光伏电池技术“之争”:XBC电池双面率短板明显,,,,单瓦成本存“刚性限制”,,,,“跻身”主流或耗费千亿级投资

栏目:行业动态 发布时间:2024-11-11
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2024年对光伏行业而言意义非凡,,,2023年底初显行业格局变化的苗头,,,,在这一年演变为无法回避的问题,,产业链上下游进入“洗牌”阶段,,光伏业发展态势从“高歌猛进”切换成“理性调整”。。

在技术层面,,这一年N型技术迅速崛起爆发,,市场地位稳步攀升,,,,意味着光伏技术的新一轮迭代拉开大幕,,,而随着2024年上半年各家厂商半年报的披露,,,,业绩数据的显著变化,,,同样标志着光伏发展史又一道重要分水岭的形成。。。。

证券之星注意到,,虽然当前以TOPCon为首的N型电池技术已实现了大规模的产能落地并站稳脚跟,,但光伏行业的“技术分歧”并未缓解,,,,业内目前最大观点碰撞可以概括为“五年之争”,,即未来5年内,,哪一种技术路线能成为行业主流???尽管业内目前根据技术类型细分出了3种N型电池技术路线,,,,但关于TOPCon和XBC的争论明显更多。。。

但目前来看,,,,XBC电池要想实现低成本量产还有较大阻碍,,而在对比光伏装机需求增量和供给端产能逐渐落地的情况下,,,XBC大规模扩充的动力也明显不足,,,,加之在技术层面XBC电池双面率短板明显,,,单瓦成本刚性限制的制约下,,,,想要如业内所言跻身主流地位还需要海量的资金投入。。

光伏技术“5年之争”打响

现阶段,,坚持TOPCon路线的企业包括晶科能源、、、、晶澳科技、、、、天合光能、、通威股份、、、钧达股份、、、、一道新能、、正泰新能等;而选择XBC路线的则主要以爱旭股份与隆基绿能为首。。。。

证券之星注意到,,在业内,,“XBC与TOPCon技术之争”并不是一个秘密,,事实上,,,,早在2022年8月24日,,,,隆基绿能管理层在2022年上半年投资者交流会上明确表示:“我们认为TOPCon是一个过渡性的技术路线。。。。”

此后,,,眼见TOPCon快速发展,,,,产能迅速落地。。但在隆基绿能2023年上半年业绩投资者交流会上,,,,公司董事长钟宝申依然明确表示:“我们依然坚持,,,,其(TOPCon)是一个过渡性产品的观点”,,“在未来的5-6年或者说到2028年-2029年,,XBC电池会是晶硅电池的绝对主流,,包括双面和单面电池。。。。”

7月4日,,,钟宝申在投资者交流会上表示,,隆基全面投资XBC技术的战略已十分清晰,,未来大量的产品会采用XBC类电池技术路线。。XBC技术是单结电池终极技术路线,,将成为未来5年内主流技术平台等。。。。

几次旗帜鲜明且笃定的表态,,,,不仅在行业中释放了一个显著信号,,,也给所有人强化了一个认识:隆基绿能要在XBC路线一路走到底。。

隆基绿能对于XBC技术的推崇是有原因的,,,,理论上XBC电池结构有以下三个优点:一是正面没有金属栅线遮挡,,转换效率高;二是非常美观,,特别适合应用于分布式光伏场景;三是通用性好,,,TOPCon、、HJT、、PERC、、叠层电池等都可以跟XBC技术相结合,,,叠加工艺继续扩大效率优势。。。

但抛开XBC目前存在的几项技术制约来看,,即便是要想跻身主流地位,,,在当下却面临着一个严峻的考验:对比今后的供需两侧的增长情况,,,XBC的产能扩张缺乏动力。。

具体而言,,,,根据中国光伏协会预测,,,乐观情况下,,到2028年全球光伏装机容量大约有561GW,,,,对应的组件出货约为674GW。。而在供给方面,,到2028年,,,,预计TOPCon产能将达到983GW,将占据主流供给地位。。。

进一步来看,,若组件需求来到674GW,,对应电池环节产能约1379-1444GW,,,,对应供需比2.67-2.14;即使剔除存在的PERC产能后,,,先进产能的供需比依然高达2倍以上,,,远超1.1倍的供需平衡线;因此电池环节将长期保持产能严重过剩的状态,,,,行业内各企业新扩产动力不足,,换言之,,今后一段时间里TOPCon产能领先优势将使得该技术维持主流供给的地位。。

而剩下的唯一可能提供扩产动力的是市场需求缺口。。。根据天合光能战略、、、、产品与市场负责人张映斌在8月份的一场演讲中表示,,,以2023年为例,,,头部10家企业占据约78%的市场份额。。假设这一比例在2028年保持不变,,,,头部10家组件企业出货约524GW,,,,对应电池需求将达到576GW。。。目前,,根据这些公司的现有产能和规划总和来估算,,,约存在61GW的电池缺口。。。但与此同时,,,,许多专业厂商的产能已达到259GW,,因此,,,,头部10家的出货需求完全可以通过这些专业产能来满足。。。

投资回报率的决定性作用

那么有没有一种可能,,,即便是供需比明显失衡,,,,企业还要选择扩产???当然有,,,,只要投资回报率足够高,,依然可以驱动厂商来搏一搏。。但是就目前数据测算来看,,这种情况目前仅存在理论可能。。。

今年7月12日晚间,,,隆基绿能公告显示,,为加快推动BC二代技术产业化,,,,根据产能布局规划,,,,隆基绿能拟投资建设隆基绿能光伏(西咸新区)一期年产12.5GW高效BC电池项目。。。。项目预计总投资32.06亿元,,其中固定资产投资27.49亿元(含部分存量资产改造和利用),,,,流动资金4.57亿元。。

以此测算,,,,隆基绿能BC二代电池单GW投资成本大约2.56亿元,,,,而目前行业内优秀厂商的TOPCon电池单GW的建设成本已经逼近1.1-1.2亿元左右。。。‌

综合公开数据来看,,单GW投资XBC要比TOPCon高1亿/GW以上,,制造成本大概至少要高8分钱到1毛钱每瓦。。。考虑到随着未来技术的发展,,成本都有可能继续下降,,,,XBC与TOPCon二者成本差异可能会降低到5分/瓦或3-4分/瓦左右就比较困难了。。。

由于XBC有一些“刚性成本”无法完全抹平,,,包括更高折旧、、更厚的硅片、、、更多银浆、、、、相对低良率及特殊组件封装等。。

而根据测算,,,,XBC即使在全球高价值市场(高辐照&高BOS),,客户价值大约4分钱左右。。。。鉴于有客户愿意为了美学买单,,初期溢价大概1美分/W,,,,基本可以覆额外成本增加。。但随着时间的推移,,,这个溢价一定会减少。。

事实上,,,,TOPCon相对PERC去年的溢价至少有1毛钱或7、、、、8分钱每瓦,,但是现在只有1-2分钱/W,,,,甚至持平。。。因此随着时间的推移和规模的扩大,,,,BC的溢价无法一直维持。。。。即使假设未来溢价还能有5-6分/W,,,在这样的情况下,,XBC的投资至少需要6年回本。。。。

从另一个角度来看,,,XBC要成为市场主流,,,至少需要投资400GW,,,,因为市场需求为700GW,,,XBC的市场份额需超过50%才能成为主流,,,,这也意味着至少需要1000亿的投资。。在当前行业状况和资本融资的背景下,,这1000亿的资金来源尚需进一步探讨。。。

TOPCon为何是未来5年主流技术????

回过头来看,,,TOPCon能够迅速占据主流正是得益于从产品、、、、技术到产业合作等环节上,,,全产业链的配套与融合不断加深,,,以及更高的成本节约性,,,,是技术温和迭代的首选。。。

具体而言,,,TOPCon相关产线可兼容了上一代PERC关键设备和工艺;其二,,我国对TOPCon整线全套核心设备自主可控;其三,,,TOPCon产线投资及电池、、、、组件所用的辅材成本较其他n型技术明显要低,,,并且还在持续下降。。。

以HJT电池技术的数据来对比,,,HJT的温度系数和双面率都很好,,,但与TOPCon量产的效率并未拉开差距——效率只高0.2%,,,组件功率大概高5W左右,,HJT装备的单GW投资却几乎是TOPCon的3倍。。。。

InfoLink研究报告表示,,,目前看来光伏电池的下一次技术迭代不会太快来临,,TOPCon电池在未来5内将持续为市场上最主要的产品。。。据其预测,,,2028年,,,,TOPCon技术市占率将达到75%。。。。

另外从理论上讲,,电池设计需要考虑的关键因素是光吸收、、、、钝化、、、多子传输之间的平衡,,就目前已知的领域,,,,接触钝化加poly的体系是最优的量产方案,,,,当攻克了硼扩和poly沉积等关键技术后,,,,TOPCon自然成为了头部企业的首选。。。

InfoLink报告则指出,,,TOPCon电池由于其高转换效率和稳定性能,,,,适合用于大规模地面电站,,,,这些电站需要在广阔土地上实现最大化的能量输出,,,,在每瓦度电成本(LCOE)中也相比其他技术更具优势。。。

TOPCon的度电成本优势主要体现在低辐照优势及双面率优势上面。。。其为正背双面接触结构,,,XBC为交叉指状背接触结构。。。。XBC结构决定了其正面无遮挡,,,,背面遮挡率和Poly Si寄生吸收却远高于TOPCon。。通过理论推算及实际测试,,,TOPCon的双面率较XBC高15%。。

双面率越高,,,在双面场景下单瓦发电能力越强。。。。通过模拟不同地面反射率情况下TOPCon与XBC发电量差异,,,,可见5%-30%的地面反射率对应TOPCon单瓦发电能力增益为0.4%-1.09%。。。。地面反射率越高,,,,单瓦发电能力差异越大。。。

此外,,,,光伏组件大部分时间都是在低于1000W/m2的辐照度下工作,,因此低辐照性能越优,,组件单瓦发电能力越高。。。XBC因其背接触的工艺结构,,而具有低并联电阻特性,,导致其低辐照性能相比TOPCon低了约5%。。

换言之,,,如果未来几年有一种技术能够实现对TOPCon当前市场地位的替代,,,那么这种技术的单GW投资、、、、产业链配套成熟度、、、效率差距等一定要拉开相当大的差距,,这样才具备投资的现实价值,,,但目前来看,,,,暂时还没有这种足够领先的技术问世。。。。

而5年后,,,即便是进入了叠层时代,,,,那么TOPCon等两面电极接触结构电池更适合与钙钛矿等形成叠层,,,TOPCon+钙钛矿叠层有望突破电池效率30%以上,,,,依然具有强大的竞争力。。

长期主义还是投机主义??

TOPcon电池的综合优势造就了它当下的市场地位,,,相比之下,,,目前XBC电池在技术端、、、、应用端、、、、市场端都存在不同程度的难点,,而押注BC路线的厂商们也在技术攻关的过程中出现过“战略摇摆”。。。

今年3月12日,,,,ABC电池与组件全球龙头爱旭股份公告披露,,,,拟投资27.15亿元,,,将浙江义乌基地现有的25GW PERC电池产能,,升级改造为TOPCon电池产能。。。该项目4月份启动,,,,预计今年下半年投产。。

3月18日,,爱旭股份再次宣布,,,,拟投资60亿在安徽滁州建设15GW N型TOPCon电池产能,,,预计今年底前陆续投产。。依次测算,,,预计到今年年底,,这位业内ABC电池龙头旗下的N型TOPCon电池产能实际上已超越了N型ABC电池及组件产能。。

证券之星注意到,,,,在今年6月份的新品发布会上,,钟宝申表示,,,,5年内XBC将成为绝对主流,,,市占率将超过50%。。他甚至破天荒地提出,,要和所有人打赌,,,赌注是一个亿。。。。

董事长亲自为技术路线站台并为此愿意和所有人打赌,,,,这种表态变化足以看出隆基绿能的心境并非云淡风轻,,,也从侧面反映BC路线在从实验室走向大规模量产过程的艰难。。

事实上,,,在经历了2024年上半年的巨亏后,,,,隆基绿能的战略布局也出现变化。。。。9月19日晚,,金阳新能源发布公告,,其间接全资附属公司金阳(泉州)已与福建钜能电力有限公司、、隆基绿能订立合资协议,,,,订约方将共同成立合资公司,,,,生产HBC太阳能电池。。。。

9月21日,,隆基绿能回应称,,,本次与金阳合作的HBC项目,,,与隆基自己的HPBC二代是完全不同的技术工艺。。。同时,,,隆基自己的HBC技术量产中试线也在正常推进中,,与金阳的技术路线是相互独立的。。。。

证券之星注意到,,,,根据协议,,,,钜能、、金阳(泉州)将以现金及注入资产方式分别出资3.46亿元、、1.80亿元,,,分别占股52.51%、、、27.31%,,,,而隆基则将以西安航天产业基地的四条PERC生产线折资1.33亿元,,占股20.18%。。。

此外,,合资公司将把隆基的这四条PERC生产线升级为高效率HBC生产线。。。符合效率及质量等各方面相关的合同规范后,,,合资公司将向隆基或其关联公司出售其生产的大部分HBC太阳能电池,,,,并由隆基或其关联公司进一步封装成组件销售。。

公告一经发布后,,,引发了多方推测。。此前,,隆基绿能披露投资者关系活动记录表显示,,进入今年上半年,,,公司的HPBC二代电池量产线全线贯通,,技术成本指标全面达标。。。基于HPBC二代技术,,,公司推出了面向集中式市场的Hi-MO9组件,,输出功率高达660W。。在产品发布后不到2个月时间,,,公司已获得超过1GW订单。。。

在宣称HPBC二代技术高歌猛进的同时,,,隆基此番参与的HBC项目却为何和自己的HPBC二代是完全不同的技术工艺????到底孰优孰劣呢??如果是自家技术更优秀,,,,那何必大费周章和其他厂商合作呢????若是自家技术落后,,那么仅仅占股两成的合资公司又如何反哺企业???

合理的猜想是,,,,隆基绿能目前的HBC量产是不是存在某种问题??技术或是专利方面存在交叉??又或是公司在XBC路线上的技术储备缺乏,,必须依靠合作的方式才能实现XBC产品量产呢??

根据公告显示,,,金阳新能源仍旧保留知识产权,,,,通过知识产权合作的方式向合资公司注入技术,,合资公司通过支付许可费使用生产及制造HBC产品所需的知识产权,,而这对于隆基绿能来说并不像占据了有利条件。。

实际上,,隆基绿能在豪赌BC技术路线的道路上也有过动摇,,2023年8月22日,,,鄂尔多斯隆基光伏30GW高效单晶电池项目举行投产仪式。。。彼时宣传资料声称该项目承接着隆基集团高效N型TOPCon电池技术成果转化,,发挥着提升产品市场竞争力、、、、占有率的关键作用。。。。

钟宝申也曾对外表示,,,“毕竟TOPCon比PERC在性能上有明显的提升。。虽然我们说有更好的,,,但是远水解不了近渴。。。”

而隆基绿能此前推出的Hi-MO9电池实际上就是TOPCon电池。。Hi-MO9采用了BC电极结构的TOPCon技术,,即TBC技术。。这种技术是在主流的TOPCon技术基础上,,,,通过改变电极结构来提高电池的性能。。。。

钟宝申曾对外表示,,“隆基一直坚持长期主义”。。。。但真正的长期主义者应该关注行业发展的每一个阶段,,,,理解技术演进的复杂性和必要性,,而不是错过行业主流的“过渡性技术路线”,,,不积硅步,,,,无以至千里。。。长期主义者的胜利恰恰是建立在一次次过渡技术上的领先。。。。

基于此,,,,考虑到XBC电池本身技术攻关难点仍需克服,,,,实验室转量产不及预期,,应用场景偏向小众的情况,,,,加之未来TOPCon组件出货量预估的技术市占率占比在70%至80%,,,,假设XBC能够解决低成本量产的难题,,但能否形成足够高的投资回报率,,又是否获得充分的扩产动力和足够的市场空间支撑,,,,统统都是未知数。。。

(文章来源:证券之星)

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