观察｜N型电池响起集结号 新技术催化组件新格局

每经研究员 杨煜

(相关资料图)

光伏行业正处于电池技术变革的重要时期，资本翻涌，巨头角逐。业内共识是，N型电池或将替代P型电池成为未来高效电池技术的主流，但围绕不同N型电池的技术路线却仍有争议。

晶科能源、天合光能等企业率先吹响了TOPCon电池量产的号角，爱康科技、东方日升等则大手笔布局HJT电池。前者（TOPCon电池）有与原有P型产线兼容性强等优势；后者的拥趸则认为，HJT电池有更强的发电能力……

我们注意到，双料龙头通威股份选择了多管齐下，在N型电池路线上蹄疾步稳。2022年11月，通威新发布的“TNC”（注：Tongwei N-passivated contact cell通威N型－钝化接触电池）高效电池创新技术上榜2022年度“零碳中国”十大创新技术——这是关于“技术促变革”可以观察和分析的一个案例。

电池技术“拐点”已至，向左还是右？

纵观光伏产业近十年发展，电池技术经历了频繁迭代，而降本增效始终是产业发展的主脉络。P型PERC电池通过将光电转换效率推高一个台阶，在政策机遇下迅速替代原先的BSF电池，占据了当前光伏电池市场份额的绝对地位。

中国光伏行业协会(CPIA)的数据显示，2021年PERC晶体硅太阳能电池的市场占有率达到91.2%，并且PERC+电池正在利用提效工艺，努力延长技术的生命周期。CPIA预测，2025年之前，PERC电池仍将是市场主流产品。

不过，随着时间推移以及技术更新换代，P型PERC电池技术的光电转换效率正在逐渐迫近“天花板”。为进一步提升电池效率、降低电池成本，厂商们开始寻找新一代电池技术，以N型硅为基底的电池片凭借更高的转换效率走上时代前台。

根据德国ISFH研究所数据，PERC电池的理论极限效率为24.5%，而HJT和TOPCon等N型电池的理论极限效率则分别达到28.5%和28.7%。从P型电池到N型电池的转变日渐成为光伏行业的下一个发展方向，尤其是以TOPCon电池和HJT电池为首，已接连启动量产并走向商业化。

2022年被业内视作N型光伏电池技术商业化元年。CPIA表示，尽管当前HJT和TOPCon量产规模与PERC相比差距较大，但发展速度极快。SMM预计，2023年底国内TOPCon电池产能将达到305.9GW，产能占比将达到31.43%；HJT电池方面，经SMM统计，2023年、2024年HJT新增规划投产分别为61.8GW、45.2GW，若按照规划全部达产后，2023、2024年国内HJT产能将分别达到68.7GW、113.9GW。

不过，在事物的发展初期总会遇上“十字路口”。围绕TOPCon和HJT的技术路线之争日益激烈。

龙头多管齐下，TNC技术脱颖而出

向左还是向右？在光伏电池技术快速迭代的进程中，取得相对领先地位的企业无疑将收获市占率提升及技术溢价的双重优势。技术路线的选择正考验着企业的实力与决策者的智慧。

从目前主要厂商的布局来看，晶科能源、天合光能、中来股份等企业主要瞄准TOPCon路线；HJT路线上的玩家主要包括东方日升、华晟新能源等。民生证券认为，HJT技术对二、三线以下企业或新技术行业比较友好，没有产能历史包袱。但是由于HJT技术实际量产难度较大，因此对企业的研发能力提出了更高的要求。

对实力雄厚的产业龙头来说，“多管齐下”反而是更常见的选择。通威作为全球领先的硅料+电池片双龙头，在技术路线的选择上便采取了“多条腿走路”的策略，在钝化接触电池、异质结电池、背接触电池等路线上均有布局。

2021年，通威建成业内首条GW级HJT生产线，作为率先进入HJT领域的领先制造商之一，通威目前HJT电池最高研发效率已达到25.67%（ISFH认证）。在背接触电池技术领域，通威也已经着手相关的技术储备工作，将根据客户需求、相关设备及原材料厂家的开发推广等市场成熟度的变化适时推出具备竞争力的产品。

值得一提的是，自2020年起，通威开始自主研发“TNC”技术，在行业中率先开启210mm尺寸的N型钝化接触技术开发并顺利投产1GW生产线。2022年11月，通威新发布的“TNC”高效电池创新技术上榜2022年度“零碳中国”十大创新技术。

作为通威几代技术沉淀下推出的“新贵”，TNC采用了行业领先的PECVD方式沉积多晶硅，能够最大限度提升光电转换效率，还兼具沉积速率快、绕镀小、石英件寿命长、产能高等优势。

目前，利用通威TNC技术生产的电池量产转换效率已经超过25.1%。通威组件产品开发负责人夏正月介绍，TNC电池具备高双面率、低衰减、更优温度系数、弱光响应好等性能优势。根据公开信息，通威TNC产品的生产正在快速推进中，除1GW中试线外，9GW TNC量产线也已投产。

组件增量风口，新技术方能保驾护航

光伏产业仍在高速成长，新入局者纷沓而至，尤其是组件端的竞争日益激烈。2022年下半年，通威进军组件市场。随之而来的问题是，在硅料和电池片环节胜出的通威是否能在组件江湖闯出一片天？

增量市场的竞争，终归还是要拼技术、拼产能。

对电池而言，效率的提升意味着组件功率的提升。据通威股份光伏首席技术官邢国强博士介绍，当前通威HJT组件66版型双玻组件的功率已超700W，最高可达720W，铜互连技术的成功应用也大幅降低了HJT的金属化成本。

但要说明的是，尽管目前HJT技术凭借高转换效率、衰减性低等优势被市场寄予厚望，但受限于投资成本较高仍未迎来爆发。

另一方面，TNC组件同样不落下乘。夏正月介绍，以通威自产的182尺寸72版型半片组件为例，功率已经达到575W以上，相比于传统的PERC产品功率可提升20W以上，并且拥有比PERC高10%左右的双面率。

得益于此，通威N型TNC组件在发电增益率上更胜一筹。夏正月表示，使用该技术生产的双面组件较传统PERC双面组件平均单瓦发电量增益高3%-5%，真正实现高发电增益的目的。

与此同时，通威TNC高效光伏组件在容量和系统成本上的表现也更为优越，对比同版型P型PERC组件还能节省更多的土地面积，并且在售价方面与PERC已经非常接近。凡此种种，不管是发电增益优势，还是容量优势、系统成本优势，通威TNC高效光伏组件都更能满足多场景需要，也更能创造更多的发电增益。

进入N型电池时代，各路新旧势力加码布局，在新技术和扩产能上一路狂奔，瞄准光伏组件增量市场。而通威TNC技术生产的高效组件已具备全面量产条件，在下一代电池路线上快马加鞭，为其进军组件市场保驾护航。其实不只是通威，在光伏产业一体化大趋势下，在组件增量市场迎来更多入局者的背景下，重塑格局必然绕不开对新技术的掌握和运用——胜出者，技术为王。

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关键词： 技术路线 光电转换效率 转换效率