多家资本押注中能创，光伏异质结变革何时到来？甲子光年

　　市场呼唤光伏新技术。
　　作者 | 涂明
　　编辑 | 九月
　　「甲子光年」获悉，近日，光伏企业中能创光电科技 （常州） 有限公司 （以下简称＂中能创＂） 已完成近亿元Pre-A轮融资，本轮融资由耀途资本领投，正轩投资、同创伟业、拓邦投资、分享投资跟投。
　　中能创成立于2021年9月7日，由原光伏国家重点实验室主任黄强博士创办，总部坐落于常州，是一家光伏异质结电池制造与技术服务企业。成立仅2个月后，中能创获得软银中国的数百万元投资。
　　中能创团队在光伏领域深耕多年。据黄强介绍，其科研团队脱胎于中国光伏科学与技术国家重点实验室，该实验室系黄强在2010年时，依托天合光能，以创始主任身份创办。现中能创联合创始人崔艳峰博士，彼时便是该实验室的核心成员。2011年，中能创团队开始承担国家863计划中的异质结项目研究，在光伏电池的去金属化和硅片超薄化领域积累了诸多专利。
　　最近，随着光伏电池技术的革新，光伏产业似乎来到了新的拐点。当下，光伏电池的主流产品——PERC电池（发射极钝化和背面接触电池） 已逼近其理论上的发电效率极限，降本增效的空间所剩无几。在此背景下，市场开始呼唤更高效的新技术，其中，最被看好的技术路径便是TOPCon、IBC以及异质结三种。
　　在光伏领域，谁能掌握未来的主流技术，谁便掌握了迅速崛起的＂钥匙＂。中能创团队认为，异质结电池发电效率与良品率更高，环境适应性更强，＂更有成为主流电池技术的潜力＂。于是，凭借在异质结领域多年的积累，瞄准新一轮产业迭代机会，中能创团队选择了创业。
　　近日，「甲子光年」专访了中能创创始人兼总经理黄强，聊一聊这家企业眼中的光伏产业新机会，以及它是如何构筑商业优势的。
　　中能创的无主栅异质结光伏板
　　1.N型电池掀起光伏＂三国争霸＂
　　对于我国新能源发展而言，光伏发电无疑是最重要的一环。而聚焦至光伏产业内部，提高发电效率、降低成本，始终是决定产业命脉的核心。
　　为了降本增效，我国光伏产业在过去曾经历过两次技术革命：
　　第一次是在2009年~2010年，发生在光伏电池的上游——硅料领域。通过这一次革命，电池片的制造主材多晶硅实现了量产，成本从200美元/千克直降到20美元/千克，拥有＂世界硅王＂之称的保利协鑫，正是凭借其技术优势崛起；
　　第二次是在2013年~2019年，发生在硅料之后的硅片生产环节。在这次革命中，发电效率更高但造价也更昂贵的单晶硅片，因为单晶炉与直拉单晶技术的优化而具备了量产的能力。自此之后，单晶开始逐步替代传统的多晶硅片成为光伏电池的主要材料。今天光伏市场的龙头隆基绿能，正是因为这波技术革新加冕为＂光伏新王＂。
　　当下，随着技术的不断发展，光伏产业似乎又来到了新的拐点。黄强告诉「甲子光年」，现在行业普遍认为，光伏的第三次技术变革最有可能发生在电池片领域。
　　PERC电池是目前光伏产业的主流电池技术。根据中国光伏行业协会（CPIA） 报告，在2021年的市场格局中，铝背板电池的市占率为5%，PERC电池的市占率为91.2%。但是，PERC电池已实现23%的光电转换效率，距离其24.5%的理论极限，没有太大的提升空间。
　　为突破产业瓶颈，市场开始呼唤功率更高的光伏新技术。8月18日，国科技部、发改委、能源局等九部委发布《科技支撑碳达峰碳中和方案》，指出要重点＂研发高效硅基光伏电池＂。
　　所谓＂硅基光伏电池＂，一般包括P型电池与N型电池两种。前者制作工艺简单，设备建设成本较低，一直以来都是性价比最高的电池技术路线。不论是上一代主流的铝背场电池(BSF) ，还是当下正充当市场主力的PERC电池，均属P型电池序列。但另一面，凡是P型电池，基本都会面临24.5%的发电效率极限问题。
　　市场上足以替代P型电池成为市场主流的，便是N型电池，也就是九部委所强调地＂高效硅基光伏电池＂。其技术路线多且清晰，发展相对成熟，各类技术的光电转化效率均已超过24%，应用潜力巨大，商业化空间十分可观。
　　目前，N型电池的主要种类包括三种，即TOPCon、IBC以及异质结。在行业看来，未来的光伏市场主流，大概率会从这三种技术中产生。
　　黄强向「甲子光年」介绍，在这三种技术中，前期生产壁垒最低的就是TOPCon。该技术的最大特点是生产线无需另造，只需改造现有的PERC产线即可，前期投产成本低。但它的光电转化效率较低，目前的实验室极限是26%（ISE，双面接触） ，优于PERC，低于异质结和IBC。此外，TOPCon的工序太过复杂——寻常的光伏电池一般只需经过9道生产工序，而TOPCon的工序高达12~13道，大大提升了量产难度，良品率也因此极难把握。
　　至于IBC电池，是目前所有电池技术中发电效率最优的一种，实验室极限效率已经能达到26.63%。但工艺也最不成熟，加工成本极高，生产设备昂贵，距离商业化还很遥远。
　　对比之下，异质结电池的表现更符合市场要求，被认为是最有希望成为下一代主流电池的技术路线。根据CPIA公布的实证数据，目前，异质结电池相比P型电池，在发电量上具备绝对优势，每千瓦发电量可增益6-10%。其实验室最高光电转换效率在26.5%左右，高于PERC和TOPCon电池，且工序最少，仅有4道，生产步骤可控性强，良品率最高。
　　CPIA曾预测，随着技术发展与N型电池量产线的铺开，预计到2025年，TOPCon与异质结两种技术的市占率将逼近50%。而到2030年，异质结电池将成为主流，市占率至少在40%以上。
　　在黄强看来，当下是电池片未来技术路径最不清晰的时刻，三种N型电池技术都有机会，且会在TOPCon和异质结两项技术上优先爆发。目前，这两项技术的量产光电转换效率均在25%左右。
　　2.做大、做薄、去金属，中能创的破局点
　　面对异质结新机会，目前国内几家光伏巨头也不肯落后。
　　今年6月23日，隆基宣布其M6全尺寸电池异质结电池光电转换效率突破世界纪录，达到26.5%，标志着异质结距离商业化应用又进一步。8月31日，全球最大的光伏电池制造商通威也宣称在成都、合肥等地开展异质结电池的中期测试，并同步研发TOPcon电池。此外，阿特斯阳光电力、天合光能等几家头部企业，也在异质结领域纷纷展开量产试验。
　　中能创也从N型电池的变革中看到了机会。
　　黄强介绍， 在异质结发展初期，战场主要有二：一个是利基市场，即高度定制化的需求市场；另一个则是主战场——拓展更多的应用场景。
　　中能创破局首先是从利基市场开始。目前，中能创主要将建筑行业作为切入点，并期待以定制化、高效率、低成本三大优势打开市场。通过定制化服务，中能创可以为楼宇、园区设计出具备＂苏州园林风格＂等特色外观的光伏组件产品，并用最小的占地面积实现最大的发电效率，将高效率与定制化结合。
　　黄强表示，光伏发电效率不仅取决于电池片的光电转换率，还取决于系统效率，而异质结技术恰恰是温度系数最低、环境适应能力最强、系统效率最高的一种。目前，新加坡国立大学所引入的楼顶异质结光伏组件系统效率全球领先，在91%左右，而一般光伏电站的系统效率通常在80%-85%上下浮动。
　　当突破利基市场后，异质结企业们想要大规模商业化，就必须解决降本难题。
　　对此，耀途资本创始合伙人白宗义认为：＂异质结电池技术前景广阔，但目前仍然面临设备投资过高、生产成本偏高等问题。＂中来股份于今年9月发布的一份报告显示，当前，异质结电池的生产含税成本约为1.4~1.5元/W，而当前主流的PERC电池，生产含税成本约为1.27元/W。
　　在异质结的成本中，硅片和银浆是最主要的开销，其中，硅片约占电池总成本的一半，银浆则占非硅成本的1/4。因此，能否在这两方面降本，或将决定谁会在争霸赛上真正突围。
　　为了降低原料耗材成本，黄强介绍，中能创团队的核心思路是做大、做薄、去金属。
　　做大，即增加单片电池的尺寸。当硅片变大后，其发电功率会显著提高，但所配套的电池辅料消耗却并不会同步提升，因为电池辅料的使用只与电池块数有关，同其面积大小关联不大。将电池片做大不仅是中能创的选择，也是行业趋势。目前，中能创的主要产品尺寸为210mm，行业的主流尺寸是166mm，未来，182mm和210mm的市占率会不断提升。
　　而做薄，指的是超薄化硅片技术，硅片越薄，硅料成本自然越低。中能创团队使用的超薄硅片关键封装技术来源于其在2014年一次创业时研究的成果，拥有完整专利权。黄强指出，对于一般的光伏技术而言，硅片做薄往往会导致其发电效率下降，得不偿失。而异质结电池则相反，硅片薄化后不仅不会限制发电效率，还会提升其功率。所以，硅片薄化目前是异质结独有的降本方法，这种优势会随着量产规模的提升而不断放大。
　　至于去金属化，通威、隆基等企业所采用的方法是银包铜或镀铜技术，通过以铜代银的方法来节约银耗。而中能创则是在这些技术的基础上，叠加了无主栅技术，以此来节省银浆。
　　主栅，即镶嵌在光伏硅片上的宽金属导线，与细金属导线，即辅栅向对应。黄强以交通工具作比，＂主栅相当于高铁，速度快，运量大，但是建设成本很高；辅栅则相当于出租车，速度慢，但是便宜。＂
　　一直以来，如何选择主栅的宽度和数量，始终是光伏行业的难题。据CPIA数据，2021年，行业内主流的主栅应用数量是9条。多数光伏企业采用的是主栅与辅栅相互结合。
　　＂目前技术的发展方向是增加主栅数量、降低主栅宽度，多建‘低配版的高铁’，这在业内被称为‘多主栅技术’。而‘无主栅’则是另辟蹊径，直接取消电池片中的主栅，将其辅栅和组件封装时的互联焊带相连，即‘电池无主栅，组件多主栅’＂，对于无主栅技术的特点，黄强解释到，＂这个技术的优势非常明显，能大幅降本，但技术门槛很高。＂
　　中能创无主栅异质结电池的细节展示
　　业内普遍认为，直到2030年，无主栅技术仍将是小众技术路线，市占率局限在10%以下，限制其普及的主要原因在于生产设备投入成本太高。
　　2022年，中能创研发出全球首个210mm无主栅超薄化异质结电池，获得了德国TÜV莱茵的第三方权威认证。目前，中能创是中国第一家、全球第二家掌握大尺寸无主栅异质结技术的企业。
　　黄强认为，这项技术将为行业带来革命性影响，＂通过无主栅技术，异质结电池的硅料和银浆消耗将大大减小，每瓦成本可降低0.2元~0.25元。在多种技术叠加下，目前中能创的异质结电池可比常规的PERC电池多发5%~6%的电。＂
　　此轮融资，中能创将扩建其大尺寸无主栅异质结电池的量产线、研发下一代产品，并扩充其团队。
　　＂目前，限制异质结普及量产的主要原因就是成本，而大尺寸、超薄化、无主栅这三项技术叠加，无疑能很好的降低生产成本。＂黄强介绍，＂中能创已经解决了异质结技术前期设备投入成本过高的问题，能够实现量产，到2023年，中能创的产能预计将达到1GW，并将快速扩展至10GW。现在，中能创预估每投产1个GW，就可以节省设备成本人民币3000万元左右，这为异质结性价比高于PERC，从而走向产业化，带来了全新可能。＂