中國光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了二十多年風(fēng)雨歷程,通過不斷地在競爭中保持高速的發(fā)展態(tài)勢,依然保持領(lǐng)先。
經(jīng)過一次次技術(shù)的升級換代,始終圍繞增效與降本這兩大主題,帶動(dòng)了中國乃至全球千億級細(xì)分設(shè)備市場的巨大增長。
背景與趨勢
非可再生能源逐漸枯竭,全球變暖問題日益嚴(yán)重,建立以可再生能源為主的能源系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展已成為全球共識?!丁笆奈濉笨稍偕茉窗l(fā)展規(guī)劃》錨定碳達(dá)峰碳中和目標(biāo):大力推動(dòng)可再生能源發(fā)電開發(fā)利用,積極擴(kuò)大可再生能源非電利用規(guī)模。
目前,全球已有130多個(gè)國家和地區(qū)相繼宣布“碳中和”目標(biāo),部分國家更是采取立法形式明確“碳中和”責(zé)任,以有效應(yīng)對溫室效應(yīng)危機(jī)。
如今,全球可再生能源滲透率仍處于低位,光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯,1度電成本已低于煤電,未來還將不斷下降,發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∮U。
截至2023年12月底,中國可再生能源發(fā)電總裝機(jī)達(dá)15.16億千瓦,在全球可再生能源發(fā)電總裝機(jī)中的比重接近40%。
國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)關(guān)于2023年全球可再生能源裝機(jī)容量的最新報(bào)告顯示2023年全球新增光伏裝機(jī)345.5GW,中國新增光伏裝機(jī)216.88GW,中國占比高達(dá)62.8%,同比增長近148%左右。
同時(shí),受俄烏沖突、能源危機(jī)、通貨膨脹加劇等因素影響,歐洲國家可再生能源發(fā)展進(jìn)程加速,海外光伏出口需求超預(yù)期增長,預(yù)估2025年全球光伏新增裝機(jī)達(dá)300GW以上。
資料來源:iFinD
光伏產(chǎn)業(yè)電池技術(shù)發(fā)展階段
Knowledge
電池類別科普
AI-BSF電池:鋁背場電池。為改善太陽能電池的效率,在 p-n 結(jié)制備完成后,在硅片的背光面沉積一層鋁膜,制備 P+層。
PERC電池:發(fā)射極背面鈍化電池。利用特殊材料在電池片背面形成鈍化層作為背反射器,增加長波光的吸收,同時(shí)增大 p-n 極間的電勢差,降低電子復(fù)合,提高效率。
TOPCon電池:隧穿氧化層鈍化接觸電池。在電池背面制備一層超薄氧化硅,然后再沉積一層摻雜硅薄層,二者共同形成了鈍化接觸結(jié)構(gòu)。
HJT電池:異質(zhì)結(jié)技術(shù)。在電池片里同時(shí)存在晶體和非晶體級別的硅,非晶硅的出現(xiàn)能更好地實(shí)現(xiàn)鈍化效果。
IBC電池:交指式背接觸。把正負(fù)電極都置于電池背面,減少置于正面的電極反射一部分入射光帶來的陰影損失。
2005年開始
AI-BSF電池,是較為主流的第一代光伏電池技術(shù),但是由于其光電轉(zhuǎn)換效率方面具有先天的局限性,現(xiàn)階段已經(jīng)面臨淘汰。
2016年開始
第二代的單晶PERC市占率逐步走高,成為市場具備經(jīng)濟(jì)性的主流產(chǎn)品,但是也逐步逼近理論轉(zhuǎn)換效率24.5%極限。
未來
以TOPCon、HJT、IBC為代表的N型電池技術(shù),和以鈣鈦礦為主流的新型電池,兼具有轉(zhuǎn)換效率高、雙面率高、溫度系數(shù)低、無光衰、弱光效應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn),是未來的主流電池技術(shù)路線之一。
HJT、PERC 和TOPCon技術(shù)路線
HJT電池結(jié)構(gòu)獨(dú)特,量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率優(yōu)于PERC與TOPCon,尤其在雙面率、溫度系數(shù)、衰減率低等方面表現(xiàn)更優(yōu)。
未來隨著鈣鈦礦的發(fā)展,其理論效率、成本和發(fā)電量等會有更廣闊的發(fā)展空間。2024年N型新技術(shù)的降本增效、產(chǎn)業(yè)鏈配套協(xié)同發(fā)展仍然是發(fā)展主旋律,性價(jià)比是關(guān)注的核心。
據(jù)CIPA 發(fā)布的2022-2030年不同電池技術(shù)路線市場占比變化趨勢的數(shù)據(jù)顯示,2023年HJT和TOPCon電池市場占比情況:
·2023年達(dá)21.1%;
·2025年達(dá)50%以上;
·截至2030年將接近70%以上。
可見,新一輪的電池變革即將全面展開,這也勢必將引發(fā)光伏設(shè)備的升級換代,相應(yīng)地對自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案的性能指標(biāo)提出了更高的挑戰(zhàn),對供應(yīng)商定制開發(fā)能力、供貨周期、全球化服務(wù)等提出了更高的要求。
光伏產(chǎn)業(yè)設(shè)備升級勢在必行
光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)變革帶動(dòng)了與之相關(guān)的如硅料、晶體、晶片、電池和組件等加工設(shè)備的升級。
硅片環(huán)節(jié)
需求:下游電池片效率、切割質(zhì)量、檢測精度、高精度拉晶控制和優(yōu)化算法等。
設(shè)備升級:清洗設(shè)備、單晶爐、金剛線切割機(jī)、分選機(jī)等設(shè)備的精度要求提高。
電池環(huán)節(jié)
需求:光電轉(zhuǎn)換效率提高、銀漿損耗降低和產(chǎn)能提高,采用更智能化系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤印刷工段參數(shù)等。
設(shè)備升級:拋光設(shè)備、PECVD、激光開槽、退火爐和絲網(wǎng)印刷等設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)性能提出了更高的要求。
組件環(huán)節(jié)
需求:大尺寸硅片增加、光電轉(zhuǎn)換效率提升等。
設(shè)備升級:串焊機(jī)的兼容尺寸和運(yùn)行速度以及激光劃片機(jī)等也提出了更高要求。
據(jù)CIPA 統(tǒng)計(jì)2022-2030年不同尺寸硅片占比變化趨勢:182mm和210mm尺寸在2021年占比45%,截止至2023年底已占比98%。
我們可以看到,無論是硅片或者電池,還是組件等環(huán)節(jié)都對設(shè)備的高精、高速提出了很高的要求,越來越多的傳統(tǒng)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)解決方案如:伺服電機(jī)配滾珠絲桿或者伺服電機(jī)配減速箱等正在逐漸被直驅(qū)自動(dòng)化產(chǎn)品解決方案所替代。
與“光”同行
Akribis
光伏電池技術(shù)變革帶動(dòng)越來越多的光伏行業(yè)設(shè)備如:硅料、硅片、電池、組件等各個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)設(shè)備升級。
Akribis憑借在光伏行業(yè)多年的技術(shù)沉淀、研發(fā)定制等優(yōu)勢,提供完整的光伏行業(yè)直驅(qū)自動(dòng)化產(chǎn)品解決方案,包含自動(dòng)化控制系統(tǒng)、直線電機(jī)、DD馬達(dá)以及各種精密運(yùn)動(dòng)平臺等。產(chǎn)品線覆蓋范圍廣,產(chǎn)品兼具高速、高加速度、高推力、運(yùn)行時(shí)低噪音、免維護(hù)等特點(diǎn),并且擁有多種冷卻方式,可以顯著提升機(jī)械的性能指標(biāo)。
同時(shí),Akribis還能根據(jù)客戶需求一起聯(lián)合開發(fā),提供定制化產(chǎn)品方案。
此外,Akribis還有專業(yè)的應(yīng)用工程師團(tuán)隊(duì),能隨時(shí)隨地、快速響應(yīng)客戶的調(diào)試需求,有效縮減設(shè)備升級周期和成本,成功助力客戶實(shí)現(xiàn)設(shè)備的降本增效,提升客戶企業(yè)市場的競爭優(yōu)勢,賦能光伏行業(yè)雙碳節(jié)能。
|共創(chuàng)低碳美好生活
向光而行
通過采用Akribis光伏行業(yè)的直驅(qū)自動(dòng)化產(chǎn)品解決方案,與客戶一起共同推動(dòng)光伏行業(yè)工藝技術(shù)和制造業(yè)的雙重變革,助力光伏行業(yè)設(shè)備的升級換代,成就光伏產(chǎn)業(yè)品牌的競爭優(yōu)勢,讓我們向“光”而行,共創(chuàng)清潔低碳的美好生活。