加盟专线:0571-82830308
手机:18626850512
时间: 2023-11-04 18:28:03 | 作者: 圆弧型
9月5日,隆基股份在其2023年半年报业绩说明会上,董事长钟宝申确定了BC电池将成为未来的主要技术路线。
关于隆基BC电池的小作文满天飞,ABC组件及电池制造商爱旭股份(600732.SH)、BC电池激光微蚀刻设备厂商帝尔激光(300776.SZ)等相关概念股当日强势封板,隆基当日也大涨4%。
光伏行业过去十年由于不断的技术迭代和降本增效,光伏度电成本从从2010年的2.47元/度、下降至2022年的0.3元/度左右,下降幅度高达87%。
中国光伏有突出贡献的公司也凭借晶硅技术和成本控制能力,全球光伏产业重心进一步向中国转移,硅料、硅片、电池片、组件各个产业链环节基本80-90%以上的产能集中在国内,产业链呈现中国制造、输出全球态势。
光伏行业技术迭代非常快,新技术带来旧的产能的淘汰,也会带来新的产能投产的“军备竞赛”。
技术发展史:铝背场 BSF 电池(2016年以前)→PERC 电池(2017 年至今)→PERC+/TOPCon(2020年)→HJT 电池→IBC 电池(潜在方向)→钙钛矿叠层电池(潜在方向)。
光伏发电的原理是利用光生伏特效应和PN结,当太阳光照射时,产生电池内的电荷分布状态发生明显的变化而产生电动势和电流。
传统P型电池硅片基底掺硼,通过扩散磷形成N+/P结构,虽然扩散工艺简单但转换效率上限较低,P型电池最重要的包含 BSF常规铝背场电池和PERC钝化发射极和背面电池。
第一代电池为BSF常规铝背场电池,在电池P-N结制备完成后,于硅片的背光面沉积一层铝膜,无介电膜。铝背场电池效率损失来自于背面全金属的复合,背钝化电池结构 PERC 应运而生。2021 年 BSF 电池市场占比下降至 5%,基本面临淘汰。
PERC电池,目前技术很成熟、性价比比较高,技术相对容易,设备完成了国产化,成本较低,目前依然是光伏电池主流技术,主要都是老玩家,隆基、爱旭、通威、晶科等。但是其电池量产效率最高效率达到23.5%,已经接近了理论效率极限24.5%。
新型N型电池硅片基底掺磷,通过扩散硼形成 P+/N结构,扩散工艺难度大,但少子寿命长,且没有硼氧复合和硼铁复合,从而避免了形成复合中心的光致衰减损失,电池转换效率优势显著,是未来的技术迭代方向。
N型高效电池技术,其钝化接触技术大幅度减少金属电极和电池的接触复合,以此来实现比PERC 电池更高的转换效率。具体包括TOPCon隧穿氧化层钝化接触电池、HJT具有本征非晶层的异质结电池、IBC交指式背接触电池等。
TOPCon需要在PERC产线上增加扩散、刻蚀及沉积设备改造,成本增加幅度小,技术已打通,量产效率在24-25%,TOPCon电池的理论效率达到
。HJT电池工艺简单、工序少、可实现量产,目前处于0-1阶段,电池目前效率可达到24.5-25%,理论效率达到
。但是其设备贵、投资所需成本高,成为阻碍其大规模产业化的一点,但未来有机会成为光伏电池技术的发力方向。IBC电池目前效率可突破25%,理论效率达
,但是其工序复杂,良率较低。国内主要是隆基和爱旭在布局,技术难度极高,单GW设备投资高、技术路径复杂,单全背板效率高,可能是未来主流路径。TOPCon、HJT、IBC技术这三种技术基本上在2020年就被确定下来是最有前景的技术。
TOPCon、HJT被讨论最多,因为最可能先被大规模应用,IBC技术只有少量玩家参加,因为IBC技术工艺技术要求最高,设备研发不成熟。
但在2020-2022年还没有哪一个企业在新技术上达到完全成熟,这里说的成熟不单是指技术,更重要的是成本与效率的综合。
隆基、晶科、晶澳等头部垂直一体化厂商积累了大量的PERC产能,一旦转换技术路线,将
蝉联多年出货量第一的晶科能源更是全力发展TOPCon产能,隆基选择另外一种消耗其P型硅片的技术路线HPBC。
据高工产研光伏研究所(GGII)不完全统计,2022年底我国TOPCon电池产能约为100GW,预计到2023年底上升至400GW,未来规划产能则在800GW以上。
钧达股份、天合光能、阿特斯计划在2023年大举扩产,到年底规划产能均在40GW以上;
而正泰新能、一道新能、英发德耀、隆基绿能(601012)(601012.SH)等企业2023年规划产能也在30GW以上。
由于没太多PERC产线转变发展方式与经济转型的需求,以及担心TOPCon成为过度路线而产能过剩,爱康科技、华晟新能源、金刚玻璃、明阳智能、宝馨科技等新玩家对HJT技术展开布局,
一直以来隆基同时对多个电池技术进行研发,包括TOPCon、HJT、IBC等,而HPBC电池片曾是隆基重点研发项目,实际为P型的IBC电池技术,能较好的消化隆基P型硅片产能。自2018年隆基首席科学家李华博士牵头组建团队,一直到今年HPBC投入量产,已历时四年。
但是HPBC属于单玻组件,如果下游组件价格1.8元/瓦以上,那么HPBC有溢价,但现在组件价格已经跌到1.2元/瓦,HPBC价格昂贵又是单面发电,隆基的优势难以体现。
BC电池技术为另外一种N型路线年推出ABC电池(全背接触+无银),爱旭ABC电池的量产效率做到了26.5%,明显高于TOPCon和HJT电池,公司计划2023年底形成25GW高效ABC电池、组件产能,其中珠海6.5GW已经实现满产。
不过BC电池技术难度高,工序复杂导致良率较低,设备投资高,高溢价阻碍了其产品进入主流市场。此前,爱旭股份将今年ABC出货预期从5GW-6GW下调到2GW-3GW。
隆基绿能董事长钟宝申在回答电池技术选择问题时也表示:“前期,隆基始终没非常明确地对外界去讲(电池技术),但企业内部一直开展着高强度的研发和审慎的论证。隆基绿能在前两年的扩产上持谨慎态度,主要是基于在技术路线快速变化期对风险的判断。”
隆基认为TOPCon为过渡路线,TOPCON效率提升太小,同行之间差异不大,有可能会出现“行业没有全投产就出现过剩”的局面。
而HJT路线仍然亟待解决银浆耗量和设备投入高门槛等降本的问题,目前也没办法实现大规模量产。
“后PERC时代”,隆基无力在TOPCon和HJT寻求“霸主”地位,只能另辟蹊径,才有机会重回宝座,制订行业标准,并依此建立行业生态。
截至今年8月22日,隆基目前在建、拟建电池项目,包括鄂尔多斯、西咸、铜川和西安四地项目,合计规划总产能在85GW以上。
据与隆基有业务往来的分布式光伏承建商透露,鄂尔多斯一条30GW线确定采用TOPCON路线,近日设备开始进场,拟于今年8月投产,2024年一季度达产。
而其余西咸一条50GW线GW线GW线等项目,根据隆基最新表态,都将采用BC电池技术路线。
一方是隆基绿能、晶澳科技为代表的单晶阵营,另一方是协鑫集团、阿特斯为代表的多晶硅阵营。
2016年之前,市场还是多晶硅的天下,多晶硅片的市场占比在75%-80%左右。
2015年,隆基率先采用了金刚线切割技术,单晶硅片切片成本一下子就下降(其非硅成本从6元/片以上降低到0.8元/片以下,降幅接近90%)。
次年,又率先推广了PERC高效电池技术,把单晶多晶电池效率差拉大到3%。
在单晶硅和多晶硅的路线之争中,单晶硅以压倒性优势胜出,并带动整个行业的成本的降低,目前市占率已超90%。
2019年8月,TCL中环发布了G12即210尺寸硅片,自此拉响了210与182硅片、组件尺寸之争。TCL中环推出210硅片后,很快得到天合光能和东方日升等组件厂商的积极相应,另外一边,硅片龙头隆基则依然坚持182尺寸最优。
2020年6月,隆基、晶澳、晶科等七家光伏企业联合倡议M10(边距182mm)硅片尺寸标准。
同年12月,天合光能、东方日升、阿特斯、中环、通威等8家龙头发布《关于推进光伏行业210mm硅片及组件尺寸标准化的联合倡议》。
提议在210mm-220mm尺寸范围内,选择SEMI标准(国际半导体设备和材料协会标准)中确定的硅片尺寸210+/-0.25mm作为唯一尺寸,并修订SEMI以及光伏行业协会已有的组件尺寸标准。
随后,围绕硅片尺寸、高功率组件展开了激烈的争斗。双方各抒已见,都是坚持自己产的是最好的。
时至今日,谁优谁劣也没有掰扯清楚,不过市场已选择了更大尺寸210,210的硅片、组件市占率不断提高。
预计大尺寸成为行业发展主旋律,210尺寸产能占比不管提升,据集邦咨询预计,2023年210尺寸组件占比达7层,而182占比22%。
在这场技术路线之争中,适合市场的就是好的,市场最终决定了谁的市占率更高。