光伏電池技術(shù)的迭代史,是一部長(zhǎng)江后浪推前浪、創(chuàng)新-淘汰-升級(jí)-再創(chuàng)新的不斷循環(huán)的歷史。“雙碳”目標(biāo)下,光伏產(chǎn)業(yè)景氣度持續(xù),光伏電池變革進(jìn)入加速階段。在此背景下,異質(zhì)結(jié)(HJT)成為了最受市場(chǎng)關(guān)注的下一代N型電池技術(shù)路徑。行業(yè)新軍、傳統(tǒng)巨頭紛紛入局,異質(zhì)結(jié)路徑的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程大大加速。 深耕光伏行業(yè)16年的愛康科技(002610)正是光伏電池技術(shù)的變革者之一。自2012年起,愛康科技就開始進(jìn)行HJT相關(guān)技術(shù)的研發(fā),歷經(jīng)十年的儲(chǔ)備,公司已成為異質(zhì)結(jié)電池領(lǐng)軍企業(yè),并在異質(zhì)結(jié)量產(chǎn)效率、關(guān)鍵產(chǎn)品性能及量產(chǎn)規(guī)模方面走在行業(yè)前列。  愛康科技研究院副院長(zhǎng)黃信二博士在接受記者采訪時(shí)表示,在全球“碳中和”目標(biāo)的共識(shí)下,新能源開發(fā)加速。光伏發(fā)電具備低成本、地理?xiàng)l件要求低、應(yīng)用場(chǎng)景多等諸多優(yōu)勢(shì),占比持續(xù)提升,在能源轉(zhuǎn)型中扮演著關(guān)鍵的角色,有望在未來形成“太瓦級(jí)”可持續(xù)發(fā)展市場(chǎng),從而帶動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。 黃信二博士從事材料領(lǐng)域的研究二十余年,專長(zhǎng)各種材料設(shè)計(jì)制造真空熔煉、粉末冶金、光電、通訊及能源相關(guān)組件的開發(fā),輔導(dǎo)過臺(tái)灣多家知名上市公司,并參與過20多項(xiàng)科技專案,多年來致力于航發(fā)、光磁紀(jì)錄媒體、顯示器、半導(dǎo)體及薄膜太陽能電池等所需材料的開發(fā)與組件的研究。他從2017年起擔(dān)任愛康科技研究院副院長(zhǎng),協(xié)助進(jìn)行光伏電池及組件的技術(shù)開發(fā),主導(dǎo)愛康科技HJT電池降本增效及新的光伏電池組件的項(xiàng)目開發(fā)工作。2022年,黃信二博士成功入選湖州市“南太湖精英計(jì)劃:創(chuàng)新領(lǐng)軍人才人選”。 異質(zhì)結(jié)發(fā)展“攔路虎”逐步瓦解,有望進(jìn)入行業(yè)爆發(fā)期 異質(zhì)結(jié)是一項(xiàng)既新又不新的光伏電池技術(shù),最早由日本三洋公司在1990年成功開發(fā),并對(duì)其進(jìn)行了專利保護(hù)。受此制約,異質(zhì)結(jié)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)緩慢。隨著專利保護(hù)在2011年到期,部分晶體硅電池公司、薄膜電池公司和光伏設(shè)備企業(yè)進(jìn)入了異質(zhì)結(jié)電池領(lǐng)域。2017年后,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。 隨著P型PERC量產(chǎn)效率達(dá)到23%左右的瓶頸期,量產(chǎn)效率更高的N型電池成為了接棒P型電池的下一代技術(shù)。除HJT以外,TOPCon、IBC也是N型電池的熱門技術(shù)路徑。 “低溫度系數(shù)、低衰減、高轉(zhuǎn)化效率、工藝簡(jiǎn)單是N型異質(zhì)結(jié)技術(shù)最主要的優(yōu)勢(shì)。”黃信二博士介紹,異質(zhì)結(jié)電池的結(jié)構(gòu)決定了可以實(shí)現(xiàn)天然雙面發(fā)電,制作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),相比十多道工序的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,轉(zhuǎn)換效率有望超過30%,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)十分明顯。” 然而,異質(zhì)結(jié)的發(fā)展仍處于起步階段。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)(CPIA)統(tǒng)計(jì),2021年P(guān)ERC電池片市場(chǎng)占比為91.2%,N型電池(主要包括異質(zhì)結(jié)和TOPCon)占比不足3%。對(duì)此,黃信二博士指出,“目前制約HJT發(fā)展的主要原因有三方面,一是人才的缺乏,二是供應(yīng)鏈成熟度低,三是各大企業(yè)對(duì)HJT的投入尚小。” 從單多晶電池發(fā)展到PERC及TOPCon,是同一條技術(shù)路徑的延伸,僅需新增部分設(shè)備,對(duì)于企業(yè)而言投入成本更低、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)更小。而HJT的生產(chǎn)線則需要“另起爐灶”,一定程度下制約了企業(yè)的投入力度;此外,目前國(guó)內(nèi)異質(zhì)結(jié)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈成熟度較低、相關(guān)人才的匱乏也是制約行業(yè)發(fā)展的原因。 更為重要的是,想要超越主流PERC技術(shù),異質(zhì)結(jié)雖為性能“尖子生”,最大的問題還是價(jià)格過高。因此,實(shí)現(xiàn)“降本增效”是異質(zhì)結(jié)發(fā)展的必經(jīng)之路。黃信二博士坦言,“要想超越PERC、TOPCon等技術(shù),異質(zhì)結(jié)必須要朝著降本增效及擴(kuò)大產(chǎn)能等方面做出更多努力,接下來兩年是異質(zhì)結(jié)‘降本’攻堅(jiān)階段。隨著設(shè)備單機(jī)產(chǎn)能的不斷加大、穩(wěn)定性的不斷提升、薄硅片、低銀耗及無銦TCO等降本技術(shù)的導(dǎo)入,異質(zhì)結(jié)成本‘痛點(diǎn)’有望解除,異質(zhì)結(jié)有望迎來快速發(fā)展。” 與此同時(shí),產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的不斷優(yōu)化,將為異質(zhì)結(jié)的發(fā)展提供支撐。一方面,異質(zhì)結(jié)國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商快速崛起,PECVD等核心設(shè)備的產(chǎn)能大幅提升,將降低異質(zhì)結(jié)設(shè)備單GW投資額,提升異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)的投資回報(bào)率;另一方面,國(guó)內(nèi)主流光伏制造商也競(jìng)相布局異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)線,有望加速HJT行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和降本增效。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì),到2025年,以異質(zhì)結(jié)和TOPCon為代表的超高效電池技術(shù)占比合計(jì)將接近40%,到2030年有望超過75%。異質(zhì)結(jié)電池“爆發(fā)期”有望來臨,將為愛康科技帶來廣闊的成長(zhǎng)空間。 技術(shù)創(chuàng)新助力愛康科技走在“降本增效”前列 “愛康科技成為領(lǐng)先的異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)商,離不開公司早期的研發(fā)投入和積極的人才儲(chǔ)備,更離不開公司管理層堅(jiān)定、正確的戰(zhàn)略決策。”黃信二博士表示,作為異質(zhì)結(jié)賽道的領(lǐng)跑者之一,愛康科技在產(chǎn)能建設(shè)、技術(shù)研發(fā)、降本增效等多方面構(gòu)筑了強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),有望伴隨光伏行業(yè)的發(fā)展迎來歷史性發(fā)展機(jī)遇。 技術(shù)革新是愛康科技快速發(fā)展最強(qiáng)大的推動(dòng)力。為清除異質(zhì)結(jié)發(fā)展的“攔路虎”,愛康科技通過薄片化、少銀化等各項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,成功實(shí)現(xiàn)了異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)快速降本,并成功將研發(fā)技術(shù)應(yīng)用于量產(chǎn)階段,實(shí)現(xiàn)了部分產(chǎn)品的順利出貨。 在薄片化方面,愛康科技領(lǐng)先同業(yè)進(jìn)行100微米以下硅片的量產(chǎn)布局,進(jìn)行了膜層結(jié)構(gòu)、柵線圖型及自動(dòng)化傳輸?shù)膬?yōu)化,以滿足量產(chǎn)的需要;在降低銀耗量方面,愛康科技通過試驗(yàn)新的材料和配方,領(lǐng)先同行業(yè)采用無銀主柵+銀包銅細(xì)柵,大大降低了異質(zhì)結(jié)電池的銀耗量,無銀主柵和銀包銅細(xì)柵(銀含量40%),158電池總銀耗量降到40mg左右,平均電池轉(zhuǎn)換效率在24.8%以上;此外,愛康科技在低成本的異質(zhì)結(jié)單面電池研究也取得了新的突破,正面采用無銀主柵+銀包銅細(xì)柵(銀含量40%),背面無任何銀柵線結(jié)構(gòu),采用無銦TCO+高導(dǎo)電合金鍍膜單面電池,銀耗量在20mg左右,平均電池轉(zhuǎn)換效率在24.3%以上。 在組件端,愛康科技目前的異質(zhì)結(jié)組件采用全新無主柵(0BB)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了銀單耗大大降低,摒棄傳統(tǒng)紅外焊接工藝,使用成本更加低廉的覆膜低溫焊接技術(shù),有效規(guī)避高溫焊接和高強(qiáng)紅外光直射對(duì)異質(zhì)結(jié)電池效率的影響。 同時(shí),針對(duì)TCO材料及研發(fā)減銦的鍍膜方案,愛康科技在無銦及減銦TCO的導(dǎo)入方面也取得了重要的技術(shù)突破。隨著微晶硅工藝的導(dǎo)入及TCO在透光度及耐候性方面的優(yōu)化,對(duì)HJT效率的提升起到重要的幫助。 通過一系列“降本增效”舉措,愛康科技量產(chǎn)平均效率達(dá)到24.8%,最高批次的量產(chǎn)效率達(dá)到25.4%,良率高達(dá)98%,在行業(yè)中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。同時(shí),得益于下游旺盛的需求,公司現(xiàn)有產(chǎn)能利用率已達(dá)到90%。從產(chǎn)能布局來看,愛康科技擁有湖州、贛州、蘇州、泰州、舟山、等高效產(chǎn)業(yè)智造基地,計(jì)劃在五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能超過40GW。近期,公司湖州、舟山基地的產(chǎn)能建設(shè)已取得重大進(jìn)展,有望快速形成近5GW異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能。產(chǎn)能的擴(kuò)張將助推公司向成為異質(zhì)結(jié)電池龍頭企業(yè)的目標(biāo)更進(jìn)一步。 面對(duì)未來的發(fā)展,愛康科技信心滿滿。公司表示,隨著HJT“降本增效”技術(shù)的實(shí)現(xiàn),及HJT產(chǎn)能的逐步提升,預(yù)計(jì)到2023年中能實(shí)現(xiàn)HJT成本與傳統(tǒng)PERC持平。“相信到2023年中,HJT將迎來發(fā)展的春天,并對(duì)公司的利潤(rùn)做出重大的貢獻(xiàn)。” 打響全面替換PERC電池的正面競(jìng)爭(zhēng) 作為異質(zhì)結(jié)電池領(lǐng)域的領(lǐng)軍型專業(yè)人才,黃信二博士帶公司科研團(tuán)隊(duì)成功連續(xù)攻克了異質(zhì)結(jié)電池薄片化硅片、無銀主柵和銀包銅細(xì)柵、異質(zhì)結(jié)單面電池、無銀化銅電鍍等關(guān)鍵技術(shù),得益于多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸的突破,異質(zhì)結(jié)降本增效的空間不斷拓寬,也為愛康科技異質(zhì)結(jié)電池實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率量產(chǎn)及市場(chǎng)化作出了巨大的貢獻(xiàn)。 談及愛康科技的企業(yè)理念,黃信二博士表示:“愛康科技是一家有追求、有信念的企業(yè),公司深耕光伏行業(yè)十余年,始終朝著實(shí)現(xiàn)光伏技術(shù)突破、實(shí)現(xiàn)光伏平價(jià)上網(wǎng)的方向前進(jìn)。我希望能與愛康科技并肩同行,對(duì)光伏行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。” 在全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型大趨勢(shì)下,新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的替代有望為光伏產(chǎn)業(yè)帶來巨大的成長(zhǎng)機(jī)遇。根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)預(yù)計(jì),2030年全球光伏累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)到1,721GW,到2050年將進(jìn)一步增加到4,670GW,較2021年擴(kuò)大4.9倍。 對(duì)于扎根光伏行業(yè)多年的愛康科技而言,隨著異質(zhì)結(jié)降本增效的量產(chǎn)技術(shù)的廣泛實(shí)現(xiàn),HJT成本劣勢(shì)可能超預(yù)期填平,HJT電池的單位成本有望快速下降,將打響全面替代PERC電池的正面競(jìng)爭(zhēng),愛康科技也將走入成長(zhǎng)的快車道。 面對(duì)機(jī)遇和挑戰(zhàn),愛康科技表示,公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)將針對(duì)更低銀含量的異質(zhì)結(jié)電池、雙面水平式銅電鍍量產(chǎn)化、無主柵技術(shù)及鈣鈦礦疊層技術(shù)等方面進(jìn)行深入研究,在引領(lǐng)異質(zhì)結(jié)電池降本增效和大規(guī)模量產(chǎn)的道路上奮力前行。 “愛康科技相信事在人為,我們對(duì)光伏行業(yè)的未來發(fā)展充滿信心,對(duì)異質(zhì)結(jié)發(fā)展充滿信心,我們將為客戶、股東創(chuàng)造更大的價(jià)值。” 鄭重聲明:此文內(nèi)容為本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載企業(yè)宣傳資訊,目的在于傳播更多信息,與本站立場(chǎng)無關(guān)。僅供讀者參考,并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
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