今年6月，接連兩場(chǎng)國(guó)際性展會(huì)（“SNEC 2024”和“Intersolar Europe 2024”）給正在歷經(jīng)低迷的光伏產(chǎn)業(yè)添去了一些仲夏里的人氣。
相較于往年，今年不少光伏龍頭企業(yè)的展臺(tái)上多了疊層電池技術(shù)的影子。即便當(dāng)下N型技術(shù)路線主流之爭(zhēng)的喧囂還未散去，但多數(shù)企業(yè)幾乎都將疊層電池技術(shù)視作下一代光伏電池的發(fā)展方向。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，疊層電池有望接替即將觸碰理論效率天花板的單結(jié)晶硅電池。這其中，晶硅-鈣鈦礦疊層技術(shù)已經(jīng)獲得頭部光伏企業(yè)的重視，并加快推進(jìn)商業(yè)化步伐。
“殘酷的市場(chǎng)環(huán)境之下，光伏企業(yè)更要具備真實(shí)的競(jìng)爭(zhēng)力。”6月24日，協(xié)鑫光電董事長(zhǎng)范斌在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)指出，目前疊層電池技術(shù)整個(gè)系統(tǒng)的迭代進(jìn)化還在進(jìn)行當(dāng)中，“還需要一些時(shí)間解決很多具體的問(wèn)題。”
疊層電池密集刷“存在感”
6月19日，在德國(guó)慕尼黑進(jìn)行的Intersolar Europe 2024展會(huì)上，隆基綠能（601012.SH）公布了其在晶硅—鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的研發(fā)最新進(jìn)展：經(jīng)權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)獨(dú)立認(rèn)證，該公司疊層團(tuán)隊(duì)研制的商業(yè)化M6尺寸晶硅—鈣鈦礦疊層電池實(shí)現(xiàn)30.1%的光電轉(zhuǎn)換效率，較此前的世界紀(jì)錄提升了1.5個(gè)百分點(diǎn)。
幾天前在上海舉行的SNEC 2024光伏展會(huì)上，該公司也曾宣布其研制的晶硅—鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池創(chuàng)造了34.6%的世界紀(jì)錄。
就在今年5月底，另一家光伏企業(yè)晶科能源（688223.SH）表示，其基于N型TOPCon的鈣鈦礦疊層電池實(shí)現(xiàn)了33.24%的轉(zhuǎn)換效率。而更早前的4月，協(xié)鑫集團(tuán)旗下企業(yè)協(xié)鑫光電宣布，其1.71平方米的鈣鈦礦疊層組件穩(wěn)態(tài)效率達(dá)到26.36%。
悄然之間，龍頭企業(yè)之間針對(duì)疊層電池技術(shù)的研發(fā)暗自較勁。且當(dāng)光伏產(chǎn)業(yè)困囿于同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的泥潭時(shí)，疊層電池似乎正在打開(kāi)新一輪技術(shù)更迭的窗口。
21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者了解到，晶硅—鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的理論極限效率高達(dá)45%，這已經(jīng)遠(yuǎn)超單結(jié)晶硅電池29.5%、單結(jié)鈣鈦礦電池33%的理論轉(zhuǎn)換效率。
根據(jù)記者梳理，截至目前至少13家A股上市公司公開(kāi)表達(dá)過(guò)其對(duì)于疊層電池技術(shù)的研究或者關(guān)注，除了隆基綠能、晶科能源外，還有通威股份（600438.SH）、晶澳科技（002459.SZ）、天合光能（688599.SH）、阿特斯（688472.SH）、鈞達(dá)股份（002865.SZ）、協(xié)鑫集成（002506.SZ）、愛(ài)旭股份（600732.SH）、東方日升（300118.SZ）、TCL中環(huán)（002129.SZ）、捷佳偉創(chuàng)（300724.SZ）、邁為股份（300751.SZ）等。
6月20日，天合光能在最新發(fā)布的可轉(zhuǎn)換公司債券的跟蹤評(píng)級(jí)報(bào)告中提及，該公司工業(yè)化可量產(chǎn)工藝的大面積（16cm^2）鈣硅疊層電池效率達(dá)28.53%。5月15日，協(xié)鑫集成在發(fā)布定增募集說(shuō)明書(shū)時(shí)則明確提及，其先進(jìn)組件產(chǎn)線預(yù)留了顆粒硅組件、晶硅疊層組件等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)接口。在2023年度財(cái)報(bào)中，通威股份則介紹了該公司目前疊層電池儲(chǔ)備情況——N型TBC中試線批次效率最高達(dá)到26.66%，小尺寸鈣鈦礦/HJT疊層電池效率達(dá)到33.08%。
而設(shè)備企業(yè)同樣不甘落后，捷佳偉創(chuàng)在5月底的業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上稱(chēng)，其積極布局TOPCon、XBC、HJT、鈣鈦礦及疊層等電池技術(shù)；邁為股份則在2023年財(cái)報(bào)中公布了其一項(xiàng)全尺寸鈣鈦礦/HJT疊層技術(shù)研發(fā)進(jìn)展，并已輔助開(kāi)發(fā)疊層電池鍍膜設(shè)備。
晶澳科技CTO歐陽(yáng)子此前接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)認(rèn)為，不排除疊層電池技術(shù)發(fā)展迅速的可能性，“因?yàn)槭冀K要看效率上升曲線，能不能滿足市場(chǎng)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的要求”。
五年內(nèi)或見(jiàn)規(guī)模化增長(zhǎng)
雖然當(dāng)前疊層電池還處于技術(shù)累積階段，但業(yè)內(nèi)對(duì)于這一技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程的期待可謂信心滿滿。
在協(xié)鑫集團(tuán)董事長(zhǎng)朱共山看來(lái)，“未來(lái)五年，鈣鈦礦疊層電池市場(chǎng)規(guī)模有望實(shí)現(xiàn)幾何倍增。”
朱共山將鈣鈦礦與晶硅比作深度擁抱的“湖海之約”，“鈣鈦礦將以巨大的后發(fā)優(yōu)勢(shì)‘頂點(diǎn)起跳’，拉動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)走出‘囚徒困境’。”他還進(jìn)一步預(yù)測(cè)，2025年鈣鈦礦疊層組件產(chǎn)能陸續(xù)放量，2026年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造，2027年全面實(shí)現(xiàn)疊層產(chǎn)能大爆發(fā)。
事實(shí)上，對(duì)于未來(lái)三年至五年，不少光伏企業(yè)都將其視作晶硅—鈣鈦礦疊層技術(shù)商業(yè)化的攻堅(jiān)時(shí)刻。例如，晶科能源副總裁錢(qián)晶告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，TOPCon疊鈣鈦礦或要三到五年成為主流。
“真正的商業(yè)化，即是要在商業(yè)上有競(jìng)爭(zhēng)力。如果轉(zhuǎn)換效率跟晶硅差不多，那不行。”范斌對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，鈣鈦礦疊層技術(shù)要有商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，首先條件就是要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)條件下轉(zhuǎn)換效率超過(guò)27%。
范斌向記者介紹，目前協(xié)鑫光電的階段性規(guī)劃為明年下半年把500MW疊層產(chǎn)線跑通，并開(kāi)始建設(shè)疊層組件的示范電站。
中泰證券發(fā)布的研報(bào)指出，在疊層電池產(chǎn)業(yè)化初期階段，兩端疊層和四端疊層路線并行。其中，兩端結(jié)構(gòu)為在晶硅電池表面直接制作鈣鈦礦，四端結(jié)構(gòu)為單結(jié)的鈣鈦礦電池和晶硅電池分別獨(dú)立制作然后串聯(lián)。“相較于四端結(jié)構(gòu)，兩端疊層工藝方面更加復(fù)雜，性能方面存在電流匹配等問(wèn)題有待解決。”
不可否認(rèn)的是，疊層電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將引領(lǐng)光伏電池技術(shù)新一輪的“效率革命”。然而，基于工藝技術(shù)的演進(jìn)，鈣鈦礦疊層電池技術(shù)仍需要克服諸多難題。
“對(duì)于鈣鈦礦/晶硅疊層電池來(lái)說(shuō)，目前的難點(diǎn)在于控制量產(chǎn)成本。”民生證券認(rèn)為，目前實(shí)驗(yàn)室高效率基本上基于完全拋光、精密的硅底電池，成本較高，量產(chǎn)上難以接受。而對(duì)于全鈣鈦礦疊層電池而言，目前工業(yè)化大面積制備仍存不小的難度。
不過(guò)，中國(guó)光伏行業(yè)從來(lái)不缺驚喜。在如今產(chǎn)業(yè)技術(shù)加速更迭的背景下，“下一代光伏技術(shù)”或許正疾馳而來(lái)。
相較于往年，今年不少光伏龍頭企業(yè)的展臺(tái)上多了疊層電池技術(shù)的影子。即便當(dāng)下N型技術(shù)路線主流之爭(zhēng)的喧囂還未散去，但多數(shù)企業(yè)幾乎都將疊層電池技術(shù)視作下一代光伏電池的發(fā)展方向。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，疊層電池有望接替即將觸碰理論效率天花板的單結(jié)晶硅電池。這其中，晶硅-鈣鈦礦疊層技術(shù)已經(jīng)獲得頭部光伏企業(yè)的重視，并加快推進(jìn)商業(yè)化步伐。
“殘酷的市場(chǎng)環(huán)境之下，光伏企業(yè)更要具備真實(shí)的競(jìng)爭(zhēng)力。”6月24日，協(xié)鑫光電董事長(zhǎng)范斌在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)指出，目前疊層電池技術(shù)整個(gè)系統(tǒng)的迭代進(jìn)化還在進(jìn)行當(dāng)中，“還需要一些時(shí)間解決很多具體的問(wèn)題。”
疊層電池密集刷“存在感”
6月19日，在德國(guó)慕尼黑進(jìn)行的Intersolar Europe 2024展會(huì)上，隆基綠能（601012.SH）公布了其在晶硅—鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的研發(fā)最新進(jìn)展：經(jīng)權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)獨(dú)立認(rèn)證，該公司疊層團(tuán)隊(duì)研制的商業(yè)化M6尺寸晶硅—鈣鈦礦疊層電池實(shí)現(xiàn)30.1%的光電轉(zhuǎn)換效率，較此前的世界紀(jì)錄提升了1.5個(gè)百分點(diǎn)。
幾天前在上海舉行的SNEC 2024光伏展會(huì)上，該公司也曾宣布其研制的晶硅—鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池創(chuàng)造了34.6%的世界紀(jì)錄。
就在今年5月底，另一家光伏企業(yè)晶科能源（688223.SH）表示，其基于N型TOPCon的鈣鈦礦疊層電池實(shí)現(xiàn)了33.24%的轉(zhuǎn)換效率。而更早前的4月，協(xié)鑫集團(tuán)旗下企業(yè)協(xié)鑫光電宣布，其1.71平方米的鈣鈦礦疊層組件穩(wěn)態(tài)效率達(dá)到26.36%。
悄然之間，龍頭企業(yè)之間針對(duì)疊層電池技術(shù)的研發(fā)暗自較勁。且當(dāng)光伏產(chǎn)業(yè)困囿于同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的泥潭時(shí)，疊層電池似乎正在打開(kāi)新一輪技術(shù)更迭的窗口。
21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者了解到，晶硅—鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的理論極限效率高達(dá)45%，這已經(jīng)遠(yuǎn)超單結(jié)晶硅電池29.5%、單結(jié)鈣鈦礦電池33%的理論轉(zhuǎn)換效率。
根據(jù)記者梳理，截至目前至少13家A股上市公司公開(kāi)表達(dá)過(guò)其對(duì)于疊層電池技術(shù)的研究或者關(guān)注，除了隆基綠能、晶科能源外，還有通威股份（600438.SH）、晶澳科技（002459.SZ）、天合光能（688599.SH）、阿特斯（688472.SH）、鈞達(dá)股份（002865.SZ）、協(xié)鑫集成（002506.SZ）、愛(ài)旭股份（600732.SH）、東方日升（300118.SZ）、TCL中環(huán)（002129.SZ）、捷佳偉創(chuàng)（300724.SZ）、邁為股份（300751.SZ）等。
6月20日，天合光能在最新發(fā)布的可轉(zhuǎn)換公司債券的跟蹤評(píng)級(jí)報(bào)告中提及，該公司工業(yè)化可量產(chǎn)工藝的大面積（16cm^2）鈣硅疊層電池效率達(dá)28.53%。5月15日，協(xié)鑫集成在發(fā)布定增募集說(shuō)明書(shū)時(shí)則明確提及，其先進(jìn)組件產(chǎn)線預(yù)留了顆粒硅組件、晶硅疊層組件等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)接口。在2023年度財(cái)報(bào)中，通威股份則介紹了該公司目前疊層電池儲(chǔ)備情況——N型TBC中試線批次效率最高達(dá)到26.66%，小尺寸鈣鈦礦/HJT疊層電池效率達(dá)到33.08%。
而設(shè)備企業(yè)同樣不甘落后，捷佳偉創(chuàng)在5月底的業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上稱(chēng)，其積極布局TOPCon、XBC、HJT、鈣鈦礦及疊層等電池技術(shù)；邁為股份則在2023年財(cái)報(bào)中公布了其一項(xiàng)全尺寸鈣鈦礦/HJT疊層技術(shù)研發(fā)進(jìn)展，并已輔助開(kāi)發(fā)疊層電池鍍膜設(shè)備。
晶澳科技CTO歐陽(yáng)子此前接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)認(rèn)為，不排除疊層電池技術(shù)發(fā)展迅速的可能性，“因?yàn)槭冀K要看效率上升曲線，能不能滿足市場(chǎng)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的要求”。
五年內(nèi)或見(jiàn)規(guī)模化增長(zhǎng)
雖然當(dāng)前疊層電池還處于技術(shù)累積階段，但業(yè)內(nèi)對(duì)于這一技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程的期待可謂信心滿滿。
在協(xié)鑫集團(tuán)董事長(zhǎng)朱共山看來(lái)，“未來(lái)五年，鈣鈦礦疊層電池市場(chǎng)規(guī)模有望實(shí)現(xiàn)幾何倍增。”
朱共山將鈣鈦礦與晶硅比作深度擁抱的“湖海之約”，“鈣鈦礦將以巨大的后發(fā)優(yōu)勢(shì)‘頂點(diǎn)起跳’，拉動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)走出‘囚徒困境’。”他還進(jìn)一步預(yù)測(cè)，2025年鈣鈦礦疊層組件產(chǎn)能陸續(xù)放量，2026年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造，2027年全面實(shí)現(xiàn)疊層產(chǎn)能大爆發(fā)。
事實(shí)上，對(duì)于未來(lái)三年至五年，不少光伏企業(yè)都將其視作晶硅—鈣鈦礦疊層技術(shù)商業(yè)化的攻堅(jiān)時(shí)刻。例如，晶科能源副總裁錢(qián)晶告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，TOPCon疊鈣鈦礦或要三到五年成為主流。
“真正的商業(yè)化，即是要在商業(yè)上有競(jìng)爭(zhēng)力。如果轉(zhuǎn)換效率跟晶硅差不多，那不行。”范斌對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，鈣鈦礦疊層技術(shù)要有商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，首先條件就是要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)條件下轉(zhuǎn)換效率超過(guò)27%。
范斌向記者介紹，目前協(xié)鑫光電的階段性規(guī)劃為明年下半年把500MW疊層產(chǎn)線跑通，并開(kāi)始建設(shè)疊層組件的示范電站。
中泰證券發(fā)布的研報(bào)指出，在疊層電池產(chǎn)業(yè)化初期階段，兩端疊層和四端疊層路線并行。其中，兩端結(jié)構(gòu)為在晶硅電池表面直接制作鈣鈦礦，四端結(jié)構(gòu)為單結(jié)的鈣鈦礦電池和晶硅電池分別獨(dú)立制作然后串聯(lián)。“相較于四端結(jié)構(gòu)，兩端疊層工藝方面更加復(fù)雜，性能方面存在電流匹配等問(wèn)題有待解決。”
不可否認(rèn)的是，疊層電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將引領(lǐng)光伏電池技術(shù)新一輪的“效率革命”。然而，基于工藝技術(shù)的演進(jìn)，鈣鈦礦疊層電池技術(shù)仍需要克服諸多難題。
“對(duì)于鈣鈦礦/晶硅疊層電池來(lái)說(shuō)，目前的難點(diǎn)在于控制量產(chǎn)成本。”民生證券認(rèn)為，目前實(shí)驗(yàn)室高效率基本上基于完全拋光、精密的硅底電池，成本較高，量產(chǎn)上難以接受。而對(duì)于全鈣鈦礦疊層電池而言，目前工業(yè)化大面積制備仍存不小的難度。
不過(guò)，中國(guó)光伏行業(yè)從來(lái)不缺驚喜。在如今產(chǎn)業(yè)技術(shù)加速更迭的背景下，“下一代光伏技術(shù)”或許正疾馳而來(lái)。
