今天小編分享的科技經驗:光伏中了“過剩”的毒,真的無藥可救了?,歡迎閲讀。
素有 " 光伏技術風向标 " 之稱的隆基綠能,在 9 月 5 日的半年度業績説明會上抛出了新概念—— BC 電池,引發業内譁然。
按照隆基董事長鍾寶申的觀點:" 接下來的 5-6 年,BC 類電池将會是晶硅電池的絕對主流。" 會上,這家光伏巨頭當即表示,未來大量產品都會走向 BC 技術路線,包括雙面和單面電池。
眾所周知,光伏電池是決定組件效率和成本的核心器件,也是產業鏈中最具技術含量的環節。當前 P 型 PERC 電池效率平均 23% 以上迫近其瓶頸,且電池環節盈利能力較差,受替代性技術路線驅動,光伏電池眼下正處于由 P 型向 N 型迭代的關鍵時期。雖然有專家預測 PERC 電池在 2025 年仍将保持 50% 以上的市場份額,但憑借性價比和轉換效率優勢,快速擴張的 TOPCon 已經與 P 型電池的產能相當。
自 2023 年起,部分光伏企業的 N 型電池產能占比已超過 50%。在光伏設備行業拼質量、拼效率的時代,N 型電池的三大技術路線 TOPCon、HJT、N 型 BC,規劃產能将在 2023 年底分别提高至 463.4GW、63.5GW、54GW。
從規劃產能來看,BC 電池僅為 TOPCon 的 12%,比 HJT 的規劃產能也少近 10GW。那麼,BC 技術路線究竟有什麼魅力,值得隆基決定 All In?特别是在光伏產能嚴重過剩的當下,BC 電池能否成為隆基走出内卷、主動出擊的利刃,或許沒有人比鍾寶申更清楚答案了。
N 型電池遭勁敵
提高轉化效率,是光伏技術競争的核心和決勝未來的根本。
過去幾年,無論是單晶還是多晶電池,每年都保持了 0.3%-0.4% 的效率提升。時至今日,轉換效率的提升已經到了極限,為了那百分之零點幾的效率值,龍頭企業為了争奪第一寶座,不惜誓死拼殺,用多重技術來阻擊對手。
而隆基這次力推的 BC 電池(Back Contact,背接觸電池),是當前各類背接觸結構晶硅太陽能電池的通用名稱。作為一種拓展性較高的平台技術,BC 可以和 PERC 技術融合成 PBC,和 TOPCon 融合為 TBC,和 HJT 融合就是 HBC,故 BC 電池也稱為 "XBC 電池 ",日常被提及的 IBC、HBC、PBC、ABC、HPBC 等都屬于 BC 電池。
類目經典 IBC 電池 TBC 電池 HBC 電池疊加方式 -IBC+TOPConIBC+HJTPN 區掩模和爐管擴散制備背面 PN 區;P 區 N 區隔離,分别跟金屬電極接觸掩模和爐管擴散制備背面 PN 區,或掩模和 CVD 原位摻雜制備背面 PN 區;PN 區與基區之間沉積一層超薄膜隧穿氧化層;P 區和 N 區隔離,分别跟金屬電極接觸掩模和 CVD 原位摻雜制備背面 PN 區;電池正面沉積本征非晶硅鈍化層;PN 區與基區之間沉積本征非晶硅鈍化層;PN 區與金屬電極之間沉積 TCO 層金屬化單面絲網印刷,無主栅或多栅單面絲網印刷,無主栅或多栅單面絲網印刷,無主栅或多栅兼容性兼容部分 PREC 工序兼容部分 TOPCon 工序兼容 HJT 設備和工藝制程高温制程高温制程低温制程成熟度成熟接近成熟接近成熟成本成本低成本低高量產轉換效率 23.5%-24.5%24.5%-25.5%25%-26.5%
不同 BC 電池工藝特點
從原理來看,BC 電池是将電池正面的電極栅線,全部轉移到電池背面,減少電極栅線對陽光的遮擋,最大限度利用陽光,擴大有效發電面積,從而提高電池轉換效率。此外,單瓦發電量比 TOPCON 高 2%-3%,產品的投入產出比更具優勢。
然而,實現電極背接觸的方式方法很多。比如隆基的 HPBC 電池,電極排列從視覺上是一條直線;中來股份的 IBC 電池,則是交叉排列。實際上,BC 電池是通過物理結構 + 電化能力(以激光燒結技術為核心)的改良,從而實現一定的技術進步。
和鈣钛礦相比,BC 電池并不是颠覆性技術。其提升轉換效率的 " 秘訣 " 主要依賴自身的可拓展性,從其他晶硅技術路線吸收各自的工藝優點和鈍化技術。
例如:"BC+PERC" 轉換效率可以提升到 24%-25%;融合 TOPCON 鈍化接觸技術,演變成的 TBC 電池,轉換效率能到 25%-26%;吸收 HJT 的非晶硅鈍化技術,演變成 HBC 電池,轉換效率能到 26%-27%。
2022 年 11 月,隆基基于自研的 HPBC 技術發布了 Hi-MO 6 組件產品。官方稱,其電池正面無栅線,多層減反射膜增強了光線吸收能力,外加多層鈍化技術減少雜質復合,大幅提升了轉換效率,已量產的 HPBC 電池轉化效率為 25%,最高可達 25.3%。
Hi-MO 6 組件效率
在 BC 產能方面有大規模布局的,除了隆基外,還有另外一位重要玩家——愛旭股份。基于 BC 技術的 ABC 電池(All Back Contact),嫁接并融合了部分 TOPCON 和 HJT 技術,N 型 ABC 系列基于 M10 規格 72 版型單玻組件實現量產最高效率 24.27%、交付效率高至 24.0% 以上,2023 年上半年已經開始量產,有望在下半年批量出貨。
隆基方面則表示,目前 BC 產能主要為 30GW HPBC 電池項目,已于今年上半年投入量產。管理層透露,目前新產線基本達到此前預期,預計今年底實現達產,目标每個月有 2.2GW 的產出,折合年化產能超過 25GW,基本保證明年 30GW 的產出保障,并且後續新建項目都會是 BC 技術路線。
和此前熱炒的鈣钛礦技術路線相比,BC 電池的難度系數比鈣钛礦要小,光電轉換效率的理論值有突破 30% 的可能。但實踐中,這一數值如能穩定在 24%-25%,便已是皆大歡喜——即在同等成本下,對當前主流 PERC 電池(理論效率極限較低,目前最高轉換效率是由隆基創造的 24.1%)、形成有效壓制;顯然,BC 電池主要的假想敵其實是 N 型電池。
無論是鈣钛礦電池,還是 BC 電池,最核心的問題,還在于規模性量產的成本。特别是正負極栅線全部都在背面的 BC 電池,制造難度比較大,行業尚未擺脱工藝復雜、成本高的問題。
今年上半年隆基只有 1.5GW 的 HPBC 電池出貨量。鍾寶申坦言,主要原因是產能爬坡的難度超出預期。不過隆基方面表示,HPBC 的產線的運行情況已經達到預期,年底開始月產 2.2GW,明年產出 30GW。
隆基綠能董事長 鍾寶申
由此引發市場猜測的是,隆基遇到了產品研發和量產對接上的問題,鍾寶申也承認 " 管理上确實有需要改進的地方,但遠遠沒有大家想象的影響那麼大 "。目前 BC 電池的產品良率有一定保障,公司 HPBC 的良率在 95%,已經能大規模的量產了,這意味着 HPBC 正處于快速降本的階段。
對于行業熱議的,金屬化以及去銀降本方案,鍾寶申表示:"BC 電池的主流依然是銀漿,金屬化優勢會更大,不同的企業會采用不同的路線,即使不做復雜的金屬化,直接用銀漿,優勢也夠了 "。當然,BC 電池成為產業主流将是 " 未來 5-6 年的事 ",某種程度上暗示了產業當前仍未跨越成本關。
過剩是毒,只能另辟蹊徑
就在隆基宣布押注 BC 電池的當天,國内另外三家光伏巨頭天合光能、晶澳科技、晶科能源表明立場:" 繼續力挺 TOPCon"。在同行眼裏,BC 電池只是眾多新技術的一種,提前儲備,也只是以防不時之需。
這與鍾寶申判斷的 "BC 電池終将取代 TOPCon 技術 " 截然相反,晶科更是直言,BC 電池雖然看似美觀,但依然笃信 TOPCon 才是光伏的中流砥柱。
這不得不讓人聯想到,隆基給外界的印象,一直是在技術路線方面搖擺不定。去年 11 月,公司發布基于 BC 技術路線的 HPBC 電池後,年底又轉而宣布投資 30GW TOPCon 電池產能。此次由鍾寶申親自官宣押注 BC 電池,基本确認了隆基在未來光伏產業的增量方向,也意味着 BC 電池将與目前市場主流 TOPCon 和 HJT 直接争奪市場。
隆基之所以選擇 BC 電池路線,理由之一是 TOPCon 的投資收益率目前仍低于 PERC。随着 2024 年上半年 400-500GW 的產能投向市場,TOPCon 很快進入相對過剩的狀态,必然會導致投資收益壓力徒增。
基于 HPBC 電池技術打造的 Hi-MO6 四款組件
" 而 BC 電池正面無栅線,光線照射無反射損失,單瓦發電量比 TOPCON 高 2%~3%,產品的投入產出比有明顯的優勢。" 鍾寶申稱隆基聚焦 BC 技術路線,是經過了高強度的研發和審慎地論證之後做出的決定。
" 随着 BC 電池在市場上的出現,相信它會逐步取代 TOPCon。" 隆基管理層所言,顯然是不願陷入技術高度同質化的 TOPCON 賽道,和同行們内卷。
新型電池技術 P-PERCTOPConHJTIBC 理論最高值 24.5%28.5%-28.7%29.2%29.1% 實驗室效率 24.06%26%26.8%25.2% 量產效率 22.8%-23.2%23.5%-24.5%23.5%-24.6%23.5%-24.6% 量產難度工序中等,難度低工序多,難度中低工序少,難度中高工序多,難度高生產成本(元 /W)0.6+0.6+0.7+0.7+ 銀漿耗量(mg/ 片)80100-120120-220 低于雙面 PERC 厚度(um)170-190150-16090-140130-150 產線兼容性主流產線可更新 PERC 產線不兼容 PREC 部分兼容 PERC 設備投資額(億元 /GW)1.31.53.53.3 量產成熟度已成熟已成熟基本成熟待成熟
新型電池技術路線參數對比
于是,BC 電池便成為其獨樹一幟,提前卡位保持領跑地位的新選擇。
在資本、政府、企業的合力之下,熱錢瘋狂湧入光伏賽道。截至 2023 年底,光伏產業鏈各環節的產能,迅速将供給側推向至 1000W 的高峰。然而現實的情況是,全球實際需求總和,都不到這個數字的一半。
從新鮮出爐的 2023 年上半年财報看,晶科能源、隆基綠能(601012.SH)、晶澳科技(002459.SZ)、天合光能(688599.SH)、阿特斯(688472.SH)等前五大光伏組件企業,淨利潤同比增速在 40% — 325%,組件出貨量增速也在 35% — 70%,在增長低迷的 A 股公司中堪稱獨秀。但截至 8 月 30 日,除了今年 6 月剛回 A 股的阿特斯,其他企業市值均較去年下半年高位 " 腰斬 ",有的甚至跌超六成。顯示市場對光伏過剩的擔憂。
自 2022 年 7 月開始,隆基綠能股價一路下跌,截至發稿,隆基綠能市值在 2100 億元左右,股價為 28.10 元 / 股,較最高點 73.54 元 / 股相比,已下跌超過 60%。隆基前董事長李振國表示,光伏行業這幾年,行業生态有點類似 2005-2008 年,很多人都想進來賺大錢,這最終造成光伏行業產能過剩的局面。
可即便是產能過剩,絕大多數玩家依然猛踩油門。畢竟,不擴產就等于自動退出市場份額的争奪戰。某種程度上,也是光伏產業發展的客觀規律。
今年以來,隆基的整體產能也在大幅擴張,到年底規劃的硅片、電池、組件三環節產能達到 190GW、110GW、130GW,分别比 2022 年底增長 42.3%、120%、53%。其中硅片上半年的出貨量 52.05GW,同比增長 31.37%;電池與組件共出貨量 29.92GW,同比增長 54.87%,其中組件出貨 26.64GW。
光伏板塊今年以來持續調整,其中最大的原因就是各大龍頭企業的價格戰。隆基在半年報中直言,在全球經濟放緩的大背景下,光伏產業作為為數不多的高景氣、快速增長的行業,吸引了大量新進入者和跨界資本,疊加原有企業的擴產,產業終端需求難以消化短時間過快增長的新增產能,出現階段性和結構性過剩已成為必然,新舊產能将加速迭代,行業的 " 大逃殺 " 即将上演。活下去,成為所有企業的第一要務。
随着中國證監會針對 IPO、再融資作出 6 項監管安排,再融資收緊信号明确。光伏行業瘋狂的再融資暫時性地放緩,此時誰手上有更多的現金流就會把握更多的行業主導權。根據半年報數據,隆基手上 561.1 億元的資金儲備在行業内位列第一。
今年上半年,隆基實現營業收入 646.52 億元,同比增長 28.36%;歸母淨利潤 91.78 億元,同比增長 41.61%。鍾寶申強調,光伏領網域是為數不多保持高增長的萬億行業,盡管接下來增速會放緩,但仍将保持高景氣狀态。基于對需求的判斷,隆基正在各環節投建高效產能,為行業持續增長的需求做長期準備。
針對光伏市場競争加劇、景氣度下降的情況,鍾寶申雖承認行業增速大概率會比前兩年會回落,總是保持 40%、 50% 的增速不現實," 但這麼大行業,而且是為數不多保持高增長的萬億行業,維持 15%-30% 已經是了不起了。"