“異質(zhì)結(jié)”電池技術(shù)，一直是「國(guó)際能源網(wǎng)/光伏頭條」重點(diǎn)關(guān)注的方向，去年底到今年，陸續(xù)有一些企業(yè)實(shí)打?qū)嵰呀?jīng)加入到了異質(zhì)結(jié)的“軍團(tuán)”。隨著行業(yè)的革新與發(fā)展，光伏行業(yè)講究“降本增效”的信號(hào)越來(lái)越強(qiáng)，“異質(zhì)結(jié)”正在等一個(gè)合適的“出擊”時(shí)機(jī)。

PERC電池的今天，或許就是異質(zhì)結(jié)電池(HIT)的明天。

以PERC技術(shù)為基礎(chǔ)的“182mm”與“210mm”光伏硅片大尺寸之爭(zhēng)，已經(jīng)上升到了“M10聯(lián)盟”與“600W+聯(lián)盟”的對(duì)局，火藥味越來(lái)越濃，一波未平，一波又起，勝負(fù)還未見(jiàn)眉目。

另一邊“異質(zhì)結(jié)(HIT)”的軍團(tuán)依然平靜，不緊不慢，不慌不忙，按部就班蓄勢(shì)，眾人都期待它更上一層樓，而它則似乎在等待一個(gè)“出擊”的時(shí)機(jī)。

為什么異質(zhì)結(jié)(HIT)是眼前最值得期待和關(guān)注的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)？雖然PERC疊加電池和組件技術(shù)可以使量產(chǎn)效率接近或超過(guò)23%，但似乎已經(jīng)逐漸接近瓶頸。異質(zhì)結(jié)(HIT) 除了穩(wěn)定性強(qiáng)外，憑借約24%的起步轉(zhuǎn)化率、較簡(jiǎn)單的工藝，具有更好的投資收益，有望成為未來(lái)高效產(chǎn)品的領(lǐng)頭羊。

近兩年，中國(guó)光伏行業(yè)圍繞“提質(zhì)、降本、增效”，已經(jīng)上演了多輪“技術(shù)迭代”，有行動(dòng)遲緩的行業(yè)巨頭在技術(shù)洗牌中搖搖欲墜，也有行業(yè)新貴憑借技術(shù)創(chuàng)新成為“榜上黑馬”，總之，光伏是一個(gè)技術(shù)迭代非常快的行業(yè)，市場(chǎng)對(duì)規(guī)模化效率的要求也非常高。

很多行業(yè)巨頭，之所以能保持行業(yè)領(lǐng)先地位，很多時(shí)候，是因?yàn)樗麄兪孪阮A(yù)判，提前2~3年就開(kāi)始布局未來(lái)技術(shù)。現(xiàn)在，又有很多企業(yè)行動(dòng)了起來(lái)，延伸觸角，提早將HIT納入了重點(diǎn)布局的計(jì)劃。

異質(zhì)結(jié)“軍團(tuán)”的部署

行業(yè)普遍認(rèn)為，異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)是未來(lái)技術(shù)可持續(xù)提升并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性量產(chǎn)的最合適技術(shù)。異質(zhì)結(jié)技術(shù)量產(chǎn)電池效率持續(xù)提高，并與現(xiàn)有量產(chǎn)電池技術(shù)拉大距離，在每瓦電池的發(fā)電能力和技術(shù)延展性上也體現(xiàn)了明顯優(yōu)勢(shì)，很適合成為下一代高效太陽(yáng)能電池的技術(shù)平臺(tái)。

目前國(guó)內(nèi)已有8家企業(yè)擁有異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能，國(guó)外有有9家，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有產(chǎn)能加起來(lái)達(dá)到3.17GW，目前來(lái)看鈞石、晉能的異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)效率最高，已經(jīng)達(dá)到了24%。

如下圖所示：

2020年5月30日，愛(ài)康科技與捷佳偉創(chuàng)正式簽署愛(ài)康長(zhǎng)興2GW異質(zhì)結(jié)電池項(xiàng)目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議；2020年6月9日，江蘇中利集團(tuán)股份有限公司發(fā)布公告，公司將建設(shè)“新建年產(chǎn)1GW高效異質(zhì)結(jié)電池及組件生產(chǎn)項(xiàng)目”及“1GW高效TOPCon電池及組件技術(shù)改造項(xiàng)目”；2020年6月，安徽省潁上縣政府與比太科技5GW HIT高效電池片生產(chǎn)項(xiàng)目座談會(huì)在潁上經(jīng)開(kāi)區(qū)召開(kāi)；2020年6月10日，張家口市與國(guó)投電力、華源電力、金石能源舉行簽約儀式，簽署的合作協(xié)議主要包括建設(shè)1.5GW異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)線(xiàn)、4.5GW異質(zhì)結(jié)光伏電站、以及太陽(yáng)能異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)園區(qū)；2020年第二季度，東方日升在2019年年度業(yè)績(jī)網(wǎng)上說(shuō)明會(huì)上表示，東方日升異質(zhì)結(jié)組件以及210組件已有小批次訂單在生產(chǎn)，目前，東方日升在“HIT無(wú)接觸傳輸系統(tǒng)”、“HIT雙面無(wú)翻轉(zhuǎn)鍍膜系統(tǒng)”、“HIT高遷移率TCO項(xiàng)目”、“高效臭氧清洗技術(shù)開(kāi)發(fā)”、“高效HIT電池印刷技術(shù)開(kāi)發(fā)”等太陽(yáng)能電池產(chǎn)品及技術(shù)方面有了較大突破；2020年6月17日，山煤國(guó)際表示，公司10GW異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)線(xiàn)項(xiàng)目，正在履行相關(guān)審批程序；2020年6月30日，晉能清潔能源科技股份公司晉中基地第二期100MW異質(zhì)結(jié)建設(shè)項(xiàng)目第一片異質(zhì)結(jié)（HJT）M6（166mm）電池片順利下線(xiàn)；2020年7月1日，嘉興阿特斯技術(shù)研究院在秀洲國(guó)家高新區(qū)正式動(dòng)工，規(guī)劃在2020年建設(shè)年產(chǎn)能250MW異質(zhì)結(jié)電池中試線(xiàn)，開(kāi)發(fā)高效異質(zhì)結(jié)電池和組件產(chǎn)品，2021年第一季度形成產(chǎn)品銷(xiāo)售，從2022年開(kāi)始，繼續(xù)進(jìn)行下一代新型異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的研發(fā)和推廣；等等。

異質(zhì)結(jié)“軍團(tuán)”并非“豪賭”

Heterojunction with Intrinsic  Thin－layer的縮寫(xiě)HIT，意為本征薄膜異質(zhì)結(jié)，因HIT當(dāng)年被日本三洋公司申請(qǐng)為注冊(cè)商標(biāo)，所以又被稱(chēng)為HJT或SHJ（Silicon Heterojunction solarcell）。

該類(lèi)型光伏電池最早由日本三洋公司于1990年成功開(kāi)發(fā)，當(dāng)時(shí)轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到14．5%。2011年三洋的HJT專(zhuān)利保護(hù)結(jié)束，技術(shù)壁壘消除，我國(guó)大力發(fā)展和推廣HJT技術(shù)的大好時(shí)機(jī)正式到來(lái)。

鈞石能源是國(guó)內(nèi)異質(zhì)結(jié)研發(fā)起步較早的企業(yè)，在2010年就開(kāi)始研發(fā)高效單晶異質(zhì)結(jié)電池，到2016年，已經(jīng)建成 100MW異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)線(xiàn)，那時(shí)量產(chǎn)效率就已經(jīng)突破了23%。

有行業(yè)人士做過(guò)一個(gè)對(duì)比分析，異質(zhì)結(jié)(HIT)電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)24%—25%左右，生產(chǎn)工序僅需4步，是一條高起點(diǎn)的光伏技術(shù)路線(xiàn)（低溫沉積工藝）；PERC 電池是傳統(tǒng)晶硅電池（熱擴(kuò)散工藝）一次明顯的提效升級(jí)，增加2步工藝，量產(chǎn)需要 8 道工序；Topcon是在N-PERC的基礎(chǔ)上再一次升級(jí)，增加3步工藝，需要 12 道工序。

“Topcon電池雖轉(zhuǎn)換效率也能達(dá)25%左右，然已疊加了雙重提效升級(jí)，再往上提效可能比較困難或者不具備經(jīng)濟(jì)性，即再增加復(fù)雜工序?qū)⑹苤朴陔姵氐牧悸?、人工及運(yùn)維等成本。”上述人士告訴記者。

異質(zhì)結(jié)（HIT）組件不僅具有工藝流程簡(jiǎn)單，而且具備無(wú)光致衰減、無(wú)電位衰減、低溫度系數(shù)等眾多優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)都會(huì)給異質(zhì)結(jié)電池帶來(lái)更多的溢價(jià)。這些都是異質(zhì)結(jié)“軍團(tuán)”認(rèn)真考量、理性布局的關(guān)鍵因素。

中科院電工研究所太陽(yáng)電池研究室主任王文靜在公開(kāi)演講中分析，今年異質(zhì)結(jié)電池應(yīng)該普遍可以達(dá)到24%的電池效率，達(dá)到25%的效率也就是一兩年里的事情。

目前來(lái)看，異質(zhì)結(jié)(HIT)是最接近成熟的，這一點(diǎn)可以從電池廠的方向選擇和設(shè)備廠的攻關(guān)方向得到驗(yàn)證。今年以來(lái)，HIT的設(shè)備、銀漿、靶材的國(guó)產(chǎn)化都有重大突破，效率也提升到了24%以上。

國(guó)際能源網(wǎng)記者也向資深人士做了相關(guān)了解，設(shè)備端，海外大通量 PECVD 已經(jīng)研制成功，國(guó)產(chǎn)大通量 PECVD 有望突破；硅片端，切片工藝成熟，N型硅片可以做到120微米，P型170微米很難再薄；靶材端，ITO和IWO國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)完成；銀漿端，國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)完成；效率端，單瓦成本=成本總額/功率，前面4項(xiàng)是做低分子，效率提升做高分母。“量產(chǎn)HIT效率已超 24%，往后每年預(yù)計(jì)提升0.5%”，上述資深人士預(yù)計(jì)。

從實(shí)際應(yīng)用的角度，為了驗(yàn)證異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用情況，東方日升在寧波寧海建立了異質(zhì)結(jié)組件的實(shí)證電站來(lái)進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)果表明，HIT雙面組件相對(duì)PERC雙面組件每瓦收益率提高7%-8%，HIT雙面組件相對(duì)perc單面組件每瓦收益率提高14%-16%。

可以說(shuō)，異質(zhì)結(jié)有一個(gè)看得見(jiàn)的未來(lái)。

價(jià)格問(wèn)題還“難不可破”嗎？

目前商業(yè)化的初期，異質(zhì)結(jié)(HIT)的確需要克服一些困難，如降本壓力大、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低等問(wèn)題。從市場(chǎng)情況看，今年6月份以前，單晶PERC電池片（166mm）的單瓦成本已經(jīng)降到了0.79元/W，7月份、8月份以0.8元/W為起點(diǎn)，出現(xiàn)短期價(jià)格上漲，近期均價(jià)已經(jīng)上漲到了0.92元/W。綜合考慮市場(chǎng)短期波動(dòng)情況，異質(zhì)結(jié)(HIT)電池片成本與PERC的相比，大概高出0.3-0.4元/W?？傮w上，成本&價(jià)格差距還在逐步縮小。

通威集團(tuán)董事局主席劉漢元曾表示，“過(guò)去五年、十年都在說(shuō)異質(zhì)結(jié)技術(shù)，但市場(chǎng)的預(yù)期和實(shí)際的走勢(shì)相比，還有距離”。那么，現(xiàn)在再來(lái)看呢？

通威已經(jīng)規(guī)劃了異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能1GW，一期建設(shè)產(chǎn)能200MW，去年6月20日，通威太陽(yáng)能第一片超高效異質(zhì)結(jié)電池片成功下線(xiàn)，電池片轉(zhuǎn)換效率達(dá)23%。如果價(jià)格的問(wèn)題還非常難克服，通威還會(huì)大張旗鼓的擴(kuò)產(chǎn)異質(zhì)結(jié)嗎？

我們先從攤薄成本、提高增益的角度去“分解”價(jià)格問(wèn)題。電池片是光伏行業(yè)降本增效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更高的轉(zhuǎn)換效率可攤薄下游電站的面積相關(guān)成本。地面光伏系統(tǒng)投資中，組件價(jià)格占比40.70%，而電池又占到組件成本構(gòu)成的67.5%，系統(tǒng)成本的下降主要依賴(lài)于組件價(jià)格及電池成本的下降。更高的轉(zhuǎn)換效率可帶來(lái)更高的發(fā)電增益率，采用更高效的電池組件，可節(jié)省光伏電站面積，進(jìn)而節(jié)約面積相關(guān)成本。

為了提升增益，破解異質(zhì)結(jié)電池的低溫特性與激光的高溫切割矛盾，避免常規(guī)激光切片帶來(lái)大幅功率損失，東方日升獨(dú)創(chuàng)了半片異質(zhì)結(jié)(HIT)電池切割技術(shù)，解決了異質(zhì)結(jié)電池的切割損失問(wèn)題，做到了切片損失與PERC相當(dāng)。

愛(ài)康科技則在疊片焊接技術(shù)上下功夫，使用切片后疊片方案，消除組件內(nèi)部電池間隙，最大化組件受光面積，組件轉(zhuǎn)化效率較常規(guī)多主柵產(chǎn)品再提升1%，通過(guò)ECA導(dǎo)電膠柔性連接，降低內(nèi)應(yīng)力，提升組件可靠性，進(jìn)而提升組件增益。

足見(jiàn)，行業(yè)內(nèi)很多企業(yè)都行動(dòng)了起來(lái)，已經(jīng)在為異質(zhì)結(jié)規(guī)?；瘧?yīng)用而做準(zhǔn)備。另外，眾所周知異質(zhì)結(jié)電池之所以?xún)r(jià)格還降不下來(lái)，沒(méi)辦法與P-PERC電池現(xiàn)有價(jià)格相媲美，很大的原因在于相關(guān)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低，成本高。此前我們跟行業(yè)內(nèi)知名專(zhuān)家交流過(guò)，他們認(rèn)為PECVD國(guó)產(chǎn)化是HJT設(shè)備降本的主要推動(dòng)力，其價(jià)值量在整條生產(chǎn)線(xiàn)中的占比約 50%-60%。

目前梅耶博格與應(yīng)用材料兩家企業(yè)所生產(chǎn)的PECVD在成膜質(zhì)量、設(shè)備產(chǎn)能等主要指標(biāo)方面各具優(yōu)勢(shì)，但設(shè)備價(jià)格相對(duì)較高，折算到GW產(chǎn)能價(jià)格超過(guò)5億元。而目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備也正在努力取得產(chǎn)能、性能、價(jià)格之間的平衡。

據(jù)國(guó)際能源網(wǎng)了解，鈞石能源已經(jīng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PECVD、PVD等核心生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)，主要設(shè)備PECVD、PVD、印刷機(jī)等還可兼容166mm、18xmm、210mm尺寸硅片，適應(yīng)各種國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵材料，并可在未來(lái)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，為異質(zhì)結(jié)電池GW級(jí)產(chǎn)業(yè)化提供適用于多代異質(zhì)結(jié)電池的通用制造平臺(tái)。

預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)PECVD設(shè)備有望在達(dá)到單臺(tái)150-250MW產(chǎn)能的基礎(chǔ)上將價(jià)格水平降低至3億元/GW以下，進(jìn)而有望將整條生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)備投資降低至5億元/GW以下。

預(yù)計(jì)至2025年，異質(zhì)結(jié)(HIT)電池成本有望從1.06元/W下降至0.57元/W。綜合各環(huán)節(jié)測(cè)算，未來(lái)通過(guò)異質(zhì)結(jié)(HIT)電池產(chǎn)業(yè)化規(guī)模提升、技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)材料耗量下降及關(guān)鍵材料及設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化等途徑，異質(zhì)結(jié)(HIT)電池成本將實(shí)現(xiàn)較大幅度的下降。

2019年，異質(zhì)結(jié)(HIT)電池成本約為1.06元/W，其中非硅成本0.59 元/W。預(yù)計(jì)至2022年，異質(zhì)結(jié)(HIT)與PERC地面電站度電成本基本持平，當(dāng)異質(zhì)結(jié)(HIT)電池成本降至0.72 元/W，異質(zhì)結(jié)(HIT)組件價(jià)格降至1.56 元 /W（含稅）時(shí)，異質(zhì)結(jié)(HIT)電站LCOE可降至0.281元/KWh，與PERC電站持平，從而具備落地經(jīng)濟(jì)性。

雖然異質(zhì)結(jié)（HIT）前景光明，但最先吃“螃蟹”的企業(yè)確實(shí)需要較強(qiáng)的魄力，先得前期蟄伏，爾后才能薄發(fā)。

異質(zhì)結(jié)在等待一個(gè)“出擊”時(shí)機(jī)

2020年5月底，工信部發(fā)布征求《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件（2020年本）》的意見(jiàn)，較2018年版本提升了對(duì)現(xiàn)有、新建光伏制造企業(yè)及項(xiàng)目的產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)指標(biāo)等要求，對(duì)光伏企業(yè)電池片、組件轉(zhuǎn)化效率提出明確要求，其中現(xiàn)有產(chǎn)能多晶、單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率不低于19%、22.5%；新建產(chǎn)能多晶、單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率不低于20%、23%。對(duì)新建單晶電池片項(xiàng)目要求效率不低于23%，意味著普通PERC 技術(shù)路線(xiàn)即將面臨淘汰，未來(lái)至少需要采用PERC+以上的技術(shù)路線(xiàn)。

政策層面已經(jīng)對(duì)電池片、組件轉(zhuǎn)換效率有了升級(jí)版本的要求，各種晶體硅電池生產(chǎn)技術(shù)也呈現(xiàn)百花齊放發(fā)展態(tài)勢(shì)，普通PERC技術(shù)路線(xiàn)即將面臨淘汰，市場(chǎng)將需要PERC+以上的技術(shù)路線(xiàn)。與此同時(shí)，N型晶硅電池技術(shù)發(fā)展迅速，包括使用PERT技術(shù)的N型晶硅電池、異質(zhì)結(jié)電池，其中異質(zhì)結(jié)N型單晶電池效率高達(dá)24%。

異質(zhì)結(jié)N型單晶電池具有明顯的效率優(yōu)勢(shì)，結(jié)合多方數(shù)據(jù)、論證與分析，不難判斷，異質(zhì)結(jié)（HIT）將會(huì)是未來(lái)發(fā)展的主要方向。

預(yù)計(jì)在異質(zhì)結(jié)（HIT）電池成本進(jìn)入臨界范圍的過(guò)程中，產(chǎn)業(yè)化腳步有望逐步加快，成本進(jìn)入臨界范圍后，異質(zhì)結(jié)(HIT)電池對(duì)現(xiàn)有技術(shù)路線(xiàn)的替代則有望迅速推進(jìn)?，F(xiàn)在有很多企業(yè)已經(jīng)著手布局異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能，在產(chǎn)業(yè)化提速的過(guò)程中，異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能擴(kuò)張的步伐或復(fù)制近年單晶PERC的擴(kuò)張進(jìn)程。

政策要求上已經(jīng)出現(xiàn)了利好異質(zhì)結(jié)（HIT）的信號(hào)，異質(zhì)結(jié)（HIT）或許在等待一個(gè)“出擊”時(shí)機(jī)！未來(lái)電池行業(yè)真正的對(duì)局可能是單晶PERC和異質(zhì)結(jié)（HIT），而不是現(xiàn)在口水戰(zhàn)爭(zhēng)得你死我活的“182mm”與“210mm”光伏硅片大尺寸。

另外，電池片屬于重資產(chǎn)環(huán)節(jié)，前期投入較高且技術(shù)變化快，而且技術(shù)大部分是通用設(shè)備，也就是進(jìn)入門(mén)檻更多的是資金和規(guī)模，預(yù)計(jì)未來(lái)電池片行業(yè)將是有資本、有規(guī)模的巨頭游戲。