觀察｜N型電池響起集結號 新技術催化組件新格局

每經研究員 楊煜

光伏行業正處于電池技術變革的重要時期，資本翻涌，巨頭角逐。業內共識是，N型電池或將替代P型電池成為未來高效電池技術的主流，但圍繞不同N型電池的技術路線卻仍有爭議。

晶科能源、天合光能等企業率先吹響了TOPCon電池量產的號角，愛康科技、東方日升等則大手筆布局HJT電池。前者（TOPCon電池）有與原有P型產線兼容性強等優勢；后者的擁躉則認為，HJT電池有更強的發電能力……

我們注意到，雙料龍頭通威股份選擇了多管齊下，在N型電池路線上蹄疾步穩。2022年11月，通威新發布的“TNC”（注：Tongwei N-passivated contact cell通威N型－鈍化接觸電池）高效電池創新技術上榜2022年度“零碳中國”十大創新技術——這是關于“技術促變革”可以觀察和分析的一個案例。

電池技術“拐點”已至，向左還是右？

縱觀光伏產業近十年發展，電池技術經歷了頻繁迭代，而降本增效始終是產業發展的主脈絡。P型PERC電池通過將光電轉換效率推高一個臺階，在政策機遇下迅速替代原先的BSF電池，占據了當前光伏電池市場份額的絕對地位。

中國光伏行業協會(CPIA)的數據顯示，2021年PERC晶體硅太陽能電池的市場占有率達到91.2%，并且PERC+電池正在利用提效工藝，努力延長技術的生命周期。CPIA預測，2025年之前，PERC電池仍將是市場主流產品。

不過，隨著時間推移以及技術更新換代，P型PERC電池技術的光電轉換效率正在逐漸迫近“天花板”。為進一步提升電池效率、降低電池成本，廠商們開始尋找新一代電池技術，以N型硅為基底的電池片憑借更高的轉換效率走上時代前臺。

根據德國ISFH研究所數據，PERC電池的理論極限效率為24.5%，而HJT和TOPCon等N型電池的理論極限效率則分別達到28.5%和28.7%。從P型電池到N型電池的轉變日漸成為光伏行業的下一個發展方向，尤其是以TOPCon電池和HJT電池為首，已接連啟動量產并走向商業化。

2022年被業內視作N型光伏電池技術商業化元年。CPIA表示，盡管當前HJT和TOPCon量產規模與PERC相比差距較大，但發展速度極快。SMM預計，2023年底國內TOPCon電池產能將達到305.9GW，產能占比將達到31.43%；HJT電池方面，經SMM統計，2023年、2024年HJT新增規劃投產分別為61.8GW、45.2GW，若按照規劃全部達產后，2023、2024年國內HJT產能將分別達到68.7GW、113.9GW。

不過，在事物的發展初期總會遇上“十字路口”。圍繞TOPCon和HJT的技術路線之爭日益激烈。

龍頭多管齊下，TNC技術脫穎而出

向左還是向右？在光伏電池技術快速迭代的進程中，取得相對領先地位的企業無疑將收獲市占率提升及技術溢價的雙重優勢。技術路線的選擇正考驗著企業的實力與決策者的智慧。

從目前主要廠商的布局來看，晶科能源、天合光能、中來股份等企業主要瞄準TOPCon路線；HJT路線上的玩家主要包括東方日升、華晟新能源等。民生證券認為，HJT技術對二、三線以下企業或新技術行業比較友好，沒有產能歷史包袱。但是由于HJT技術實際量產難度較大，因此對企業的研發能力提出了更高的要求。

對實力雄厚的產業龍頭來說，“多管齊下”反而是更常見的選擇。通威作為全球領先的硅料+電池片雙龍頭，在技術路線的選擇上便采取了“多條腿走路”的策略，在鈍化接觸電池、異質結電池、背接觸電池等路線上均有布局。

2021年，通威建成業內首條GW級HJT生產線，作為率先進入HJT領域的領先制造商之一，通威目前HJT電池最高研發效率已達到25.67%（ISFH認證）。在背接觸電池技術領域，通威也已經著手相關的技術儲備工作，將根據客戶需求、相關設備及原材料廠家的開發推廣等市場成熟度的變化適時推出具備競爭力的產品。

值得一提的是，自2020年起，通威開始自主研發“TNC”技術，在行業中率先開啟210mm尺寸的N型鈍化接觸技術開發并順利投產1GW生產線。2022年11月，通威新發布的“TNC”高效電池創新技術上榜2022年度“零碳中國”十大創新技術。

作為通威幾代技術沉淀下推出的“新貴”，TNC采用了行業領先的PECVD方式沉積多晶硅，能夠最大限度提升光電轉換效率，還兼具沉積速率快、繞鍍小、石英件壽命長、產能高等優勢。

目前，利用通威TNC技術生產的電池量產轉換效率已經超過25.1%。通威組件產品開發負責人夏正月介紹，TNC電池具備高雙面率、低衰減、更優溫度系數、弱光響應好等性能優勢。根據公開信息，通威TNC產品的生產正在快速推進中，除1GW中試線外，9GW TNC量產線也已投產。

組件增量風口，新技術方能保駕護航

光伏產業仍在高速成長，新入局者紛沓而至，尤其是組件端的競爭日益激烈。2022年下半年，通威進軍組件市場。隨之而來的問題是，在硅料和電池片環節勝出的通威是否能在組件江湖闖出一片天？

增量市場的競爭，終歸還是要拼技術、拼產能。

對電池而言，效率的提升意味著組件功率的提升。據通威股份光伏首席技術官邢國強博士介紹，當前通威HJT組件66版型雙玻組件的功率已超700W，最高可達720W，銅互連技術的成功應用也大幅降低了HJT的金屬化成本。

但要說明的是，盡管目前HJT技術憑借高轉換效率、衰減性低等優勢被市場寄予厚望，但受限于投資成本較高仍未迎來爆發。

另一方面，TNC組件同樣不落下乘。夏正月介紹，以通威自產的182尺寸72版型半片組件為例，功率已經達到575W以上，相比于傳統的PERC產品功率可提升20W以上，并且擁有比PERC高10%左右的雙面率。

得益于此，通威N型TNC組件在發電增益率上更勝一籌。夏正月表示，使用該技術生產的雙面組件較傳統PERC雙面組件平均單瓦發電量增益高3%-5%，真正實現高發電增益的目的。

與此同時，通威TNC高效光伏組件在容量和系統成本上的表現也更為優越，對比同版型P型PERC組件還能節省更多的土地面積，并且在售價方面與PERC已經非常接近。凡此種種，不管是發電增益優勢，還是容量優勢、系統成本優勢，通威TNC高效光伏組件都更能滿足多場景需要，也更能創造更多的發電增益。

進入N型電池時代，各路新舊勢力加碼布局，在新技術和擴產能上一路狂奔，瞄準光伏組件增量市場。而通威TNC技術生產的高效組件已具備全面量產條件，在下一代電池路線上快馬加鞭，為其進軍組件市場保駕護航。其實不只是通威，在光伏產業一體化大趨勢下，在組件增量市場迎來更多入局者的背景下，重塑格局必然繞不開對新技術的掌握和運用——勝出者，技術為王。