降本增效是光伏行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。隨著持續(xù)的效率提升和成本降低壓力，光伏電池和組件技術(shù)快速更新迭代。目前來(lái)看，PERC電池性?xún)r(jià)比頗高，但隨著其效率挖掘潛力逐步接近極限，若想要再大突破，顯然是難上加難。要進(jìn)一步推動(dòng)降本增效，在競(jìng)價(jià)市場(chǎng)占領(lǐng)一席之地，勢(shì)必要尋求更高效率的電池組件技術(shù)。

從行業(yè)層面看，研究指出，光伏發(fā)電技術(shù)路線(xiàn)將于今年開(kāi)啟由P型向N型迭代的趨勢(shì)。異質(zhì)結(jié)(HJT)電池作為最具希望的N型代表，極限效率有望超30%，不僅能與IBC和鈣鈦礦等形成疊層電池，還具有高效率、高可靠性、可雙面發(fā)電、低溫工藝制程、薄硅片應(yīng)用、溫度特性好、無(wú)LID與PID效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外眾多光伏企業(yè)密切關(guān)注。

頭部企業(yè)爭(zhēng)先布局

光伏技術(shù)迭代史，是一部長(zhǎng)江后浪推前浪、創(chuàng)新、淘汰、升級(jí)、再創(chuàng)新不斷循環(huán)的歷史。它既殘酷又迷人，每輪技術(shù)革命都會(huì)重塑原有競(jìng)爭(zhēng)格局，催生出新的行業(yè)龍頭。

光伏新一輪顛覆性技術(shù)變革將發(fā)生在電池環(huán)節(jié)，異質(zhì)結(jié)由此站上風(fēng)口，成為最受追捧的下一代N型電池?zé)衢T(mén)技術(shù)路線(xiàn)之一。行業(yè)新軍、傳統(tǒng)巨頭紛紛入局，大大加速了異質(zhì)結(jié)的降本提效和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

縱觀國(guó)內(nèi)，從早期的愛(ài)康、國(guó)家電投、晉能集團(tuán)、中智電力、彩虹集團(tuán)，到后來(lái)陸續(xù)有山煤國(guó)際、東方日升、通威等越來(lái)越多的企業(yè)躋身異質(zhì)結(jié)陣營(yíng)。

據(jù)《全球光伏》統(tǒng)計(jì)，目前有超過(guò)20家企業(yè)已布局異質(zhì)結(jié)，現(xiàn)有產(chǎn)能規(guī)劃已達(dá)71.9GW，電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率早已突破25%。

此前，華晟新能源加速推進(jìn)10GW產(chǎn)能擴(kuò)張，隆基多次打破異質(zhì)結(jié)電池光電轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄，異質(zhì)結(jié)憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)獲得多方青睞及海量資本加持。

數(shù)據(jù)顯示，Wind異質(zhì)結(jié)電池指數(shù)兩年內(nèi)累計(jì)漲幅高達(dá)230%。以復(fù)權(quán)后股價(jià)計(jì)算，該指數(shù)成分股之一、異質(zhì)結(jié)設(shè)備企業(yè)邁為股份自上市以來(lái)股價(jià)大漲超過(guò)25倍。該公司8月26日的投資者電話(huà)會(huì)議，吸引了779位機(jī)構(gòu)投資者參與，火爆程度可見(jiàn)一斑。

放眼海外，此前，在Intersolar期間，光伏組件集成制造商REC Group推出了其最新組件產(chǎn)品--Alpha Pure-R戶(hù)用異質(zhì)結(jié)組件。

REC產(chǎn)品Alpha Pure-R系列采用異質(zhì)結(jié)(HJT)電池、G12大尺寸組件設(shè)計(jì)，將提供410Wp、420Wp和430Wp的三種輸出功率，功率保證期各為25年。組件重21.5公斤，尺寸為1730x1118x30mm，REC計(jì)劃于8月在其新加坡工廠(chǎng)開(kāi)始生產(chǎn)，這將使REC的Alpha產(chǎn)品線(xiàn)產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)翻倍，從600MW增至1.2GW。

不過(guò)，近期REC突然宣布，準(zhǔn)備向美國(guó)市場(chǎng)出貨TOPCon了。REC即將向美國(guó)市場(chǎng)出貨的TOPCon組件型號(hào)是“N-Peak 3 Black”系列，標(biāo)稱(chēng)輸出功率400W，并采用n型TOPCon技術(shù)，報(bào)道稱(chēng)已在新加坡工廠(chǎng)生產(chǎn)，計(jì)劃于2023年1月發(fā)貨。這一變化發(fā)生在其創(chuàng)新的REC Alpha Pure-R異質(zhì)結(jié)組件開(kāi)始生產(chǎn)兩個(gè)月后。

但業(yè)內(nèi)人士也提到，REC的TOPCon技術(shù)是在PERC產(chǎn)線(xiàn)升級(jí)改造的。通過(guò)在N型電池工藝的基礎(chǔ)上研發(fā)出的隧穿氧化層鈍化接觸技術(shù)，可基于現(xiàn)有PERC產(chǎn)線(xiàn)升級(jí)改造。但是TOPCon電池背面收光較差，其良率普遍在95%以下，量產(chǎn)難度很高，成本也較高。

此外，TOPCon的缺點(diǎn)是工序太過(guò)繁雜。PERC的工序基本在9個(gè);TOPCon在PERC的基礎(chǔ)上多了3個(gè)環(huán)節(jié)左右，共約12道工序，主要是增加在制結(jié)這一環(huán)節(jié)。

工藝繁雜是TOPCon的痛點(diǎn)，且目前技術(shù)路線(xiàn)并不統(tǒng)一，多條技術(shù)路線(xiàn)并行。主要有三種，第一種是LPCVD 制備多晶硅膜結(jié)合傳統(tǒng)的全擴(kuò)散工藝;第二種是LPCVD 制備多晶硅膜結(jié)合擴(kuò)硼及離子注入磷工藝;第三種是PECVD 制備多晶硅膜并原位摻雜工藝。目前雖以PECVD為主，但是成膜速度慢等問(wèn)題仍然是痛點(diǎn)。工藝繁雜會(huì)帶來(lái)良率的劣勢(shì)，再加之增加的工序技術(shù)路線(xiàn)并不統(tǒng)一且難度較大。導(dǎo)致TOPCon整體良率在93-95%;而PERC電池良率在97-98%之間。

異質(zhì)結(jié)相比于PERC和TOPCon工藝步驟少，僅有四步，分別為：制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO薄膜沉積、電極金屬化。理論而言，工藝步驟少，可以提高產(chǎn)品良率以及節(jié)約部分生產(chǎn)成本，所以在這方面HJT是優(yōu)于TOPCon的。

顯而易見(jiàn)，同為第二代電池技術(shù)，TOPCon技術(shù)由于可以在傳統(tǒng)的PERC產(chǎn)線(xiàn)上改造，而異質(zhì)結(jié)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是其可實(shí)現(xiàn)的高效率、更高的雙面率和更好的與鈣鈦礦疊層可能。

成本及應(yīng)用價(jià)值優(yōu)勢(shì)凸顯

“太陽(yáng)能現(xiàn)在是歷史上最便宜的電力來(lái)源。”2020年，國(guó)際能源署(IEA)即在其報(bào)告中將太陽(yáng)能稱(chēng)為電力行業(yè)“新王”。

在我國(guó)新能源發(fā)展道路上，光伏發(fā)電亦是最重要的一環(huán)。隨著碳達(dá)峰、碳中和共識(shí)的確立，光伏行業(yè)再度迎來(lái)一個(gè)黃金時(shí)代。據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，我國(guó)2022年裝機(jī)預(yù)計(jì)85-100GW，2025年有望達(dá)到270-330GW。

回望光伏行業(yè)在國(guó)內(nèi)20年來(lái)的發(fā)展歷程，不斷經(jīng)歷希望與絕望、崛起與隕落的周期性變化，但每一次產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心，以及格局的變化最終都源于技術(shù)的升級(jí)。

回望光伏行業(yè)在國(guó)內(nèi)20年來(lái)的發(fā)展歷程，不斷經(jīng)歷希望與絕望、崛起與隕落的周期性變化，聚焦至光伏產(chǎn)業(yè)內(nèi)部，提高發(fā)電效率、降低成本，始終是決定產(chǎn)業(yè)命脈的核心。

當(dāng)下，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)似乎又來(lái)到了新的拐點(diǎn)，新一輪技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)已開(kāi)啟。現(xiàn)在行業(yè)普遍認(rèn)為，光伏的第三次技術(shù)變革最有可能發(fā)生在電池片領(lǐng)域，PERC電池是目前光伏產(chǎn)業(yè)的主流電池技術(shù)。

為突破產(chǎn)業(yè)瓶頸，市場(chǎng)開(kāi)始呼喚功率更高的光伏新技術(shù)。8月18日，科技部、發(fā)改委、能源局等九部委發(fā)布《科技支撐碳達(dá)峰碳中和方案》，指出要重點(diǎn)“研發(fā)高效硅基光伏電池”。“硅基光伏電池”，一般包括P型電池與N型電池兩種。前者制作工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備建設(shè)成本較低，一直以來(lái)都是性?xún)r(jià)比最高的電池技術(shù)路線(xiàn)。不論是上一代主流的鋁背場(chǎng)電池(BSF)，還是當(dāng)下正充當(dāng)市場(chǎng)主力的PERC電池，均屬P型電池序列。但另一面，目前P型電池已逼近其理論上的發(fā)電效率極限，降本增效的空間所剩無(wú)幾。

市場(chǎng)上足以替代P型電池成為市場(chǎng)主流的，便是N型電池。其技術(shù)路線(xiàn)多且清晰，發(fā)展相對(duì)成熟，各類(lèi)技術(shù)的光電轉(zhuǎn)化效率均已超過(guò)24%，應(yīng)用潛力巨大，商業(yè)化空間十分可觀。

目前，N型電池的主要種類(lèi)包括三種，即TOPCon、IBC以及異質(zhì)結(jié)。在行業(yè)看來(lái)，未來(lái)的光伏市場(chǎng)主流，大概率會(huì)從這三種技術(shù)中產(chǎn)生。在這三種技術(shù)中，前期生產(chǎn)壁壘最低的就是TOPCon。該技術(shù)的最大特點(diǎn)是生產(chǎn)線(xiàn)無(wú)需另造，只需改造現(xiàn)有的PERC產(chǎn)線(xiàn)即可，前期投產(chǎn)成本低。但它的光電轉(zhuǎn)化效率較低，目前的實(shí)驗(yàn)室極限是26%(ISE，雙面接觸)，優(yōu)于PERC，低于異質(zhì)結(jié)和IBC。

此外，TOPCon的工序太過(guò)復(fù)雜——尋常的光伏電池一般只需經(jīng)過(guò)9道生產(chǎn)工序，而TOPCon的工序高達(dá)12~13道，大大提升了量產(chǎn)難度，良品率也因此極難把握。

至于IBC電池，是目前所有電池技術(shù)中發(fā)電效率最優(yōu)的一種，實(shí)驗(yàn)室極限效率已經(jīng)能達(dá)到26.63%。但工藝也最不成熟，加工成本極高，生產(chǎn)設(shè)備昂貴，距離商業(yè)化還很遙遠(yuǎn)。

TOPCon、IBC、異質(zhì)結(jié)，三種技術(shù)路徑，哪種技術(shù)路徑性?xún)r(jià)比更高?對(duì)比之下，異質(zhì)結(jié)電池的表現(xiàn)更符合市場(chǎng)要求，被認(rèn)為是最有希望成為下一代主流電池的技術(shù)路線(xiàn)。根據(jù)CPIA公布的實(shí)證數(shù)據(jù)，目前，異質(zhì)結(jié)電池相比P型電池，在發(fā)電量上具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，每千瓦發(fā)電量可增益6-10%。其實(shí)驗(yàn)室最高光電轉(zhuǎn)換效率在26.5%左右，高于PERC和TOPCon電池，且工序最少，僅有4道，生產(chǎn)步驟可控性強(qiáng)，良品率最高。

發(fā)展前景不容小覷

目前異質(zhì)結(jié)技術(shù)已從探索準(zhǔn)備期進(jìn)入到發(fā)展期，一些已入局異質(zhì)結(jié)技術(shù)賽道的光伏企業(yè)正在積極擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，規(guī)模化生產(chǎn)正在推動(dòng)異質(zhì)結(jié)設(shè)備投資和材料價(jià)格降低，行業(yè)案例數(shù)據(jù)亦有印證。

光伏賽道上游市值近800億的HJT整線(xiàn)設(shè)備龍頭邁為股份接連收到訂單。9月初，安徽華晟擬從邁為股份采購(gòu)高效硅HJT電池生產(chǎn)線(xiàn)12條，產(chǎn)能共7.2GW。這個(gè)采購(gòu)總額超過(guò)了公司去年年度審計(jì)營(yíng)收的50%。去年年報(bào)顯示，邁為股份全年?duì)I收為30.95億元，也就是說(shuō)此次訂單金額超過(guò)15億元。逐步增加的訂單，間接意味著HJT電池產(chǎn)能或逐步放量。

接下來(lái)介紹一下異質(zhì)結(jié)領(lǐng)域的頭部企業(yè)。

首先是東方日升。2021年2月，東方日升宣布最新研發(fā)的高功率異質(zhì)結(jié)組件，經(jīng)權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)TUV 南德實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，組件最高功率達(dá)到606.656W，將異質(zhì)結(jié)組件功率最高世界紀(jì)錄提升了160W以上，是東方日升在異質(zhì)結(jié)電池組件應(yīng)用技術(shù)道路上的新突破。東方日升2021年異質(zhì)結(jié)產(chǎn)量500MW ，2021年產(chǎn)能規(guī)劃2.5GW。

其次是愛(ài)康。2021年3月25日，愛(ài)康集團(tuán)宣布愛(ài)康湖州基地一期220MW異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目iCell異質(zhì)結(jié)電池片，全面進(jìn)入批量化、大規(guī)模生產(chǎn)階段。近日，隨著轉(zhuǎn)化效率不斷攀升，湖州基地生產(chǎn)的最優(yōu)批次的高效異質(zhì)結(jié)電池平均轉(zhuǎn)化效率達(dá)24.2%。愛(ài)康集團(tuán)2021年異質(zhì)結(jié)產(chǎn)量200MW ，2021年產(chǎn)能規(guī)劃 6GW電池+6GW組件。

以及通威、鈞石、中智泰興等。

通威在2019年投建400MW HJT試驗(yàn)線(xiàn)的基礎(chǔ)上，于2021年新增投產(chǎn)1GW HJT中試線(xiàn)，目前HJT研發(fā)和量產(chǎn)效率均有較大幅度提升。通威2021年異質(zhì)結(jié)產(chǎn)量450MW ，2020年產(chǎn)能規(guī)劃 1GW。

晉能在2021年研制的量產(chǎn)線(xiàn)上面積為274.27cm2異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.7%獲行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，成功實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)在166mm大尺寸異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)效率上新的突破，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。晉能2021年異質(zhì)結(jié)產(chǎn)量100MW，2021年產(chǎn)能規(guī)劃 2GW。

中智2021年異質(zhì)結(jié)產(chǎn)量160MW，2021年產(chǎn)能規(guī)劃 1.2GW;鈞石2021年異質(zhì)結(jié)產(chǎn)量600MW，2021年產(chǎn)能規(guī)劃5GW, (2GW在建);山媒國(guó)際 2021年產(chǎn)能規(guī)劃10GW(一期3GW在建)

如今這份名單上又多了一個(gè)REC。REC 2021年產(chǎn)能規(guī)劃初期2GW ，預(yù)計(jì)到2025年產(chǎn)達(dá)4GW。

據(jù)某項(xiàng)目上的數(shù)據(jù)顯示，異質(zhì)結(jié)雙面組件與PERC雙面組件相比，每瓦收益率提高7.5% ，與PERC單面組件相比，每瓦收益率提高14.4%。因此，綜合考慮發(fā)電量和成本，異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品已具備電站應(yīng)用價(jià)值(目前異質(zhì)結(jié)LCOE和PERC組件基本接近)。

而隨著設(shè)備和材料國(guó)產(chǎn)化實(shí)現(xiàn)成本大幅降低，產(chǎn)品供應(yīng)量和市場(chǎng)的增大，異質(zhì)結(jié)電池成本有望到2023年達(dá)到0.65元/M。

行業(yè)專(zhuān)家表示，低溫度系數(shù)、低衰減、高轉(zhuǎn)化效率、工藝簡(jiǎn)單等，是N型異質(zhì)結(jié)技術(shù)最主要的優(yōu)勢(shì)。異質(zhì)結(jié)電池的結(jié)構(gòu)決定了可以天然雙面發(fā)電，工藝流程只有清洗制絨、非晶硅薄膜沉積、導(dǎo)電膜沉積、絲印固化四個(gè)環(huán)節(jié)，相比8道工序的PERC電池大大簡(jiǎn)化。在技術(shù)延伸上，

隨著銀包銅的應(yīng)用、異質(zhì)結(jié)電池的轉(zhuǎn)化效率等達(dá)到預(yù)期，以及多股力量推動(dòng)異質(zhì)結(jié)電池降本增效，專(zhuān)家預(yù)計(jì)今年年底異質(zhì)結(jié)電池降本會(huì)取得較大突破，明年異質(zhì)結(jié)電池會(huì)明顯放量。異質(zhì)結(jié)技術(shù)在未來(lái)亦有望成為一種平臺(tái)型技術(shù)，與鈣鈦礦結(jié)合形成疊層電池。

REC Group首席執(zhí)行官Jan Enno Bicker稱(chēng)，未來(lái)的研發(fā)工作將完全集中在異質(zhì)結(jié)技術(shù)上。

“我們知道這是未來(lái)幾年一項(xiàng)最具潛力的技術(shù)，可以真正改善功率密度，令組件效率越來(lái)越高。”Bicker表示：“REC Alpha Pure-R在尺寸、重量、功率輸出和操作方面確實(shí)達(dá)到了最佳狀態(tài)。通過(guò)這種新組件，我們?cè)俅纬晒Φ脑诟泳o湊的組件中實(shí)現(xiàn)了更高的功率，讓業(yè)主能夠?qū)崿F(xiàn)更高的能源獨(dú)立性并為全球能源轉(zhuǎn)型作出貢獻(xiàn)。”

同時(shí)，為了提升產(chǎn)品的可持續(xù)性，該系列產(chǎn)品沒(méi)有使用鉛，這符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境影響較小。REC Alpha Pure是市面上極少數(shù)的無(wú)鉛太陽(yáng)能組件之一。

值得關(guān)注的是，據(jù)CPIA此前估算，假設(shè)2021-2025年全球裝機(jī)量分別為170、225、270、300、330GW，假設(shè)異質(zhì)結(jié)滲透率2021-2025年分別為5%、12%、26%、42%、60%。由此可見(jiàn)，異質(zhì)結(jié)市場(chǎng)前景不容小覷。

推動(dòng)技術(shù)迭代，開(kāi)發(fā)出更高功率、更高效率、更高發(fā)電量的光伏組件產(chǎn)品，始終是光伏企業(yè)滿(mǎn)足終端市場(chǎng)需求的關(guān)鍵。未來(lái)，將有更多優(yōu)秀企業(yè)繼續(xù)堅(jiān)持以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，進(jìn)一步加大研發(fā)投入異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)及產(chǎn)品更新迭代之余，開(kāi)發(fā)更多新技術(shù)和新產(chǎn)品，同步完善光伏電池片、光伏組件及相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)能布局，滿(mǎn)足更廣泛的市場(chǎng)需求，加快推進(jìn)碳中和發(fā)展進(jìn)程。

(注：“爭(zhēng)鳴”欄目意在分享產(chǎn)業(yè)多維度的不同見(jiàn)解，不代表黑鷹光伏立場(chǎng)與投資導(dǎo)向)