国内首家IBC电池百兆瓦级别量产来了!平均效率达22.8%
光伏核心技术N型电池的发展迎来了新的里程碑。
5月25日,中来股份公开宣布,通过对N-PERT电池线的升级改造,旗下中来光电已经可以实现IBC电池的批量生产,年产能约150MW,量产效率22.8%。
按照公布的数据指标,中来光电此条生产线是国内最早实现百兆瓦级别量产且效率最高的IBC电池项目。
中来光电IBC电池量产效率分布图
2016年开始研究、2018年新品上市、2019年实现量产,在日新月异、你追我赶的光伏电池技术发展中,中来光电率先将实验室产品产业化,迈出了先行一步。重要的是,这对光伏市场格局和技术路线将起到绝对的推动作用。
此前,由于IBC电池制造工艺复杂、使用的材料成本较高,使得其在国内没有大规模生产。但IBC电池转换效率高、发电能力出众,具备很好的发展空间,业界普遍认为:
IBC未来将有可能成为引领行业发展的新技术。
由此,中来光电研发了IBC核心技术,按照电极设计的不同,中来光电开发了三种主要类型的产品,包括无主栅IBC电池、四主栅IBC电池、点接式IBC电池,同时在实现IBC产业化方面做了大量的工作。
新技术势力IBC电池量产首秀
早在之前的探索中,业内便得出了明确结论:N型电池是未来产业化高效电池的发展方向。与传统的P型太阳能电池相比,N型电池具有更高的寿命和光电转换效率,而且没有P型电池光至衰减的缺点,能够保证光伏组件更可靠和更长的使用寿命。此前更有业内人士预计,单晶N型电池的市场份额到2028年会占到整个光伏市场约30%,故N型电池的效率与发展一直备受期待。
而N型晶硅电池主要包括N-PERT电池、IBC电池、异质结电池。其中IBC电池的概念最早由Lammert和Schwartz在1975年提出。经过几十年的发展,IBC电池在一个太阳标准测试条件下的转换效率已达到25%,远超晶硅太阳电池。
日本Panasonic公司在2014年曾将IBC技术与HIT技术结合,研发出的HIT-IBC太阳能电池最高效率达25.6%,打破了晶体硅电池转换效率的世界纪录。
正因如此,我国先进光伏企业对于IBC电池一直在进行持续的深入研究。国内天合、晶澳等企业对IBC电池的技术研发进行了大量投入,但大多停留在实验室阶段。其中天合光能连续打破世界纪录,将大面积IBC电池最高转换效率刷新为25.04%。但目前仍属于实验室产品,现今未能达到量产。
更有领先者,已经抢先将一只脚迈入了产业化门槛。2018年8月23号,国家电投黄河上游水电开发有限公司(以下简称“黄河水电”)200兆瓦N型IBC电池及组件项目曾宣布正式开工,在当时属于国内首家,但能见梳理材料时发现,该项目在今年4月份还在进行设备招标,离正式投产还有一段距离。
然而,在竞争无比激烈的N型电池领域,中来光电做了第一个“吃到螃蟹的人”。此前在关于IBC电池项目的公开介绍中,中来曾简单指出,国内IBC电池量产的难点一在于设备,二在于工艺。通俗的理解,“不是有钱就可以上马的”。在复杂技术的前提下,工艺上也要降低成本,才能保持住竞争力。
欧美国家有一个典型的例子,美国SUNPOWER是最早实现IBC电池量产的公司,其实验室最高转换效率达25.2%,量产平均效率达23%,产能达到了GW级规模。但由于工艺路径长,使用贵的设备来实现,未能达到有效盈利。所以在面对产能过剩和光伏电站购电协议中的价格压力下,不得不降低IBC电池的产能来作为对抗市场变化的策略。
所以,打好基础,做对过程达到目的才是企业推陈出新的根本原因。在工业界,企业通常会以市场需求为导向,进行小试、中试、大试,最终大生产。光伏行业的研究中,前面会加上实验室这个步骤,之前提到的IBC电池效率突破,国内企业公布的也大多是实验室数据。
一般来讲,150MW的级别在光伏行业可以称之为大试,量产没有问题,后面一年内可以上马GW级别的规模。此前中来已经量产的效率21.6%的TOPCon电池就是在2018年一季度完成了150MW大试,之后一年左右具备了2GW产能。
照此逻辑,此次IBC的电池量产不出意外,未来一到两年内将具备GW级别的量产能力。
高效低成本IBC成大势所趋
通过此前的分析可知,IBC电池具有颠覆性技术的潜力,目前虽然在市场中渗透较慢,可一旦普及,将大面积应用于组件端,是光伏行业经济变革的重大力量之一。
IBC电池未来的发展趋势在业内也受到广泛的关注和讨论。对比同样正在实施的黄河水电200兆瓦N型IBC电池及组件项目,能见发现二者在布局中有异曲同工之处。
据了解,中来股份和黄河水电在N型电池产业化路线中有共同的准备及合作。在2018年6月27日,中来股份与黄河水电便合作创办了黄河水电-中来联合创新工作室,旨在借此共同推进N型双面电池组件和其它光伏前沿技术的规模化应用,以期早日实现平价上网。
在黄河水电的项目环境影响报告书中,能见查阅到,该产线生产的产品为N型单晶IBC太阳能电池,平均转化效率为22.5%。值得注意的是,报告书中显示,项目建成后,IBC电池产能将达到216MW,这意味着黄河水电的项目一旦落成,IBC产业化进程将再次提速。
关于中来此次IBC量产项目,能见咨询了中来光电相关工作人员,对方表示,本次量产的产品虽然是去年SNEC的产品,但是效率比去年高出了很多,产能方面,会根据市场需求来做调节。“目前的话是150MW,未来可能会更大。”
按照黄河水电项目落成的时间推测,接下来1-2年,国内IBC高效电池将进入大面积量产阶段。
对于光伏行业的领先者来说,N型电池的产业化已经逐步实现,但余下的产品应用和项目落实却才刚刚开始。每一款产品都将应用在各种环境下的项目中,身经百战,最终才会登上舞台。产业化之后的商业化销售,则需要在市场中进行下一步检验。