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中國光伏行業(yè)協(xié)會名譽(yù)理事長王勃華指出，以異質(zhì)結(jié)為代表的N型電池商業(yè)化進(jìn)程明顯加速，企業(yè)主打產(chǎn)品全面向N型轉(zhuǎn)化，產(chǎn)能快速提升。

“今年上半年，光伏行業(yè)繼續(xù)保持了高速增長態(tài)勢，技術(shù)迭代不斷提速，N型產(chǎn)品市場需求旺盛?！痹诮张e行的光伏行業(yè)2023年上半年發(fā)展回顧與下半年形勢展望研討會上，中國光伏行業(yè)協(xié)會名譽(yù)理事長王勃華指出，以異質(zhì)結(jié)為代表的N型電池商業(yè)化進(jìn)程明顯加速，企業(yè)主打產(chǎn)品全面向N型轉(zhuǎn)化，產(chǎn)能快速提升。

(資料圖)

業(yè)內(nèi)預(yù)計，到2024年底國內(nèi)異質(zhì)結(jié)產(chǎn)能將達(dá)50吉瓦至80吉瓦，到2025年底則有望達(dá)到130吉瓦。作為國內(nèi)N型異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)化龍頭，安徽華晟新能源科技有限公司為何會選擇異質(zhì)結(jié)賽道并且在短時間內(nèi)做到全國領(lǐng)先？董事長徐曉華的回答簡單而直接：“用一個詞形容，那就是‘完美’。完美的技術(shù)，完美的P-N結(jié)?！?/p>

技術(shù)優(yōu)勢明顯，N、P同價近在咫尺

作為技術(shù)行家，談起為什么選擇異質(zhì)結(jié)，徐曉華如數(shù)家珍。

“與此前技術(shù)路線單一的晶硅材料不同，異質(zhì)結(jié)技術(shù)是在晶硅和非晶硅薄膜兩種材料之間形成P-N結(jié)。用非晶硅薄膜去鈍化硅片表面的缺陷，兩個材料能干的事情就是比一個材料的工藝窗口更寬?！?/p>

“異質(zhì)結(jié)的鈍化結(jié)構(gòu)已經(jīng)做到了極致，是一個完全對稱的三明治結(jié)構(gòu)。這樣完美的對稱意味著內(nèi)部沒有應(yīng)力，更容易做成薄片?！?/p>

“異質(zhì)結(jié)只有4步工藝，而且都是低溫，最高溫度也是只有200攝氏度左右。PERC路線需要9步工藝，最高工藝溫度850攝氏度；TOPCON是11步工藝，最高溫度大約在1050攝氏度?！?/p>

在徐曉華看來，選擇異質(zhì)結(jié)，就是選擇了一條顛覆性創(chuàng)新的道路。“如果一家傳統(tǒng)的光伏制造企業(yè)要走異質(zhì)結(jié)的技術(shù)路線，電池生產(chǎn)設(shè)備100%要更換，組件生產(chǎn)設(shè)備也要淘汰一半。為了適用超薄切片和半棒半片的異質(zhì)結(jié)專用切片工藝，切片設(shè)備也是100%要更換。目前，光伏制造業(yè)的幾個主要環(huán)節(jié)都可以相互獨(dú)立，最重要的原因就是每個環(huán)節(jié)都沒有壁壘?！倍c此不同，異質(zhì)結(jié)的技術(shù)路線則需要將幾大主要的制造環(huán)節(jié)全部打通，“對于很多企業(yè)來講，這是一個很痛苦的點，但華晟愿意做這件事?！?/p>

徐曉華介紹，目前，華晟新能源已經(jīng)成功為保加利亞500兆瓦的光伏電站供應(yīng)了全部的異質(zhì)結(jié)組件。現(xiàn)階段，華晟新能源的海外訂單接近3吉瓦，國內(nèi)某央企客戶的單個框架協(xié)議規(guī)模已經(jīng)達(dá)到10吉瓦。在今年的上海和慕尼黑展會上，達(dá)成的意向訂單均達(dá)到7-8吉瓦?！澳阋嘈?，市場上最高效的產(chǎn)品永遠(yuǎn)最好賣。”

對于徐曉華和華晟新能源而言，下一步的工作重點是依靠持續(xù)不斷的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新實踐將異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品的成本和價格與PERC“打平”。事實上，眼下異質(zhì)結(jié)相對PERC的溢價已經(jīng)微乎其微。隨著規(guī)模提升，徐曉華堅信，當(dāng)異質(zhì)結(jié)實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，“它一定是最具性價比的光伏產(chǎn)品，將推動光伏發(fā)電成為新能源的絕對主力?！?/p>

面向大規(guī)模量產(chǎn)，

考驗全環(huán)節(jié)整合能力

2020年成立至今，華晟新能源已經(jīng)建成投產(chǎn)8.1吉瓦異質(zhì)結(jié)電池與組件產(chǎn)能，產(chǎn)能規(guī)模位居全球首位。在徐曉華的規(guī)劃中，2023年，華晟新能源要實現(xiàn)10吉瓦左右的項目滿產(chǎn)，同時還有14吉瓦的產(chǎn)能在建設(shè)或產(chǎn)能爬坡中。在轉(zhuǎn)換效率方面，異質(zhì)結(jié)電池的量產(chǎn)效率要達(dá)到25.5%，研發(fā)效率目標(biāo)達(dá)到26.5%。

在向大規(guī)模量產(chǎn)邁進(jìn)的過程中，徐曉華指出，生產(chǎn)設(shè)備和工藝的穩(wěn)定性尤為重要。“從小試、中試到量產(chǎn)，如果工藝節(jié)拍很短、產(chǎn)能很大，很可能整個生產(chǎn)工藝都要面臨顛覆性的更改，這就對設(shè)備和工藝的穩(wěn)定性提出了非常高的要求?！?/p>

另一方面，徐曉華也表示，鑒于異質(zhì)結(jié)的技術(shù)特性，在量產(chǎn)爬坡的過程中，需要全面提升對全環(huán)節(jié)的整合能力?！氨热缫龀〉碾姵仄?，切片設(shè)備、切割方式就要更改。切成薄片以后，電池的設(shè)備和工藝也要隨之調(diào)整，后續(xù)組件端也要跟著變化。前后端的關(guān)聯(lián)度非常高，所以必須做好上下游的協(xié)同?！?/p>

為推進(jìn)異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，由華晟新能源發(fā)起的全國首個異質(zhì)結(jié)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新平臺在光伏行業(yè)2023年上半年發(fā)展回顧與下半年形勢展望研討會異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)化分論壇上正式成立。首批58家成員涵蓋光伏產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)、高校、第三方檢測機(jī)構(gòu)、科研院所等，將彼此加強(qiáng)合作，攜手并進(jìn)，共同致力于推動異質(zhì)結(jié)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

瞄準(zhǔn)疊層電池，

助力光伏成為主力能源

面向更高遠(yuǎn)的目標(biāo)，在徐曉華心中，“異質(zhì)結(jié)+鈣鈦礦”的疊層技術(shù)或是光伏在成為主力能源道路上的關(guān)鍵技術(shù)支撐?！叭绻覀兊哪繕?biāo)只是平價上網(wǎng)，確實不需要異質(zhì)結(jié)，甚至不需要TOPCon。那么新的N型技術(shù)目標(biāo)是什么？是解決綠氫的產(chǎn)業(yè)化和低成本的光儲一體化問題，讓光伏真正從輔助能源變成主力能源。”

徐曉華算過一筆賬，要讓綠氫達(dá)到10元/公斤的產(chǎn)業(yè)化水平，光伏組件售價就要穩(wěn)定在1元/瓦左右。更重要的是，組件效率要達(dá)到28%以上。與之對應(yīng)，光伏的上網(wǎng)電價在國內(nèi)要達(dá)到0.1元/度，才能真正實現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)性的光-儲-氫一體化。當(dāng)前，市面主流光伏組件的轉(zhuǎn)化效率約為21%-22%，華晟新能源交付的異質(zhì)結(jié)組件轉(zhuǎn)換效率在22.7%左右?！斑@些是不夠的。組件轉(zhuǎn)換效率每提升1個百分點，下游電站的成本就會下降7-8個百分點，要把如今0.2-0.3元/千瓦時的上網(wǎng)電價一路下降到0.1元/千瓦時，組件轉(zhuǎn)換效率還需要提升6-8個百分點?！?/p>

在徐曉華看來，只有“鈣鈦礦+異質(zhì)結(jié)”的疊層技術(shù)才能實現(xiàn)這樣的目標(biāo)?！啊}鈦礦+異質(zhì)結(jié)’的理論效率是42.5%，量產(chǎn)效率應(yīng)該會超過35%。”

2020年12月，就在華晟新能源成立不到半年的時間，作為公司主要研發(fā)平臺的宣城先進(jìn)光伏技術(shù)研究院成立，“鈣鈦礦+異質(zhì)結(jié)”的疊層技術(shù)正是研究院的主要研發(fā)方向之一。2022年，華晟新能源已經(jīng)嘗試性的推出了國內(nèi)首款量產(chǎn)尺寸的“鈣鈦礦+異質(zhì)結(jié)”疊層電池。

徐曉華透露，今年，華晟新能源將在安徽宣城繼續(xù)投入兩條相應(yīng)的生產(chǎn)線?！捌渲?條是10-100兆瓦之間的準(zhǔn)量產(chǎn)線?！卑凑宅F(xiàn)有規(guī)劃，預(yù)計在2025年前后，疊層電池中試線可以正式投入使用，中試線電池片平均效率將達(dá)到28%-30%?！拔覀兊哪繕?biāo)是在2025-2027年間，實現(xiàn)‘鈣鈦礦+異質(zhì)結(jié)’的產(chǎn)業(yè)化?！?/p>

伴隨著“雙碳”目標(biāo)的進(jìn)一步落實，當(dāng)下的中國光伏產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷新一輪的變革與成長。要降本提效、要成為主力能源、要實現(xiàn)從吉瓦向太瓦的跨越，在機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的今天，華晟新能源堅持著差異化的發(fā)展思路，堅守著未來技術(shù)的前沿方向，正在奔赴一場“顛覆性創(chuàng)新”。