從被質疑為“概念炒作”、“資本噱頭”到加速量產，異質結（HJT）只用了三年時間。光伏業(yè)內對于誰是下一代電池技術的爭論仍在持續(xù)，但這絲毫不妨礙資本市場對異質結的熱捧，A股異質結概念股新高不斷。截至8月30日，異質結設備企業(yè)邁為股份收盤價796.83元，復權后股價是2018年11月上市之初的21倍。金辰股份也是典型代表，8月以來上演多番漲停，與年初相比股價漲幅達303%。
從產業(yè)端看，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前異質結國內規(guī)劃產能超60GW（1GW=1000MW），新老電池片廠商均有布局：安徽華晟（500MW量產線）、明陽智能（5GW規(guī)劃）、金剛玻璃（1.2GW安裝）、潤陽集團（5GW規(guī)劃）等新玩家歷史包袱較輕，提速推進；傳統(tǒng)電池片廠商中，通威（金堂1GW量產線+400MW中試線）、晉能（200MW中試線）、愛康（560MW中試線、5GW計劃）、晶澳（200MW計劃）、阿特斯（250MW量產線）等也開始由審慎關注轉向謹慎探索。由于異質結效率提升顯著，自去年開始投建中試線的企業(yè)明顯增多，2020-2021年，是名副其實的異質結投資元年。
異質結并不是一項新誕生的電池技術，最早由日本三洋公司在1990年開發(fā)成功，并對其進行專利保護。起初受三洋專利保護和薄膜技術的限制，異質結的產業(yè)化進程推進緩慢。隨著三洋基礎專利保護在2011年到期，許多晶體硅電池公司、薄膜電池公司和光伏設備企業(yè)進入異質結電池領域。2017年以來，一批國內企業(yè)開始啟動或規(guī)劃異質結產線，商業(yè)化節(jié)點加速到來。在近日舉行的2021HJT異質結商業(yè)化量產高峰論壇上，新能源行業(yè)智庫SOLARZOOM光儲億家創(chuàng)始人劉昶預測，未來五年，異質結技術的滲透率將從現(xiàn)在不到1%提高到70%以上，將有越來越多的新資本和新面孔加入異質結賽道。
作為技術本身來說，現(xiàn)階段異質結的優(yōu)點和缺點一樣明顯。資本狂歡的背后，異質結究竟能否掀起一場新的光伏技術革命？
下一代技術，誰主沉??？
PERC是當前光伏行業(yè)的主流電池技術，2020年PERC電池片市場占比為86.4%。隨著近年來PERC電池效率不斷攀升，效率提升的速度也在逐漸放緩，P型PERC量產效率達到23%左右的瓶頸區(qū)。光伏技術迭代路在何方？業(yè)內對此的共識是，N型電池是接棒P型電池的下一代電池技術。除異質結外，TOPCon、IBC也是N型電池的熱門技術路線。下一代技術究竟是異質結還是TOPCon？這是去年以來所有光伏論壇上熱議程度最高的焦點話題。
“低溫度系數(shù)、低衰減、高轉化效率、工藝簡單等，是N型異質結技術最主要的優(yōu)勢。”安徽華晟新能源科技有限公司CTO、中科院電工研究所太陽電池技術研究部主任王文靜對媒體表示。光伏電池溫度升高時輸出效率會降低，通常來說，電池片溫度每升高1℃，PERC電池的溫度系數(shù)為-0.37%，異質結電池為-0.25%，高環(huán)境溫度下的功率損失更小。加上量產效率已能達到24%以上、無光致衰減（LID）和電位衰減（PID），這些都意味著異質結在光伏電站端的全生命周期上的發(fā)電增益更具優(yōu)勢。
此外，異質結電池的結構決定了可以天然雙面發(fā)電，工藝流程只有清洗制絨、非晶硅薄膜沉積、導電膜沉積、絲印固化四個環(huán)節(jié)，相比8道工序的PERC電池大大簡化。在技術延伸上，隨著異質結技術的逐漸成熟，未來有望成為一種平臺型技術，與鈣鈦礦結合形成疊層電池。
但是，盡管生產流程簡單，異質結在每個環(huán)節(jié)的制造難度較PERC電池大幅提升，對清潔度、精細度、均勻性和連續(xù)性的要求非常嚴格。
“現(xiàn)階段最大的痛點還是成本高，單GW的設備投資，異質結超過4億元，PERC在2億元左右，此外銀漿用量大。”王文靜稱，從性價比的角度來說，要超越主流PERC技術，異質結的性能是高了，但價格還有繼續(xù)下降的空間。
成本高，設備、銀漿“兩道坎”，是光伏業(yè)內圍繞異質結電池技術最大的爭議點。支持者們認為，隨著國產設備進步和規(guī)?；瘍?yōu)勢，加上硅片薄片化、銅替代等降本方案的突破，異質結規(guī)?；慨a后的度電成本有望在2023年與當前主流的PERC技術打平。反對派則認為，異質結成本太高，無論是固定資產投資成本，還是銀漿等材料成本，短期性價比難以超越PERC，甚至不如TOPCon。TOPCon生產線可在現(xiàn)有PERC產線基礎上進行改造，異質結則與現(xiàn)有設備不兼容，必須“另起爐灶”投資。
路線之爭的本質，不是純粹的技術之爭。從實驗室數(shù)據(jù)來看，異質結和TOPCon的理論轉換效率均在28%以上。正是由于TOPCon可以由傳統(tǒng)PERC升級改造而來，因此當前持有大量PERC產線的廠商最具備“站TOPCon”以延續(xù)現(xiàn)有產線壽命的動力，“站異質結”等同于存量資產減值、“革自己的命”。對于新入局者而言，押注異質結，意味著可以在又一輪光伏技術迭代中占據(jù)領先身位。對于資本來說，為PERC“續(xù)命”的TOPCon不足以撼動當前的產業(yè)格局，更加顛覆性的異質結技術具備更大的想象空間和資本增值空間。
多位資深光伏從業(yè)人士對媒體稱，上述“心態(tài)”的不同，是導致下一代電池技術之爭愈演愈烈的關鍵原因。
異質結降本，進展到哪步了？
無論出于何種立場，降低成本、提高轉化效率，是異質結走向更大規(guī)模商業(yè)化量產必須解決的“痼疾”，成本下降對于提升滲透率而言至關重要。
安徽華晟新能源公司是目前異質結賽道上的領跑者之一，擁有全球首個異質結低成本智能化量產項目。前述異質結商業(yè)化量產高峰論壇上，華晟電池事業(yè)部總經理徐昕首次全面發(fā)布了該量產線上的日產量、平均效率、良率、成本等數(shù)據(jù)：華晟500MW項目經5個月的調試進入達產階段，目前產能利用率已經達到85%、量產平均效率達24.2%、良率超過98%。
徐昕介紹，該條產線的首要任務是先把產能跑滿，盡可能將生產制造成本降下來，以接近預設目標。目前該產線的銷售訂單遠大于生產能力，到今年四季度，團隊會在目前24.2%的平均轉化效率基礎上做進一步效率提升。此外，華晟正在進行二期量產線的設備選型，計劃在二期量產線上實現(xiàn)25%左右的轉化效率。
他羅列的一份來自于某中東客戶的實證數(shù)據(jù)顯示：2021年7月，異質結雙面組件的發(fā)電量超出PERC雙面組件約8%，超出PERC單面組件約20%。“產能拉滿之后，異質結的整體成本與PERC的差距將縮減到2毛錢以內，騰出利潤空間。”
針對外界最關心的異質結銀漿成本，徐昕給出一組數(shù)據(jù)：量產4個月，華晟500MW產線單片銀漿耗量（9BB產品）從240多毫克降至195毫克左右。華晟特有的低銀漿耗量方案（M6-S12BB）中，有望將銀漿耗量降低到160毫克以內，預計銀銅漿導入后銀漿耗量可以再減少一半。
“異質結電池將進入10GW時代，這個周期已經很近了。”王文靜預測，到今年底國內異質結投產規(guī)模將達到6GW左右，明年華晟2GW產能也將實現(xiàn)，2022年10GW異質結總產能是大概率事件。“設備降本目前已經很明顯，今年再招標可能會達到單GW 4億元以下，明年可能達到3.5億元甚至更低。目前單片銀漿耗量在200毫克左右，下一步，銀包銅漿料將在今年第四季度或者明年初導入到產線中。”他對媒體稱，到明后年，異質結和PERC在電站端的LCOE（平準化度電成本）曲線將基本接近或形成交叉點。
邁為股份董事長周劍對異質結產能擴張和優(yōu)勢的預計更加樂觀。他透露，邁為的微晶量產設備將于今年年底推出。異質結加上微晶，電池量產效率可達到26%，“到2022年，由于微晶的導入，異質結和TOPCon會拉開一個比較大的差距。”
金剛玻璃總經理嚴春來給出的不同電池片技術單GW設備投資對比中，PERC為1.5億至2億元，TOPCon在2億至2.5億元，當前的異質結在4億至4.5億元，參考國產化設備此前的成本下降速度，1-2年后單GW異質結設備投資可降至2.5億至3.5億元，“異質結設備如果能降到低于3個億，接近TOPCon生產線，競爭力就會更明顯。”
異質結電池的擴容將快速拉動稀有金屬材料銦的需求量，后者是可用來制作異質結電池所需ITO靶材。外界擔憂，異質結的大規(guī)模量產會帶來銦的產能明顯不足和價格飆升。對此，SOLARZOOM 副總裁馬弋崴在前述論壇上提出，異質結需求爆發(fā)確實會造成銦價大漲，但銦價暴漲不會導致異質結生產成本的顯著上升。“即使銦價上漲至12000元/千克，靶材成本也僅有0.05元/W。”在技術層面上，已經有了降低銦用量的技術方案，包括使用摻鋁氧化鋅（AZO）、采用SiNx或SiOx蓋帽層來降低ITO的用量等。
劉昶認為，基于異質結相較于傳統(tǒng)PERC技術在光電轉換效率及全生命周期單位發(fā)電量上的比較優(yōu)勢，可獲得比PERC組件高0.30元/W以上的銷售溢價，待異質結組件在低銀耗及硅片薄片化技術成熟后，將帶來0.20元/W以上的單位凈利潤。“未來四到五年，我們認為PERC仍然有一定的空間。但到2025年左右，異質結將至少在90%甚至95%以上替代PERC。”
新一輪行業(yè)大洗牌即將到來？
根據(jù)SOLARZOOM新能源智庫統(tǒng)計，截至目前，全球具有實際量產能力的異質結電池產能5.26GW，其中海外產能約1.64GW，國內產能3.62GW，而在3.62GW的實際產能中，只有1.75GW產能出自量產線，其余都是中試線產能。數(shù)字雖然不高，但是考慮到異質結的崛起時間，已是相當不錯的成績。
有業(yè)內觀點認為，新一代電池技術對PERC技術的顛覆，將導致堪比上一輪單晶替代多晶的技術革命和行業(yè)洗牌。目前看來，懸念仍存，但行業(yè)正迎來多種技術共存競技的過渡窗口。
從公開表態(tài)上看，作為重要風向標的光伏龍頭企業(yè)對異質結均有跟蹤和技術儲備，做著兩手準備。
6月1日，隆基股份公布經權威第三方研究所測試的異質結電池實驗室數(shù)據(jù)，以25.26%的轉換效率刷新異質結最高紀錄。該公司同時宣布，其N型TOPCon、P型TOPCon也一舉刷新世界紀錄。
這令外界有些意外，原因是在此之前，隆基在下一代電池技術路線上偏向于TOPCon，并曾屢次表態(tài)“異質結在5年內還不具備商業(yè)化價值”。“異質結技術也在不斷進步，我們發(fā)布了新的世界紀錄，隆基的研發(fā)團隊可以說也是世界上最好的異質結研發(fā)團隊，我們對異質結非常了解。”對此，鐘寶申在今年SNEC期間對媒體回應稱，TOPCon與異質結各有特點，最終還是要看哪種技術路線真正能夠幫助客戶降低成本，能夠保障電站30年可靠運行。
鐘寶申對媒體稱，異質結仍面臨非常多挑戰(zhàn)，比如對稀有金屬的使用?？偨Y來說，技術上能否取得優(yōu)勢，有待繼續(xù)考證；技術取得優(yōu)勢后，量產形成規(guī)模，資源上能否支撐，是第二道待解之題。他在接受中國能源報采訪時說，究竟哪些技術最終會成為主流，或是成為隆基最大規(guī)模的投資方向？還需要再進一步驗證。今年隆基會率先將TOPCon投入量產。
通威股份作為PERC時代光伏電池龍頭，此前分別在成都和合肥建設了兩條異質結中試線。今年7月中旬，通威成都金堂基地1GW異質結項目第一片電池片下線。通威近日對外披露進展時稱，目前1GW產線已調試完畢，產線處于產能爬坡中，將根據(jù)進展情況規(guī)劃后續(xù)異質結的產能。通威1GW異質結項目是國產設備生產商的“練兵場”，捷佳偉創(chuàng)、邁為股份、鈞石、理想萬里暉幾家主流設備商均在其中。通威的TOPCon小試和中試線也在推進中。
8月23日，國內光伏組件頭部企業(yè)晶澳科技宣布50億元定增計劃，其中3億元用于高效太陽能電池研發(fā)中試項目，“以提升異質結電池的中試生產能力，為該產品的大規(guī)模產業(yè)化生產打下良好基礎。 ”
天合光能在2021年中期業(yè)績報告中稱，其TOPCon電池實驗室可量產電池效率可達到24.5%。新建了500MW的210mmx210mm大尺寸TOPCon電池中試線，為后續(xù)大規(guī)模投產做好技術儲備。異質結電池和組件技術也一直是公司的研究重點，正在進行210 HJT組件認證，已完成HJT可靠性的研究工作，取得了突破性進展。
王文靜對媒體分析稱，異質結電池的大規(guī)模量產技術已經基本成型。他建議道，下一步需要做好的是三件事：現(xiàn)有異質結電池技術的全產業(yè)鏈匹配；異質結電池的進一步降本；通過導入微晶技術等，進一步將異質結電池的效率提升到25%以上。
