2024年中国TOPCon电池行业发展现状分析

-1-2024年中国TOPCon电池行业发展现状分析内容概要：TOPCon电池是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触的太阳能电池。据统计，2022年中国TOPCon电池产能超过100GW，主要包括晶科能源的35GW产能、钧达股份8GW的N型TOPCon产能、天合光能的8GW产能、一道能源的20GW产能、正泰新能的4GW产能、英发德耀的10GW产能等。2023年以来，TOPCon产业化进程持续加速，2023年我国TOPCon电池产能增长至400GW以上。关键词：TOPCon电池、N型电池、产业化进程一、TOPCon电池行业概述TOPCon电池是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触的太阳能电池。其电池结构为N型硅衬底电池，在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合和金属接触复合，为N-PERT电池转换效率进一步提升提供了更大的空间。TOPCon电池最大程度保留和利用现有传统P型电池设备制程，只需增加硼扩和薄膜沉积设备，无须背面开孔和对准，极大地简化了电池生产工艺，量产化难度较低。工艺设备产线兼容性高，可与PERC、N-PERT双面电池的高温制备工艺产线相兼容。成本较高，相比较于标准PERC工艺，TOPCon技术资本支出（CAPEX）偏高约10%，运营成本（OPEX）偏高约25%。通过比较TOPCon、BC、HJT电池优缺点可以看出，TOPCon电池与P型电池产线兼容性较好；电池转化效率高，主流TOPCon电池厂商宣称量产转换效率约为25.0%。但行业技术方面高度同质化。BC、TOPCon、HJT电池优缺点对比从中国TOPCon电池行业发展历程来看，2019年5月，天合光能宣布其光伏科学与技术国家重点实验室所研发的高效N型单晶i-TOPCon太阳电池光电转换效率高达24.58%。2021年6月，隆基绿能在单晶硅片商业化尺寸TOPCon电池效率上首次突破25%，N型TOPCon转换效率达到了25.21%。2022年4月，晶科能源自主研发的182N型高效单晶硅电池最高效率达到了25.7%，TOPCon电池或将开始启动规模化应用。2022年12月，晶科能源在182及以上尺寸大面积N型TOPCon电池实现26.4%的转换效率，再次突破其在10月创造的26.1%的转换效率。公司182N型TOPCon电池组件最高转换效率达到23.86%，创世界纪录。2023年4月，据中国计量科学研究院的最新认证报告，中来股份在自主研发的J-TOPCon3.0POPAID技术和M10尺寸n型电池片的基础上，实现了高达26.7%的电池片实验室转换效率，创造了目前n型TOPCon电池的新世界纪录。2023年6月，英发德耀重磅发布了新品电池——TOPCon电池产品系列之DeCon，新品电池量产效率达到25.5%+，突破了英发此前中试线的TOPCon转换效率25.2%。2023年6月，TOPCon电池技术不断突破，经权威第三方验证，正泰新能中试线量产平均效率达到25.81%，批次最高平均效率25.85%，182/72版型组件最高功率达591W以上，达到行业领先水平。2023年11月，晶科能源宣布，经TUV南德认证，晶科能源N型TOPCon大面积光伏组件最高转换效率达到24.76%。2024年2月，国家光伏产业计量测试中心认证，由中环低碳（安徽）新能源科技有限公司研发生产的N型TOPCon电池量产转换效率达26.31%，开路电压为739.6mV，一举刷新在2023年10月创下的26.06%，开路电压733.3mV的纪录。二、TOPCon电池产业链TOPCon电池产业链上游主要包括硅片、银浆等原材料，以及清洗制绒设备、硼扩散设备、镀膜设备、刻蚀设备、丝网印刷机等核心制备设备；产业链中游主要为TOPCon电池的生产制造；产业链下游主要为TOPCon电池应用领域，包括集中式光伏电站、分布式光伏电站、光热电站等。三、TOPCon电池行业发展政策近年来，随着全球清洁能源需求的日益增长，TOPCon电池行业得到了国家层面的大力推动。各级政府纷纷出台政策，为TOPCon电池行业的发展提供了有力支持。2022年10月，西安市人民政府《关于印发“十四五”工业和信息化发展规划的通知》，提出在太阳能光伏：重点发展单晶硅片、电池组件、光伏逆变器等优势产品，加快PERC+、TOPCON、HJT等新兴技术研发，加快光伏建筑一体化应用。2023年3月，江苏省发展改革委印发《关于推动战略性新兴产业融合集群发展实施方案的通知》，提出要加快N型隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）、异质结（HJT）、钙钛矿电池及高效薄膜电池的研发和产业化。2024年1月，工信部等七部门印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，提出要研发新型晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等高效太阳能电池及相关电子专用设备，加快发展新型储能，推动能源电子产业融合升级。未来，随着清洁能源需求的持续增长，TOPCon电池行业将迎来更加广阔的发展前景。同时，政府政策的持续支持和市场需求的不断扩大，将为TOPCon电池行业的发展提供有力保障。三、中国TOPCon电池行业发展现状据统计，2022年中国TOPCon电池产能超过100GW，主要包括晶科能源的35GW产能、钧达股份8GW的N型TOPCon产能、天合光能的8GW产能、一道能源的20GW产能、正泰新能的4GW产能、英发德耀的10GW产能等。2023年以来，TOPCon产业化进程持续加速，2023年我国TOPCon电池产能增长至400GW以上。分企业来看，晶科能源、天合光能和钧达股份、阿特斯在TOPCon领域布局最为积极，其中晶科能源2022年底TOPCon产能就达到35GW，2023年底产能规划48GW；钧达股份、天合光能、阿特斯、正泰新能计划在2023年大举扩产，到年底规划产能均在40GW以上；而一道新能、英发德耀、隆基绿能等企业2023年规划产能也在30GW以上。数据统计，2023年我国光伏产业制造端和应用端规模不断扩大，2023年我国光伏组件产量同比增长69.3%至499GW。2022年，我国TOPCon电池产量为17GW，渗透率为5%。2023年，我国TOPCon电池产量约为143GW，市场渗透率也显著提升，达到29%。随着TOPCon电池产业化的不断推进和产能的持续扩张，我国TOPCon电池产量有望持续增长。2024年我国TOPCon电池产量有望达到482GW，渗透率有望增长至66%。2022-2024年中国TOPCon电池产量及渗透率预测（单位：GW、%）从市场占比角度来看，尽管2022年PERC电池（P型电池）依然占据市场的主导地位，占各类电池技术市场比重为88.0%，但与2021年的91%市场占有率相比，P型电池的市场比重有所减少。随着PERC电池技术效率已经接近极限，目前头部企业均开始向N型技术发力。截至2022年底，国内TOPCon领域中拥有产能的光伏企业超过15家，异质结相关企业超过12家，由于TOPCon具有更低的投资成本优势，其现有产能和规划产能都远高于异质结电池。尽管当前我国的电池技术路线仍然以P型电池为主，且TOPCon电池技术路线的市场占有率尚处于较低水平。但随着N型技术的不断迭代和成本的持续降低，未来N型TOPCon电池在光伏市场中的前景将愈发光明。四、TOPCon电池竞争格局当前，全球TOPCon电池领先企业主要为美国的SEGSolar、MaxeonSolar；德国的Axitec以及日本的夏普。此外，还有中国的晶科能源、天合能源、中来股份、晶澳科技、通威股份、钧达股份、一道新能、正泰新能等企业。从国外市场来看，2023年6月，SEGSolar（SEG）与印尼政府正式签订土地购买协议，双方就未来在印尼建设5GW电池片工厂及3GW组件工厂的投资规划达成一致。此次印尼土地的购买，标志着SEG成功实现美国垂直一体化光伏制造商的战略定位。此次土地购买为双方合作的良好开端，也是SEG在印尼投资战略规划的第一步。SEG一期将建设2GWTOPCon电池片生产线，垂直供应SEG美国休斯顿德克萨斯州的2GW组件工厂，确保组件供应链的可溯源性；基于第一步合作基础，二期计划将在印尼扩大建设3GW的电池片产线及3GW的组件工厂，届时，SEG有望与包括接线盒、边框、EVA胶膜等在内的其他光伏组件部件供应商一同在印尼合作建厂，全面开拓光伏全产业链业务领域。从国内市场来看，TOPCon电池效率与成本优势凸显，国内龙头布局明显加速。自晶科能源发布N型量产TOPCon组件产品，拉开龙头厂商推动TOPCon电池产业化的序幕。晶科能源在合肥建设的16GW电池工厂将以生产TOPCon电池为主，预计这批电池转换效率将达到25%，良率与量产PERC持平，且成本逼近PERC。由于经济性与性价比优势显著，天合光能、晶澳科技、通威股份、隆基绿能、一道新能、钧达股份、中来股份、协鑫集成、东方日升、正泰新能、上机数控、润阳股份等光伏新老玩家均已实现TOPCon布局。未来，随着全球光伏市场的不断扩大，全球TOPCon电池领先企业需要密切关注市场动态和技术趋势，加强合作与创新，以应对未来的挑战和机遇。在电池片效率方面，现阶段TOPCon量产平均转换效率超过25%，组件功率向高功率方向演进，头部企业在技术上存在动态领先优势。中国TOPCon电池企业转换效率、最大组件瓦数和一体化情况五、中国TOPCon电池行业发展趋势在TOPCon电池产能方面，2022年底，中国TOPCon电池产能约为100GW。到2023年底，中国12家TOPCon电池片落地产能达到382.6GW。随着国内光伏市场的迅猛发展和全球对清洁能源需求的不断提升，TOPCon电池以其高效、高性能的特点继续受到市场的青睐。未来，中国TOPCon电池产能有望持续增长。预计至2024年底，中国TOPCon电池产能将达到514.6GW，2025年中国TOPCon电池产能达592.6GW。与此同