光伏電池技術(shù)競(jìng)賽已經(jīng)到了賽點(diǎn)
光伏行業(yè)第一輪技術(shù)競(jìng)賽在硅階段,GCL集團(tuán)獲勝;第二輪技術(shù)競(jìng)賽在硅片階段,隆基綠可以獲勝;目前是第三輪技術(shù)競(jìng)賽,發(fā)生在電池階段。誰(shuí)能贏?

依靠制造業(yè)特性來(lái)降低光伏成本的路徑已經(jīng)接近天花板,產(chǎn)品升級(jí)將成為光伏企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主要領(lǐng)域。
在過(guò)去的20年里,光伏制造的成本通過(guò)健全的生產(chǎn)工藝和擴(kuò)大的生產(chǎn)規(guī)模降低了90%以上。與此同時(shí),占據(jù)市場(chǎng)主流的光伏電池轉(zhuǎn)換效率從12%提高到23%左右——技術(shù)創(chuàng)新必須繼續(xù)提高效率。
光伏電池技術(shù)的變化已經(jīng)進(jìn)入關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),更有效的電池已經(jīng)量產(chǎn)。所有光伏企業(yè)都必須調(diào)整生產(chǎn)線,選擇更有效的新技術(shù)路線,否則會(huì)被淘汰或邊緣化。
大量資本涌入是促進(jìn)光伏技術(shù)加速變革的另一個(gè)主要原因。2022年,中國(guó)光伏企業(yè)融資總額達(dá)到1362億元,是2019年的近4倍,產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)能是2019年的3倍以上。這些新產(chǎn)能采用新技術(shù)路線,新技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)量將在一兩年內(nèi)超過(guò)目前的主流電池產(chǎn)量。屆時(shí),新老產(chǎn)能將開(kāi)始大規(guī)模更換。
PERC電池目前占據(jù)光伏市場(chǎng)的主流地位,新一代量產(chǎn)高效光伏電池主要有兩種:TOPCon電池-2022年開(kāi)始量產(chǎn);HJT電池-2023年開(kāi)始量產(chǎn)。
PERC是指鈍化發(fā)射區(qū)背面的光伏電池,TOPCon是指技隧穿氧化層鈍化觸摸電池,HJT是一種將薄膜電池技術(shù)與晶硅電池技術(shù)相結(jié)合的電池,也稱為異質(zhì)結(jié)電池。
很多業(yè)內(nèi)人士告訴《財(cái)經(jīng)十一人》,PERC電池的主流位置將在2025年之前被取代。然而,關(guān)于TOPCon和HJT電池將在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)占據(jù)主流電池的地位,仍然存在爭(zhēng)議。之后,下一代電池將是一種更高效的電池,在這兩種電池的基礎(chǔ)上疊加鈣鈦礦。因此,選擇技術(shù)路徑對(duì)于光伏企業(yè)來(lái)說(shuō)是一件重要而迫切的事情。
圖1:預(yù)測(cè)每個(gè)電池市場(chǎng)的比例
TOPCon電池的成本低于HJT,后者的效率高于前者。TOPCon生產(chǎn)線從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看,與舊生產(chǎn)線有一定的兼容性,技術(shù)更加成熟;HJT是一種全新的工藝和生產(chǎn)線,其工藝流程更短,技術(shù)門檻更高。
新技術(shù)孕育了許多快速發(fā)展的新公司:TOPCon和HJT路線上資本最喜歡的新能源和華盛新能源,兩家公司的估值都在100億元左右;還有很多與新技術(shù)相關(guān)的光伏公司,比如拉普拉斯,已經(jīng)或者即將進(jìn)行IPO,從TOPCon生產(chǎn)線起步。
TOPCon和HJT技術(shù)幾乎都是光伏龍頭公司布局的,其中晶科能源(688223.SH)TOPCon下注,東方日升(300118.SZ)而HJT則更加看好,其它大多數(shù)一線公司都是主要推廣其中一項(xiàng)技術(shù),同時(shí)建立其它技術(shù)的中試生產(chǎn)線。
新秀公司能否以新技術(shù)領(lǐng)先,現(xiàn)在的龍頭企業(yè)能否在這個(gè)技術(shù)變革周期中保持自己的地位?光伏企業(yè)的新技術(shù)競(jìng)賽已經(jīng)到了賽點(diǎn)。
01 搶位新技術(shù)
光伏制造業(yè)從上游到下游分為四個(gè)階段:硅材料、硅片、電池片和零件。電池轉(zhuǎn)換效率決定了光伏發(fā)電的整體效率,不同的電池技術(shù)對(duì)上下游產(chǎn)品有不同的要求。晶體硅光伏電池根據(jù)硅片襯底的不同分為P型和N型。此前,P型硅片是光伏的主流電池;現(xiàn)在,從P型到N型的轉(zhuǎn)變已經(jīng)開(kāi)始。
P型BSF(鋁背場(chǎng)電池)是上一代主流光伏電池,P型PERC電池是目前的主流產(chǎn)品;N型電池轉(zhuǎn)換效率更高,目前主要生產(chǎn)TOPCon和HJT兩種N型電池。
PERC電池占據(jù)光伏市場(chǎng)主流地位十多年,PERC電池占據(jù)主流地位的時(shí)間縮短至六年,預(yù)計(jì)PERC的主流地位將在2024-2025年間被取代。
目前TOPCon電池最有希望接力主流光伏電池,2022年開(kāi)始量產(chǎn)。HJT緊隨其后,從2023年開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。
根據(jù)中國(guó)光伏協(xié)會(huì)發(fā)布的《2022-2023年中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》,2022年 2008年,PERC量產(chǎn) 平均光電轉(zhuǎn)換效率為23.2%。TOPCon電池量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.5%,異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.5%。 24.6%的電池效率提高1%,這意味著每平方米光伏組件每年可以多發(fā)12.5度電(按行業(yè)平均值估算)。
圖2:每個(gè)電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)化率值預(yù)測(cè)
業(yè)界普遍認(rèn)為,由于資本的巨大驅(qū)動(dòng)力,這兩種電池將在兩到三年內(nèi)迅速成為主流。但TOPCon和HJT都是過(guò)渡性商品,兩者最終都需要與鈣鈦礦電池疊加,才能產(chǎn)生更有效的疊層光伏電池,預(yù)計(jì)光電轉(zhuǎn)換效率可以超過(guò)30%。
光伏信息機(jī)構(gòu)智匯光伏創(chuàng)始人王淑娟告訴《財(cái)經(jīng)十一人》,大多數(shù)制造商投資建設(shè)TOPCon生產(chǎn)線,因?yàn)闆](méi)有一項(xiàng)技術(shù)能夠超越其性價(jià)比。HJT的效率優(yōu)勢(shì)更加明顯,工藝流程更加簡(jiǎn)短,但其成本下降緩慢,仍然是非主流商品。未來(lái)這兩種技術(shù)會(huì)長(zhǎng)期并存,但市場(chǎng)份額不同,主要看誰(shuí)的性價(jià)比更高。
未來(lái)兩年將進(jìn)行新老產(chǎn)能的更換。根據(jù)中國(guó)光伏協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),2022年中國(guó)光伏電池總產(chǎn)能為505.5.5GW,產(chǎn)量為330.6GW 。其中,PERC 電池市場(chǎng)份額下降至電池市場(chǎng)份額 88%;市場(chǎng)占TOPCon電池市場(chǎng)的比例 8.3%,合27.4GW;異質(zhì)結(jié)電池市場(chǎng)份額約比 0.6%,合2GW。
根據(jù)招商證券,PV-根據(jù)tech的統(tǒng)計(jì),2022年公布的TOPCon電池生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到400-500GW。截至2023年5月中旬,TOPCon電池的生產(chǎn)能力已達(dá)到100GW。 GW,全生產(chǎn)運(yùn)行容量約為70GW。預(yù)計(jì)2023年TOPCon電池出貨量將達(dá)到100GW,約為2022年的4倍。
工廠建設(shè)和生產(chǎn)線達(dá)到滿產(chǎn)所需的上坡時(shí)間約為一年,因此,2024年將是TOPCon電池產(chǎn)能大幅增長(zhǎng)的一年。根據(jù)中信建投證券發(fā)布的研究報(bào)告,2023年TOPCon產(chǎn)能在372GW左右,到2024年底,建設(shè)產(chǎn)能將達(dá)到635GW。這個(gè)數(shù)字將超過(guò)PERC電池的生產(chǎn)能力。
目前,HJT電池產(chǎn)能的建設(shè)速度比TOPCon慢。根據(jù)國(guó)鑫證券的統(tǒng)計(jì),截至2023年7月,目前國(guó)內(nèi)光伏企業(yè)HJT電池和規(guī)劃產(chǎn)能已超過(guò)214.6GW。
華盛新能源董事長(zhǎng)徐曉華告訴《財(cái)經(jīng)十一人》,與TOPCon相比,HJT的設(shè)備供應(yīng)和原材料供應(yīng)相對(duì)有限,需要半導(dǎo)體和薄膜電池的技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這樣的團(tuán)隊(duì)比較稀缺。因此,HJT更適合實(shí)力雄厚的新公司和積累的龍頭企業(yè)。
據(jù)中國(guó)光伏協(xié)會(huì)預(yù)測(cè),到2025年,TOPCon和HJT的市場(chǎng)份額將超過(guò)50%;到2030年,HJT電池的市場(chǎng)份額將接近TOPCon,總共占市場(chǎng)份額的70%左右。
協(xié)鑫集成 (002506.SZ) 執(zhí)行總裁蔣衛(wèi)朋告訴《財(cái)經(jīng)十一人》,現(xiàn)階段TOPCon技術(shù)性價(jià)比更高,理論上HJT和鈣鈦礦疊層更適合未來(lái)。因此,該公司首先建立了TOPCon的量產(chǎn)線,并準(zhǔn)備了HJT的試生產(chǎn)線。協(xié)鑫集成的母公司協(xié)鑫集團(tuán)擁有中國(guó)最大的鈣鈦礦電池試生產(chǎn)線。
02 崛起的新秀和分化的領(lǐng)導(dǎo)者
雖然新一代高效電池還沒(méi)有占據(jù)市場(chǎng)主流,但隨著市場(chǎng)認(rèn)可度的不斷提高,一些新公司迅速崛起。與此同時(shí),由于技術(shù)變化,龍頭企業(yè)的排名也開(kāi)始發(fā)生變化。
越來(lái)越多的高效N型電池組件獲得訂單。自2023年以來(lái),N型電池組件在電力央企光伏組件招標(biāo)中的比例大幅增加,N型電池組件在2月份發(fā)布招標(biāo)公告中的比例達(dá)到30%-40%。;隨后4-5月,華能、大唐、華電招標(biāo)中N型占50%。
圖3:一些制造商在2023年SNEC上展出的N型組件產(chǎn)品
HJT是一種完全不同的生產(chǎn)線和工藝流程,與PERC電池相比。對(duì)沒(méi)有舊設(shè)備負(fù)擔(dān)的企業(yè)而言,選擇未來(lái)更有前途的HJT技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。鑒于技術(shù)門檻較高,HJT的新秀企業(yè)成長(zhǎng)并不快,只有華盛新能源一枝獨(dú)秀。
華盛新能源成立于2020年7月,致力于生產(chǎn)HJT電池、硅片和零部件。目前,該公司是HJT產(chǎn)能最高的公司。華盛新能源已完成第二輪融資,融資金額超過(guò)30億元。目前估值已達(dá)100多億元。
徐曉華表示,到2023年底,華盛新能源的HJT電池產(chǎn)能將達(dá)到19GW左右,到2024年底將達(dá)到近30GW,相應(yīng)的交貨量將從2023年的4GW增加到2024年的16GW。
在龍頭企業(yè)中,HJT產(chǎn)能最大的是東方日升,預(yù)計(jì)2023年HJT電池產(chǎn)能接近3GW。
全球市場(chǎng)總監(jiān)莊英宏告訴《財(cái)經(jīng)十一人》,現(xiàn)在HJT組件的功率已經(jīng)超過(guò)700W,而TOPCon幾乎做不到。HJT的性價(jià)比很快就會(huì)超過(guò)TOPCon。雖然東方日升現(xiàn)在已經(jīng)建立了TOPCon生產(chǎn)線,但是未來(lái)將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐訦JT為主。
與PERC電池工藝流程相比,TOPCon生產(chǎn)線相對(duì)完善,因此,大多數(shù)光伏制造企業(yè)都選擇了TOPCon,同時(shí),一些專注于TOPCon的新興企業(yè)在過(guò)去兩年中迅速崛起。
新能源是TOPCon新秀公司,融資最多,產(chǎn)能增長(zhǎng)最快。公司成立于2018年7月,到2023年底,產(chǎn)能達(dá)到30GW,2022年零部件銷量位居中國(guó)光伏行業(yè)前十。公開(kāi)資料顯示,一項(xiàng)新能源已經(jīng)完成了9輪融資,IPO已經(jīng)啟動(dòng),估值接近100億元。
隨著新型電池技術(shù)的加持,龍頭企業(yè)的排名也逐漸發(fā)生變化。。
晶科股份于2022年率先量產(chǎn)TOPCon電池,目前產(chǎn)量最高。在零部件銷售排行榜上,晶科股份從2021年的第四名上升到2022年的第二名。2023年上半年,其排名躍升至第一位。到2023年底,晶科股份TOPCon電池產(chǎn)能將達(dá)到55GW,全年出貨量超過(guò)40GW。
圖4:2022年和2023年零部件銷售排行榜
正泰集團(tuán)旗下最大的民營(yíng)光伏發(fā)電公司正泰新能,TOPCon電池產(chǎn)能僅次于晶科股權(quán)。到2023年底,正泰新能電池產(chǎn)能將達(dá)到45GW,其中TOPCon產(chǎn)能將達(dá)到38GW,占總產(chǎn)能的84%。2021年,正泰新能在零部件銷售排行榜上排名第十,上升至2022年第七。2023年上半年銷量持續(xù)上升。
正泰新能董事長(zhǎng)陸川告訴《財(cái)經(jīng)十一人》,TOPCon在兩年內(nèi)的性價(jià)比遠(yuǎn)高于HJT,目前HJT的產(chǎn)量太小,不能算是商業(yè)產(chǎn)量。未來(lái),光伏技術(shù)變革的方向尚未確定。
聚焦光伏硅材料生產(chǎn)的GCL集團(tuán)開(kāi)始增加光伏電池和零部件,其子公司GCL集成負(fù)責(zé)建設(shè)。蔣衛(wèi)朋表示,公司在蕪湖基地總產(chǎn)能20GW的TOPCon電池項(xiàng)目10GW已于7月底投產(chǎn),目前正處于產(chǎn)能攀升期,預(yù)計(jì)今年年底前完全生產(chǎn)。
03 誰(shuí)能勝出?
第一輪光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)賽在硅料階段,GCL集團(tuán)獲勝;第二輪技術(shù)競(jìng)賽在硅片階段,隆基綠能(601012.SH)獲勝;目前是第三輪技術(shù)競(jìng)賽,發(fā)生在電池階段,誰(shuí)能獲勝?
目前大部分企業(yè)基本都選擇了重點(diǎn)發(fā)展的電池技術(shù),但還是很少有生產(chǎn)線已經(jīng)建成甚至完全生產(chǎn)。未來(lái)觀望的企業(yè)還有機(jī)會(huì)再次選擇,本輪技術(shù)競(jìng)賽的贏家一定會(huì)在先鋒中誕生。
假如TOPCon的性價(jià)比持續(xù)明顯高于HJT,那么TOPCon陣營(yíng)的領(lǐng)先企業(yè)將繼續(xù)保持領(lǐng)先地位,行業(yè)格局也不會(huì)有太大變化。若情況發(fā)生變化,HJT陣營(yíng)的企業(yè)將迅速超越,光伏產(chǎn)業(yè)格局將發(fā)生巨大變化。
對(duì)TOPCon持樂(lè)觀態(tài)度的一方認(rèn)為,HJT的性價(jià)比很難超過(guò)。根據(jù)中信建投證券研究報(bào)告,目前HJT的成本高于TOPCon。 0.12-0.13 元/瓦,主要高于銀漿、設(shè)備成本、目標(biāo)等。盡管有很多方法可以降低HJT的成本,但是TOPCon的成本也在降低。到2023年底,TOPCon的一體化成本比HJT低4分/瓦。到2024年底,TOPCon的一體化成本仍然比HJT低2-3分/瓦。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,兩面 HJT極限效率為28.7%,HJT極限效率為28.5%,因此,HJT很難通過(guò)效率優(yōu)勢(shì)獲得溢價(jià)。
圖5:目前TOPCon和HJT的性價(jià)比
對(duì)HJT持樂(lè)觀態(tài)度的一方認(rèn)為,HJT的成本將在2023年底降至與TOPCon持平,2024年將進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)激烈的階段。
根據(jù)Infolinkolink、根據(jù)TCL中環(huán)的最新報(bào)價(jià)數(shù)據(jù),如果硅片導(dǎo)入110,則根據(jù)HJT量產(chǎn)效率達(dá)到25.7%。μ商品,銀耗實(shí)現(xiàn)10mg/W、實(shí)現(xiàn)12mg//W,每臺(tái)設(shè)備降至3億元//GW,那么 HJT電池的生產(chǎn)成本將降至0.588元/元/元W,電池費(fèi)用與TOPCon(0.582元//2元)W)只有0.006元/元的差距。W。考慮到 目前HJT電池性能優(yōu)異, HJT 部件較 TOPCon 溢價(jià)達(dá)到0.15元/元/元W。
對(duì)于上述數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn),HJT陣營(yíng)非常樂(lè)觀,而TOPCon陣營(yíng)則認(rèn)為實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難。
作為TOPCon陣營(yíng)的新人,蔣衛(wèi)朋表示,公司生產(chǎn)的TOPCon電池的效率只能在生產(chǎn)線完全生產(chǎn)后才能看到,目前很難預(yù)測(cè)效率的提高速度。在成本方面,預(yù)計(jì)TOPCon整個(gè)行業(yè)的平均成本將在一年后下降5%,未來(lái)成本將繼續(xù)下降。五年之內(nèi),TOPCon生產(chǎn)線的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)更好。
從更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)看,光伏作為一個(gè)商業(yè)產(chǎn)業(yè),只有20多年的歷史。與完善的制造業(yè)和傳統(tǒng)的能源產(chǎn)業(yè)相比,光伏仍處于產(chǎn)業(yè)鏈的早期階段,光伏企業(yè)有機(jī)會(huì)改寫產(chǎn)業(yè)格局。
隆基綠能是光伏行業(yè)市值最高的公司,針對(duì)有200多年歷史的杜邦公司。管理層希望隆基綠能長(zhǎng)期持續(xù)下去。在這一輪技術(shù)變革周期中,隆基綠能更看好的是另一種新型電池HPBC-復(fù)合鈍化背觸電池。同時(shí),該公司建立了TOPCon電池生產(chǎn)線,并建立了HJT試生產(chǎn)線,但都不是領(lǐng)先地位。HPBC電池的市場(chǎng)前景還有待檢驗(yàn)。
作為光伏核心輔料的龍頭企業(yè),杜邦公司在高峰期全球一半的光伏組件中使用杜邦材料。杜邦TEDLAR業(yè)務(wù)全球光伏市場(chǎng)總監(jiān)付波告訴《財(cái)經(jīng)十一人》,R&D本身和新技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造存在很大的不確定性。在光伏行業(yè),無(wú)論是現(xiàn)在的龍頭企業(yè)還是新秀公司,都需要從以制造和效率為核心的公司升級(jí)為兩翼制造和R&D的公司。只有通過(guò)不斷的新技術(shù)超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,才能獲得發(fā)展空間。
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