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面對涌現的新型電池，沒有人能夠準確預測未來。
作者｜張麟
進入2024年還不到一個月，光伏產業就開始了新一輪的洗牌。
去年底開始，就有光伏企業大規模裁員的消息傳出，部分企業的裁員比例甚至高達20%。
面對洶涌的輿論，光伏巨頭也坐不住了，隆基綠能表示：“市場變化很大，企業會根據經營情況、市場環境變化和未來產業結構調整，做相應的資源分配。”晶澳科技、晶科能源等也陸續對相關傳聞做出了回應，但都否認了裁員消息。
裁員更像是一個產業的“晴雨表”，無論傳言是真是假，都已經反映出光伏產業出現了產品內卷和產能過剩的情況。
除了產能本身，新型電池的突然涌現也是打破光伏產業原來的平靜局面的一大動因。就電池種類而言，曾經的PERC電池開始逐漸失去絕對的市占比優勢，TOPCon、異質結（HJT）、鈣鈦礦電池成為了行業新寵，企業不得不開始新一輪的技術競賽。
新的技術也催生出了新的企業，一些“小公司”開始利用技術積累和資本扶持入局光伏市場，即使隆基綠能、晶科能源等巨頭企業已經在加速新型光伏電池的落地應用，但在技術換代的產業節點上，新公司也有了和老牌企業同場競技的實力。
技術革新讓光伏產業進入了新的周期，產業格局再次生變。
1.新周期的開始
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根據國家能源局發布的全國電力工業統計數據，2023年1-11月光伏新增裝機163.88GW，同比增長149.4%，國內光伏新增裝機量超出市場預期。第三方研究機構統計，2023年光伏新增裝機量約為216GW，幾乎是近四年的光伏新增裝機量的總和。
而PERC電池是幫助國內光伏產業高速發展的最大推力。
2016年以前，國內光伏市場還是BSF（鋁背場）電池的天下，但隨著PERC技術的發展，這種成本更低、轉換效率更高、制造工藝更簡單的電池迅速崛起并占領市場。根據中國光伏行業協會公布的數據，2021年PERC電池的市占率已經達到了91.2%。
PERC電池雖然目前仍占據大量的市場份額，但并不是光伏行業的最終解決方案。以TOPCon、異質結（HJT）等電池為代表的N型電池（PERC為P型電池，這是根據電池硅片類型的不同劃分出的不同產品）已經開始落地，并被認為是未來光伏產業的主角。
從時間線上來看，PERC電池的應用成熟期也不過短短5年，其23%左右的轉化效率曾讓中國光伏產業進入了新的階段，但目前被產業寄予厚望的新型光伏電池的理論轉化效率都在27%以上，鈣鈦礦電池的理論轉化效率甚至高達30%。
某央企旗下光伏企業董事長王漢濤就對「甲子光年」表示：“中國的光伏產業基本上5、6年就會有一次技術迭代，PERC電池的轉化效率已經很難再提升。”
2022年被業內人士認為是新型光伏電池的應用元年。從數據上來看，2022年，新投產的光伏電池產線雖然仍以PERC電池為主，但下半年起部分N型電池產能陸續釋放，截至年底，PERC電池市場占比下降到了88%，N型電池占比合計達到了9.1%。
目前幾乎所有的大廠都開始針對N型電池進行了擴產，希望用技術轉化的來持續鞏固自身的行業地位。例如晶科能源曾在2022年年報中披露，其2023年組件出貨量目標為60-70GW，其中N型出貨占比為60%。
同時，根據行業咨詢機構InfoLink Consulting發布的報告顯示，盡管2023年PERC仍有約60%的市場份額，但隨著N型電池技術的快速滲透、以及薄膜技術維持穩定份額，2024年PERC市占率將可能被壓縮至30%以內。
資本市場也伺機而動，通過資金支持參與到了這場剛剛開始的光伏產業變革中。
東方財富數據顯示，2023年上半年，60家光伏企業發起了共計近2000億元的再融資。同時財聯社創投通數據顯示，2020年至2023年前三季度，光伏領域一級市場共計發生投融資事件164起，其中16筆融資金額超過10億元規模；A輪以前的早期輪次占比較大，共計83起。
光伏電池的研發也是一個燒錢的游戲。
根據光伏產業門戶網站索比光伏網的統計，2022年國內71家光伏企業研發費用總額達到130億元，占總營收的2.41%，平均增速達到36.65%；通威股份、隆基綠能等頭部企業，2022年在N型電池技術的研發上的投入在4-7億不等。
在光伏電池技術革新的新周期中，擁有資金實力和技術實力的企業，開始準備從光伏巨頭的餐盤中搶來一杯羹。
2.路線之爭
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長期來看，未來哪種新型光伏電池會成為市場主流？關于這個問題業內仍然沒有達成一致。
中國新能源電力投融資聯盟秘書長彭澎對「甲子光年」表示，未來可能會有一類電池占據絕大多數的市場份額，就像目前的PERC電池一樣。
但產業內也有不同的聲音，王漢濤就表示，未來的光伏市場或許會出現多種電池技術并行的局面，例如BC電池更適合在分布式光伏場景中應用，異質結電池更適合用在光伏電廠中，國內與國外情況也會不盡相同。
上海交通大學太陽能研究所教授、博士生導師沈文忠認為，在未來比較理想的情況下，BC、TOPCon、異質結會成為三分天下的局面，不同客戶會有不同選擇。
但短期來看，幾乎所有人都認為在新型光伏電池中TOPCon會率先得到發展。
國際半導體產業協會（SEMI）中國光伏標準技術委員會主席宋登元則曾公開表示，到2030年，以TOPCon和異質結為主的N型電池技術的市場份額將超過50%。中國光伏行業協會也做出預測，到2025年TOPCon電池的市場份額將達到35%。
看好異質結電池的王漢濤甚至也認為TOPCon電池會率先得到大規模應用。
王漢濤對「甲子光年」說：“TOPCon電池的產能今年基本上就會大量釋放，去年號稱是700GWh，但是實際的產能可能在200GWh左右，但今年可能就要超過500GWh了。所以今年TOPCon電池會占到光伏電池產業的半壁江山，它是新一代（光伏電池）技術里率先跑出來的。”
為什么TOPCon電池能夠率先突圍？這或許和技術無關。
TOPCon電池雖然為N型電池，但其生產門檻低，且與P型電池產線有著很高的兼容度。TOPCon工藝只需在P型電池產線上增加3至4道工序，能夠讓企業充分利用原有設備，從而大幅節省投資支出。
根據浙商證券的相關報告，目前新建TOPCon產線設備投資額為1.8-2.3億元/GW，從PERC升級至TOPCon的設備投資額僅需0.6-0.8億元/GW。王漢濤表示，TOPCon產線的投資額不高，同時光伏大廠本身也在進行從PERC電池到新一代電池的改革，相較于研發其他類型的新電池，從PERC到TOPCon的轉化過程比較容易。
但生產流程的承接性有可能讓TOPCon電池“成也工藝，敗也工藝”。
在增加工序后，TOPCon的工序達到了12-13道，工藝流程變得非常長，這客觀上增加了設備、人員的把控難度和工藝難度，并會直接影響良品率。同時受制于PERC電池的工藝路徑，TOPCon電池的硅片尺寸受限，目前主流產品為180mm。
某光伏電池產業人士就向「甲子光年」透露：“TOPCon電池現在宣傳的比較好，但從實際情況來看它的穩定性和良品率還是存在一些問題。”
就工序而言，異質結電池是新一代光伏電池中最少的，僅有制絨、非晶硅沉積、TCO沉積、絲網印刷4道。這種極簡的制作方法也是很多企業將異質結電池作為主要產品進行布局的原因。
“異質結電池是有優勢的，工序很少并且轉化效率高。”王漢濤說，“目前國內規劃了相應產能的公司有幾十家，2023年真正能夠有產品出來的大概在十家以內。”
王漢濤十分明確地表示TOPCon的快速起量會給異質結電池廠家造成短期沖擊，并表示2023年會是光伏電池市場打亂仗的時候，大量TOPCon電池的產能釋放會造成價格壓低，異質結的優勢將會被這種價格波動所埋沒。
“到2025年，異質結電池才會開始逐漸起量。”王漢濤對「甲子光年」說。
3.異質結的未來
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異質結電池規模化量產應用的最大阻礙是成本，這幾乎是一個任何環節都很貴的電池。
2020年以前，國內幾乎沒有能夠提供異質結生產設備的供應商，設備主要由梅耶博格、YAC、AMAT、日本住友等外資品牌提供，每GW設備成本達到了近20億元。
此后隨著國內光伏產業發展，生產設備端開始進行國產化，目前異質結電池產線的每GW設備成本在4-4.5億元，但仍屬于前期一次性投入非常高的水平。
王漢濤表示，異質結電池的設備端在國產化，不僅裝備需要國產化，一些關鍵的工藝技術也要國產化，才能讓整體的制造成本降下來，進而擴大應用規模。
在材料端，異質結電池同樣面臨著很大的成本壓力。
中國光伏行業協會的數據顯示，2021年，P型電池正面銀漿+背面銀漿消耗量約96.4mg/片，TOPCon電池正面銀漿+背面銀漿消耗量約141.3mg/片，而異質結電池雙面低溫銀漿消耗量約190mg/片，是目前光伏電池里最高的。
“異質結電池的材料端也偏貴，本身銀漿的用量就比別的電池要高，更何況異質結電池還要用低溫銀漿，成本還會有提升。”王漢濤對「甲子光年」表示。
由于異質結電池的制造過程需要將溫度控制在一個較低的水平，因此無法使用傳統的高溫銀漿（500℃以上）進行燒結，而低溫銀漿的成本較高，且國產化程度同樣不足。
本翼資本的行業報告中指出，2021年國內高溫銀漿價格約5000-5500元/kg，而低溫銀漿價格約為6500元/kg，價差超過1000元/kg。
目前研發生產異質結電池的企業基本都在利用“銀包銅”技術來降低低溫銀漿的用量，在轉化效率受影響程度可控的情況下降低電池成本。
東海證券在2023年9月發布的研報中表示，在異質結電池材料端，企業正在利用銀包銅等技術通過金屬銅替代金屬銀的方式減少銀粉耗量，現階段銀包銅漿料中銀含量一般為40%-50%，未來仍有進一步下降的空間。
但王漢濤認為“銀包銅”仍然不是降低成本的最優解，在與「甲子光年」交流中，他表示企業應該研發全銅柵線的異質結電池。
王漢濤對「甲子光年」說：“在光伏電池端的非硅成本里，金屬化成本大約可以占到70%，也就是說金屬化成本將占到整個電池的至少三分之一，銀柵路線是無法徹底降低成本的。”王漢濤補充道：“如果按照異質結電池片每片成本8毛錢來算，用銅代替銀至少能讓成本降低8分錢，相當于降低了十分之一。”
銅柵線異質結電池的理論基礎比較簡單，最關鍵的步驟也只是蝕刻和電鍍。但光伏電池產業有規模化的要求，尤其是希望盡快上量降低成本的異質結電池，對規模化的需求更加強烈，這使得連續電鍍的技術難度開始增加。
從市場情況來看，2022年開始有部分公司實現銅柵線成果轉化以及工藝突破，目前有少數幾家公司實現了銅柵異質結電池的量產。
同時，廣發證券、天風證券等券商的研究報告顯示，銅柵線代替銀柵線已經形成一種趨勢，在節省了純銀的低溫銀漿后可帶來成本的降低，但HJT銅電鍍的圖形化路線尚未最終確定。
無論是設備端還是材料端，企業都在通過技術研發使異質結電池的成本下降，一旦成本具有和其他類型光伏電池的競爭能力，異質結電池的高轉化率和簡單的制造工藝的優勢將迅速凸顯，這也是很多企業押寶異質結電池的重要原因。
而對下游客戶來說，電池類型和先進程度往往是要滯后考慮的，其最關心的就是成本。因此我們看到，異質結電池的短期發展方向就是利用各種手段，在各種環節降低成本。
成本的降低和規模的擴大是一個閉環，這個閉環關乎異質結電池的未來。
*王漢濤為化名
審核編輯：黃飛
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工商網監
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