為實現降本提效，光伏行業一直在不斷地尋求更加高效的電池技術。2015年，異質結專利到期后，光伏企業爭相發展異質結技術，當前異質結電池量產效率普遍已在24%以上(異質結電池1990年由日本三洋公司成功開發，距今已有30年，當時的轉換效率為14.5%)。根據近期公布的數據顯示，前四名中通威異質結電池量產效率達到25.18%、晉能集團24.73%、愛康科技24.59%、東方日升24.55%。
一、國內異質結電池發展現狀
HJT異質結電池顛覆了傳統的電池結構，具有轉換效率高、制造工藝簡單、薄硅片應用、溫度系數低、無光致衰減和電位衰減、可雙面發電等優勢，而異質結組件在轉換效率存在的優勢，顯著超過了PERC。PERC比異質結輸出效率低10%，意味著同樣功率指標的電池組件，在整個發電周期，異質結將比PERC多發10%的電。
異質結電池的理論電池效率為27.5%，此外異質結電池能夠與其他技術路線的電池進行有效疊加，異質結疊加鈣鈦礦技術后理論效率可達42.5%，量產效率可達30%，提效空間巨大。
隨著PERC的技術潛力已被開發至接近24.5%的效率極限，具備更高效電池技術潛力的異質結電池被視為下一代光伏電池的革命性技術，越來越多的企業投身其中。
二、異質結頭部企業最新進展
2021年中國異質結電池產能建設快速推進。在已有產能的10家異質結企業中，除新日光、聯合再生能源兩家臺灣企業沒有擴產計劃之外，其余已投產的企業均制定了數百MW到最高6GW的擴產計劃。分別是鈞石5GW、中智電力1.2GW、晉能集團2GW、愛康科技6GW、通威1GW、國家電投5GW、安徽華晟2GW、漢能600MW，其中愛康計劃6GW異質結之外，還配套了6GW的組件。其中，在2021年底，通威異質結產能有可能達到1GW，愛康科技有可能達到4GW。
本文選取其中幾家異質結頭部企業，對其最新進展介紹如下：
安徽華晟
當前，安徽華晟是第一個在M6尺寸上嘗試8千片/小時的量產，第一個使用super MBB 12BB量產，第一個使用銀包銅漿料試產，第一個使用高精度切串一體機生產異質結組件的企業。
安徽華晟500MW異質結電池組件項目于2020年7月開始啟動，2020年11月11日開工建設。2021年3月18日，500MW異質結電池產線正式投產出片，電池平均效率達23.8%，最高效率24.39%。6月份達產后，還將于下半年立即啟動2GW規模的HJT電池+組件擴產。
4月24日，安徽華晟異質結電池、組件項目投產儀式在宣城經開區開盛光伏產業園舉行。宣城市長孔曉宏宣布華晟新能源500MW異質結電池、組件項目正式投產。
安徽華晟將在今年啟動二期2GW電池、組件項目建設，在“十四五”期間，在宣城完成至少10GW的電池和組件產能布局。同時推動更高效的電池、組件量產技術研發并完成產線工藝導入，完成異質結與鈣鈦礦技術的疊層電池中試開發。
目前安徽華晟異質結電池片日均產量水平在2萬片以上，平均效率可以達到24.12%，最佳工藝批次平均效率達到24.44%，最高電池片效率達到24.72%。
通威
據通威介紹，公司的成都異質結生產線目前已穩定運行近兩年，經過持續研發改進，目前通威HJT電池最高轉換效率已達到25.18%，采用的是國產設備廠商理想萬里暉PECVD設備。
2021年2月18日，通威董秘回復投資者提問表示，公司會通過持續降本增效、品質提升及產品結構的進一步優化，使電池非硅成本進一步下降。同時繼續加大研發投入，在聚焦PERC主流技術在產品轉換效率與可靠性的進一步提升和優化基礎上，積極開展包括HJT、TOPCON等有可能成為下一代量產主流技術路線的中試與轉化。
3月31日，通威股份200MWHIT中試線試運行，平均效率達24.2%，2021年底量產效率目標為25%。
據通威光伏CTO 邢博士演講報告，2021年Q1公司異質結中試線平均良率達97.84%。
通威異質結2.0項目(GW級項目)將在6～7月份投產。
鈞石能源
PECVD的國產化是異質結技術得以推廣的前提，預計PECVD降本潛力將持續挖掘。目前國內各家PECVD企業中，鈞石能源在PECVD大腔體上的布局處于領先態勢。經過多年的潛心研發與改進，鈞石能源擁有自主知識產權的PECVD、PVD等核心生產設備技術。
截至 2021 年2月，鈞石能源的量產異質結太陽能電池最高轉換效率達到了25.2%，并經過 TUV北德公司權威檢測認證，創造了市場上量產異質結電池轉換效率的最高紀錄!
2020年12月國家能源局公布的《國家能源局綜合司關于第一批能源領域首臺(套)重大技術裝備項目》，鈞石能源“二代異質結太陽能電池生產裝備”入選國家能源局第一批能源領域首臺(套)重大技術裝備項目，首批僅有26個項目入選，鈞石能源為唯一一家入選的光伏企業。
鈞石能源二代異質結太陽能電池試產的電池產品，轉換效率已經超過了26%!此外，二代異質結太陽能電池還將通過降低50%以上的TCO成本和柵線成本，完成太陽電池效率和成本水平的下一步革新。
阿特斯
2020年7月，嘉興阿特斯技術研究院在秀洲國家高新區正式動工。嘉興阿特斯研究院將以異質結技術及其衍生的更高效太陽電池技術為中心，研發異質結電池產業化瓶頸的工藝、設備和材料，實現試生產驗證并通過技術轉移服務于量產。該項目總投資人民幣5億元，注冊資金人民幣1億元，規劃建設年產能250MW異質結電池中試線，開發高效異質結電池和組件產品。
2020年10月，阿特斯宣布正在開發和投資包括異質結、鈣鈦礦、異質結和鈣鈦礦疊層電池和組件技術，預計在2021年二季度舉行的新產品發布會上，阿特斯將發布采用異質結電池的組件系列產品。
愛康科技
愛康今年以來圍繞發展行業領先的高效異質結電池產業戰略目標，布局湖州、泰州、贛州、蘇州四大基地。
2021年3月25日，愛康科技浙江湖州基地一期220MW異質結電池項目iCell異質結電池片最優批次轉換效率24.2%，宣布全面進入批量化、大規模生產階段。
湖州基地作為愛康重大戰略項目之一，項目規劃6GW異質結電池+6GW高效組件，總投資額50億。目前一期2GW異質結電池及2.4GW組件項目，共計14萬平米主廠房及配套設施已于2020年8月底完成建設(2.4GW組件產線已經全部投產)。項目一期第一條線電池產能220MW;第二條線為國產設備，電池產能260MW，后續設備持續安裝中，計劃2021年底湖州基地實現2GW產能(8條線)的全部投產計劃。
愛康科技正于泰興高新區規劃6GW高效異質結太陽能電池及組件項目，預計分三期建設，每期2GW。
愛康科技4月8日宣布聘請HIT電池創始人，日本原三洋公司技術總監木山精一博士為公司首席技術顧問，進一步增強公司研發實力，2021年底總體將實現2GW的產能規模。
愛康集團董事長鄒承慧表示，目前愛康高效異質結電池已全面進入批量化、大規模量產階段，電池轉換效率逐步提升，愛康高效異質結產品已出貨到日本等海外國家和地區。
東方日升
2021年2月，東方日升宣布最新研發的高功率異質結組件，經權威第三方機構TUV 南德實驗室測試，組件最高功率達到606.656W，將異質結組件功率最高世界紀錄提升了160W以上，實現其在異質結電池組件應用技術道路上的新突破。此款高功率組件結合了高效異質結電池片，可通過兩種不同版型設計實現，不僅具有目前主流高功率210組件的優勢，而且兼具異質結產品高效高雙面率等優勢。
2021年，東方日升在高效異質結電池組件技術上繼續發力，前期異質結電池效率量產不僅達到了24.55%，這次又推出了超高功率異質結高效組件，開辟了異質結電池組件技術的先河。
2021年3月29日，東方日升宣布計劃投資 23.95 億元，新建N型高效太陽能電池及組件生產線，本項目完成后新增4GW高效電池片、6GW高效組件的產能。
明陽智能
5月12日，明陽智能發布對外投資公告，宣布投資年產5GW光伏高效電池和5GW光伏高效組件項目，投資金額為30億元。項目建設周期為5年。預計分三期投資，第一期投資金額為6億元，2021年完成一期自建廠房年產1GW光伏高效電池+1GW光伏高效組件產線建設;2022年完成二期在一期基礎上擴充至年產2GW光伏高效電池+2GW光伏高效組件產線建設;2025年前完成三期新建年產3GW光伏高效電池+3GW光伏高效組件產線建設。
三、HJT異質結發展壁壘：成本有待降低
目前制約異質結電池發展的主要還是成本因素。根據首創證券研報數據， 2020年，異質結電池的單瓦成本約為0.92元，從成本結構拆分來看，硅料依然是成本的大頭，占比約為47.1%，其次是漿料、設備折舊和靶材，占比分別為24.3%，11%和4.4%。(加速國產化可有效降低耗材成本)
雖然HJT的核心工藝只有制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO制備、電極制備四個步驟，異質結的設備卻比PERC生產線昂貴，尤其是核心設備PECVD設備，在實現國產化之前，HJT產線設備投資成本中占比可達50%～60%。
不過異質結成本隨著規模化肯定會逐漸降低。據悉，國內部分新能源廠家異質結1GW設備投資已從15億元下降至近期的4.5億元，未來還能進一步降低。
四、結語
雖然短期內PERC仍將是市場主流，但隨著HJT國產設備的成熟，以及由此帶來的生產成本的不斷降低，異質結電池有望開啟下一代電池片技術發展新周期。今年下半年或明年上半年有望迎行業GW級擴產潮，大規模產業化蓄勢待發!
|
