芒果体育N型组件单瓦BOS成本（面积相关）明显低于PERC组件（元/W）N型电池效率每提升0.5%，组件溢价将增加2.5-2.8分

　　蒋付华，男，汉族，1981年6月生，安徽合肥人，党员，机电工程专业，工学博士学位，高级工程师，新能源光伏类设计师/规划师（国家级），许昌金萌绿色能源有限公司技术研发部总监。2013年曾主持研发全球第一块光伏能源类BHPV。2016年9月受中国科协主席周光召（原全国人大副委员长）的邀请参加第十三届中国科学家论坛（北京人民大会堂）。

　　挟PERC电池存量产能的巨大惯性，加上国内光伏头部企业无可比拟的上下游整合优势，2023年以来，已经有多家光伏龙头厂商公布了TOPCON电池和组件的扩产计划及量产进度。显著的效率提升、可接受的成本浮动、优异的双面发电，TOPCON让光伏制造玩家蠢蠢欲动，也撩拨着金融资本市场的敏感神经。

　　仅半年时间，光伏大佬由年初的摇摆不定到现在的坚定选择，目前来看，TOPCON电池和组件三年内将会成为继PERC双面电池之后的又一重要的光伏主流产品。

　　TOPCON电池结构，其中银浆的特殊设计需要低水透和低腐蚀的封装材料,一开始，光伏技术的迭代，攻克的重点在电池环节。而2015年前后，随着国产设备供应商研发能力的不断积累和成熟，已能够支撑的起光伏组件制造技术的快速变化，使得组件的封装制造也在伴随电池技术的更新中扮演着行业技术升级的重要角色。

　　而N型TOPCON电池技术的出世，更为复杂的电池结构、更薄的硅片、更低的单位银浆耗量，都对组件制造中所必需的封装材料提出了更高的要求。组件的封装需要相应的提升对电池的保护作用，才能够解决新型电池技术发展的后顾之忧。所以，光伏封装胶膜也成为了行业技术升级的另外一个核心点。在这个电池技术迭代的关键时期，作为光伏从业人员需要对封装胶膜的发展方向做出清晰判断。

　　为了适应光伏电池组件的技术变化，封装胶膜未来的发展方向将会形成以纯POE为主，EVA为辅的产品格局。而共挤型EPE胶膜，作为一款妥协的中间产品，将会失去产品的价值点，逐步淡出市场。当然，EPE退出的时间点，除了受到POE粒子国产产能释放的速度影响外，也将受到硅料降价和EVA粒子价格波动这两大因素的影响。

　　1.EPE胶膜的关键性能风险。POE助剂向EVA迁移，是EPE胶膜品质的核心风险；

　　为了验证迁移对材料性能的影响，我们做了如下模拟实验（测试胶膜没有表面压花处理）。

　　从硫化曲线可以看到，简单的物理贴合一个月后，EVA的交联速度急剧提升，POE的交联速度大大减缓，说明POE中的助剂在不断的迁移到EVA中，EVA在大量的吸收POE中的助剂。仅仅一个月的时间，助剂就产生这么剧烈的迁移，如何寄希望其能够控制好组件的品质呢.

　　如果持续贴合EVA和POE，每隔一个月，分别测试胶膜和玻璃的剥离强度，从上图中我们可以清晰的看到，EVA和POE与玻璃的剥离强度都呈现降低的趋势。只不过，EVA是持续吸收助剂造成的先增加后下降的过量衰减，而POE是持续损失助剂而不断衰减。

　　纯POE胶膜在老化以后的透光率保持相较EPE胶膜更为稳定，其中一个主要的原因是EVA胶膜和纯POE胶膜在老化过程中的折射率变化不一致。

　　如下图所示，EVA-POE-EVA的结构，在初始状态下，光线穿过两种物质的界面形成的反射和折射可以忽略不计。随着老化的进行，极性的EVA吸收更多的有机杂质，并且伴随着自身的水解作用，EVA的折射率逐渐与POE拉开细微的差异，使得每一个界面上产生微小的反射而造成透过率损失，这种光损失将在三层界面中累加，相当于被放大三次，从而影响了整体的透光率。

　　因此，使用EPE胶膜封装的组件在户外长期老化中，会存在由于折射率的失配导致透光率的衰减，从而造成组件发电量衰减过大的风险。

　　我们通过相关软件查询EVA和POE上游原料的碳足迹数据，做了一个粗略对比：

　　原材料碳足迹的差异，主要来源于EVA和POE的上游产业链差异。如图所示，EVA的上游产业链较POE要长些。

　　关于碳足迹，具体到粒子和封装胶膜，还要看相关的工艺情况对比，由于各家工艺和能源结构差异较大，目前已有的粒子数据不如单一大宗化工原材料具有可比性。单纯的分析原材料层面，POE原料的碳足迹优势明显，仅是EVA原料的大约9成水平。

　　这些都是材料的本质特性，不过多依赖配方就可以实现，也充分契合了当下以晶硅技术路线为主的光伏行业的发展趋势：硅片减薄、多层吸收（钝化）、开压提升和降低银耗。

　　以上是电池技术发展的性能需求。更进一步地，组件结构的变化也使得纯POE胶膜体现出成本优势。

　　一、主栅线数目增加。为了避免遮光，降低了焊带的直径，加上硅片减薄，使得整体封装材料的厚度有进一步的降低空间。POE的密度较低。可以在相同体积下使用更低的克重。

　　二、玻璃压花纹变浅，甚至是使用没有纹路的浮法玻璃。减小了封装胶膜无谓的在花纹间隙的填充体积，也使得胶膜厚度有进一步降低以减少成本的需求。

　　三、EPE胶膜在降低克重方面空间不大。主要的原因是要保证中间层POE的厚度(约180-210克重)，以便能满足POE对电池性能的保护。所以为了降低克重，就只能减小EVA的厚度，但这不仅极大增加了加工的难度，还会导致生产良率降低。更关键的是，EVA减薄会使得迁移的助剂在界面堆积，增大了脱层的风险。得不偿失。

　　四、TOPCON相较于PERC具有高效率、高双面率、低衰减、低温度系数等，其中高效率能够带来土地、支架等成本下降，从而带来组件端溢价。其他电池参数则能够通过提高电站运营期发电量，进一步带来LCOE下降。根据测算，在N、P组件同价情景下，TOPCON电站LCOE相比PERC下降8.6%；在溢价7分情景下，TOPCON电站LCOE相比PERC下降7.3%。

　　高效率带来电站BOS成本的摊薄。根据相关 的统计，电站端系统成本中组件占比较高，其他 BOS成本则包括土地、逆变器、一次设备、二次设备、支架等。由于在同样面积下，N型组件功率更高，能够有效降低土地、支架、建安费用等面积相关的单位投资成本，因此在售价上，N型组件相比于PERC组件来说具有一定溢价。

　　低衰减带来全生命周期单瓦组件发电量增益，从度电成本平价角度来看能够进一步提升TOPCON组件溢价。由于N型组件具有低衰减的特性，因此即使在综合输出功率相同的情况下，N型组件全生命周期发电量仍然会高于PERC组件，从而能够降低电站度电运营成本。