N型电池在G12方向迎来商业化成果。近日,TCL中环(002129.SZ)在官微首次公示N型单晶硅片价格,这在行业内同样是首次。150μm厚度的210N型硅片价格为9.49元/片,130μm厚度的210N型硅片价格为9.06元/片。
N型方向是光伏电池未来发展方向,N型电池未来逐步取代P型电池已逐渐成为行业共识。在硅片环节,相比P型硅片,N型硅片更具减薄潜力,且光电转换效率提升空间大,N型硅片需求有望加速提升。
N型硅片更具减薄潜力
过去十年,光伏是度电成本(LCOE)下降最快的能源品种。在度电成本驱动下,终端需求向大尺寸、高功率、高密度方向发展,硅片环节整体向大尺寸、薄片化迈进。
目前,主流硅片是单晶硅。中国光伏行业协会数据显示,国内太阳能级硅片市场的单晶硅片(P型+N型)渗透率由2016年的19.5%提升至2019年的65%,成为了市场主流,预计到2022年单晶硅片(P型+N型)市场占比将进一步提升至80%。结合中国光伏行业协会预测结构,预计2026年单晶硅(P型和N型)市场份额有望达98%。
薄片化进程有助于电池和组件厂商的降本增效,随着薄片化进程的推进,光伏硅片厚度从300μm一路减薄,期间停留在175μm数年,随着电池加工的过程碎片率改善后,继续减薄至165μm、160μm,而次TCL中环的价格公示意味着行业N型硅片厚度已实现减薄至130μm。
中信期货研报指出,2021年,多晶硅片平均厚度178μm,P型单晶硅片平均厚度170μm,N型单晶硅片平均厚度160μm,相比2020年,多晶硅片平均厚度降低2μm,P型单晶硅片平均厚度降低5μm,N型硅片平均厚度降低8μm。在理论的可减薄厚度层面,由于N型电池技术对硅片薄片化的接受度较高,因此N型单晶硅片比P型单晶硅片更具减薄潜力。
单晶硅密度约为2.33克/立方厘米,每片厚度160μm、150μm、140μm、130μm的210N型单晶硅片重量分别约为16.2克、15.2克、14.2克、13.2克。对比厚度160μm的210N型单晶硅片,150μm、140μm、130μm可节约单晶硅分别为6.25%、12.50%、18.75%。
在硅片成本构成中,原材料硅料占比约55%-65%,价格波动会导致占比波动,为第一大成本支出。以硅料占比硅片成本60%来计算,210N型硅片每减薄10μm可节约成本约3.75%。
N型电池光电转换效率提升潜力大
N型硅片除了减薄潜力巨大,光电转换效率提升潜力同样巨大。晶硅电池的理论极限光电转换效率为29.4%,P型电池光电转换效率理论极限为24.5%,而N型电池光电转换效率理论极限28.7%,是最接近晶硅电池理论极限光电转换效率的技术。
目前,P型电池处在产业化成熟期,光电转换效率提升幅度有限,提升速度趋缓。而N型电池研发起步晚,仍处在产业化初期,光电转换效率提升幅度更大,提升速度更快。据中国光伏行业协会数据,2021年,我国企业/研究机构晶硅电池实验室效率已打破纪录11次,其中9次为N型电池技术,2次为P型电池技术。
随着N型高效电池的技术发展逐渐成熟,生产成本和工艺难度将会逐步下降,其在转换效率方面的优势将会逐步凸显。据中国光伏行业协会统计,光伏电池的光电转换效率每提升1%,度电成本可下降5%-7%。
目前N型电池成本相对较高,量产规模较少,市场占比约为3%。但是随着N型单晶硅片薄片化,以及光电转换效率提升,生产成本降低,P转N型节点或将来临,N型电池或将成为电池技术的主要发展方向之一。根据中国光伏行业协会预测,2025年,N型单晶硅片市场占比将超过20%,2030年市场占比上升至约50%。
TCL中环作为全球最大的N型硅片制造商和出货商,其N型硅片产品在各电池路线中广泛应用,2020年TCL中环N型产品全市场占有率60%。本次硅片报价公示中TCL中环G12 N型电池硅片已减薄至130μm,进一步巩固行业领先地位。2021年以来,公司持续投放优势产能,不断升级产品结构,提升核心竞争力,N型硅片出货环比提升。当前上游硅料价格居高不下,TCL中环通过减薄硅片厚度可有效缓解下游电池、组件客户的成本压力。
薄片化进程也对硅片厂商的技术、工艺流程提出了更高的挑战。得益于长期技术积累和工业4.0的推广应用,TCL中环具备超薄硅片生产工艺,可以实现全规格单晶硅片的薄片化生产能力。
为推动行业度电成本下降,TCL中环还瞄准硅片大尺寸化,公司率先开发的210大尺寸硅片技术优势凸显,得到行业客户高度认可,600W+光伏开放创新生态联盟成员已接近100家,打通研发、制造及应用环节,产业生态进一步完善成熟。大尺寸组件竞争力得到下游的充分认可,市场需求旺盛。从2022年1-4月大型地面电站招标情况统计,540W以上组件(210&182)需求占比约超93%。
(来源：新视线)
