光伏電池片是一個大面積且不加偏壓的PN結(jié)器件，以高效率的方式將太陽電磁輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能，是光伏產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)。

 

近期，知名業(yè)內(nèi)人士在調(diào)研中表示，目前除了電池，其他環(huán)節(jié)大的技術(shù)進步基本不會存在了，電池片環(huán)節(jié)的發(fā)展基本代表光伏前沿技術(shù)，也是當下光伏行業(yè)里不確定性最強的一個環(huán)節(jié)，很有可能帶來顛覆性的技術(shù)革命。

 

可以預見，下一次光伏行業(yè)格局的變化一定是電池片引起的，就如2020年多晶硅產(chǎn)品、2021年小尺寸單晶產(chǎn)品市場份額快速下滑，光伏市場對舊產(chǎn)品的容忍度極低，電池革命會引起配套產(chǎn)品的供需環(huán)境發(fā)生巨變，幫助投資者捕捉到相關(guān)企業(yè)高速成長的紅利。

 

目前離巨變到來還有很長的時間，N型電池片尚處在萌芽期。近期愛康科技和中國電建貴州公司大額意向合同的簽訂，異質(zhì)結(jié)電池概念異常火熱，但新電池約在2023年才能形成較大規(guī)模的產(chǎn)能，對PERC電池的替代很難一蹴而就，短期內(nèi)經(jīng)濟性受限。

 

從2021年中報披露的數(shù)據(jù)來看，異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)品的毛利率是-7%，上游設(shè)備廠營收增長的爆發(fā)也尚未兌現(xiàn)。市場對新世代的路線之爭還保持觀望的態(tài)度。

 

IBC電池的特有優(yōu)勢：美觀、高效率、可擴展

 

異質(zhì)結(jié)和TOPCon針鋒相對，但同時期的技術(shù)路線并非只有兩條，IBC陣營的力量也不容小覷。

 

N型IBC太陽能電池，全稱全背電極接觸晶硅光伏電池，是一種以N型單晶硅作為襯底，并形成具有背結(jié)背接觸特點的新型結(jié)構(gòu)太陽能電池。目前IBC電池是商品化晶硅電池中工藝最復雜、結(jié)構(gòu)設(shè)計難度最大的電池，標志著電池片賽道研發(fā)制造的最高水平。

 

面朝太陽的電池片正面呈全黑色，沒有多數(shù)PERC電池表面的金屬線，美觀的外形是IBC電池的一大優(yōu)勢，例如在BIPV的應用場景中會很好的匹配需求側(cè)對于建筑外形的訴求，從而享受高額溢價。

 

IBC太陽能電池由于其背結(jié)背接觸式結(jié)構(gòu)，在較大程度上不受電極限制，在生產(chǎn)技術(shù)和效率提升方面均具有改進空間，在目前可量產(chǎn)的N型電池片路線中，IBC電池的轉(zhuǎn)化效率是最高的，意味著最大的降本潛力。

 

同時IBC電池也包含了一種啟發(fā)式的技術(shù)路線，為了進一步提高單晶硅太陽電池轉(zhuǎn)化效率、利用IBC電池高短路電流與異質(zhì)結(jié)電池高開路電壓的優(yōu)勢，日本的研發(fā)人員將IBC與HJT技術(shù)相結(jié)合，形成新的HBC太陽電池。IBC與非晶硅鈍化技術(shù)的結(jié)合是未來IBC電池效率提升的方向，可拓展性形成了IBC的一大優(yōu)勢。

 

新電池賽道：未成熟是全行業(yè)的特征，IBC在同一起跑線

 

TOPCon電池轉(zhuǎn)化效率上限高，可以基于現(xiàn)有產(chǎn)線改造，但局限性在于背面收光差，量產(chǎn)難度高，良率較低。異質(zhì)結(jié)電池的局限性在于設(shè)備貴，投資成本高，銀漿、靶材成本高。現(xiàn)在新電池片的頭部企業(yè)對自身投建的中試線尚不滿意。

 

今年預計有20GW的異質(zhì)結(jié)新增產(chǎn)能，IBC產(chǎn)能從2022年開始釋放，從當前N型電池片的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模來看，IBC還是顯著少于TOPCon和HJT。由于異質(zhì)結(jié)廠商提供的整線設(shè)備“交鑰匙”模式，導致異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)線投資的技術(shù)門檻就大幅降低，吸引了很多資本進入這個賽道。

 

IBC電池的投資除了相當?shù)馁Y金門檻，電池片技術(shù)上的要求阻擋了很多新玩家，這體現(xiàn)在業(yè)內(nèi)尤為注重IBC技術(shù)的保密性以及相關(guān)專利的保護。異質(zhì)結(jié)的擴產(chǎn)或許是渴求彎道超車的資本的躁動，IBC電池的投資則是資歷更深的玩家在布局更前沿的技術(shù)，展望更遠的光伏市場。

 

2011年，國內(nèi)天合光能加入了該項技術(shù)的研發(fā)之中。依托國家863項目建成中試生產(chǎn)線，采用最新開發(fā)的工藝，15次打破IBC電池的世界紀錄。2021年6月2日，中國國家電投黃河水電公司透露，中國首條量產(chǎn)規(guī)模IBC電池及組件生產(chǎn)平均效率突破24%，單片電池功率提高約10%，組件功率從390瓦提升到425瓦，標志著高效光伏電池和組件領(lǐng)域達到國內(nèi)最高水平，躋身國際先進行列。

 

目前中環(huán)股份與Maxeon、SunPower、道達爾交叉持股的合作，也是為IBC的推廣提前做儲備，構(gòu)建核心專利的護城河。同時愛旭股份也在投建新世代ABC電池（基于IBC/HBC技術(shù)），以超25%的量產(chǎn)效率提前布局，借由新技術(shù)打開高端電池片市場。

 

市場認為IBC技術(shù)路徑未成熟。誠然，IBC電池工藝復雜，降本壓力大，但整個電池片環(huán)節(jié)都面臨同樣的問題，異質(zhì)結(jié)和TOPCon的經(jīng)濟性還未體現(xiàn)，IBC電池同樣也在這一階段，即處在成功量產(chǎn)到成本優(yōu)化的這個過程中。光伏的歷史告訴我們，一項技術(shù)的成功推行可以保證長達數(shù)年的競爭優(yōu)勢，甚至可以給企業(yè)注入持續(xù)到行業(yè)末期的生命力。

 

IBC的投建進度落后于異質(zhì)結(jié)、TOPCon一兩年，就像210大尺寸硅片，不妨以行業(yè)迭代的視角來看，這種落后可以忽略不計。IBC本質(zhì)上和異質(zhì)結(jié)、TOPCon在同一起跑線上，也是有力的競爭者，但我認為市場給的關(guān)注似乎偏少，對異質(zhì)結(jié)、TOPCon和IBC的預期似乎存在一定的證實偏差。

 

N型電池片新世代的展望：警惕過度樂觀，聚焦核心競爭力

 

N型新世代電池的產(chǎn)線信息披露較少，明面上解釋為企業(yè)的競爭性行為，但過度保守本身也意味著企業(yè)可能對自己跑出來的中試線數(shù)據(jù)并不滿意，這點在調(diào)研中得到印證，現(xiàn)在N型新電池的各條路線中，并沒有出現(xiàn)具有確定性優(yōu)勢的選擇。

 

曾經(jīng)的光伏行業(yè)信奉舊不如新、后發(fā)優(yōu)勢，現(xiàn)在這個信條已經(jīng)打破，企業(yè)愿意承受虧損提前布局，因為Know-How是光伏技術(shù)的答案，標準化生產(chǎn)的時代已經(jīng)成為過往，當下和設(shè)備廠商共同定制方案的能力成為了企業(yè)的核心競爭力。實驗室數(shù)據(jù)和產(chǎn)線數(shù)據(jù)始終有差距，異質(zhì)結(jié)的核心技術(shù)確實在實驗室中取得突破，但轉(zhuǎn)化為產(chǎn)線上的供應能力仍需漫長的工業(yè)積淀，這正是各企業(yè)不計回報搶跑的原因。

 

進一步提升量產(chǎn)電池片效率主要從兩方面開展工作：一方面在現(xiàn)有生產(chǎn)線基礎(chǔ)上進行技術(shù)性改造，包括柵線電極金屬化技術(shù)等，是針對現(xiàn)有電池片產(chǎn)品本身進行的改進。另一方面，是在現(xiàn)有產(chǎn)品以外的領(lǐng)域進行技術(shù)突破，包括產(chǎn)業(yè)化核心設(shè)備以及關(guān)鍵輔助材料的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈配套等。其實這對于三條路線都是共同的，尤其是產(chǎn)業(yè)鏈配套。

 

目前電池片環(huán)節(jié)還沒有一條路線徹底走通，從大尺寸單晶硅的產(chǎn)業(yè)鏈配套來估，在N型產(chǎn)品的經(jīng)濟性被證實之后，仍需要一到兩年的時滯才能完成配套，形成成熟市場至少到2024年。因此投資者仍有充分的時間進行觀察。

 

N型電池片行業(yè)迭代的速度超乎想象，之前IBC創(chuàng)造的實驗室效率記錄已經(jīng)被新的鈣鈦礦材料的疊層電池所超越。有業(yè)內(nèi)人士分析稱，電池環(huán)節(jié)的技術(shù)革新并非是空中樓閣，而是順應技術(shù)的發(fā)展路線去迭代，當下的PERC、TOPCon、HJT、IBC技術(shù)都會成為日后技術(shù)的基石。

 

電池片產(chǎn)品的生命力或會凋零，但積蓄的技術(shù)底蘊會成為企業(yè)無可替代的核心競爭力。在不可預知的技術(shù)浪潮里，投資者關(guān)注熱點題材的同時，要提防過度樂觀的情緒色彩，理性看待，應聚焦于企業(yè)穿越一次次光伏革命而沉淀下的判斷力和行動力。