N型光伏电池技术“两头开花”，谁是诗和远方？

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文 | 松果财经

光伏产业已经进入大规模、市场化发展的新阶段。

近日，国家能源局公布了上半年全国电力工业统计数据，根据总装机容量，光伏装机已正式成为我国第二大电源装机，仅次于煤电。

作为新兴产业，光伏市场持续扩容总是伴随着技术创新，而在众多技术领域中，电池片是重中之重——光伏电池是将太阳能转化为电能的半导体器件，是光伏产业链中游的核心环节。

如今，光伏电池技术正处于快速迭代升级的阶段，从传统的P型PERC技术向N型新型电池技术转变，而N型新型电池技术又以TOPCon和HJT为主要路线。

那么，哪种光伏电池技术在当下更具优势？哪种技术又将弯道超车，成为长远未来的大赢家？

勇攀效率高峰，N型电池技术“两头开花”

光伏行业是一个高度竞争的行业，为了降低度电成本、提高量产效率，各个光伏企业都在不断地投入研发，寻求新的技术突破。

尽管P型电池（PERC技术）仍然凭借制造工艺简单、成本更低等优势保持行业主流地位，但是其困境也非常明显：当前PERC电池平均量产效率已达到23%左右，而理论转换效率极限为24.5%。

也就是说，P型电池量产效率已经接近理论极限，提升空间较小。而且，P型PERC电池还存在着光致衰减（LID）的问题，即在初次曝光后会出现效率下降的现象，这是由于P型硅片中掺杂的硼元素与氧原子形成硼氧对导致的。

因此，行业主要玩家都将目光投向新技术。在此前的2023光伏展上，各光伏设备厂均向N型设备加码、提供解决方案，透露出N型新型电池技术的需求正在增长。

N型新型电池技术是指使用N型硅片作为衬底的电池技术，其中最主要的两种技术路线是TOPCon和HJT。这两种技术路线都具有高效率、低衰减、低温度系数、高双面率等优点，理论效率极限分别为28.7%和27.5%。其中：

· TOPCon（隧穿氧化层钝化接触）电池是在N型硅片背面形成隧穿氧化层和多晶硅接触层，降低了金属接触复合速率，提升了开路电压和短路电流。

· HJT（本征薄膜异质结）电池是在N型硅片上增加一层非晶硅异质结，提高了开路电压和填充因子。

目前，国内外各大光伏企业对于N型两种技术路线都有所布局，但是侧重方向各不相同，TOPCon技术和HJT技术对市场份额展开争夺是可以预见的。

TOPCon技术的主要推动者有隆基绿能、晶科能源、天合光能、晶澳科技等，而HJT组件的推动者包括通威股份、天合光能、阿特斯、晶澳科技、东方日升等，不难看出有不少企业选择了两头下注。

目前来看，N型TOPCon技术在投产方面占据了先发优势，越来越多光伏企业加快了Topcon电池的扩产脚步。比如，7月22日，协鑫集成发布公告称，向特定对象发行募集资金总额预计为不超过 57.99亿元，资金用途包括总投资38.85亿元的芜湖协鑫20GW（二期10GW）高效电池片项目，主要生产TOPCon电池。

这也导致市场预期TopCon电池将率先实现商业化大规模量产，抢占下游市场，在未来获得更多份额。

资料来源：上海有色网

那么，HJT电池还有反超的可能吗？

事实上，在笔者看来，N型HJT技术才是未来的发展方向。

TOPCon技术其实并非一种完全创新的技术，而是在PERC原有的8-10道工序基础上增加2到3个工序即可实现的迭代技术。TOPCon技术投产快，也正是因为它在工艺上与P型PERC电池较为兼容，只需要增加一些新的设备和材料，如隧穿氧化层设备、多晶硅设备、低温银浆等。但是，这些设备和材料都会增加生产成本，并影响良率和稳定性。

而HJT电池主流工序只有4道（细分6步），相比PERC和TOPCon大幅简化，因而具备更高的生产良率和提效潜力，比如钙钛矿与HJT叠加可明显增强HJT电池转换效率。因此，HJT技术才是光伏电池片的革命性技术。

当前的问题是，HJT电池弯道超车TOPCon电池，应该怎么做？

第一要素：打破成本桎梏

HJT电池能否弯道超车，首要因素是成本。

降本增效永远是光伏行业的主旋律。

从去年下半年开始，A股光伏板块整体估值持续下滑，中证光伏产业指数近一年跌幅达到33%。这背后最重要的原因就是，随着光伏企业纷纷扩产，市场竞争不断加剧，成本压力逐渐突出，投资者对光伏企业盈利前景并不看好。

中证光伏产业指数

在竞争激烈的市场中，国内外光伏市场都可以选择更便宜的产品。这种局面下，成本更低，从而产品价格更低的企业才有更强的竞争力。在近日举行的“光伏行业2023年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会”上，中国光伏行业协会名誉理事长王勃华指出：“今年上半年的热词之一就是降价。”

相比P型电池，量产效率更高的N型电池毫无疑问更能代表未来，但是，成本也正是目前制约N型电池技术量产的主要因素。

N型电池成本上高于P型，尤其是HJT电池当前设备成本、材料成本更高。根据东吴证券的测算，综合电池片的非硅成本来看HJT电池片的总成本，按照浆料0.13元/W（12BB&50%背副银包铜）、靶材0.04元/W、设备折旧0.08 元/W以及其他制造成本0.05元/W等非硅成本合计0.3元/W，则硅料价格100元/KG、硅片厚度120微米时——HJT电池片的总成本约为 0.67 元/W，而同样厚度的TOPCon 约0.64元/W，PERC 约0.61元/W。

能否降低成本、成本降低的速度决定了HJT技术的未来。

一方面，当然要看作为核心原材料的硅料成本——目前来看，这部分成本相对稳定。

供应过剩是硅料市场当前的趋势。硅料价格上半年整体呈现下跌现象，相较去年最高价降幅超过78%，且下半年新增规划产能较多，预期短时间内产业链价格不会大涨。

资料来源：广州期货研究中心

对此，中国光伏行业协会专家咨询委员会专家吕锦标表示，今年下半年，多晶硅价格会有一些回调，但幅度不会很大，整体将保持供应充足的局面，价格将稳定在合理低位。

N型HJT电池的高成本来自纯度更高的硅料，未来，随着硅片厚度验证持续下降，单瓦耗硅可以弥补高纯硅料价差。

另一方面，非硅料成本也是降本的关键，而HJT技术在这些环节的降本空间非常具有想象力。

这部分主要包括银浆成本和设备成本。而随着电池片产业上游技术的进步，低温银浆国产化已基本实现。浙商证券研究所指出，随着银包铜、双面微晶、0BB 技术持续导入量产，单GW设备投资额的进一步降低，HJT在非硅方面降本潜力大。

未来，当成本不再是劣势，HJT电池产业化进度必将加速。

产业链协同创新，穿透红海入蓝海

解决成本问题需要产业链上下游企业协同创新，突破工艺和设备供应的难关。

工艺优化和设备改进是控制成本的最佳手段。比如，6月，罗博特科出货了首台单体GW铜电镀设备，将铜电镀设备单台产能从600MW提升到1GW，还减少了20%的占地面积，显然将优化光伏电池厂商生产成本。

同时，N型HJT电池想要大规模扩产，追赶N型TOPCon电池的脚步，还必须解决设备供应的问题。根据上海有色网SMM调研，目前，国内可量产HJT核心设备及整线设备的企业仅4家公司，HJT设备产能较为紧张。

产业链中游光伏设备企业扩大设备产能，提升设备技术是破局关键。国内已实现HJT整线设备供应能力的企业，比如迈为股份、捷佳伟创等，应该更重视对包括设备投资额中占比过半的PECVD在内的核心设备技术层面的突破。

无论如何，在当前行业激烈的竞争下，发展HJT电池“卷”出一条路是光伏企业的必然选择。目前，越来越多光伏企业开始加入HJT电池生产线的投建大军中。经上海有色网SMM近期调研，国内规划布局HJT电池生产线的公司有46家左右，项目基地达59个以上。国内HJT电池规划产能达到308GW以上，相较年初规划规模增长了163%。产能规划最大的公司为华晟，其次东方日升。未来预计多家龙头公司将进入HJT电池扩产大军。

而来自下游的需求增长也一定会推动上游企业技术迭代和创新，以争夺更多客户。SMM预计，2024年将为HJT电池产能扩张大年，预计此后在N型电池市场独具竞争优势。HJT有望在2025年之前量产单瓦成本低于PERC/Topcon电池成为市场主流，并在2027—2030年之间与钙钛矿优势结合大幅推动其市占率提升。

可以预见，以高效N型光伏产品为动力，光伏产业链上下游都将迎来新一轮强劲发展的机遇。

只不过，在这一轮浪潮里，光伏企业需要回归科技属性，笃定创新比扩产重要。越早突破新电池技术限制的企业，越有机会站在浪头。

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