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产业信息动态-9月23日

华阳集团产业技术研究总院    主办

内刊

2024年9月23日

380期

Information dynamics of industry

产业信息动态

——摘选国家能源局发布《组织召开煤炭清洁高效利用工作推进会》

国家能源局在北京组织召开煤炭清洁高效利用工作推进会,会议要求加快构建新型能源体系建设,加快绿色转型,聚焦煤炭生产、加工、利用等关键环节,持续提升煤炭全生命周期清洁高效利用水平。

目 录                        CONTENTS

权威之声

05

湖北随州曾都区:分布式光伏发电项目备案

宏观政策

行业聚焦

11

国内首艘整船采用国产碳纤维双体客船下水

19

光伏“内卷”背后:n型技术的爆发、混战与进化

专业评论

技术前沿

日本研发钻石半导体:电力损耗更低!

15

会展信息

上海国际航空新材料产业展暨高峰论坛

22

08

国家能源局组织召开煤炭清洁高效利用工作推进会

13

加拿大公司推出新型碳纤维船体电动水翼艇

01

权威之声

authority   VOICE

权威之声

来源:曾都区发展和改革局

9月12日,湖北省随州市曾都区发展和改革局发布《关于分布式光伏发电项目备案管理有关事项的通知》。
通知明确,户用分布式光伏(包括“全款购”和“光伏贷/融资租赁”两种模式)由居民提供有效身份证明、房屋自有证明、项目自投承诺等材料后备案;租用屋顶的需提供与屋顶产权单位(或个人)签订的合同能源管理协议或租用协议。
工商业分布式光伏由投资的企业备案,自建的需提供屋顶权属证明;租用屋顶的需提供与屋顶产权单位(或个人)签订的合同能源管理协议或租用协议。不得隐瞒租用关系以房屋所有人名义备案,不得将涉及多个房屋所有人的屋顶光伏打捆备案。
相关内容如下:
关于分布式光伏发电项目备案管理有关事项的通知
各相关企业(个人):
近年来,我区分布式光伏发电快速增长,对降低工商业用能成本、扩大绿电消费发挥了重要作用。同时,也出现了电网承载能力不足、项目管理不规范、建设运维不到位等问题。为营造分布式光伏良好发展环境,根据《湖北省能源局关于加强分布式光伏发电项目全过程管理的通知》(鄂能源新能〔2023〕52号),将分布式光伏发电项目备案管理有关事项通知如下:
一、分布式光伏发电项目按照“谁投资、谁备案、谁负责”的原则实行备案管理。严禁屋顶分布式光伏开发过程中出现合同欺诈、无资质承建、违规融资等损害群众利益行为。
二、户用分布式光伏(包括“全款购”和“光伏贷/融资租赁”两种模式)由居民提供有效身份证明、房屋自有证明、项目自投承诺等材料后备案;租用屋顶的需提供与屋顶产权单位(或个人)签订的合同能源管理协议或租用协议。
三、工商业分布式光伏由投资的企业备案,自建的需提供屋顶权属证明;租用屋顶的需提供与屋顶产权单位(或个人)签订的合同能源管理协议或租用协议。不得隐瞒租用关系以房屋所有人名义备案,不得将涉及多个房屋所有人的屋顶光伏打捆备案。
四、相关设计、施工、安装、调试和监理等参建单位应具备国家规定资质,符合相关部门行业标准,使用的光伏产品应符合国家相关技术标准要求,确保项目本质安全。
2024年9月12日

湖北随州曾都区:分布式光伏发电项目备案

权威之声

全过程管理的通知》(鄂能源新能〔2023〕52号),将分布式光伏发电项目备案管理有关事项通知如下:
分布式光伏发电项目按照“谁投资、谁备案、谁负责”的原则实行备案管理。严禁屋顶分布式光伏开发过程中出现合同欺诈、无资质承建、违规融资等损害群众利益行为。
户用分布式光伏(包括“全款购”和“光伏贷/融资租赁”两种模式)由居民提供有效身份证明、房屋自有证明、项目自投承诺等材料后备案;租用屋顶的需提供与屋顶产权单位(或个人)签订的合同能源管理协议或租用协议。
工商业分布式光伏由投资的企业备案,自建的需提供屋顶权属证明;租用屋顶的需提供与屋顶产权单位(或个人)签订的合同能源管理协议或租用协议。不得隐瞒租用关系以房屋所有人名义备案,不得将涉及多个房屋所有人的屋顶光伏打捆备案。
相关设计、施工、安装、调试和监理等参建单位应具备国家规定资质,符合相关部门行业标准,使用的光伏产品应符合国家相关技术标准要求,确保项目本质安全。

02

宏观政策

MACROPOLICY

宏观政策

来源:国家能源局

9月19日,国家能源局在北京组织召开煤炭清洁高效利用工作推进会,深入学习贯彻党的二十大和二十届三中全会精神。
总结近年来煤炭增产保供、煤矿智能化建设、煤炭清洁高效利用、煤层气(煤矿瓦斯)开发利用、行业转型发展等方面工作成效,宣传推广先进经验和典型做法,分析煤炭发展面临的新形势新要求,安排部署下一步重点工作任务,推动煤炭行业高质量发展,为加快构建新型能源体系、保障国家能源安全提供有力支撑。
国家能源局党组书记、局长章建华出席会议并讲话,局党组成员、副局长任京东主持会议。有关省区能源(煤炭)管理部门、有关煤炭企业、特邀专家交流发言。
会议指出,近年来,煤炭行业坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入践行能源安全新战略,统筹发展和安全,持续深化供给侧结构性改革,全力做好煤炭增产保供。
不断强化科技创新,加强清洁高效利用,煤炭生产消费方式发生历史性变革,行业高质量发展取得历史性成就,成功应对了新冠疫情冲击、国际能源市场大幅波动、极端天气等重大挑战,有效保障了经济社会发展和民生用能需求。
会议强调,煤炭作为兜底保障能源,在加快新型能源体系建设中,既承担着增强能源供应韧性和弹性的重要职责,也承担着支撑能源绿色低碳转型的战略使命。
煤炭行业要认清形势,坚定信心,增强战略定力,以更高的标准来增强煤炭供给能力,以更坚定的步伐推进煤炭清洁高效利用,以更有力的举措推进煤矿智能化建设,以更强烈的战略思维谋划产业发展,坚定走好中国特色的煤炭高质量发展之路。
会议要求,各产煤省区、煤炭企业要坚决落实党中央、国务院决策部署,立足以煤为主的基本国情,全力抓好煤炭高质量发展各项工作,为加快构建新型能源体系、保障国家能源安全“压好舱”“兜好底”。一是坚持规划引领,深入开展煤炭发展定位研究,明确未来发展目标和方向,科学做好“十五五”煤炭规划研究编制工作;二是紧抓关键环节,以建设山西、蒙西、蒙东、陕北、新疆五大煤炭供应保障基地为重点,稳步有序推进产能建设,持续巩固煤炭供应保障基础;三是强化制度落实,加强煤炭产能“一本账”管理,持续推进矿区总体规划编制实施和产能储备建设工作,进一步提升煤炭行业管理水平;四是加大科技创新,加快发展新质生产力,重点推进大型煤矿和灾害严重煤矿智能化建设,努力提升常态化运行实效;五是加快绿色转型,聚焦煤炭生产、加工、利用等关键环节,持续提升煤炭全生命周期清洁高效利用水平;六是坚持多措并举,大力推进煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用,充分发挥资源环境安全综合效益。
国家发展改革委、自然资源部、生态环境部、国家能源局、国家矿山安监局有关司局负责同志,25个重点省区及新疆生产建设兵团能源(煤炭)管理部门、有关中央企业和地方重点煤炭企业负责同志参加会议。

国家能源局组织召开煤炭清洁高效利用工作推进会

宏观政策

会议强调,煤炭作为兜底保障能源,在加快新型能源体系建设中,既承担着增强能源供应韧性和弹性的重要职责,也承担着支撑能源绿色低碳转型的战略使命。
煤炭行业要认清形势,坚定信心,增强战略定力,以更高的标准来增强煤炭供给能力,以更坚定的步伐推进煤炭清洁高效利用,以更有力的举措推进煤矿智能化建设,以更强烈的战略思维谋划产业发展,坚定走好中国特色的煤炭高质量发展之路。
会议要求,各产煤省区、煤炭企业要坚决落实党中央、国务院决策部署,立足以煤为主的基本国情,全力抓好煤炭高质量发展各项工作,为加快构建新型能源体系、保障国家能源安全“压好舱”“兜好底”。
一是坚持规划引领,深入开展煤炭发展定位研究,明确未来发展目标和方向,科学做好“十五五”煤炭规划研究编制工作。
二是紧抓关键环节,以建设山西、蒙西、蒙东、陕北、新疆五大煤炭供应保障基地为重点,稳步有序推进产能建设,持续巩固煤炭供应保障基础。
三是强化制度落实,加强煤炭产能“一本账”管理,持续推进矿区总体规划编制实施和产能储备建设工作,进一步提升煤炭行业管理水平。
四是加大科技创新,加快发展新质生产力,重点推进大型煤矿和灾害严重煤矿智能化建设,努力提升常态化运行实效。
五是加快绿色转型,聚焦煤炭生产、加工、利用等关键环节,持续提升煤炭全生命周期清洁高效利用水平。
六是坚持多措并举,大力推进煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用,充分发挥资源环境安全综合效益。
国家发展改革委、自然资源部、生态环境部、国家能源局、国家矿山安监局有关司局负责同志,25个重点省区及新疆生产建设兵团能源(煤炭)管理部门、有关中央企业和地方重点煤炭企业负责同志参加会议。

行业聚焦

INDUSTRY FOCUS

03

行业聚焦

来源:复材应用技术

香港新渡轮400客位纯电池动力推进客渡船“新明珠39”号在广州南沙下水。
该船是粤港澳大湾区首艘整船采用国产碳纤维材料制造的客渡船,采用纯电动力,具有重量轻、耐腐蚀、噪音低等技术优势,比铝合金结构减重20%以上。这次新船下水打破了国产客船领域高端碳纤维材料依赖进口的局面,推动相关产业链逐步成型,将促进粤港澳大湾区船舶行业发展。
碳纤维材料以“T”代表拉伸强度,数字越大代表性能越好。此前,国内一般只在小型船舶上使用T300级别的碳纤维及树脂(碳纤维必备的配套材料)。如果想在40米以上级别的客船中用上更高级别碳纤维及树脂,只能依赖进口,存在成本高、物料供应不稳定、技术受制于人等问题。
研发团队围绕碳纤维复合材料国产化这一“卡脖子”问题聚力攻关,在碳纤维高性能编织技术、碳纤维界面性能强化技术、高强抗冲击乙烯基树脂的研制等方面实现突破。
中国船舶集团广州船舶工业有限公司(下称“中国船舶集团广州公司”)副总经理宗伟奇介绍,在中国船舶集团广州公司牵头推动下,2023年6月9日,中国船舶集团广州公司与中国船舶集团旗下第七二五研究所(下称“中国船舶集团七二五所”)、广东中威复合材料有限公司(下称“中威公司”)共同签订了《船用碳纤维国产化研发及推广项目合作框架协议》。
其中,中国船舶集团广州公司负责研发产品过程协调和产业化推广,中威公司负责应用新材料造船,中国船舶集团七二五所为技术支持和产品提供方,实现“产、学、研”结合发展,走通产业链上下游,完成更高级别碳纤维材料的国产化替代。
研究结果表明,国产碳纤维及配套树脂的性能与进口材料相当。与同等长度的铝合金船相比,国产碳纤维船可减少结构重量20%以上。该材料和树脂均已取得中国船级社认证证书。
正式下水前,在位于广州南沙的中威公司码头,“新明珠39”号静静地等待着。
南方+记者看到,这艘船采用左右对称设计,远远望去,一头生动形象的海豚跃然眼前。据介绍,该船整船采用国产碳纤维复合材料结构建造,设有两层客舱,采用纯电作为动力,对角布置2套电动全回转舵桨,可实现双向推进,横向平移。
得益于采用碳纤维结构,该船船体重量轻,能耗低,续航力里程长,可以满足每天夜间充电,白天连续运营的要求。
360°可视化辅助靠泊预警系统极大提升了船舶航行安全性;高品质的磷酸铁锂动力电池、高稳定性的直流配电系统以及高性能永磁推进电机,进一步提升了船舶的可靠性。
该船还配备了能量管理系统,能自动调配照明以及中央空调系统,还配备了太阳能光伏发电系统,将进一步为香港地区绿色环保“零排放”渡轮先驱项目贡献力量。9日,香港环保署一行人参加并见证了“新明珠39”号新渡轮的下水。
“中国船舶制造行业,尤其在超大型船舶制造的领域是全球领先的,而游轮、客渡轮方面还有发展空间。”中威公司总经理黄盛开介绍,这次“新明珠39”号下水,意味着国产碳纤维客渡船的量产路径已经走通,“我们把实验室里的新技术变成实实在在的新船。国产碳纤维材料的成功应用,让国产客渡轮向更轻量化、更绿色环保的方向迈出一步。随着应用增加,材料成本有望下降,将带动我国船舶行业迎来新的发展。”

国内首艘整船采用国产碳纤维双体客船下水

行业聚焦

有限公司(下称“中威公司”)共同签订了《船用碳纤维国产化研发及推广项目合作框架协议》。其中,中国船舶集团广州公司负责研发产品过程协调和产业化推广,中威公司负责应用新材料造船,中国船舶集团七二五所为技术支持和产品提供方,实现“产、学、研”结合发展,走通产业链上下游,完成更高级别碳纤维材料的国产化替代。研究结果表明,国产碳纤维及配套树脂的性能与进口材料相当。与同等长度的铝合金船相比,国产碳纤维船可减少结构重量20%以上。该材料和树脂均已取得中国船级社认证证书。
这艘船采用左右对称设计,远远望去,一头生动形象的海豚跃然眼前。据介绍,该船整船采用国产碳纤维复合材料结构建造,设有两层客舱,采用纯电作为动力,对角布置2套电动全回转舵桨,可实现双向推进,横向平移。得益于采用碳纤维结构,该船船体重量轻,能耗低,续航力里程长,可以满足每天夜间充电,白天连续运营的要求。
360°可视化辅助靠泊预警系统极大提升了船舶航行安全性;高品质的磷酸铁锂动力电池、高稳定性的直流配电系统以及高性能永磁推进电机,进一步提升了船舶的可靠性。该船还配备了能量管理系统,能自动调配照明以及中央空调系统,还配备了太阳能光伏发电系统,将进一步为香港地区绿色环保“零排放”渡轮先驱项目贡献力量。9日,香港环保署一行人参加并见证了“新明珠39”号新渡轮的下水。
“中国船舶制造行业,尤其在超大型船舶制造的领域是全球领先的,而游轮、客渡轮方面还有发展空间。”中威公司总经理黄盛开介绍,这次“新明珠39”号下水,意味着国产碳纤维客渡船的量产路径已经走通,把实验室里的新技术变成实实在在的新船。国产碳纤维材料的成功应用,让国产客渡轮向更轻量化、更绿色环保的方向迈出一步。随着应用增加,材料成本有望下降,将带动我国船舶行业迎来新的发展。

行业聚焦

来源:Carbontech

加拿大科技初创公司ENVGO正式发布了其首款电动水翼艇,航程80英里,可直流充电。这款NV1新艇已经开始预售。
Envgo于2021年由首席执行官Mike Peasgood、首席运营官Paul Masojc、首席技术官Michael Tribou、工程副总裁Jerry Mailloux、人工智能系统架构师April Blaylock和业务发展副总裁Pete Keller共同创立。该团队的多元化背景横跨航空航天、汽车和船舶行业,使其能够将高性能推进系统与智能自主系统相结合,他们在推进系统、流体力学、飞行控制和自主系统方面拥有非常丰富的专业知识,确保了ENVGO NV1不仅满足而且超越了豪华游艇消费者的期望。得益于碳纤维结构,该船船体重量轻、能耗低、续航里程长,可以满足每天夜间充电、白天连续运营的要求。据悉,这艘客渡船将服务于香港维多利亚港。
NV1豪华巡航艇采用碳纤维船体,可容纳包括驾驶员在内的6名乘客。它总长24.5英尺(8.3米),包括游泳平台,宽8英尺6英寸(2.6米),当水翼收起时,吃水深度为2英尺4英寸(0.7米)。目前市面上的许多电动游艇都存在航程和航速的限制,但ENVGO先进的水翼技术和电力推进系统突破了这些限制,让性能提高了四倍。该游艇还有直流快充功能,此外,在停泊状态下可使用1级或2级交流充电。支持智能充电管理、水翼状态下自动稳定以及自动驾驶等功能。

加拿大公司推出新型碳纤维船体电动水翼艇

04

技术前沿

TECHNOLOGY FRONTIER

技术前沿

来源:前沿材料

钻石功率半导体由合成钻石制成,由于热导性和其他特性,被称为 “终极半导体材料”。其性能比现有材料超出一个量级,随着日本研究有所进展,正逐渐接近商业化的可行性。
"钻石" 芯片,魅力何在?
“钻石” 又为金刚石,特别适合用于功率半导体,因其电气强度约是硅的 33 倍。金刚石功率半导体可在约五倍热的环境中运行,电力损耗可减少到硅制产品的五万分之一。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)同样也是备受关注的下一代半导体基板,但金刚石性能远高于两者。以巴利加系数(Baliga figure of merit,BFOM)来看,金刚石的性能是碳化硅的 80 倍以上,是氮化镓的 10 倍以上。
金刚石半导体有望用于需要大量稳定电源的应用,包括电动车、飞天车和发电站;其耐高温和抗辐射特性也有望用于核能和太空等领域。然而,金刚石做为半导体材料也面临诸多困难,如硬度关系,很难按电子设备所需的精度进行研磨和加工,再来长时间用于半导体也可能变质,成本也影响商业化进程。
但经过去几年的长足进步,金刚石半导体预计将在 2030 年间进入商业化阶段。而日本在该领域的研发方面处于领先地位。

日本研发钻石半导体:电力损耗更低!

日本全面发力金刚石芯片产业
根据已有的研究成果来看,日本对于金刚石芯片的产业化探索较全面。2021 年 9 月,日本东京精密组件制造商 Orbray 与日本佐贺大学合作,成功开发了超高纯度的 2 英寸金刚石晶圆。在次年 5 月,双方又合作利用 2 英寸晶圆,研发出了输出功率为 875MW/cm2(为全球最高)、高压达 2568V 的半导体。2023 年 5 月,Orbray 宣布,与丰田旗下车载半导体研发企业 Mirise Technologies 签订协议,共同研发钻金刚石功率半导体。
2023 年 4 月,日本佐贺大学开发了世界上第一个使用金刚石半导体器件的功率电路。同年,12 月,该大学的教授嘉数诚表示,将目前作为控制电力的功率半导体推进研究的 “金刚石半导体”,应用于太空通信的微波传输半导体。
2023 年 12 月,日本初创公司 Power Diamond Systems 开发一种钻石组件,可处理世界领先的 6.8 安培电流,计划几年内开始出货样品;新创 Ookuma Diamond Device 在福岛县建厂,将量产钻石半导体,目标 2026 年开始营运。研究制造精密设备的 JTEC Corporation,拥有电浆抛光高硬度材料表面的独特技术。该公司已成功抛光世界领先尺寸的单晶钻石基础材料,获得加工钻石材料的开发设备订单。
“钻石” 芯片产业化,进展不断
除了日本,欧美及国内也积极投入在金刚石半导体的研发。
在人造金刚石先进材料的设计、开发和生产处于全球领导地位的 Element Six 公司,正主导美国一个关键项目-开发使用单晶(SC)金刚石衬底的超宽带高功率半导体。该项目是由美国国防高级研究计划局(DARPA)主导的超宽带隙半导体(UWBGS)计划的一部分,旨在开发下一代面向国防和商业应用的先进半导体技术,突破半导体的性能和效率极限。为此,Element Six 与多个半导体行业的关键参与者建立了战略合作伙伴关系,包括在 2024 年 6 月,与日本 Orbray 达成战略合作,共同生产 “全球品质最高的单晶金刚石晶圆”。
2023 年 10 月,由麻省理工、斯坦福大学、普林斯顿大学的工程师创立的企业——Diamond Foundry,在金刚石芯片方面也取得了进展。该公司培育出了世界上第一个单晶金刚石晶片,其直径为 100 毫米、重量 100 克拉。Diamond Foundry 目前已经可以在反应炉中培育出 4 英寸长宽、小于 3 毫米厚度的钻石晶圆,而这些晶圆可以和硅芯片一同使用,快速传导并释放芯片所产生的热量。Diamond Foundry 还开发了一套技术,为每个芯片植入钻石。以原子的方式直接连接金刚石,将半导体芯片粘合到金刚石晶圆基板上,以消除限制其性能的散热瓶颈。据 Diamond Foundry 透露,希望在 2033 年前后,将金刚石引入半导体。
拥有在首选基底上生长单晶掺磷金刚石能力的美国初创公司 Advent Diamond,于今年 4 月表示解决了关键技术难题,成功通过制造掺杂磷的单晶金刚石来创建n型半导体。此外,该公司也正在研发基于钻石的辐射探测器,为国防、商业和科学领域带来革命性变化。
2023 年 11 月,华为与哈尔滨工业大学联合申请的一项专利《一种基于硅和金刚石的三维集成芯片的混合键合方法》,该专利涉及一种基于硅和金刚石的三维集成芯片的混合键合方法。具体来看,就是通过 Cu/SiO2 混合键合技术将硅基与金刚石衬底材料进行三维集成。华为希望通过两者的结合,充分利用硅基半导体和金刚石的不同优势。今年 3 月,华为又与厦门大学与合作开发了基于反应性纳米金属层的金刚石低温键合技术,成功将多晶金刚石衬底集成到 2.5D 玻璃转接板封装芯片的背面,并采用热测试芯片(TTV)研究其散热特性。
早在五六十年前,科学界就曾掀起研究金刚石半导体的热潮,金刚石在半导体领域虽具有显著优势,但要实现金刚石芯片的大规模生产和应用,还面临着诸多挑战和限制,例如成本高、加工难度大、掺杂等技术工艺不成熟以及应用范围有限等问题。尽管这一材料还有不少路要走,但已在半导体链中展现活力与应用潜力。

技术前沿

用,快速传导并释放芯片所产生的热量。Diamond Foundry 还开发了一套技术,为每个芯片植入钻石。以原子的方式直接连接金刚石,将半导体芯片粘合到金刚石晶圆基板上,以消除限制其性能的散热瓶颈。据 Diamond Foundry 透露,希望在 2033 年前后,将金刚石引入半导体。
拥有在首选基底上生长单晶掺磷金刚石能力的美国初创公司 Advent Diamond,于今年 4 月表示解决了关键技术难题,成功通过制造掺杂磷的单晶金刚石来创建n型半导体。此外,该公司也正在研发基于钻石的辐射探测器,为国防、商业和科学领域带来革命性变化。
2023 年 11 月,华为与哈尔滨工业大学联合申请的一项专利《一种基于硅和金刚石的三维集成芯片的混合键合方法》,该专利涉及一种基于硅和金刚石的三维集成芯片的混合键合方法。具体来看,就是通过 Cu/SiO2 混合键合技术将硅基与金刚石衬底材料进行三维集成。华为希望通过两者的结合,充分利用硅基半导体和金刚石的不同优势。今年 3 月,华为又与厦门大学与合作开发了基于反应性纳米金属层的金刚石低温键合技术,成功将多晶金刚石衬底集成到 2.5D 玻璃转接板封装芯片的背面,并采用热测试芯片(TTV)研究其散热特性。
早在五六十年前,科学界就曾掀起研究金刚石半导体的热潮,金刚石在半导体领域虽具有显著优势,但要实现金刚石芯片的大规模生产和应用,还面临着诸多挑战和限制,例如成本高、加工难度大、掺杂等技术工艺不成熟以及应用范围有限等问题。尽管这一材料还有不少路要走,但已在半导体链中展现活力与应用潜力。

日本佐贺大学研制出的第一个使用金刚石半导体器件的功率电路

技术前沿

05

专业评论

Professional comments

专业评论

来源:索比光伏网

随着光伏技术全面迈入n型时代,n型组件的市场份额迅速扩大。据索比光伏网统计,2022年全球n型组件出货量仅为约20GW,而2023年这一数字已增至约121GW,实现了五倍增长。预计到2024年,n型组件出货量将进一步攀升至400GW,占全球市场的80%以上。其中,n型TOPCon组件预计占比超过70%,正式成为市场主流,n型技术的发展速度远远超出人们的预期。
回顾光伏行业的发展历程,可以清晰地看到技术迭代正以惊人的速度推进。2017年以后,PERC接棒BSF电池,用五年时间将市场占比从15%提升至91.2%;而n型替代p型技术,仅用了两年。行业更加“内卷”的背后,是科技发展的必然规律,也是市场对更高效率、更低成本技术的不懈追求。
在索比光伏网主办的2023“光能杯”跨年分享会上,n型技术领军人物、一道新能CTO宋登元指出,光伏行业不存在所谓的“终极技术”。任何技术都不会停滞不前,而是在不断创新和迭代中持续发展,永无止境。
如今,我们不禁要思考:n型技术发展到什么阶段了?TOPCon的“花期”还能持续多久?下一代光伏技术究竟是什么?
根据技术生命周期(TLC)理论,一项技术的发展通常经历四个阶段:研发期、成长期、成熟期和衰退期。目前,光伏n型技术正处于从成长期向成熟期过渡的黄金阶段,市场规模持续扩大,入局企业不断增加,应用场景也日益多样化。
据电力设计院专家介绍,在下游应用环节,n型组件高效率、高功率、高双面率、高发电量、低LCOE等优势已得到广泛认可。索比光伏网统计数据显示,2024年上半年光伏组件公开招标规模超过172GW,同比增长40%。通过分析各企业的组件招标型号可以看出,n型技术已占据绝对主导地位,整体占比超过八成,部分招标中甚至已达到100%。
在产业链价格普遍下滑的背景下,n型高效产品也成为了光伏企业突围竞争的关键策略。截至目前,超过80%的企业选择n型TOPCon作为主要技术路线,不少于15家企业明确提出,2024年n型组件出货量占比超过60%,Top9组件企业中至少5家提出了70%以上的n型占比目标,最高达到90%。与此同时,TOPCon技术领域的竞赛正在持续升温。据了解,通过采用正面接触钝化技术、正背面图形化设计、掺杂poly改性、多层材料接触钝化结构设计以及改进金属化工艺等一系列创新手段,未来TOPCon电池效率有望实现1%至2%的提升,逐步逼近29.4%的晶硅电池理论极限。

光伏“内卷”背后:n型技术的爆发、混战与进化

专业评论

期、成熟期和衰退期。目前,光伏n型技术正处于从成长期向成熟期过渡的黄金阶段,市场规模持续扩大,入局企业不断增加,应用场景也日益多样化。
据电力设计院专家介绍,在下游应用环节,n型组件高效率、高功率、高双面率、高发电量、低LCOE等优势已得到广泛认可。索比光伏网统计数据显示,2024年上半年光伏组件公开招标规模超过172GW,同比增长40%。通过分析各企业的组件招标型号可以看出,n型技术已占据绝对主导地位,整体占比超过八成,部分招标中甚至已达到100%。
在产业链价格普遍下滑的背景下,n型高效产品也成为了光伏企业突围竞争的关键策略。截至目前,超过80%的企业选择n型TOPCon作为主要技术路线,不少于15家企业明确提出,2024年n型组件出货量占比超过60%,Top9组件企业中至少5家提出了70%以上的n型占比目标,最高达到90%。
与此同时,TOPCon技术领域的竞赛正在持续升温。据了解,通过采用正面接触钝化技术、正背面图形化设计、掺杂poly改性、多层材料接触钝化结构设计以及改进金属化工艺等一系列创新手段,未来TOPCon电池效率有望实现1%至2%的提升,逐步逼近29.4%的晶硅电池理论极限。
在不久前由中国光伏行业协会主办的“2024 TOPCon太阳能电池技术发展趋势研讨会”上,一道新能CTO宋登元指出,以25.5%的效率为基础,在不改变TOPCon电池结构的情况下,产业化效率提升至27.5%以上完全可行。而针对后续28%的效率目标,一道新能提出了两条技术路径:
第一,基于现有材料和结构,进一步优化电池前后面的效率。尽管背面已经实现了全面接触钝化,但目前80微米的Poly-Si膜厚度仍较大,容易导致长波光的寄生吸收,进而降低短路电流,未来将其厚度减至50微米以下有助于显著提升电流。此外,仿真研究表明,正面改进对效率的提升比背面更为显著。通过在正面引入接触钝化技术,如Poly-finger,并提升发射极方块电阻、降低金属栅线下的复合电流,可有效提高电池的开路电压和填充因子,从而推进效率的提升。
第二,研发新材料体系。现有的接触钝化技术依赖载流子选择性接触,即在TOPCon电池中,隧穿氧化物能有效选择电子作为载流子。通过研发新型选择性载流子接触材料,并结合不同功函数的材料,可以在正面实现对空穴的高效选择。这种结构被称为TOPCon/CSPC(选择性载流子接触结构),有望将效率提升至28%以上,甚至接近晶硅电池的理论极限。

专业评论

对于n型技术的“下一站”,业内普遍看好基于晶硅的叠层电池技术,以突破晶硅电池29.4%的理论极限。值得关注的是,作为n型技术的领军者,一道新能自创立以来持续保持大量的研发投入。从建立国内首条n型TOPCon产品研发生产线,到在短短8个月内三次打破世界纪录,电池生产线的量产平均效率已达到26.6%。同时,公司还围绕领先的TOPCon技术,前瞻性地布局了TOPCon4.0、TBC、SCPC、TSiP和SFOS五大技术路线。
其中,TSiP叠层电池采用了开路电压超过742mV的TOPCon 4.0作为底电池,结合宽带隙、高稳定性的钙钛矿顶电池,中间界面层采用与常规界面层(如TCO或掺杂非晶硅/多晶硅材料)不同的新型界面材料,使得在降低光寄生吸收的同时,载流子传输性能得到了大幅提升。目前实验室小面积TSiP叠层电池效率已经突破了32.3%,并持续向35%的目标迈进。
宋登元强调,光伏的本质始终是一种能源,核心的产品是电,下游客户更为关注的关键是产品的性价比,即度电成本(LCOE)。根据《中国的能源转型》白皮书,我国已经建成完备的光伏全产业链研发设计和集成制造体系。目前,我国对TOPCon整线全套核心设备自主可控,在制造业规模、产业化技术水平、应用市场拓展等方面均位居全球前列,使得产线投资及电池、组件所用辅材的成本相比其他技术具有显著的经济性,有力推动了整体成本的持续下降。n型技术凭借其低度电成本的显著优势,不仅满足了当前市场需求,还为未来的技术升级和优化奠定了基础。可以预见,n型技术具备延长生命周期的巨大潜力,将在更长的周期内持续引领市场,成为光伏行业未来发展的关键驱动力。

会展信息

上海国际航空新材料产业展暨高峰论坛

会议时间:2025年6月11日-13日
会议地点:上海新国际博览中心
主办单位:上海市航空学会  
承办单位:上海励闻展览服务有限公司  上海前泓展览服务有限公司
会议概况:   航空产业作为国家战略性、先导性高技术产业,是综合国力的集中体现和重要标志,是推动国防建设、科技创新和社会经济发展的中坚力量,国家在“十四五”规划纲要中将航空产业重点擘画。
  面对日益严峻的环境挑战和不断提升的航空安全、性能要求,航空新材料正以前所未有的速度迭代升级。本展会以“翼展未来 材联世界”为主题,旨在展示最新的航空复合材料、高温合金、轻质金属、先进陶瓷、智能材料以及增材制造等前沿技术成果,为航空工业的发展注入新的活力与动力,共绘2025航空新材料产业新蓝图。
 上海作为中国的经济中心之一,具有雄厚的产业基础和完善的产业链。在航空新材料领域,上海形成了较为完善的产业集群,涵盖了从原材料生产、加工到成品制造的各个环节。为更好的推进中国通用及民用航空业、商务航空业的发展,上海市航空学会与相关主管部门等单位定于2025年06月11日-13日在上海新国际博览中心召开“2025上海国际航空新材料产业展暨高峰论坛”。希望此活动的召开能为世界各国民用航空、公务航空、通用航空以及航天领域从业人士在中国搭建一个专业和富有成效的产品及服务展示、商贸洽谈、技术交流和政策解读的国际平台,促进中国航空航天产业的健康发展和国际合作。
在全球航空业加速迈向绿色、智能、高效的新时代背景下,材料的创新与应用已成为推动航空科技进步与产业升级的关键力量。作为国际航空领域的重要盛会,“2025上海国际航空新材料产业展”将汇聚全球顶尖的新材料研发机构、制造商、航空公司、科研院所及行业专家,共同探索航空新材料技术的最新进展与未来趋势,促进产业链上下游的深度融合与协同发展。
 站在新的历史起点上,2025上海国际航空新材料产业展将以更加开放的姿态、更加务实的行动,携手全球航空新材料领域的同仁,共同开创航空工业的美好未来。我们坚信,通过不懈的努力与创新,航空新材料必将为人类的蓝天梦想插上更加坚实的翅膀!

会展信息

EXHIBITION INFORMATION 

会展信息

材料产业展暨高峰论坛”。希望此活动的召开能为世界各国民用航空、公务航空、通用航空以及航天领域从业人士在中国搭建一个专业和富有成效的产品及服务展示、商贸洽谈、技术交流和政策解读的国际平台,促进中国航空航天产业的健康发展和国际合作。
在全球航空业加速迈向绿色、智能、高效的新时代背景下,材料的创新与应用已成为推动航空科技进步与产业升级的关键力量。作为国际航空领域的重要盛会,“2025上海国际航空新材料产业展”将汇聚全球顶尖的新材料研发机构、制造商、航空公司、科研院所及行业专家,共同探索航空新材料技术的最新进展与未来趋势,促进产业链上下游的深度融合与协同发展。
站在新的历史起点上,2025上海国际航空新材料产业展将以更加开放的姿态、更加务实的行动,携手全球航空新材料领域的同仁,共同开创航空工业的美好未来。我们坚信,通过不懈的努力与创新,航空新材料必将为人类的蓝天梦想插上更加坚实的翅膀!
展位配置:普通标准展位:(包括:三面白色壁板、中(英)文楣牌制作、咨询桌一张、折椅二张、地毯满铺、展位照明、220V/5A电源插座一个、废纸篓一个。)
豪华标准展位:液晶电视机、展会洽谈桌、折叠椅;咨询台广告、背景板制作、安装(不含设计)展会现场对接专业采购商;官网、公众号、行业微信群推文定期推广。
展示范围:
 耐高温合金、钛合金、铝合金、镁合金、镍基合金、高强度刚、不锈钢等金属材料;工程塑料、橡胶材料、有机玻璃材料、芳纶纸蜂窝、阻尼减振材料、隐身吸波防护涂料、防搁热涂层等有机高分子材料;石墨烯、碳纳米管等无机非金属材料;金属基复合材料、树脂基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳纤维材料、玻璃纤维材料、其他新型复合材料;PICA材料、预浸料、添加剂等;防腐底漆、清洁剂、除锈剂、航空油脂、润滑剂/润滑脂、密封胶、绝缘胶等其他材料。
3D打印、喷射、铺丝、缠绕、模压、拉挤、RTM、LFT、真空导入、热压罐、ATL/AFP、缝编预成型体、模具、蜂窝、发泡、夹层技术及工艺设备、其他创新成型工艺及设备。工业软件、数字孪生、高端数控机床和加工中心、刀具、柔性装配、智能装配、自动化辅助运输设备、自动铺贴设备、工业机器人等。
联系方式:        陈先生         130 6188 8078

做精做优新能源新材料产业
 推进产业延链补链强链

邮箱:hycydt123@163.com
地址:山西省阳泉市矿区桃北西街2号

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