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中國光伏路線進化史:王不見王

2023/09/29
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市場就TOPCon技術(shù)路線達(dá)成共識后,光伏電池平靜之湖,近期又被攪動起新的漣漪。

9月5日半年報業(yè)績會上,隆基綠能(601012.SH)董事長鐘寶申明確將聚焦BC技術(shù)路線,宣稱“BC電池將會是未來5-6年晶硅電池的絕對主流”,把其比作“皇冠上的明珠”。

鈞達(dá)股份(002865.SZ)隨之附議:“未來會選擇TBC(TOPCon+BC)路線,公司的部分TOPCon產(chǎn)能已經(jīng)預(yù)留了升級到BC電池的空間”。

但行業(yè)內(nèi)也有不同意見。近日,晶科能源(688223.SH/JKS.N)CTO金浩在采訪時表示,BC技術(shù)工藝步驟非常復(fù)雜,降本比較困難,未來三到五年TOPCon依然是行業(yè)主流,將占據(jù)50%以上市場。

兩大巨頭分列兩營,和各自產(chǎn)能“持倉”有關(guān)。隆基難以擺脫對P型路線依賴,試圖借由BC這一平臺技術(shù),令P型電池再次煥發(fā)生機。而晶科擁有全球最大TOPCon產(chǎn)能,且仍在擴張。

行業(yè)技術(shù)路線變遷,向來不以玩家主觀意志為轉(zhuǎn)移。光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)主旋律,始終圍繞成本降低、轉(zhuǎn)換效率提升和良品率提高等三大核心訴求展開。

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史上每一個階段,能完美回應(yīng)這些訴求的電池技術(shù),才能被推上當(dāng)期主流路線。

產(chǎn)業(yè)路線之爭,從未息止

中國光伏產(chǎn)業(yè)20多年發(fā)展史,也是一部技術(shù)路線變遷史。

從2009年保利協(xié)鑫打破歐、美、日壟斷,建成國內(nèi)最早自主多晶硅產(chǎn)線開始,中國光伏產(chǎn)業(yè)進入了發(fā)展快車道。在其他玩家紛紛擁抱多晶硅之時,光伏“新貴”隆基卻在默默all in單晶硅技術(shù)。

經(jīng)過長達(dá)十年摸索研發(fā),隆基終于實現(xiàn)技術(shù)突破,徹底改寫行業(yè)格局。隆基也因此一路躍升為光伏“老大”。

不過,“老大”寶座并不安穩(wěn)。

僅以尺寸而言,隆基聯(lián)合晶科、晶澳等七家國內(nèi)光伏龍頭企業(yè)建立的182mm*182mm的硅片尺寸標(biāo)準(zhǔn)(M10),就受到了由TCL中環(huán)、東方日升、天合光能等39家光伏產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)組成“600W+光伏開放創(chuàng)新生態(tài)聯(lián)盟”的挑戰(zhàn)。

該聯(lián)盟提倡的210 mm大尺寸硅片,據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(CPIA)預(yù)測,到2030年將占據(jù)70%的市場份額,有望成為未來硅片主流尺寸標(biāo)準(zhǔn)。

光伏電池的技術(shù)路線之爭,近幾年更加激烈。

2016年之前,光伏市場是BSF(鋁背場)電池天下,市占率一度接近90%。但2018年,憑借更低成本、更高轉(zhuǎn)換率以及更簡單的工藝,PERC(P型)電池迅速崛起。

2019年,P型電池一舉超越BSF,成為市場主流;2021年一度達(dá)到頂峰,市占率超過90%。

2016年-2021年中國光伏電池行業(yè)市場份額情況

來源:CPIA

然而僅僅過去三年,光伏電池又走到新的十字路口。

從P型向N型過渡的技術(shù)路線,逐漸成為行業(yè)共識。而N型電池又細(xì)分為TOPCon、HJT和BC三大技術(shù)路線。此外,無論P型還是N型都屬于晶硅電池,而作為新型薄膜電池的代表,鈣鈦礦也具備引領(lǐng)下一代技術(shù)發(fā)展的潛力。

光伏電池技術(shù)路線分類,來源:華西證券研究所

如前文所述,技術(shù)更迭的驅(qū)動因素是降本增效。從成本來看, P型電池仍有一定優(yōu)勢,但與N型差距越來越小——單瓦僅比TOPCon便宜0.1元,領(lǐng)先的 TOPCon 廠商更可將溢價控制0.03元以內(nèi)。

從效能看,P型轉(zhuǎn)換效率23.5%,接近理論極限24.5%,天花板明顯。N型三種細(xì)分類型,量產(chǎn)轉(zhuǎn)換率剛剛超過24%,距理論上限尚有較大空間。


各光伏電池技術(shù)路線比較,來源:海通國際研究

一邊是成本優(yōu)勢不斷縮小,一邊效率差距越拉越大。中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測,到2025年N型電池將成為市場主導(dǎo),TOPCon和HJT兩大路線市場份額合計將超過50%。

P型退出歷史舞臺無有爭議,但N型電池誰將稱王卻難成定論。

誰是過渡,誰是未來?

光學(xué)損失和電學(xué)損失是影響光伏電池效率的兩大核心因素。圍繞減少這兩大損失的增效方向, N型衍生出TOPCon、HJT、BC等不同技術(shù)路線。

其中,TOPCon和HJT雖各有利弊,但總體優(yōu)于P型,被認(rèn)為是最有希望引領(lǐng)趨勢的候選者。

TOPCon技術(shù)門檻更低,且具有一個HJT無法媲美的優(yōu)勢——與P型產(chǎn)線兼容度高。

TOPCon工藝只需在P型產(chǎn)線增加3道至4道工序即可,充分利用了原有設(shè)備,從而大幅節(jié)省投資支出。目前P型每GW設(shè)備投入約為1.2-1.3億元,TOPCon產(chǎn)線只需額外增加5000萬元/GW投資。

光伏電池技術(shù)更迭如此之快,以至于很多廠商生產(chǎn)線更換速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上潮流。如果貿(mào)然切入與原設(shè)備并不兼容的新技術(shù),則將面臨巨大的沉沒成本。

顯然TOPCon是當(dāng)前時點最具性價比的技術(shù)路線。除隆基選擇BC外,其他一線廠商大多將TOPCon作為未來幾年的方向。而HJT的玩家,多因前期未能搭上P型電池快車,故而無此顧慮。

不過,也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為TOPCon屬于延續(xù)P型生命的過渡型技術(shù),HJT才代表N型電池的未來。

隨著HJT設(shè)備投入和制造成本不斷降低、量產(chǎn)規(guī)?;?yīng)凸顯,HJT確有可能縮小與TOPCon的差距,甚至五年后超越TOPCon。

中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)計,到2025年TOPCon的市場份額約為HJT的2倍;但到2030年,HJT的市場占比將與TOPCon接近。


2022年-2030年不同電池技術(shù)路線市場占比變化趨勢
來源:CPIA

TOPCon和HJT之爭如火如荼之時,隆基帶著BC電池半路殺出。

在隆基之前,愛旭(600732.SH)的ABC路線被認(rèn)為是BC電池的代表作。即便在今年歐洲國際太陽能博覽會上獲得Intersolar Award這一光伏界最權(quán)威、含金量最高的獎項,ABC電池還是游離在幾大流行路線之外的邊緣化存在。

作為一種萬能結(jié)構(gòu),BC可以與任何一種電池疊加,比如與TOPCon疊加成TBC電池,與HJT疊加成HBC電池,與PERC疊加成PBC電池等,均對后者有一定提效效果。

在實踐中,由于工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大、對上下游配套要求高、投資門檻高等因素,BC電池還難以實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。

此外,BC電池的使用場景也有局限性。業(yè)內(nèi)人士稱,BC組件更適合對美觀度有一定要求、對價格不太敏感的中高端分布式戶用及工商業(yè)市場,眼下實質(zhì)性需求也僅集中于海外少量分布式屋頂。

N型“三巨頭”之外,新型薄膜電池——鈣鈦礦實力也不容忽視。

雖然起步晚,但鈣鈦礦電池發(fā)展速度驚人。過去十三年間,鈣鈦礦實驗室轉(zhuǎn)換效率從3.8%大幅提升到28%,而晶硅電池達(dá)到同樣成績則用了40年。

雖仍處于大規(guī)模商業(yè)化早期,但憑借著超高的轉(zhuǎn)換效率、較低的投資和制造成本優(yōu)勢,鈣鈦礦有望在未來五到十年內(nèi)躋身主流。

如HJT疊層電池成為現(xiàn)實,這匹 “黑馬”十分有可能一統(tǒng)光伏電池江湖。


鈣鈦礦與HJT的疊層電池,來源:華西證券研究所

浪花淘盡英雄

隆基掀起的巨浪歸于平靜。本以為震動業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)之舉,跟進廠商卻并不多。從業(yè)績和擴產(chǎn)方向來看,TOPCon仍然是“當(dāng)紅炸子雞”。

此刻,TOPCon廠商正充分享受產(chǎn)業(yè)紅利,整體成績遠(yuǎn)超其他陣營,傲視光伏全行業(yè)。

2023中報,TOPCon陣營四大組件巨頭晶科能源、天合光能(688599.SH)、晶澳科技(002459.SZ)和阿特斯(688599.SH/CSIQ.O)均實現(xiàn)了超過100%凈利潤增長,晶科和阿特斯更高增3倍之多。

出貨量“炸裂”的鈞達(dá)股份,收入和凈利潤分別同比增長112.83%和250.23%。


2023年上半年TOPCon電池及組件上市公司收入及歸母凈利潤增速
來源:各公司半年報

產(chǎn)銷兩旺、量價齊升,TOPCon廠商繼續(xù)加碼擴產(chǎn)。

半年報中,晶科上調(diào)了第三季度和2023年全年出貨預(yù)期,N型占比將達(dá)6成。截至今年7月,晶科N型TOPCon產(chǎn)能達(dá)55 GW,較2022年底35GW產(chǎn)能大幅增加20GW;單季度出貨量超10 GW,位列全球第一。

天合光能也加速擴產(chǎn)計劃,在青海、四川和淮海等地相繼投建生產(chǎn)基地,一代N型i-TOPCon電池超過一半產(chǎn)能份額。


天合光能發(fā)布行業(yè)首個量產(chǎn)功率突破700W+的TOPCon電池? ?來源:天合光能官網(wǎng)

反觀HJT陣營,業(yè)績和擴產(chǎn)規(guī)模皆略遜一籌。

國內(nèi)HJT電池及其組件的上市公司主要有東方日升、愛康科技等。東方日升上半年收入和歸母凈利潤分別同比僅增長39.56%和70.65%。愛康科技連續(xù)兩年大幅虧損后終于實現(xiàn)盈利,但同期僅增長16.92%。

HJT擴產(chǎn)相當(dāng)謹(jǐn)慎。東方日升宣布將投資新增13GW高效電池片+組件產(chǎn)能;愛康科技擬定增3億元,用于2.42GW的HJT電池建設(shè)項目。相比之下,隨便一個TOPCon龍頭廠商下半年擴產(chǎn)計劃都超過10GW。

再看BC陣營,TCL的參股子公司Maxeon海外市場份額領(lǐng)先,隆基和愛旭股份是國內(nèi)僅有兩家具備BC成型產(chǎn)能的上市公司。

愛旭股份同期歸母凈利潤同比增長119.60%,收入僅微增1.65%,但擴產(chǎn)十分昂揚:一是計劃在義烏珠海兩地投資300億,建設(shè)合計18.5GW電池片產(chǎn)能以及55GW組件產(chǎn)能;二是在山東濟南投建新基地投資360億,5年內(nèi)分3期建設(shè)30GW高效晶硅電池項目及其配套30GW組件項目。


愛旭股份公布與濟南市合作360億光伏電池投資項目

來源:愛旭股份公告

與愛旭全力投入ABC的決心相比,隆基“嘴”上表示押注BC技術(shù),仍忙著下“手”擴建TOPCon產(chǎn)能。

今年3月,隆基發(fā)布公告稱,總投資約77.77億元在鄂爾多斯建設(shè)年產(chǎn)30GW高效單晶電池項目預(yù)計今年8月開始投產(chǎn)、到2024年第一季度末全面達(dá)產(chǎn),該項目將導(dǎo)入隆基研發(fā)的高效N型TOPCon技術(shù)。


隆基發(fā)布30GWTOPCon電池投建項目計劃
來源:隆基綠能公告

“身體很誠實”的隆基,并不想放棄TOPCon這塊大蛋糕。因為市場愿意為誰買單,一目了然。

現(xiàn)實情況是,國內(nèi)TOPCon江湖格局穩(wěn)定,后來者難以擠進第一梯隊。作為昔日光伏老大,隆基當(dāng)然不甘愿只看競爭對手吃肉、自己啖湯。

與其如此,不如另開一牌局,重定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則。筆者推測,這是隆基少見公開表態(tài)看衰TOPCon的核心原因之一。

另外一個核心原因是,隆基龐大的P型電池產(chǎn)能若短期內(nèi)報廢,拖累業(yè)績不說,更是威脅來之不易的光伏老大地位。為了充分挖掘產(chǎn)線剩余價值,延續(xù)P型時代霸主地位,最可行的方案就是尋找新技術(shù)與原有產(chǎn)能的契合點。

為此,隆基幾年前開始研發(fā)P型硅片基底上結(jié)合PERC及IBC的電池技術(shù)——HPBC。


隆基新一代HPBC電池技術(shù),來源:隆基官網(wǎng)

一方面難擺脫舊時代路徑依賴,一方面又想在新技術(shù)迭代關(guān)鍵時點再立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),隆基以一己之力撼動行業(yè)趨勢的野望,能否推倒強大競爭對手們層層澆筑的堅實壁壘?

光伏技術(shù)切換頻繁,各領(lǐng)風(fēng)騷難有數(shù)年。技術(shù)代際背后,更是資本角力,浪花淘盡英雄。

作者:安然

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