为应对全球气候平均状态随时间的变化,一同推动碳中和已在全世界内的达成高度共识。2015 年《巴黎协定》设定了本世纪后半叶实现净零排放的目标。慢慢的变多的国家政府正在将其转化为国家战略,提出了无碳未来的愿景并且通过立法、发布政策宣示文档等方式明确碳中和时间表。
光伏行业作为新能源领域的代表行业之一获得了各国产业政策的全力支持,实现迅速增加。碳中和战略和持续的降本增效推动光伏电池行业市场规模持续增长,行业景气度不断的提高。2021 年,全球光伏新增装机量为 170GW。
根据中国光伏行业协会的预计,在乐观情况下,2025 年全球光伏新增装机量将达到 330GW,相较 2021 年增长率高达 94.12%;在保守情况下,2025 年全球光伏新增装机量将达到 270GW,相较 2021 年增长率高达 58.82%。
在国家政策支持及行业技术水平提升的驱动下,我国慢慢地发展成全球最重要的光伏电池应用市场之一。2021 年 5 月,碳达峰碳中和工作领导小组成立,加快建立“1+N”政策体系。其中,提升非化石能源消费占比是实现碳中和的重要手段,提出要“构建以新能源为主体的新型电力系统”,奠定以光伏、风电为核心的新能源的主体地位。
根据国家能源局发布的数据,我国 2021 年新增装机量54.88GW,同比增加 13.9%。2013 年至 2021 年,我国光伏新增装机量连续 9 年位居世界第一,截至 2021 年底累计装机量居全球首位。
“降本增效”是光伏电池行业的长期逻辑,技术的创新是实现“降本增效”的核心推动力。光伏电池行业未来发展主要方向为围绕技术路线革新和工艺环节精细化进行研发突破。
晶硅电池技术根据硅片掺杂元素的差异分为 p 型电池和 n 型电池,当前光伏行业的主流技术路线为 p 型 PERC 电池,但是由于 PERC 电池理论转换效率极限为 24.50%,现存技术的转换效率的已接近极限,较难再有大幅度的提升,理论转换效率更加高的 n 型电池逐渐受到更多关注。
在现有技术和产业基础上,目前有望大规模应用的 n 型电池技术路线主要有TOPCon 和 HJT 两种。其中,TOPCon 电池是在 n 型电池工艺的基础上研发出的隧穿氧化层钝化接触技术,该技术的理论转换效率可达到 28.70%,高于 PERC电池的 24.50%。而且 TOPCon 电池与 PERC 电池均为高温工艺,二者技术和产线设备兼容性较高,TOPCon 电池产线可以从 PERC 产线改造升级,投资所需成本较低。但该技术路线任旧存在双面率较低、生产难度较高等工艺难点。n 型电池的另一主要技术 HJT 也被称为异质结电池,该技术通过 n 型硅衬底以及非晶硅对
基底表面缺陷的双重钝化作用提高电池的转换效率,目前量产效率普遍在 24.00%以上,未来通过与钙钛矿等技术叠加有望提升至 30%以上,并且 HJT 电池工艺流程短、发电量、衰减率等各项参数均较优。
但该技术路线设备价格较高,不能在 PERC 产线的基础上延伸,投资所需成本较高,且生产电池所需的低温银浆及靶材等辅材价格较高,任旧存在较多工艺难点。根据中国光伏行业协会的统计,2021年 n 型电池目前市场占比仅为 3%,未来随着生产所带来的成本的降低及良率的提升,n型电池有望发展成为电池技术的主要方向之一。
光伏行业在产业链各具体生产环节进行精细化研究,通过细节优化实现综合“降本”。在行业景气度不断的提高的影响下,上游硅料价格自 2020 年底开始步入上涨周期,硅料充分的利用成为光伏行业“降本”的重要环节。
现阶段主要是通过充分的利用硅棒切方后的边皮料和降低硅片切削损耗实现。在边皮料利用方面,返回拉晶环节利用效率和成本节约的效果均不明显,以公司为代表的利用边皮料生产光伏半片电池具有一定优势;另一方面,通过大尺寸、薄片化的方式降低切削损耗,中国光伏行业协会测算在不提高碎片率的前提下,光伏电池厚度从 180µm 降到160µm,其硅用量可减少 10%,组件成本可下降 3%。
在辅助品和光伏设备方面,精细化趋势要求行业企业具备更高的创新能力,增加辅助品的种类并提升应用效果,降低光伏设备的制造成本和能耗水平。在组件环节也出现了减少封装带来效率损耗的激光切割半片工艺,高光电转换效率的多主栅和无主栅技术和提高封装密度的叠瓦技术等。
图表:2022-2027年中国光伏电池产业集中度趋势预测返回搜狐,查看更加多