光伏电池技术竞赛已到赛点

徐沛宇

2022年11月18日，广西一家新能源科技公司内，技术人员清理光伏电池组件。图/视觉中国

光伏依赖制造业特质降本增效的路径已接近天花板，技术升级将成为光伏企业竞争的主赛场。

过去20多年，光伏制造的成本通过完善生产工艺、扩大生产规模降低了90%以上；同时，占据市场主流的光伏电池转换效率从12%提升到了23%左右——继续提高效率必须倚赖技术革新。

光伏电池技术更迭已进入关键节点，更高效的电池已经量产。所有光伏企业都必须调整产线，选择一条更高效的新技术路线，否则就将被淘汰或被边缘化。

大量涌入的资本是催促光伏技术加速更迭的另一主因。2022年中国光伏企业的融资总额达1362亿元，是2019年的近4倍，推动产业链各环节产能都超过2019年的3倍。这些新投产能都采用新技术路线，新技术产品的产量一到两年内就将超过目前的主流电池产量。届时，新旧产能将开始大规模替换。

目前占光伏市场主流位置的是PERC电池，新一代的量产高效光伏电池主要有两种：TOPCon电池——2022年开始量产；HJT电池——2023年开始量产。

PERC是指钝化发射区背面光伏电池，TOPCon是指技隧穿氧化层钝化接触电池，HJT是指薄膜电池技术和晶硅电池技术结合的一种电池，也称异质结电池。

多位业内人士对《财经》表示，PERC电池的主流位置将在2025年之前被替代。而TOPCon和HJT电池谁会更长久地占据主流电池的地位，现在还有争议。之后再下一代的电池将是在这两者基础上叠加钙钛矿的更高效电池。因此，选择技术路径是光伏企业当前重要且紧迫的事情。

TOPCon电池的成本低于HJT，后者的效率高于前者。从产业链的视角看，TOPCon产线对旧产线有一定的兼容性，工艺更成熟；HJT则是全新的工艺和产线，其工艺流程更短，技术门槛更高。

新技术已孕育出多家高速发展的新公司：一道新能源和华晟新能源分别是TOPCon和HJT路线上资本最青睐的新秀公司，两家公司估值都在100亿元上下；还有多家与新技术相关的光伏公司已经或即将IPO（首次公开募股），例如以生产TOPCon产线起家的拉普拉斯公司。

光伏龙头企业基本都布局了TOPCon和HJT技术，其中，晶科能源（688223.SH）押注TOPCon，东方日升（300118.SZ）则更看好HJT，其他大多数一线企业则是主打其中一种技术，同时建有其他技术的中试产线。

新秀企业能否以新技术跻身龙头，现在的龙头企业能否在这轮技术更迭周期里守住位置？光伏企业的新技术竞赛，已到赛点。

抢位新技术

光伏制造业从上游到下游分为硅料、硅片、电池片和组件四个环节。电池转换效率决定了光伏发电整体的效率，不同的电池技术对上下游产品有不同的要求。根据硅片衬底不同，晶硅光伏电池分为P型和N型。此前，光伏主流电池使用的是P型硅片；如今，从P型向N型的转型已经开始。

P型的BSF（铝背场电池）是上一代主流光伏电池，同为P型的PERC电池是当前的主流产品；N型电池转换效率更高，目前量产的主要有TOPCon和HJT两种N型电池。

BSF电池占据光伏市场主流的位置十多年，PERC电池占据主流位置的时间缩短至六年，预计2024年至2025年，PERC的主流位置将被替代。

目前看，最有希望接棒主流光伏電池位置的是TOPCon电池，其于2022年开始量产。HJT紧随其后，从2023年开始大规模量产。

中国光伏协会发布的《2022-2023年中国光伏产业发展路线图》显示，2022年，量产的PERC电池平均光电转换效率为23.2%。量产的TOPCon电池平均转换效率达到24.5%，量产的异质结电池平均转换效率达到24.6%。电池效率提高1个百分点，意味着每平方米光伏组件一年可多发12.5度电（根据行业平均数估算）。

业内普遍认为，由于资本的巨大推动力，这两款电池将在两三年内快速成为主流。不过，TOPCon和HJT皆为过渡性产品，两者最终皆需要与钙钛矿电池叠加，产生一种更高效的叠层光伏电池，预期光电转化效率可超过30%。

光伏资讯机构智汇光伏创始人王淑娟对《财经》表示，多数厂商投资建设TOPCon产线，是因为现在没有一种技术能超越它的性价比。HJT效率优势更明显，工艺流程更简短，但其成本降低的速度较慢，现在还是非主流的产品。未来，这两种技术会在较长一段时间内共存，但市场份额有所不同，主要看谁的性价比更高。

图1：各电池市场占比预测

资料来源：中国光伏行业协会。制图：颜斌

图2：各电池量产转换率值预测

资料来源：中国光伏行业协会

新旧产能的替换将在未来两年内展开。据中国光伏协会统计，2022年中国光伏电池片总产能为505.5GW，产量为330.6GW。其中，PERC电池片市场占比下降至88%；TOPCon电池片市场占比约8.3%，合27.4GW；异质结电池片市场占比约0.6%，合2GW。

根据招商证券、PV-tech统计，2022年公布的TOPCon电池扩产规模达400GW-500GW。截至2023年5月中旬，投产的TOPCon电池产能大致在100GW，满产运行的容量大致在70GW。预计2023年全年的TOPCon电池出货量在100GW上下，大约是2022年的4倍。

工厂建设和产线达到满产所需的爬坡时间总共约一年，因此，2024年将是TOPCon电池产能规模大幅增长的年份。中信建投证券发布的研报统计，2023年TOPCon产能在372GW左右，到2024年年底，建成产能将达到635GW。这一数字将超过建成的PERC电池产能。

HJT电池的产能建设速度目前相对TOPCon较慢。据国信证券统计，截至2023年7月，国内光伏企业HJT电池现有及规划产能超过214.6GW。

华晟新能源董事长徐晓华对《财经》表示，与TOPCon相比，HJT的设备供应和原物料供应相对有限，对团队掌握的技术水平要求较高，必须要有半导体与薄膜电池的技术与经验积累，这样的团队比较稀缺。因此，HJT比较适合有能力的新公司和有积累的龙头企业做。

中国光伏协会预计，到2025年，TOPCon和HJT两者总共的市场占比将超过50%；到2030年，HJT电池的市场占比将与TOPCon接近，两者一共将占据约七成的市场份额。

协鑫集成（002506.SZ）执行总裁蒋卫朋对《财经》说，现阶段TOPCon技术的性价比更高，未来HJT与钙钛矿叠层理论上更适合，所以，公司先建了TOPCon的量产产线，同时筹建HJT中试产线。协鑫集成的母公司协鑫集团拥有中国最大的钙钛矿电池中试产线。

崛起的新秀和分化的龙头

尽管新一代高效电池尚未占据市场主流，但市场认可度的不断提高已经让一些新秀企业快速崛起。同时，龙头企业的位次也因为技术更迭开始发生变化。

高效N型电池组件得到的订单越来越多。2023年以来，电力央企光伏组件招标中N型电池组件占比大幅提升，2月发布招标公告的国电投、中核招标中N型占比达到30%-40%；随后的4月-5月，华能、大唐、华电招标中N型占比达到50%。

与PERC电池相比，HJT是完全不同的产线和工艺流程。对于没有旧设备包袱的企业来说，选择未来更有潜力的HJT技术更有优势。鉴于技术门槛较高，HJT的新秀企业成长并不快，只有华晟新能源一枝独秀。

华晟新能源成立于2020年7月，專注于HJT电池以及硅片、组件生产。该公司目前已是HJT产能最大的公司。华晟新能源已完成两轮融资，融资数额超过30亿元。目前其估值已经达到100亿元以上。

图3：部分厂商在2023年SNEC上展出的N型组件产品

资料来源：PV-Tech，中航证券研究所

图4：2022年和2023年组件销售排行榜

资料来源：PV-Tech

徐晓华表示，到2023年年底，华晟新能源的HJT电池产能是约19GW，到2024年底会提高至接近30GW，相应的交货量将从2023年约4GW提高到2024年约16GW。

龙头企业里HJT产能最大的是东方日升，预计其2023年HJT电池产能将近3GW。该公司全球市场总监庄英宏向《财经》介绍，HJT组件功率现在超过了700W，TOPCon则几乎做不到。HJT的性价比很快将超过TOPCon。东方日升虽然现在也建设了TOPCon产线，但未来会逐步过渡到以HJT为主。

TOPCon产线相对比较成熟，与PERC电池的工艺流程有兼容性，因此，大多数光伏制造企业都在选择了TOPCon，同时，一些专注TOPCon的新秀公司在近两年里快速崛起。

一道新能是融资最多、产能增长速度最快的TOPCon新秀公司。该公司成立于2018年7月，到2023年底，其产能达到30GW，2022年组件销量跻身中国光伏产业前十位。公开资料显示，一道新能至今已共计完成九轮融资，并且已启动IPO，估值接近100亿元。

在新电池技术的加持下，龙头企业的位次也开始发生变化。晶科股份在2022年率先量产TOPCon电池，且目前产量最高。在组件销量排行榜上，晶科股份从2021年的第四位，上升至2022年的第二位。2023年的上半年，其位次跃升至第一位。到2023年底，晶科股份TOPCon电池产能将达到55GW，全年出货40GW以上。

最大的民营光伏发电公司正泰集团旗下制造企业正泰新能，TOPCon电池产能仅次于晶科股份。至2023年底，正泰新能电池产能将达到45GW，其中，TOPCon产能将达到38GW，占其总产能的84%。正泰新能在组件销量排行榜的位次从2021年的第十位，上升至2022年的第七位。其2023年上半年的销量继续看涨。

正泰新能董事长陆川对《财经》说，两年内，TOPCon的性价比都远高于HJT，HJT目前产量太小，还不能算是商业化产量。未来，光伏技术更迭的方向还没有定论。

以光伏硅料生产为主的协鑫集团开始加码光伏电池和组件，由其子公司协鑫集成负责建设。蒋卫朋介绍说，公司在芜湖基地总产能20GW的TOPCon电池片项目一期10GW已于7月底投产，目前正处于产能爬坡的阶段，预计今年底前能达到满产。

谁能胜出？

光伏产业的第一轮技术竞赛在硅料环节，协鑫集团胜出；第二轮技术竞赛在硅片环节，隆基绿能（601012.SH）胜出；眼下是第三轮技术竞赛，发生在电池环节，谁能胜出？

目前，大多數企业都基本选定了重点发展的电池技术，但产线已建成甚至满产的还是很少一部分。观望的企业未来还有重新选择的机会，而这一轮技术竞赛的胜者必将诞生在先行者中。

如果TOPCon的性价比持续显著高于HJT，那么TOPCon阵营的领先企业都能继续保持领先，行业格局变化不大。如果情况反转，HJT阵营的企业将迅速反超，光伏产业格局将发生较大变化。

图5：TOPCon和HJT目前的性价比

资料来源：CPIA、SolarPowerEurope、SEIA，国信证券经济研究所

看好TOPCon的一方认为，HJT的性价比很难超过。中信建投证券研报称，目前，HJT成本比TOPCon高出0.12元-0.13元/瓦，主要高在银浆、设备成本、靶材等方面。尽管HJT有多种降本的方式，但TOPCon的成本也在降低。到2023年底，TOPCon一体化成本比HJT低4分/瓦左右。到2024年底，TOPCon一体化成本仍然比HJT低2分-3分/瓦。长期来看，双面TOPCon极限效率为28.7%，HJT极限效率为28.5%，因此，HJT难以通过效率优势获得溢价。

看好HJT的一方认为，2023年底HJT的成本就可以降到与TOPCon持平，2024年将进入有竞争力的阶段。

安信证券根据Infolink、TCL中环最新价格数据测算，以量产HJT实现25.7%的效率为基准，如果硅片导入110μm产品、银耗实现10mg/W、铟耗实现12mg/W，设备降至3亿元/GW，那么HJT电池生产成本将降至0.588元/W，与TOPCon电池成本（0.582元/W）仅差距0.006元/W。考虑到HJT电池优异的性能，目前HJT组件较TOPCon溢价达到0.15元/W。

HJT阵营对上述数据的实现十分乐观，TOPCon阵营则认为实现难度还很大。

作为TOPCon阵营的新入局者，蒋卫朋表示，公司量产TOPCon电池的效率要等产线满产之后才能看到，效率提升的速度目前难以预计。成本方面，预计TOPCon全行业的平均成本都会在一年后下降5%，之后还会继续降本。五年内，TOPCon产线的市场竞争力都会更优。

从更长的时间来看，光伏作为一个商业化的行业不过是20多年的光景。与成熟的制造业、传统的能源行业相比，光伏仍处于产业链形成的初期，光伏企业还有机会改写行业格局。

光伏行业市值最高的企业隆基绿能，对标的是有200多年历史的杜邦公司。管理层希望隆基绿能可以基业长青。在这一轮技术更迭周期里，隆基绿能更看好的是另一种新型电池HPBC——复合钝化背接触电池。该司同时投建了TOPCon电池产线，也做了HJT的中试产线，但都不是领先者。HPBC电池的市场潜力还有待时间检验。

杜邦公司是光伏核心辅材的龙头公司，高峰期全球一半的光伏组件都在用杜邦材料。杜邦TEDLAR业务全球光伏市场总监付波对《财经》表示，研发创新本身以及新技术实现大规模制造有巨大不确定性。在光伏产业，无论是现在的龙头企业，还是新秀公司，都需要从以制造和效率为中心的企业，升级为制造和研发双轮驱动的企业。以持续不断的新技术超越竞争者，才能赢得发展的空间。