當前，光伏産業已經進入大規模、市場化發展的新階段。7月，國家能源局公布了上半年全國電力工業統計數據，根據總裝機容量，光伏裝機已正式成為我國第二大電源裝機，僅次于煤電。作為新興産業，光伏市場持續擴容總是伴随着技術創新，而在衆多技術領域中，電池片是重中之重——光伏電池是将太陽能轉化為電能的半導體器件，是光伏産業鍊中遊的核心環節。如今，光伏電池技術正處于快速疊代升級的階段，從傳統的P型PERC技術向N型新型電池技術轉變，而N型新型電池技術又以TOPCon和HJT為主要路線。那麼，哪種光伏電池技術在當下更具優勢？哪種技術又将彎道超車，成為長遠未來的大赢家？光伏行業是一個高度競争的行業，為了降低度電成本、提高量産效率，各個光伏企業都在不斷地投入研發，尋求新的技術突破。盡管P型電池（PERC技術）仍然憑借制造工藝簡單、成本更低等優勢保持行業主流地位，但是其困境也非常明顯：當前PERC電池平均量産效率已達到23%左右，而理論轉換效率極限為24.5%。也就是說，P型電池量産效率已經接近理論極限，提升空間較小。而且，P型PERC電池還存在着光緻衰減（LID）的問題，即在初次曝光後會出現效率下降的現象，這是由于P型矽片中摻雜的硼元素與氧原子形成硼氧對導緻的。因此，行業主要玩家都将目光投向新技術。在此前的2023光伏展上，各光伏設備廠均向N型設備加碼、提供解決方案，透露出N型新型電池技術的需求正在增長。N型新型電池技術是指使用N型矽片作為襯底的電池技術，其中最主要的兩種技術路線是TOPCon和HJT。這兩種技術路線都具有高效率、低衰減、低溫度系數、高雙面率等優點，理論效率極限分别為28.7%和27.5%。其中：
- TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸）電池是在N型矽片背面形成隧穿氧化層和多晶矽接觸層，降低了金屬接觸複合速率，提升了開路電壓和短路電流。
- HJT（本征薄膜異質結）電池是在N型矽片上增加一層非晶矽異質結，提高了開路電壓和填充因子。
目前，國内外各大光伏企業對于N型兩種技術路線都有所布局，但是側重方向各不相同，TOPCon技術和HJT技術對市場份額展開争奪是可以預見的。TOPCon技術的主要推動者有隆基綠能、晶科能源、天合光能、晶澳科技等，而HJT組件的推動者包括通威股份、天合光能、阿特斯、晶澳科技、東方日升等，不難看出有不少企業選擇了兩頭下注。目前來看，N型TOPCon技術在投産方面占據了先發優勢，越來越多光伏企業加快了Topcon電池的擴産腳步。比如，7月22日，協鑫集成發布公告稱，向特定對象發行募集資金總額預計為不超過 57.99億元，資金用途包括總投資38.85億元的蕪湖協鑫20GW（二期10GW）高效電池片項目，主要生産TOPCon電池。這也導緻市場預期TopCon電池将率先實現商業化大規模量産，搶占下遊市場，在未來獲得更多份額。
事實上，在筆者看來，N型HJT技術才是未來的發展方向。TOPCon技術其實并非一種完全創新的技術，而是在PERC原有的8-10道工序基礎上增加2到3個工序即可實現的疊代技術。TOPCon技術投産快，也正是因為它在工藝上與P型PERC電池較為兼容，隻需要增加一些新的設備和材料，如隧穿氧化層設備、多晶矽設備、低溫銀漿等。但是，這些設備和材料都會增加生産成本，并影響良率和穩定性。而HJT電池主流工序隻有4道（細分6步），相比PERC和TOPCon大幅簡化，因而具備更高的生産良率和提效潛力，比如鈣钛礦與HJT疊加可明顯增強HJT電池轉換效率。因此，HJT技術才是光伏電池片的革命性技術。當前的問題是，HJT電池彎道超車TOPCon電池，應該怎麼做？從去年下半年開始，A股光伏闆塊整體估值持續下滑，中證光伏産業指數近一年跌幅達到33%。這背後最重要的原因就是，随着光伏企業紛紛擴産，市場競争不斷加劇，成本壓力逐漸突出，投資者對光伏企業盈利前景并不看好。
中證光伏産業指數
在競争激烈的市場中，國内外光伏市場都可以選擇更便宜的産品。這種局面下，成本更低，從而産品價格更低的企業才有更強的競争力。在近日舉行的“光伏行業2023年上半年發展回顧與下半年形勢展望研讨會”上，中國光伏行業協會名譽理事長王勃華指出：“今年上半年的熱詞之一就是降價。”相比P型電池，量産效率更高的N型電池毫無疑問更能代表未來，但是，成本也正是目前制約N型電池技術量産的主要因素。N型電池成本上高于P型，尤其是HJT電池當前設備成本、材料成本更高。根據東吳證券的測算，綜合電池片的非矽成本來看HJT電池片的總成本，按照漿料0.13元/W（12BB&50%背副銀包銅）、靶材0.04元/W、設備折舊0.08 元/W以及其他制造成本0.05元/W等非矽成本合計0.3元/W，則矽料價格100元/KG、矽片厚度120微米時——HJT電池片的總成本約為 0.67 元/W，而同樣厚度的TOPCon 約0.64元/W，PERC 約0.61元/W。能否降低成本、成本降低的速度決定了HJT技術的未來。一方面，當然要看作為核心原材料的矽料成本——目前來看，這部分成本相對穩定。供應過剩是矽料市場當前的趨勢。矽料價格上半年整體呈現下跌現象，相較去年最高價降幅超過78%，且下半年新增規劃産能較多，預期短時間内産業鍊價格不會大漲。
資料來源：廣州期貨研究中心
對此，中國光伏行業協會專家咨詢委員會專家呂錦标表示，今年下半年，多晶矽價格會有一些回調，但幅度不會很大，整體将保持供應充足的局面，價格将穩定在合理低位。N型HJT電池的高成本來自純度更高的矽料，未來，随着矽片厚度驗證持續下降，單瓦耗矽可以彌補高純矽料價差。另一方面，非矽料成本也是降本的關鍵，而HJT技術在這些環節的降本空間非常具有想象力。這部分主要包括銀漿成本和設備成本。而随着電池片産業上遊技術的進步，低溫銀漿國産化已基本實現。浙商證券研究所指出，随着銀包銅、雙面微晶、0BB 技術持續導入量産，單GW設備投資額的進一步降低，HJT在非矽方面降本潛力大。未來，當成本不再是劣勢，HJT電池産業化進度必将加速。解決成本問題需要産業鍊上下遊企業協同創新，突破工藝和設備供應的難關。
工藝優化和設備改進是控制成本的最佳手段。比如，6月，羅博特科出貨了首台單體GW銅電鍍設備，将銅電鍍設備單台産能從600MW提升到1GW，還減少了20%的占地面積，顯然将優化光伏電池廠商生産成本。同時，N型HJT電池想要大規模擴産，追趕N型TOPCon電池的腳步，還必須解決設備供應的問題。根據上海有色網SMM調研，目前，國内可量産HJT核心設備及整線設備的企業僅4家公司，HJT設備産能較為緊張。産業鍊中遊光伏設備企業擴大設備産能，提升設備技術是破局關鍵。國内已實現HJT整線設備供應能力的企業，比如邁為股份、捷佳偉創等，應該更重視對包括設備投資額中占比過半的PECVD在内的核心設備技術層面的突破。無論如何，在當前行業激烈的競争下，發展HJT電池“卷”出一條路是光伏企業的必然選擇。目前，越來越多光伏企業開始加入HJT電池生産線的投建大軍中。經上海有色網SMM近期調研，國内規劃布局HJT電池生産線的公司有46家左右，項目基地達59個以上。國内HJT電池規劃産能達到308GW以上，相較年初規劃規模增長了163%。産能規劃最大的公司為華晟，其次東方日升。未來預計多家龍頭公司将進入HJT電池擴産大軍。
而來自下遊的需求增長也一定會推動上遊企業技術疊代和創新，以争奪更多客戶。SMM預計，2024年将為HJT電池産能擴張大年，預計此後在N型電池市場獨具競争優勢。HJT有望在2025年之前量産單瓦成本低于PERC/Topcon電池成為市場主流，并在2027—2030年之間與鈣钛礦優勢結合大幅推動其市占率提升。可以預見，以高效N型光伏産品為動力，光伏産業鍊上下遊都将迎來新一輪強勁發展的機遇。隻不過，在這一輪浪潮裡，光伏企業需要回歸科技屬性，笃定創新比擴産重要。越早突破新電池技術限制的企業，越有機會站在浪頭。
