近日,多家電力投資央國(guó)企啟動(dòng)光伏組件集采框架招標(biāo)。索比光伏網(wǎng)注意到,今年的央國(guó)企集采中,對(duì)n型組件的需求明顯增加,占比也不斷提升。例如,上海富鴻年度框架采購(gòu)中,n型雙面雙玻高效組件需求量預(yù)計(jì)800MW,占比達(dá)到40%;中煤集團(tuán)年度框架集采中,n型565W+組件需求量為2GW,占比也超過30%。此外,國(guó)電投新疆吐魯番某項(xiàng)目的第一批組件采購(gòu),624MW組件全部指定n型。
值得注意的是,在中核匯能2023年度光伏組件設(shè)備集中采購(gòu)時(shí),首次明確提出,n型TOPCon組件和n型HJT組件需分別報(bào)價(jià),而不是統(tǒng)一歸到“n型組件”類別。索比咨詢分析師表示,盡管包件3(HJT組件)的投標(biāo)企業(yè)數(shù)量比包件2(TOPCon組件)少很多,投標(biāo)價(jià)格也比PERC組件高出0.15-0.20元/W,但本次招標(biāo)在HJT技術(shù)發(fā)展史上仍屬于里程碑事件,值得慶賀。
資料顯示,HJT電池(有時(shí)也稱HIT電池或SHJ電池)全稱晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池,最早由日本三洋公司于90年代初研發(fā),幾年前,異質(zhì)結(jié)技術(shù)專利保護(hù)結(jié)束,各大光伏企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)紛紛加大對(duì)該技術(shù)的研發(fā)投入,目前最高轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄為26.81%。
(資料圖片)
技術(shù)專家表示,HJT電池是在晶體硅上沉積非/微晶硅薄膜,綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優(yōu)勢(shì),具備高轉(zhuǎn)換效率、低光衰、低溫制程、高弱光響應(yīng)、穩(wěn)定性高、衰減率低等特性。與PERC、TOPCon等電池技術(shù)相比,異質(zhì)結(jié)技術(shù)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單(僅4道工序),轉(zhuǎn)換效率更高,這樣可以提升單位面積土地上的裝機(jī)容量,降低BOS成本和LCOE。目前,HJT電池、組件價(jià)格相對(duì)較高,未來可能通過降低設(shè)備成本、硅片薄片化、銀包銅、無主柵等技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)降本,提高性價(jià)比。
為什么同樣是n型,HJT電池組件量產(chǎn)稍晚?除了電池片成本高、低溫銀漿耗量大、設(shè)備投資高等原因外,在生產(chǎn)過程中,HJT電池的特性對(duì)封裝材料也有更高的要求。且HJT電池還有多主柵和無主柵技術(shù)路線的差異。目前市場(chǎng)上各家封裝材料廠根據(jù)市場(chǎng)需求、自身技術(shù)方向和電池某些特性對(duì)異質(zhì)結(jié)電池提供的封裝方案也是五花八門。
針對(duì)多主柵電池,目前市場(chǎng)有常規(guī)POE膠膜+異質(zhì)結(jié)電池、高粘結(jié)力POE/EPE膠膜+異質(zhì)結(jié)電池/銀包銅柵異質(zhì)結(jié)電池/電鍍銅工藝異質(zhì)結(jié)電池、高粘結(jié)力EVA/EPE膠膜+丁基膠+異質(zhì)結(jié)電池等多種封裝方式,各有其優(yōu)劣勢(shì)。
根據(jù)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),相較于目前的多主柵技術(shù),無主柵在電池片環(huán)節(jié)降低銀漿成本、降低絲印設(shè)備投資,在組件環(huán)節(jié)增加絕緣膠耗材、更新串焊機(jī)設(shè)備,但是綜合來看,相較于異質(zhì)結(jié)當(dāng)前的15BB/未來的20BB技術(shù), 0BB的材料+設(shè)備成本可降低約0.05/0.025元/W。針對(duì)無主柵電池封裝,機(jī)構(gòu)整理了各種封裝方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
在眾多封裝方案中,明冠新材根據(jù)自身研發(fā)方向、結(jié)合市場(chǎng)需求推出了自己關(guān)于異質(zhì)結(jié)電池的整體解決方案。針對(duì)多主柵電池,明冠推出異質(zhì)結(jié)專用POE/EPE膠膜。
眾所周知,由于HJT電池雙面率高,通常都會(huì)制成雙面發(fā)電組件。目前,EVA膠膜應(yīng)用歷史最為悠久和廣泛,但是并不適用于HJT組件。EVA膠膜的水汽透過率明顯高于POE、EPE等材質(zhì)。此外,EVA膠膜老化后產(chǎn)生的游離醋酸也容易腐蝕柵線,嚴(yán)重影響異質(zhì)結(jié)組件的發(fā)電效率。在這樣的背景下,對(duì)水汽有較好阻隔性、無酸性基團(tuán)的POE膠膜廣受歡迎。2019年,明冠新材適應(yīng)市場(chǎng)新需求快速推出了滿足客戶需求的POE封裝膠膜,并針對(duì)層壓制程中電池片位移、打滑等問題對(duì)膠膜進(jìn)行了相應(yīng)的配方、工藝調(diào)整,結(jié)合客戶生產(chǎn)過程實(shí)際需求進(jìn)行匹配性開發(fā)。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,目前POE封裝良率可以達(dá)到99.5%以上。
從性能上考慮POE無疑是HJT最優(yōu)的封裝材料,但是考慮到后期POE粒子緊張,價(jià)格高等問題,兼顧性能與價(jià)格的EPE膠膜也贏得了較高市場(chǎng)份額。據(jù)了解,目前影響EPE膠膜老化性能的原因主要是芯層POE助劑會(huì)發(fā)生遷移,導(dǎo)致組件濕熱、紫外老化后黃變,影響組件發(fā)電壽命。就這一情況,明冠新材在對(duì)EPE的助劑遷移及老化后特性進(jìn)行了優(yōu)化,極大提升了產(chǎn)品的可靠性。據(jù)某組件廠測(cè)試數(shù)據(jù),明冠新材POE膠膜PID 96H減1.74%,192H衰減1.97%; EPE膠膜PID 96H衰減2.31%,192H衰減2.94%。
由于TCO特殊的表面結(jié)構(gòu),早期純EVA膠膜、EPE膠膜等產(chǎn)品,與異質(zhì)結(jié)電池片正面的粘結(jié)力在20N以下,難以實(shí)現(xiàn)膠膜最基本的粘結(jié)性能。雖然近年來各家膠膜企業(yè)針對(duì)異質(zhì)結(jié)TCO層與膠膜的粘結(jié)特性都做了一些調(diào)整方案,但是如何獲得穩(wěn)定粘結(jié)力依然是個(gè)難題。為了解決這一問題,明冠新材加大研發(fā)力度,針對(duì)HJT電池片推出了第二代高粘結(jié)材料,無論是POE膠膜還是EPE膠膜,都可滿足40N+的粘結(jié)力要求。
針對(duì)無主柵電池,明冠推出網(wǎng)柵膜的解決方案,根據(jù)組件工藝不同,分為承載膜和皮膚膜,即機(jī)構(gòu)提到的smart wire和點(diǎn)膠兩種封裝方式,它能大幅降低銀漿用量,改善無主柵HJT電池片不易封裝的現(xiàn)狀,幫助HJT組件封裝降本增效。此外,網(wǎng)柵膜具有極高的阻水性能,無需額外使用丁基膠,進(jìn)一步降低組件成本。
從筆者了解到的情況看,全球各大市場(chǎng)對(duì)高效光伏組件的需求已顯著提升,n型組件供不應(yīng)求,產(chǎn)銷兩旺。相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),2023年n型組件市場(chǎng)占比有望達(dá)到20-25%,其中HJT組件市場(chǎng)份額可能在2022年基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)翻倍。
中電聯(lián)在《2023年度全國(guó)電力供需形勢(shì)分析預(yù)測(cè)報(bào)告》中提到,預(yù)計(jì)2023年底全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量28.1億千瓦左右,其中并網(wǎng)太陽能發(fā)電4.9億千瓦。這意味著,今年全國(guó)太陽能發(fā)電新增裝機(jī)有望達(dá)到100GW(ac)以上。而根據(jù)行業(yè)第三方機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),今年的全國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)最高可達(dá)120GW(ac),直流側(cè)有望實(shí)現(xiàn)150GW。放眼全球,光伏組件企業(yè)總出貨量很可能超過400GW。如果HJT相關(guān)廠商能抓住這一機(jī)遇,選用更可靠輔材來提高產(chǎn)品品質(zhì)和壽命,再加上HJT組件天然存在的種種優(yōu)勢(shì),今年的出貨量可能再攀新高,為高比例可再生能源應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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