面對(duì)高負(fù)債、重資產(chǎn)的光伏行業(yè),押注任何一種新技術(shù)路線,都無(wú)異于一場(chǎng)豪賭。哪種技術(shù)路線代表著未來(lái)?
光伏產(chǎn)業(yè)的核心邏輯是技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的降本增效。如今P型電池技術(shù)已接近極限效率24%,繼續(xù)提升難度極大,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)又一次走在了技術(shù)迭代的十字路口。
2022年被認(rèn)為是N型電池技術(shù)商業(yè)化元年,N型電池技術(shù)的極限效率為28%,相比P型電池技術(shù)擁有更廣闊的空間。這次技術(shù)迭代擁有多種技術(shù)路線選擇,例如TOPCon、HJT、XBC,甚至還有鈣鈦礦技術(shù)。
對(duì)于光伏企業(yè)而言多一種選擇就意味著多一種風(fēng)險(xiǎn),畢竟選錯(cuò)路線的后果是任何一家企業(yè)都難以承受的。當(dāng)然新技術(shù)路線的出現(xiàn)意味著新的機(jī)會(huì),也是許多企業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車的新機(jī)會(huì)。
在技術(shù)迭代的十字路口,是否能旗幟鮮明堅(jiān)定一種電池技術(shù)路線也是對(duì)企業(yè)巨大的考驗(yàn)。從技術(shù)路線的選擇來(lái)看,隨著光伏效率進(jìn)一步提升,技術(shù)進(jìn)入深水區(qū),工藝越來(lái)越復(fù)雜,精密度越來(lái)越高,對(duì)材料、工藝、設(shè)備、生產(chǎn)管理等方面的要求不斷提升,未來(lái)在電池技術(shù)路線上的判斷和執(zhí)行,或許已經(jīng)成為頭部組件公司之間競(jìng)爭(zhēng)走向的決定性因素。
事實(shí)上,在2022年以前,許多光伏企業(yè)對(duì)于技術(shù)路線仍然諱莫如深,表示并不押注。而隨著全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格不斷走低,頭部企業(yè)在下一代技術(shù)路線的布局逐漸明晰,新一輪電池技術(shù)迭代正在提速。
多元的技術(shù)根據(jù)基底硅片的不同,晶硅光伏電池可分為P型和N型。P型電池使用磷擴(kuò)散工藝,主要代表為早期的鋁背場(chǎng)(BSF)電池和目前主流的PERC電池。2015年之前,BSF電池占據(jù)90%市場(chǎng),2016年P(guān)ERC電池開始發(fā)力,到2020年P(guān)ERC電池占比超過(guò)85%。
P型有著電池工藝比較簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn),但是效率提升也面臨著瓶頸。伴隨著產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)能的大規(guī)模釋放,特別是硅料價(jià)格從年初高點(diǎn)245元/KG,跌到目前的60-70元/KG,由上游降價(jià)帶動(dòng)的下游P型組件降低成本的空間已經(jīng)非常有限。
據(jù)中金證券報(bào)告,P型PERC電池技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)23.3%-23.5%的電池轉(zhuǎn)換效率、0.15元/瓦左右的電池非硅成本,已基本達(dá)到其量產(chǎn)性能極限。
而N型電池則是使用硼擴(kuò)散工藝,與P型電池相比具有轉(zhuǎn)換率高、雙面率高、壽命更長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
過(guò)剩的產(chǎn)能以及為追求更高的溢價(jià),推動(dòng)了光伏技術(shù)的轉(zhuǎn)型,但過(guò)去留下的P型電池產(chǎn)能應(yīng)如何處理或者轉(zhuǎn)型也是各大企業(yè)需要考慮的問(wèn)題。轉(zhuǎn)型伊始,率先獲得企業(yè)關(guān)注的是TOPCon和HJT電池。TOPCon是指技隧穿氧化層鈍化接觸電池,HJT是指薄膜電池技術(shù)和晶硅電池技術(shù)結(jié)合的一種電池,也稱異質(zhì)結(jié)電池。
TOPCon電池是對(duì)原有的PERC電池的升級(jí),可由PERC產(chǎn)線升級(jí)而來(lái),成本低于HJT;而HJT電池,則是一種采用HIT結(jié)構(gòu)的硅太陽(yáng)能電池,在晶體硅上沉積非晶硅薄膜。綜合了晶體硅電池與薄膜電池的核心競(jìng)爭(zhēng)力,且工藝步驟僅需4步,穩(wěn)定性高,效率高于TOPCon,但需要從頭重建產(chǎn)線,門檻更高。
而在TOPCon與HJT發(fā)展落地的同時(shí),光伏行業(yè)企業(yè)并沒(méi)有暫停除技術(shù)路線以外的其他探索,為追求更高的效率不斷革新,各企業(yè)加快研發(fā)腳步,新的電池改良方法不斷涌現(xiàn)。BC電池便是其中之一。不久前,隆基綠能董事長(zhǎng)鐘寶申對(duì)外稱,在未來(lái)5-6年,BC類電池將成為晶硅電池的絕對(duì)主流。隆基綠能的大量產(chǎn)品將會(huì)采用BC類電池技術(shù)路線。
BC(Backcontact)電池以N型為襯底,是一種能夠提高光伏電池效率和性能的太陽(yáng)能電池的平臺(tái)型技術(shù),即可與多種技術(shù)路線疊加形成HBC、PBC、HPBC、TBC、ABC電池。BC類電池并不是一種新技術(shù),早在20世紀(jì)70年代,美國(guó)斯坦福大學(xué)教授創(chuàng)立的SunPower公司就提出叉指式BC結(jié)構(gòu),取名為IBC,并在20世紀(jì)80-90年代開始產(chǎn)業(yè)化。然而,之前包括IBC在內(nèi)的BC電池技術(shù)發(fā)展緩慢。其中,最重要的原因是BC技術(shù)還處于初期階段,技術(shù)難度大、開發(fā)成本高、量產(chǎn)難度大。
與傳統(tǒng)的晶硅光伏電池不同的是,BC電池的電極全部位于電池的反面,正面沒(méi)有金屬電極遮擋,完全暴露在陽(yáng)光下,帶來(lái)更大的有效發(fā)電面積,大大提高了光的吸收效率。對(duì)于BC類電池技術(shù)的選擇,隆基綠能確信該技術(shù)未來(lái)的持續(xù)提效空間遠(yuǎn)比其他技術(shù)路線更大。
無(wú)論選擇了哪種技術(shù)路線,光伏N型化大幕已經(jīng)拉開。此前,BSF電池占據(jù)光伏市場(chǎng)主流的位置十多年,PERC電池從2016年產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)到2021年市場(chǎng)占有率達(dá)到90%以上用了5年的時(shí)間;仡櫳弦淮夹g(shù)的更迭,彼時(shí)市場(chǎng)上主流的技術(shù)路線是多晶硅,協(xié)鑫集團(tuán)采用改良西門子法,在硅料環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)替代。但隆基作為后來(lái)者,選擇了轉(zhuǎn)化效率更高、度電成本下降空間更大的單晶硅路線,并率先使用當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的PERC技術(shù)路線,一舉成為行業(yè)龍頭。而這一次,伴隨著大規(guī)模的新進(jìn)產(chǎn)能,技術(shù)替代時(shí)間正在縮短。
誰(shuí)將勝出?
光伏是個(gè)高負(fù)債重資產(chǎn)的領(lǐng)域,押注多條技術(shù)路線對(duì)于投資者來(lái)說(shuō)幾乎不太可能。新技術(shù)出現(xiàn)時(shí),先行者們對(duì)技術(shù)路線的選擇,無(wú)異于一場(chǎng)豪賭。而在這場(chǎng)豪賭中,在此次技術(shù)更迭的新路口,光伏企業(yè)們的選擇出現(xiàn)了分化,形成了以晶科能源為首的TOPCon陣營(yíng)和以隆基綠能為首的BC陣營(yíng)。
和晶科堅(jiān)定看好TOPCon是未來(lái)3-5年的技術(shù)主流一樣,眾多一線廠商紛紛投資建設(shè)TOPCon電池生產(chǎn)線,以期在快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)中占得一席之地。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),自2023年起,TOPCon產(chǎn)能大幅增加,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展迅速,一線廠商產(chǎn)能布局領(lǐng)先,晶澳科技56GW、天合光能30GW、晶科能源21GW等TOPCon量產(chǎn)線均計(jì)劃于2023年落地,預(yù)計(jì)2023年年底國(guó)內(nèi)TOPCon電池產(chǎn)能將上升至400GW。
此外,對(duì)于TOPCon的投資還在不斷加碼。晶科提前享受到了TOPCon帶來(lái)的紅利,在近期公布的三季度財(cái)報(bào)中,晶科取得不錯(cuò)的業(yè)績(jī),核心原因是晶科一直押寶TOPCon。在晶科能源前三季度52.2GW的組件出貨中,N型組件出貨量為29.8GW,占比57%。晶科能源預(yù)計(jì),在手訂單飽滿的背景下,四季度組件出貨量有望達(dá)23GW,有信心超額完成全年70-75GW的組件出貨目標(biāo),N型產(chǎn)能占比將提升至75%。
晶科此前公告顯示,將在山西轉(zhuǎn)型綜合改革示范區(qū)規(guī)劃建設(shè)垂直一體化大基地項(xiàng)目,從上游到下游,包含56GW單晶拉棒、56GW硅片、56GW高效電池和56GW組件產(chǎn)能,含流動(dòng)資金需要總投資560億元。這將是全球首個(gè)包含硅片、電池、組件的“超級(jí)一體化”太陽(yáng)能工廠,也將是行業(yè)最大的N型一體化生產(chǎn)基地。
“行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)大多選擇TOPCon的原因,在于TOPCon的成本目前最具有優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品性價(jià)比最高,而其他新電池路線成本不具強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。不過(guò)我們認(rèn)為其他路線如HJT降本路線也依舊清晰,未來(lái)成本也將逐步降低。頭部企業(yè)對(duì)于各種電池路線均有研發(fā)儲(chǔ)備,若出現(xiàn)量產(chǎn)更具性價(jià)比的電池路線有能力快速切換。”一券商人士分析道。
不同于大部分頭部企業(yè),隆基綠能則堅(jiān)定以BC電池作為公司主要路線。2018年,隆基綠能就開始研究HPBC。目前,隆基綠能HPBC電池的標(biāo)準(zhǔn)版量產(chǎn)效率突破25%。HPBC電池技術(shù)通過(guò)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)工藝調(diào)整,可大幅提升電池的光線吸收和光電轉(zhuǎn)換能力,有效增加組件輸出功率。2023年上半年,隆基綠能HPBC投入量產(chǎn),到2023年底,隆基綠能擴(kuò)產(chǎn)的30GWHPBC產(chǎn)能將全面達(dá)產(chǎn)。
從隆基自身來(lái)看,隆基有多年的BC電池技術(shù)儲(chǔ)備,在去年發(fā)布HPBC的電池后也具有了很多量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),和其他巨頭相比,自身在BC電池領(lǐng)域就投入了更多精力,占有更多優(yōu)勢(shì)。而TOPCon領(lǐng)域近年來(lái)隆基動(dòng)作不多,與其他頭部企業(yè)相比并沒(méi)有更多優(yōu)勢(shì)。選擇BC電池也更利于隆基發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)。
“從行業(yè)角度來(lái)看,隆基認(rèn)為TOPCon在明年大規(guī)模產(chǎn)能落地后會(huì)出現(xiàn)比較明顯的過(guò),F(xiàn)象,對(duì)于PERC電池的溢價(jià)和盈利優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越小,而隆基認(rèn)為BC電池的轉(zhuǎn)換效率更高,性價(jià)比更突出,持續(xù)降本后在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中將更具優(yōu)勢(shì),從而選擇了這條路線!鄙鲜鋈倘耸繉(duì)記者稱。
在國(guó)內(nèi),目前除了隆基和愛(ài)旭之外,還有很多光伏企業(yè)都在布局BC類電池的相關(guān)環(huán)節(jié)。但從產(chǎn)能規(guī)模來(lái)看,未來(lái)1-2年內(nèi)行業(yè)主流仍是TOPCon電池,可以確定的是,在未來(lái)的5年間,電池技術(shù)由單一PERC走向TOPCon、HJT、XBC等多條技術(shù)路線百花齊放,TOPCon、HJT、XBC等高效新型產(chǎn)品高功率帶來(lái)高溢價(jià),市場(chǎng)中N型電池的選擇就會(huì)更多,哪個(gè)路線會(huì)勝出,還是要看哪個(gè)路線具有最高的性價(jià)比。最終誰(shuí)將勝出,終由市場(chǎng)決定。
作者:范珊珊 來(lái)源:能源雜志
責(zé)任編輯:jianping