市場就TOPCon技術路線達成共識后,光伏電池平靜之湖,近期又被攪動起新的漣漪。
9月5日半年報業績會上,隆基綠能董事長鐘寶申明確將聚焦BC技術路線,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”。
鈞達股份隨之附議:“未來會選擇TBC(TOPCon+BC)路線,公司的部分TOPCon產能已經預留了升級到BC電池的空間”。
但行業內也有不同意見。近日,晶科能源CTO金浩在采訪時表示,BC技術工藝步驟非常復雜,降本比較困難,未來三到五年TOPCon依然是行業主流,將占據50%以上市場。
兩大巨頭分列兩營,和各自產能“持倉”有關。隆基難以擺脫對P型路線依賴,試圖借由BC這一平臺技術,令P型電池再次煥發生機。而晶科擁有全球最大TOPCon產能,且仍在擴張。
行業技術路線變遷,向來不以玩家主觀意志為轉移。光伏產業的技術主旋律,始終圍繞成本降低、轉換效率提升和良品率提高等三大核心訴求展開。
在產業發展歷史上每一個階段,能完美回應這些訴求的電池技術,才能被推上當期主流路線。
產業路線之爭,從未息止
中國光伏產業20多年發展史,也是一部技術路線變遷史。
從2009年保利協鑫打破歐、美、日壟斷,建成國內最早自主多晶硅產線開始,中國光伏產業進入了發展快車道。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。
經過長達十年摸索研發,隆基終于實現技術突破,徹底改寫行業格局。隆基也因此一路躍升為光伏“老大”。
來源:隆基官網
不過,“老大”寶座并不安穩。
僅以尺寸而言,隆基聯合晶科、晶澳等七家國內光伏龍頭企業建立的182mm*182mm的硅片尺寸標準(M10),就受到了由TCL中環、東方日升、天合光能等39家光伏產業鏈企業組成“600W+光伏開放創新生態聯盟”的挑戰。
該聯盟提倡的210 mm大尺寸硅片,據中國光伏行業協會(CPIA)預測,到2030年將占據70%的市場份額,有望成為未來硅片主流尺寸標準。
光伏電池的技術路線之爭,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年一度達到頂峰,市占率超過90%。
2016年-2021年中國光伏電池行業市場份額情況 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型過渡的技術路線,逐漸成為行業共識。而N型電池又細分為TOPCon、HJT和BC三大技術路線。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,鈣鈦礦也具備引領下一代技術發展的潛力。
光伏電池技術路線分類,來源:華西證券研究所
如前文所述,技術更迭的驅動因素是降本增效。從成本來看, P型電池仍有一定優勢,但與N型差距越來越小——單瓦僅比TOPCon便宜0.1元,領先的 TOPCon 廠商更可將溢價控制0.03元以內。
從效能看,P型轉換效率23.5%,接近理論極限24.5%,天花板明顯。N型三種細分類型,量產轉換率剛剛超過24%,距理論上限尚有較大空間。
各光伏電池技術路線比較,來源:海通國際研究
一邊是成本優勢不斷縮小,一邊效率差距越拉越大。中國光伏行業協會預測,到2025年N型電池將成為市場主導,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?
光學損失和電學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等不同技術路線。
其中,TOPCon和HJT雖各有利弊,但總體優于P型,被認為是最有希望引領趨勢的候選者。
TOPCon技術門檻更低,且具有一個HJT無法媲美的優勢——與P型產線兼容度高。
TOPCon工藝只需在P型產線增加3道至4道工序即可,充分利用了原有設備,從而大幅節省投資支出。目前P型每GW設備投入約為1.2-1.3億元,TOPCon產線只需額外增加5000萬元/GW投資。
光伏電池技術更迭如此之快,以至于很多廠商生產線更換速度遠遠跟不上潮流。如果貿然切入與原設備并不兼容的新技術,則將面臨巨大的沉沒成本。
顯然TOPCon是當前時點最具性價比的技術路線。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,也有業內人士認為TOPCon屬于延續P型生命的過渡型技術,HJT才代表N型電池的未來。
隨著HJT設備投入和制造成本不斷降低、量產規模化效應凸顯,HJT確有可能縮小與TOPCon的差距,甚至五年后超越TOPCon。
中國光伏行業協會預計,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。
愛旭的ABC電池,來源:愛旭官網
作為一種萬能結構,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,由于工藝復雜、技術難度大、對上下游配套要求高、投資門檻高等因素,BC電池還難以實現大規模商業化。
此外,BC電池的使用場景也有局限性。業內人士稱,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市場,眼下實質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,但鈣鈦礦電池發展速度驚人。過去十三年間,鈣鈦礦實驗室轉換效率從3.8%大幅提升到28%,而晶硅電池達到同樣成績則用了40年。
雖仍處于大規模商業化早期,但憑借著超高的轉換效率、較低的投資和制造成本優勢,鈣鈦礦有望在未來五到十年內躋身主流。
如HJT疊層電池成為現實,這匹 “黑馬”十分有可能一統光伏電池江湖。
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。本以為震動業界標準之舉,跟進廠商卻并不多。從業績和擴產方向來看,TOPCon仍然是“當紅炸子雞”。
此刻,TOPCon廠商正充分享受產業紅利,整體成績遠超其他陣營,傲視光伏全行業。
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
產銷兩旺、量價齊升,TOPCon廠商繼續加碼擴產。
半年報中,晶科上調了第三季度和2023年全年出貨預期,N型占比將達6成。截至今年7月,晶科N型TOPCon產能達55 GW,較2022年底35GW產能大幅增加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計劃,在青海、四川和淮海等地相繼投建生產基地,一代N型i-TOPCon電池超過一半產能份額。
天合光能發布行業首個量產功率突破700W+的TOPCon電池 來源:天合光能官網
反觀HJT陣營,業績和擴產規模皆略遜一籌。
國內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%。愛康科技連續兩年大幅虧損后終于實現盈利,但同期僅增長16.92%。
HJT擴產相當謹慎。東方日升宣布將投資新增13GW高效電池片+組件產能;愛康科技擬定增3億元,用于2.42GW的HJT電池建設項目。相比之下,隨便一個TOPCon龍頭廠商下半年擴產計劃都超過10GW。
再看BC陣營,TCL的參股子公司Maxeon海外市場份額領先,隆基和愛旭股份是國內僅有兩家具備BC成型產能的上市公司。
愛旭股份同期歸母凈利潤同比增長119.60%,收入僅微增1.65%,但擴產十分昂揚:一是計劃在義烏珠海兩地投資300億,建設合計18.5GW電池片產能以及55GW組件產能;二是在山東濟南投建新基地投資360億,5年內分3期建設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,仍忙著下“手”擴建TOPCon產能。
今年3月,隆基發布公告稱,總投資約77.77億元在鄂爾多斯建設年產30GW高效單晶電池項目預計今年8月開始投產、到2024年第一季度末全面達產,該項目將導入隆基研發的高效N型TOPCon技術。
隆基發布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。
現實情況是,國內TOPCon江湖格局穩定,后來者難以擠進第一梯隊。作為昔日光伏老大,隆基當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,重定標準和規則。筆者推測,這是隆基少見公開表態看衰TOPCon的核心原因之一。
另外一個核心原因是,隆基龐大的P型電池產能若短期內報廢,拖累業績不說,更是威脅來之不易的光伏老大地位。為了充分挖掘產線剩余價值,延續P型時代霸主地位,最可行的方案就是尋找新技術與原有產能的契合點。
為此,隆基幾年前開始研發P型硅片基底上結合PERC及IBC的電池技術——HPBC。
隆基新一代HPBC電池技術,來源:隆基官網
一方面難擺脫舊時代路徑依賴,一方面又想在新技術迭代關鍵時點再立行業標準,隆基以一己之力撼動行業趨勢的野望,能否推倒強大競爭對手們層層澆筑的堅實壁壘?
光伏技術切換頻繁,各領風騷難有數年。技術代際背后,更是資本角力,浪花淘盡英雄。