轉換效率每增加1%，度電成本可下降7%。”新能源行業智庫SOLARZOOM光儲億家創始人劉昶對澎湃新聞說，回顧光伏技術創新迭代史， 既有令人意想不到的“絕地反擊”，也有厚積薄發的“后來者居上”。哪條技術路線會在這場競爭中勝出?究其根本，在于誰能更好滿足市場“需求”，誰能提供更高性價比的產品。
發電性能“尖子生”的性價比之戰
要想超越主流PERC技術，異質結雖然天生是性能“尖子生”，但目前最大的問題還是貴。
“異質結電池有完美的對稱結構，目前在中試、量產線上已經展現出足夠的效率優勢。在可制造性上，中試線發現異質結的制造良率可以達到99%以上，超過PERC。目前很多企業自主進行的實證實驗已經證明了異質結具有更好的發電性能。”阿特斯嘉興研究院院長蔣方丹認為，異質結的潛力毋庸置疑，但潛力是不是一定能轉化為競爭優勢或及時轉化為優勢?他坦言，目前來看異質結在產業化方面確實還面臨相當大的挑戰，有些“偏科”，距離成為真正的“六邊形戰士”尚有一段距離(指電池效率、組件效率、可制造性、制造成本、設備CAPEX、發電性能六項指標)。優勢還需進一步彰顯，劣勢還需進一步改善，“異質結技術能不能在2023年、2024年如期開啟真正的大規模產業化?需要產業鏈共同努力。”
作為異質結電池和組件目前規模最大的實踐者，安徽華晟新能源科技有限公司(下稱華晟新能源)成立于2020年7月，卻是異質結研發和量產上推進最迅猛的行業新軍：2021年，華晟500MW電池與組件生產線投產，量產效率達到24.5%，啟動2GW擴產。該公司現已擁有異質結電池、組件產能各2.7GW，另有在建產能7.5GW，規劃“十四五”期間實現總產能20GW。2022年，華晟新能源的異質結產能和出貨全球第一，量產效率目標為25.5%。
華晟新能源CEO周丹在會上展示了不同階段異質結產線的運行數據。據其介紹，在實現穩定性基礎上，降本方面，華晟正在持續測試硅片減薄與量產投放，并通過降低銀漿單耗、提升網版壽命、優化清洗工藝、提升靶材利用率等措施降低非硅成本。該公司規劃在今年內實現量產導入銀包銅漿料，預計使得單片電池銀耗降至100mg，加之應用120μm硅片，推動異質結電池全成本逼近PERC，組件全成本與PERC打平甚至勝出。在異質結/鈣鈦礦疊層電池研發上，華晟新能源目標在2025年，實現G12異質結鈣鈦礦晶硅疊層電池效率30%。要實現上述目標，“需要與設備廠商、材料廠商一起盡快促成異質結性價比的提升。”
異質結設備龍頭邁為股份董事長周劍提出OBB無主柵降本構思，把銅電鍍路徑推到了極致，未來異質結電池成本中最難攻克的“銀耗”將實現清零，目前正在爭取推動明年上半年一條中試線在客戶端的運行。一位邁為股份內部人員對澎湃新聞透露，被行業廣泛關注的“異質結組件和TOPCon組件成本打平”在“今年底至明年初在設備、技術、供應鏈等方面可達成，但具體要看下游客戶什么時候可以做出來”。
接下來兩年將成為異質結“痛點”降本的集中攻關期。
周劍展望說，2024年，異質結電池量產效率將超過26%;硅片厚度低于100μm;漿料用量將低于12mg/w，銀含量將接近30%;稀有金屬材料銦的用量將低于1mg/w甚至出現完全無銦的異質結電池;異質結鈣鈦礦疊層電池在全尺寸上效率將突破30%。
華晟新能源CEO周丹對澎湃新聞表示，華晟異質結在產業化不同階段面臨的挑戰各異：1.0時代也即500MW非晶異質結項目上，解決了外界關于新技術穩定運行的疑問，此階段在制造端已經實現了毛利，但降本增效還需大量研發投入，且制造端毛利空間非常有限，須進一步推進降本舉措加以改進;2.0階段是華晟二期2GW異質結電池與組件項目，導入單面微晶和硅片薄片化，6月26日投產后仍在爬坡。這個過程中各個環節都存在一些工藝難點，比如如何實現經濟性的薄片化、工序之間的自動化銜接等。
設備、銀漿“兩道坎”，是光伏業內圍繞異質結技術的最大爭議點。周丹認為，去年大家對于銀漿成本還比較質疑，但通過低溫銀漿降本、多主柵、銀包銅等舉措多管齊下，銀漿已經有了清晰的降本路徑。至于異質結設備降本，參照PERC設備降本路徑，主要是國產化和單臺設備產能增加。第一個因素在異質結技術上實際上不存在，后者異質結單臺設備在210尺寸上已經超過600MW。產能能不能進一步提高?目前還要打個問號，這會對生產節拍帶來新的考驗。
向左走、向右走?光伏企業各懷心思，陣營分化
業內認為，新一代電池技術對PERC技術的顛覆，將導致堪比上一輪單晶替代多晶的技術革命和行業洗牌。未來屬于異質結還是屬于TOPCon?這是近兩年光伏行業最熱門的話題，與之相關的爭議也愈演愈烈。
澎湃新聞此前曾對此剖析稱，路線之爭的本質，不是純粹的技術之爭。從實驗室數據來看，異質結和TOPCon的理論轉換效率均在28%以上。正是由于TOPCon可以由傳統PERC升級改造而來，因此當前持有大量PERC產線的廠商最具備“站TOPCon”以延續現有產線壽命的動力，“站異質結”等同于存量資產減值、“革自己的命”。對于新入局者而言，押注異質結，意味著可以在又一輪光伏技術迭代中占據領先身位。對于資本來說，從PERC過渡更平滑的TOPCon不足以撼動當前的產業格局，更加顛覆性的異質結技術具備更大的想象空間和資本增值空間。
據澎湃新聞觀察，相較于異質結賽道的新進入者如云，目前頭部企業并沒有大規模地擴產異質結產線，較為主流的做法是中試線和實驗室研發。
“用兩個字就可以總結頭部企業為什么不上異質結——續命。”一位深耕光伏領域多年的企業高管對澎湃新聞說，雖然頭部企業沒有大規模上馬異質結量產線，但都在對該技術進行持續跟蹤和技術儲備。“對于新進入者來說，沒有任何PERC歷史包袱，比較容易選擇異質結。對于有PERC產能的企業，尤其是頭部企業大部分是上市公司，面臨上馬新技術后如何處置既有固定資產投資的問題。所以從量產角度，我們經常看到頭部企業更傾向于選擇TOPCon，對異質結則保持持續研發。”
“是異質結也好，TOPCon也好，包括XBC、鈣鈦礦等等所有這些提效的技術方案，只要效率和成本的綜合性價比能超過今天市場主流的PERC，實際上就有了市場空間。”周丹對澎湃新聞稱，技術路線之爭的本質實際上是不同技術選擇邏輯的差異。“不管哪種技術，不一定是非此即彼。大家先是共存的，先在經濟性上取代PERC。不同技術路線有不同應用特性，最終‘不看廣告看療效’。”
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