從被質(zhì)疑為“概念炒作”、“資本噱頭”到加速量產(chǎn)，異質(zhì)結(jié)（HJT）只用了三年時(shí)間。光伏業(yè)內(nèi)對(duì)于誰是下一代電池技術(shù)的爭(zhēng)論仍在持續(xù)，但這絲毫不妨礙資本市場(chǎng)對(duì)異質(zhì)結(jié)的熱捧，A股異質(zhì)結(jié)概念股新高不斷。截至8月30日，異質(zhì)結(jié)設(shè)備企業(yè)邁為股份收盤價(jià)796.83元，復(fù)權(quán)后股價(jià)是2018年11月上市之初的21倍。金辰股份也是典型代表，8月以來上演多番漲停，與年初相比股價(jià)漲幅達(dá)303%。
從產(chǎn)業(yè)端看，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前異質(zhì)結(jié)國(guó)內(nèi)規(guī)劃產(chǎn)能超60GW（1GW=1000MW），新老電池片廠商均有布局：安徽華晟（500MW量產(chǎn)線）、明陽(yáng)智能（5GW規(guī)劃）、金剛玻璃（1.2GW安裝）、潤(rùn)陽(yáng)集團(tuán)（5GW規(guī)劃）等新玩家歷史包袱較輕，提速推進(jìn)；傳統(tǒng)電池片廠商中，通威（金堂1GW量產(chǎn)線+400MW中試線）、晉能（200MW中試線）、愛康（560MW中試線、5GW計(jì)劃）、晶澳（200MW計(jì)劃）、阿特斯（250MW量產(chǎn)線）等也開始由審慎關(guān)注轉(zhuǎn)向謹(jǐn)慎探索。由于異質(zhì)結(jié)效率提升顯著，自去年開始投建中試線的企業(yè)明顯增多，2020-2021年，是名副其實(shí)的異質(zhì)結(jié)投資元年。
異質(zhì)結(jié)并不是一項(xiàng)新誕生的電池技術(shù)，最早由日本三洋公司在1990年開發(fā)成功，并對(duì)其進(jìn)行專利保護(hù)。起初受三洋專利保護(hù)和薄膜技術(shù)的限制，異質(zhì)結(jié)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)緩慢。隨著三洋基礎(chǔ)專利保護(hù)在2011年到期，許多晶體硅電池公司、薄膜電池公司和光伏設(shè)備企業(yè)進(jìn)入異質(zhì)結(jié)電池領(lǐng)域。2017年以來，一批國(guó)內(nèi)企業(yè)開始啟動(dòng)或規(guī)劃異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線，商業(yè)化節(jié)點(diǎn)加速到來。在近日舉行的2021HJT異質(zhì)結(jié)商業(yè)化量產(chǎn)高峰論壇上，新能源行業(yè)智庫(kù)SOLARZOOM光儲(chǔ)億家創(chuàng)始人劉昶預(yù)測(cè)，未來五年，異質(zhì)結(jié)技術(shù)的滲透率將從現(xiàn)在不到1%提高到70%以上，將有越來越多的新資本和新面孔加入異質(zhì)結(jié)賽道。
作為技術(shù)本身來說，現(xiàn)階段異質(zhì)結(jié)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)一樣明顯。資本狂歡的背后，異質(zhì)結(jié)究竟能否掀起一場(chǎng)新的光伏技術(shù)革命？
下一代技術(shù)，誰主沉??？
PERC是當(dāng)前光伏行業(yè)的主流電池技術(shù)，2020年P(guān)ERC電池片市場(chǎng)占比為86.4%。隨著近年來PERC電池效率不斷攀升，效率提升的速度也在逐漸放緩，P型PERC量產(chǎn)效率達(dá)到23%左右的瓶頸區(qū)。光伏技術(shù)迭代路在何方？業(yè)內(nèi)對(duì)此的共識(shí)是，N型電池是接棒P型電池的下一代電池技術(shù)。除異質(zhì)結(jié)外，TOPCon、IBC也是N型電池的熱門技術(shù)路線。下一代技術(shù)究竟是異質(zhì)結(jié)還是TOPCon？這是去年以來所有光伏論壇上熱議程度最高的焦點(diǎn)話題。
“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)。”安徽華晟新能源科技有限公司CTO、中科院電工研究所太陽(yáng)電池技術(shù)研究部主任王文靜對(duì)媒體表示。光伏電池溫度升高時(shí)輸出效率會(huì)降低，通常來說，電池片溫度每升高1℃，PERC電池的溫度系數(shù)為-0.37%，異質(zhì)結(jié)電池為-0.25%，高環(huán)境溫度下的功率損失更小。加上量產(chǎn)效率已能達(dá)到24%以上、無光致衰減（LID）和電位衰減（PID），這些都意味著異質(zhì)結(jié)在光伏電站端的全生命周期上的發(fā)電增益更具優(yōu)勢(shì)。
此外，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，隨著異質(zhì)結(jié)技術(shù)的逐漸成熟，未來有望成為一種平臺(tái)型技術(shù)，與鈣鈦礦結(jié)合形成疊層電池。
但是，盡管生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單，異質(zhì)結(jié)在每個(gè)環(huán)節(jié)的制造難度較PERC電池大幅提升，對(duì)清潔度、精細(xì)度、均勻性和連續(xù)性的要求非常嚴(yán)格。
“現(xiàn)階段最大的痛點(diǎn)還是成本高，單GW的設(shè)備投資，異質(zhì)結(jié)超過4億元，PERC在2億元左右，此外銀漿用量大。”王文靜稱，從性價(jià)比的角度來說，要超越主流PERC技術(shù)，異質(zhì)結(jié)的性能是高了，但價(jià)格還有繼續(xù)下降的空間。
成本高，設(shè)備、銀漿“兩道坎”，是光伏業(yè)內(nèi)圍繞異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)最大的爭(zhēng)議點(diǎn)。支持者們認(rèn)為，隨著國(guó)產(chǎn)設(shè)備進(jìn)步和規(guī)模化優(yōu)勢(shì)，加上硅片薄片化、銅替代等降本方案的突破，異質(zhì)結(jié)規(guī)?；慨a(chǎn)后的度電成本有望在2023年與當(dāng)前主流的PERC技術(shù)打平。反對(duì)派則認(rèn)為，異質(zhì)結(jié)成本太高，無論是固定資產(chǎn)投資成本，還是銀漿等材料成本，短期性價(jià)比難以超越PERC，甚至不如TOPCon。TOPCon生產(chǎn)線可在現(xiàn)有PERC產(chǎn)線基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，異質(zhì)結(jié)則與現(xiàn)有設(shè)備不兼容，必須“另起爐灶”投資。
路線之爭(zhēng)的本質(zhì)，不是純粹的技術(shù)之爭(zhēng)。從實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)來看，異質(zhì)結(jié)和TOPCon的理論轉(zhuǎn)換效率均在28%以上。正是由于TOPCon可以由傳統(tǒng)PERC升級(jí)改造而來，因此當(dāng)前持有大量PERC產(chǎn)線的廠商最具備“站TOPCon”以延續(xù)現(xiàn)有產(chǎn)線壽命的動(dòng)力，“站異質(zhì)結(jié)”等同于存量資產(chǎn)減值、“革自己的命”。對(duì)于新入局者而言，押注異質(zhì)結(jié)，意味著可以在又一輪光伏技術(shù)迭代中占據(jù)領(lǐng)先身位。對(duì)于資本來說，為PERC“續(xù)命”的TOPCon不足以撼動(dòng)當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)格局，更加顛覆性的異質(zhì)結(jié)技術(shù)具備更大的想象空間和資本增值空間。
多位資深光伏從業(yè)人士對(duì)媒體稱，上述“心態(tài)”的不同，是導(dǎo)致下一代電池技術(shù)之爭(zhēng)愈演愈烈的關(guān)鍵原因。
異質(zhì)結(jié)降本，進(jìn)展到哪步了？
無論出于何種立場(chǎng)，降低成本、提高轉(zhuǎn)化效率，是異質(zhì)結(jié)走向更大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)必須解決的“痼疾”，成本下降對(duì)于提升滲透率而言至關(guān)重要。
安徽華晟新能源公司是目前異質(zhì)結(jié)賽道上的領(lǐng)跑者之一，擁有全球首個(gè)異質(zhì)結(jié)低成本智能化量產(chǎn)項(xiàng)目。前述異質(zhì)結(jié)商業(yè)化量產(chǎn)高峰論壇上，華晟電池事業(yè)部總經(jīng)理徐昕首次全面發(fā)布了該量產(chǎn)線上的日產(chǎn)量、平均效率、良率、成本等數(shù)據(jù)：華晟500MW項(xiàng)目經(jīng)5個(gè)月的調(diào)試進(jìn)入達(dá)產(chǎn)階段，目前產(chǎn)能利用率已經(jīng)達(dá)到85%、量產(chǎn)平均效率達(dá)24.2%、良率超過98%。
徐昕介紹，該條產(chǎn)線的首要任務(wù)是先把產(chǎn)能跑滿，盡可能將生產(chǎn)制造成本降下來，以接近預(yù)設(shè)目標(biāo)。目前該產(chǎn)線的銷售訂單遠(yuǎn)大于生產(chǎn)能力，到今年四季度，團(tuán)隊(duì)會(huì)在目前24.2%的平均轉(zhuǎn)化效率基礎(chǔ)上做進(jìn)一步效率提升。此外，華晟正在進(jìn)行二期量產(chǎn)線的設(shè)備選型，計(jì)劃在二期量產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)25%左右的轉(zhuǎn)化效率。
他羅列的一份來自于某中東客戶的實(shí)證數(shù)據(jù)顯示：2021年7月，異質(zhì)結(jié)雙面組件的發(fā)電量超出PERC雙面組件約8%，超出PERC單面組件約20%。“產(chǎn)能拉滿之后，異質(zhì)結(jié)的整體成本與PERC的差距將縮減到2毛錢以內(nèi)，騰出利潤(rùn)空間。”
針對(duì)外界最關(guān)心的異質(zhì)結(jié)銀漿成本，徐昕給出一組數(shù)據(jù)：量產(chǎn)4個(gè)月，華晟500MW產(chǎn)線單片銀漿耗量（9BB產(chǎn)品）從240多毫克降至195毫克左右。華晟特有的低銀漿耗量方案（M6-S12BB）中，有望將銀漿耗量降低到160毫克以內(nèi)，預(yù)計(jì)銀銅漿導(dǎo)入后銀漿耗量可以再減少一半。
“異質(zhì)結(jié)電池將進(jìn)入10GW時(shí)代，這個(gè)周期已經(jīng)很近了。”王文靜預(yù)測(cè)，到今年底國(guó)內(nèi)異質(zhì)結(jié)投產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到6GW左右，明年華晟2GW產(chǎn)能也將實(shí)現(xiàn)，2022年10GW異質(zhì)結(jié)總產(chǎn)能是大概率事件。“設(shè)備降本目前已經(jīng)很明顯，今年再招標(biāo)可能會(huì)達(dá)到單GW 4億元以下，明年可能達(dá)到3.5億元甚至更低。目前單片銀漿耗量在200毫克左右，下一步，銀包銅漿料將在今年第四季度或者明年初導(dǎo)入到產(chǎn)線中。”他對(duì)媒體稱，到明后年，異質(zhì)結(jié)和PERC在電站端的LCOE（平準(zhǔn)化度電成本）曲線將基本接近或形成交叉點(diǎn)。
邁為股份董事長(zhǎng)周劍對(duì)異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能擴(kuò)張和優(yōu)勢(shì)的預(yù)計(jì)更加樂觀。他透露，邁為的微晶量產(chǎn)設(shè)備將于今年年底推出。異質(zhì)結(jié)加上微晶，電池量產(chǎn)效率可達(dá)到26%，“到2022年，由于微晶的導(dǎo)入，異質(zhì)結(jié)和TOPCon會(huì)拉開一個(gè)比較大的差距。”
金剛玻璃總經(jīng)理嚴(yán)春來給出的不同電池片技術(shù)單GW設(shè)備投資對(duì)比中，PERC為1.5億至2億元，TOPCon在2億至2.5億元，當(dāng)前的異質(zhì)結(jié)在4億至4.5億元，參考國(guó)產(chǎn)化設(shè)備此前的成本下降速度，1-2年后單GW異質(zhì)結(jié)設(shè)備投資可降至2.5億至3.5億元，“異質(zhì)結(jié)設(shè)備如果能降到低于3個(gè)億，接近TOPCon生產(chǎn)線，競(jìng)爭(zhēng)力就會(huì)更明顯。”
異質(zhì)結(jié)電池的擴(kuò)容將快速拉動(dòng)稀有金屬材料銦的需求量，后者是可用來制作異質(zhì)結(jié)電池所需ITO靶材。外界擔(dān)憂，異質(zhì)結(jié)的大規(guī)模量產(chǎn)會(huì)帶來銦的產(chǎn)能明顯不足和價(jià)格飆升。對(duì)此，SOLARZOOM 副總裁馬弋崴在前述論壇上提出，異質(zhì)結(jié)需求爆發(fā)確實(shí)會(huì)造成銦價(jià)大漲，但銦價(jià)暴漲不會(huì)導(dǎo)致異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)成本的顯著上升。“即使銦價(jià)上漲至12000元/千克，靶材成本也僅有0.05元/W。”在技術(shù)層面上，已經(jīng)有了降低銦用量的技術(shù)方案，包括使用摻鋁氧化鋅（AZO）、采用SiNx或SiOx蓋帽層來降低ITO的用量等。
劉昶認(rèn)為，基于異質(zhì)結(jié)相較于傳統(tǒng)PERC技術(shù)在光電轉(zhuǎn)換效率及全生命周期單位發(fā)電量上的比較優(yōu)勢(shì)，可獲得比PERC組件高0.30元/W以上的銷售溢價(jià)，待異質(zhì)結(jié)組件在低銀耗及硅片薄片化技術(shù)成熟后，將帶來0.20元/W以上的單位凈利潤(rùn)。“未來四到五年，我們認(rèn)為PERC仍然有一定的空間。但到2025年左右，異質(zhì)結(jié)將至少在90%甚至95%以上替代PERC。”
新一輪行業(yè)大洗牌即將到來？
根據(jù)SOLARZOOM新能源智庫(kù)統(tǒng)計(jì)，截至目前，全球具有實(shí)際量產(chǎn)能力的異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能5.26GW，其中海外產(chǎn)能約1.64GW，國(guó)內(nèi)產(chǎn)能3.62GW，而在3.62GW的實(shí)際產(chǎn)能中，只有1.75GW產(chǎn)能出自量產(chǎn)線，其余都是中試線產(chǎn)能。數(shù)字雖然不高，但是考慮到異質(zhì)結(jié)的崛起時(shí)間，已是相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)。
有業(yè)內(nèi)觀點(diǎn)認(rèn)為，新一代電池技術(shù)對(duì)PERC技術(shù)的顛覆，將導(dǎo)致堪比上一輪單晶替代多晶的技術(shù)革命和行業(yè)洗牌。目前看來，懸念仍存，但行業(yè)正迎來多種技術(shù)共存競(jìng)技的過渡窗口。
從公開表態(tài)上看，作為重要風(fēng)向標(biāo)的光伏龍頭企業(yè)對(duì)異質(zhì)結(jié)均有跟蹤和技術(shù)儲(chǔ)備，做著兩手準(zhǔn)備。
6月1日，隆基股份公布經(jīng)權(quán)威第三方研究所測(cè)試的異質(zhì)結(jié)電池實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，以25.26%的轉(zhuǎn)換效率刷新異質(zhì)結(jié)最高紀(jì)錄。該公司同時(shí)宣布，其N型TOPCon、P型TOPCon也一舉刷新世界紀(jì)錄。
這令外界有些意外，原因是在此之前，隆基在下一代電池技術(shù)路線上偏向于TOPCon，并曾屢次表態(tài)“異質(zhì)結(jié)在5年內(nèi)還不具備商業(yè)化價(jià)值”。“異質(zhì)結(jié)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，我們發(fā)布了新的世界紀(jì)錄，隆基的研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以說也是世界上最好的異質(zhì)結(jié)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，我們對(duì)異質(zhì)結(jié)非常了解。”對(duì)此，鐘寶申在今年SNEC期間對(duì)媒體回應(yīng)稱，TOPCon與異質(zhì)結(jié)各有特點(diǎn)，最終還是要看哪種技術(shù)路線真正能夠幫助客戶降低成本，能夠保障電站30年可靠運(yùn)行。
鐘寶申對(duì)媒體稱，異質(zhì)結(jié)仍面臨非常多挑戰(zhàn)，比如對(duì)稀有金屬的使用?？偨Y(jié)來說，技術(shù)上能否取得優(yōu)勢(shì)，有待繼續(xù)考證；技術(shù)取得優(yōu)勢(shì)后，量產(chǎn)形成規(guī)模，資源上能否支撐，是第二道待解之題。他在接受中國(guó)能源報(bào)采訪時(shí)說，究竟哪些技術(shù)最終會(huì)成為主流，或是成為隆基最大規(guī)模的投資方向？還需要再進(jìn)一步驗(yàn)證。今年隆基會(huì)率先將TOPCon投入量產(chǎn)。
通威股份作為PERC時(shí)代光伏電池龍頭，此前分別在成都和合肥建設(shè)了兩條異質(zhì)結(jié)中試線。今年7月中旬，通威成都金堂基地1GW異質(zhì)結(jié)項(xiàng)目第一片電池片下線。通威近日對(duì)外披露進(jìn)展時(shí)稱，目前1GW產(chǎn)線已調(diào)試完畢，產(chǎn)線處于產(chǎn)能爬坡中，將根據(jù)進(jìn)展情況規(guī)劃后續(xù)異質(zhì)結(jié)的產(chǎn)能。通威1GW異質(zhì)結(jié)項(xiàng)目是國(guó)產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)商的“練兵場(chǎng)”，捷佳偉創(chuàng)、邁為股份、鈞石、理想萬里暉幾家主流設(shè)備商均在其中。通威的TOPCon小試和中試線也在推進(jìn)中。
8月23日，國(guó)內(nèi)光伏組件頭部企業(yè)晶澳科技宣布50億元定增計(jì)劃，其中3億元用于高效太陽(yáng)能電池研發(fā)中試項(xiàng)目，“以提升異質(zhì)結(jié)電池的中試生產(chǎn)能力，為該產(chǎn)品的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。 ”
天合光能在2021年中期業(yè)績(jī)報(bào)告中稱，其TOPCon電池實(shí)驗(yàn)室可量產(chǎn)電池效率可達(dá)到24.5%。新建了500MW的210mmx210mm大尺寸TOPCon電池中試線，為后續(xù)大規(guī)模投產(chǎn)做好技術(shù)儲(chǔ)備。異質(zhì)結(jié)電池和組件技術(shù)也一直是公司的研究重點(diǎn)，正在進(jìn)行210 HJT組件認(rèn)證，已完成HJT可靠性的研究工作，取得了突破性進(jìn)展。
王文靜對(duì)媒體分析稱，異質(zhì)結(jié)電池的大規(guī)模量產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)基本成型。他建議道，下一步需要做好的是三件事：現(xiàn)有異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的全產(chǎn)業(yè)鏈匹配；異質(zhì)結(jié)電池的進(jìn)一步降本；通過導(dǎo)入微晶技術(shù)等，進(jìn)一步將異質(zhì)結(jié)電池的效率提升到25%以上。
