隨著P型電池提效降本進(jìn)入尾聲，2022年N型電池將實(shí)現(xiàn)較P型的初步平價(jià)，進(jìn)入實(shí)質(zhì)量產(chǎn)年，對(duì)于電池的封裝保護(hù)將日益增加，POE類膠膜市場(chǎng)份額將繼續(xù)攀升。
N型電池接棒PERC，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展
根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)的數(shù)據(jù)，2020年P(guān)型PERC單晶電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率行業(yè)均值為22.8%，2021年有望超越23%，基本已經(jīng)達(dá)到了量產(chǎn)性能極限，N型電池接棒P型漸行漸近。
與P型電池相比，N型電池?fù)碛修D(zhuǎn)換效率高、溫度系數(shù)低、光衰減系數(shù)低、弱光響應(yīng)等綜合優(yōu)勢(shì)，不僅BOS成本更低，N型電池在全生命周期內(nèi)的發(fā)電量也高于P型。根據(jù)各主流廠商擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，2022年N型電池?cái)U(kuò)產(chǎn)規(guī)劃或達(dá)到40-50GW，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。
來源：PV Infolink
目前N型電池主流的是TOPCON和異質(zhì)結(jié)兩種方向，其中TOPCON現(xiàn)階段成本相對(duì)較低，未來效率具備潛力，且可基于現(xiàn)有龐大產(chǎn)能改造，頭部企業(yè)將會(huì)持續(xù)探索。異質(zhì)結(jié)電池參數(shù)性能最優(yōu)、降本增效路徑最為清晰，但考慮到異質(zhì)結(jié)電池降本仍需上下游、供應(yīng)商等全產(chǎn)業(yè)鏈的配套，滲透率提升將會(huì)循序漸進(jìn)。
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N型電池接棒P型，不僅是光伏產(chǎn)品物理參數(shù)的變化，更為終端客戶帶來經(jīng)濟(jì)上的巨大收益。據(jù)測(cè)算，N型組件在銷售端可較P型組件實(shí)現(xiàn)接近0.1元/瓦(地面電站)-接近0.15元/瓦(分布式電站)的銷售溢價(jià)，而成本端預(yù)計(jì)N型組件較P型組件的額外成本在量產(chǎn)條件下約為0.05元/瓦(TOPCON預(yù)計(jì))-0.2元/瓦(HJT預(yù)計(jì))。
電池環(huán)節(jié)技術(shù)改變，封裝要求對(duì)應(yīng)加強(qiáng)
N型需求起量將對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)競(jìng)爭(zhēng)格局帶來影響，其中對(duì)電池封裝保護(hù)要求的提高，直接影響組件膠膜市場(chǎng)份額的變化，POE膠膜產(chǎn)品滲透率將進(jìn)一步提升。
光伏膠膜主要用于光伏組件的封裝環(huán)節(jié)，是光伏組件的關(guān)鍵材料，主要是對(duì)脆弱的太陽能電池片起到保護(hù)作用，可提高組件的光電轉(zhuǎn)換效率，約占光伏電池組件成本5%。雖然占比不高，卻是決定光伏組件產(chǎn)品質(zhì)量、壽命的關(guān)鍵因素之一。
當(dāng)前光伏膠膜市場(chǎng)主流產(chǎn)品為EVA膠膜和POE膠膜兩種，其中EVA膠膜又分成透明EVA膠膜和白色EVA膠膜，POE膠膜則包含純POE膠膜和共擠POE膠膜(即EPE膠膜)。
EVA由于樹脂價(jià)格便宜，是當(dāng)下最主流的膠膜原材料。但無論是EVA膠膜或者EPE(EVA/POE/EVA)膠膜，原料中都含有醋酸乙烯酯(VA)，區(qū)別僅僅在于VA含量的不同，其不可避免的在光熱、熱氧、濕熱環(huán)境下，分解產(chǎn)生乙酸，會(huì)對(duì)電池片表面、焊帶等腐蝕，造成功率衰減;并且EVA材質(zhì)容易在光熱環(huán)境下分解出發(fā)色團(tuán)成分(即黃變)，造成組件整體的功率損失。
此外，使用EVA膠膜不能完全滿足N型電池封裝的抗PID要求。隨著光伏組件技術(shù)路線向雙面組件轉(zhuǎn)移，更需要在電池兩面都具備抗PID性能。雖然IEC61215新標(biāo)對(duì)PID的衰減有光照恢復(fù)的指標(biāo)，但通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，N型電池的PID效應(yīng)在受光面更為敏感。對(duì)PID衰減大的N型組件，在光照恢復(fù)后，也無法滿足低衰減率的指標(biāo)。而純POE膠膜由于具有優(yōu)異的絕緣性能，契合N型電池對(duì)PID的技術(shù)要求，增加組件正面發(fā)電量的保護(hù)是N型電池在封裝方面的首選。
由于組件長(zhǎng)期暴露在室外，即便是雙玻結(jié)構(gòu)，邊緣部分也很容易有水汽進(jìn)入，腐蝕電池柵線，降低組件性能。純POE膠膜相較于EVA膠膜或EPE膠膜來說，擁有更低的水汽透過率，能夠滿足N型電池的長(zhǎng)期耐候性要求。而且，若N型電池使用單玻封裝，因背板相較于玻璃的水透會(huì)更高，因此選擇POE膠膜進(jìn)行封裝，能降低組件的整體水汽透過率，從而延長(zhǎng)組件的使用時(shí)間。
市面上也有一些廠家提供EVA/POE/EVA(EPE)結(jié)構(gòu)的膠膜，通過共擠工藝將POE樹脂與EVA樹脂擠出制造，初衷是希望保留POE膠膜的抗PID性和阻水性優(yōu)勢(shì)，還希望擁有EVA膠膜的良好工藝匹配特性。但EVA和POE的材料性能差異巨大，簡(jiǎn)單的共擠出工藝不能有效的控制品質(zhì)，目前也缺乏大規(guī)模的實(shí)證驗(yàn)證，且目前成本并不具備優(yōu)勢(shì)，一線組件企業(yè)在選擇的時(shí)候一般都異常謹(jǐn)慎。
在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下，通過對(duì)不同克重的EPE膠膜及不同層間厚度的EPE膠膜進(jìn)行平行測(cè)試，在低克重(400g以下)或P層厚度薄方面，均出現(xiàn)不同程度的可靠性失效，尤其表現(xiàn)在組件邊緣。這些都對(duì)EPE結(jié)構(gòu)的封裝膠膜提出了挑戰(zhàn)。很多組件廠也在反思，是否工藝上的便利一定要通過EPE結(jié)構(gòu)來改善?
隨著電池逐步由P型向N型替代，加之雙面雙玻組件的占比逐漸增大，純POE膠膜滲透率將得到進(jìn)一步提升。
評(píng)論