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科隆威专访:异质结降本推手 -- 设备国产化

上个月底刚结束的SNEC展中,N型产品的露出度相较前几年有显著的增加,其中最为吸睛的当属通威的435W异质结(Heterojunction)双面叠瓦组件及晶澳、天合的背接触组件,在在显示由于接续PERC的下一代的技术方向尚未明确,一线大厂、甚至是新进厂商开始将目光转向N型产品。

虽然目前N型主流技术路线尚未有定论,然而从这次展会的氛围可以感受到异质结颇有后来居上的势头,除了已具备量产规模的异质结先行者如汉能、中智、钧石、晋能等已有明确扩产计划外,不少新进厂商如通威、彩虹集团、爱康等亦有计划地投入异质结领域。

此次PV InfoLink特别拜访异质结炉体、丝网印刷设备先行者科隆威,在商务副总经理罗博飞的陪同下见识了科隆威近年来的研发成果,并探讨异质结的现况及后续市场发展。

潜心致力于光伏设备研发 跨足异质结的先行者

科隆威主要从事晶硅太阳能丝网印刷整线设备的研发制造,服务范围十分广泛;如上料机、丝网印刷机、烘干炉、烧结炉、测试分选机、LID炉等,几乎涵括电池片后段所有工艺流程。2017年7月更在原先位于东莞的工厂之外,另在苏州设立专门的炉体工厂。

除了在晶体硅设备领域的长久耕耘,科隆威也是中国最早投入异质结丝网印刷、烘干、固化炉设备研发及生产的厂商,中国第一家具备异质结量产能力的企业新奥新能源即是采用科隆威的设备。而后在与其他有志投入异质结市场的厂商不断的合作之下,科隆威持续地改进其设备研发及制作技术。

炉体改良 产能大幅提升

经过不断的尝试,科隆威最新的异质结丝网印刷机台,针对炉体部分进行改良,一改过去平放式或是花篮式的烘干及固化方法,采用“直立式”设计,可同时容纳更多的电池片,让单位产出相较传统机台提升,在烘干、固化炉部分,一小时出片数为1600片(单轨)。目前正在设计一小时出片数为2000片以上的烘干、固化炉,以满足更大产能的需求。此外,直立式设计亦可使整体工艺流程在维持低温(相较P型800ºC,异质结为200ºC故称低温)状态下,提升电池片受热的均匀性,让电池片能有更好的效率。不少已具量产规模以及欲投入异质结领域的新进厂商看准这点,纷纷与其进行合作洽谈。

采直立式设计之烘干炉(来源: 科隆威提供)

优势明显异质结或成下一代技术主流 然PERC目前仍占优

相比P型电池,异质结电池的优势不仅止于更高的转换效率(电池转换效率可达23%+),还包括(1)简短的工艺流程,全程仅四道工序。(2) 低温工艺,最高不超过220ºC,不需高温电极烧结过程,可降低能耗。(3)发电稳定,几无PID及LID现象。(4)温度系数较小,当组件受日照处于高温之下,发电功率降幅较小,发电量相对较高。(5)先天结构具备薄化发展优势。(6)可双面发电。

若与其他N型技术相比,PERT的量产化困难度最低,然其转换效率亦较低,正面发电效率与P型PERC相差无几,反之异质结则可达到23%。而IBC虽然在效率方面有最好的表现,然成本最为高昂,技术也最为困难,因此在综合评估之下,异质结或将成为下一波技术发展的主流。

纵上所述,异质结电池具有许多优势,但在大规模量产上,仍面临不少挑战,主要包括设备机台造价不斐且目前对海外设备依赖度高;低温银浆、硅片、靶材等材料成本高昂;工艺技术困难,如高黏度浆料导致的虚印断栅等现象。

虽说近两年不少电池片、组件厂商等积极投入研发,并与其他国内设备、材料厂商合作,加速设备机台、浆料、靶材国产化进程,大幅降低成本,很大程度提升了N型及异质结的发展,然以目前状况来说,纵使P型产品在技术方面尚未有突破性的进展,仍可透过组件技术、浆料、硅片的优化,及各种辅材如白色EVA、反光焊带、贴膜等进一步提升效率,维持其性价比,巩固市占优势。且近两年多数厂商甫进行了PERC产能的扩充,短期间应难挹注更多的精力及资金在其他技术上,异质结或是其他N型技术大多仍被视为储备选项。

聚焦高效蓝海市场

据PV InfoLink了解,目前中国国内异质结现有产能约1GW,预期今年底有望快速成长至3GW,至2020则可增至5-6GW,超越PERT成为N型品主流技术。然而若是从整体市场供给与需求来看,在“531新政“公布之后,今年三季度硅料至组件整体供应链将剧烈跌价,P型PERC搭配组件辅材、“低价”“高效”产品将成为市场主流。尤其今年四季度60pc-300W单晶PERC组件价格预期将降到每瓦 2.3元人民币 / 0.31元美金以下,异质结的降本速度对比市场主流产品的价格下降是否仍有竞争力,将是接下来发展的关键。

然而在安装面积有限,同时对于效率及发电量又有一定要求的户用及屋顶型市场,异质结高效率、高稳定性的特性依然十分有优势,以屋顶型电站为主要安装的成熟型市场将是异质结首要站稳脚步的一大利基点。

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