光伏電池技術(shù)“之爭(zhēng)”:XBC電池雙面率短板明顯,單瓦成本存“剛性限制”,“躋身”主流或耗費(fèi)千億級(jí)投資


中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)   時(shí)間:2024-10-10





  2024年對(duì)光伏行業(yè)而言意義非凡,2023年底初顯行業(yè)格局變化的苗頭,在這一年演變?yōu)闊o(wú)法回避的問(wèn)題,產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)入“洗牌”階段,光伏業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)從“高歌猛進(jìn)”切換成“理性調(diào)整”。


  在技術(shù)層面,這一年N型技術(shù)迅速崛起爆發(fā),市場(chǎng)地位穩(wěn)步攀升,意味著光伏技術(shù)的新一輪迭代拉開(kāi)大幕,而隨著2024年上半年各家廠商半年報(bào)的披露,業(yè)績(jī)數(shù)據(jù)的顯著變化,同樣標(biāo)志著光伏發(fā)展史又一道重要分水嶺的形成。


  證券之星注意到,雖然當(dāng)前以TOPCon為首的N型電池技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的產(chǎn)能落地并站穩(wěn)腳跟,但光伏行業(yè)的“技術(shù)分歧”并未緩解,業(yè)內(nèi)目前最大觀點(diǎn)碰撞可以概括為“五年之爭(zhēng)”,即未來(lái)5年內(nèi),哪一種技術(shù)路線能成為行業(yè)主流?盡管業(yè)內(nèi)目前根據(jù)技術(shù)類型細(xì)分出了3種N型電池技術(shù)路線,但關(guān)于TOPCon和XBC的爭(zhēng)論明顯更多。


  但目前來(lái)看,XBC電池要想實(shí)現(xiàn)低成本量產(chǎn)還有較大阻礙,而在對(duì)比光伏裝機(jī)需求增量和供給端產(chǎn)能逐漸落地的情況下,XBC大規(guī)模擴(kuò)充的動(dòng)力也明顯不足,加之在技術(shù)層面XBC電池雙面率短板明顯,單瓦成本剛性限制的制約下,想要如業(yè)內(nèi)所言躋身主流地位還需要海量的資金投入。


  光伏技術(shù)“5年之爭(zhēng)”打響


  現(xiàn)階段,堅(jiān)持TOPCon路線的企業(yè)包括晶科能源(688223.SH)、晶澳科技(002459.SZ)、天合光能(688599.SH)、通威股份(600438.SH)、鈞達(dá)股份(002865.SZ)、一道新能、正泰新能等;而選擇XBC路線的則主要以愛(ài)旭股份與隆基綠能為首。


  證券之星注意到,在業(yè)內(nèi),“XBC與TOPCon技術(shù)之爭(zhēng)”并不是一個(gè)秘密,事實(shí)上,早在2022年8月24日,隆基綠能管理層在2022年上半年投資者交流會(huì)上明確表示:“我們認(rèn)為 TOPCon是一個(gè)過(guò)渡性的技術(shù)路線。”


  此后,眼見(jiàn)TOPCon快速發(fā)展,產(chǎn)能迅速落地。但在隆基綠能2023年上半年業(yè)績(jī)投資者交流會(huì)上,公司董事長(zhǎng)鐘寶申依然明確表示:“我們依然堅(jiān)持,其(TOPCon)是一個(gè)過(guò)渡性產(chǎn)品的觀點(diǎn)”,“在未來(lái)的5-6年或者說(shuō)到2028年-2029 年,XBC電池會(huì)是晶硅電池的絕對(duì)主流,包括雙面和單面電池?!?/p>


  7月4日,鐘寶申在投資者交流會(huì)上表示,隆基全面投資XBC技術(shù)的戰(zhàn)略已十分清晰,未來(lái)大量的產(chǎn)品會(huì)采用XBC類電池技術(shù)路線。XBC技術(shù)是單結(jié)電池終極技術(shù)路線,將成為未來(lái)5年內(nèi)主流技術(shù)平臺(tái)等。


  幾次旗幟鮮明且篤定的表態(tài),不僅在行業(yè)中釋放了一個(gè)顯著信號(hào),也給所有人強(qiáng)化了一個(gè)認(rèn)識(shí):隆基綠能要在XBC路線一路走到底。


  隆基綠能對(duì)于XBC技術(shù)的推崇是有原因的,理論上XBC電池結(jié)構(gòu)有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是正面沒(méi)有金屬柵線遮擋,轉(zhuǎn)換效率高;二是非常美觀,特別適合應(yīng)用于分布式光伏場(chǎng)景;三是通用性好,TOPCon、HJT、PERC、疊層電池等都可以跟XBC技術(shù)相結(jié)合,疊加工藝?yán)^續(xù)擴(kuò)大效率優(yōu)勢(shì)。


  但拋開(kāi)XBC目前存在的幾項(xiàng)技術(shù)制約來(lái)看,即便是要想躋身主流地位,在當(dāng)下卻面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn):對(duì)比今后的供需兩側(cè)的增長(zhǎng)情況,XBC的產(chǎn)能擴(kuò)張缺乏動(dòng)力。


  具體而言,根據(jù)中國(guó)光伏協(xié)會(huì)預(yù)測(cè),樂(lè)觀情況下,到2028年全球光伏裝機(jī)容量大約有561GW,對(duì)應(yīng)的組件出貨約為674GW。而在供給方面,到2028年,預(yù)計(jì)TOPCon產(chǎn)能將達(dá)到983GW, 將占據(jù)主流供給地位。


  進(jìn)一步來(lái)看,若組件需求來(lái)到674GW,對(duì)應(yīng)電池環(huán)節(jié)產(chǎn)能約1379-1444GW,對(duì)應(yīng)供需比2.67-2.14;即使剔除存在的PERC產(chǎn)能后,先進(jìn)產(chǎn)能的供需比依然高達(dá)2倍以上,遠(yuǎn)超1.1倍的供需平衡線;因此電池環(huán)節(jié)將長(zhǎng)期保持產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩的狀態(tài),行業(yè)內(nèi)各企業(yè)新擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)力不足,換言之,今后一段時(shí)間里TOPCon產(chǎn)能領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)將使得該技術(shù)維持主流供給的地位。


  而剩下的唯一可能提供擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)力的是市場(chǎng)需求缺口。根據(jù)天合光能戰(zhàn)略、產(chǎn)品與市場(chǎng)負(fù)責(zé)人張映斌在8月份的一場(chǎng)演講中表示,以2023年為例,頭部10家企業(yè)占據(jù)約78%的市場(chǎng)份額。假設(shè)這一比例在2028年保持不變,頭部10家組件企業(yè)出貨約524GW,對(duì)應(yīng)電池需求將達(dá)到576GW。目前,根據(jù)這些公司的現(xiàn)有產(chǎn)能和規(guī)劃總和來(lái)估算,約存在61GW的電池缺口。但與此同時(shí),許多專業(yè)廠商的產(chǎn)能已達(dá)到259GW,因此,頭部10家的出貨需求完全可以通過(guò)這些專業(yè)產(chǎn)能來(lái)滿足。


  投資回報(bào)率的決定性作用


  那么有沒(méi)有一種可能,即便是供需比明顯失衡,企業(yè)還要選擇擴(kuò)產(chǎn)?當(dāng)然有,只要投資回報(bào)率足夠高,依然可以驅(qū)動(dòng)廠商來(lái)搏一搏。但是就目前數(shù)據(jù)測(cè)算來(lái)看,這種情況目前僅存在理論可能。


  今年7月12日晚間,隆基綠能公告顯示,為加快推動(dòng)BC二代技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,根據(jù)產(chǎn)能布局規(guī)劃,隆基綠能擬投資建設(shè)隆基綠能光伏(西咸新區(qū))一期年產(chǎn)12.5GW高效BC電池項(xiàng)目。項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投資32.06億元,其中固定資產(chǎn)投資27.49億元(含部分存量資產(chǎn)改造和利用),流動(dòng)資金4.57億元。


  以此測(cè)算,隆基綠能BC二代電池單GW投資成本大約2.56億元,而目前行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀廠商的TOPCon電池單GW的建設(shè)成本已經(jīng)逼近1.1-1.2億元左右。


  綜合公開(kāi)數(shù)據(jù)來(lái)看,單GW投資XBC要比TOPCon高1億/GW以上,制造成本大概至少要高8分錢到1毛錢每瓦??紤]到隨著未來(lái)技術(shù)的發(fā)展,成本都有可能繼續(xù)下降,XBC與TOPCon二者成本差異可能會(huì)降低到5分/瓦或3—4分/瓦左右就比較困難了。


  由于XBC有一些“剛性成本”無(wú)法完全抹平,包括更高折舊、更厚的硅片、更多銀漿、相對(duì)低良率及特殊組件封裝等。


  而根據(jù)測(cè)算,XBC即使在全球高價(jià)值市場(chǎng)(高輻照&高BOS),客戶價(jià)值大約4分錢左右。鑒于有客戶愿意為了美學(xué)買單,初期溢價(jià)大概1美分/W,基本可以覆額外成本增加。但隨著時(shí)間的推移,這個(gè)溢價(jià)一定會(huì)減少。


  事實(shí)上,TOPCon相對(duì)PERC去年的溢價(jià)至少有1毛錢或7、8分錢每瓦,但是現(xiàn)在只有1—2分錢/W,甚至持平。因此隨著時(shí)間的推移和規(guī)模的擴(kuò)大,BC的溢價(jià)無(wú)法一直維持。即使假設(shè)未來(lái)溢價(jià)還能有5—6分/W,在這樣的情況下,XBC的投資至少需要6年回本


  從另一個(gè)角度來(lái)看,XBC要成為市場(chǎng)主流,至少需要投資400GW,因?yàn)槭袌?chǎng)需求為700GW,XBC的市場(chǎng)份額需超過(guò)50%才能成為主流,這也意味著至少需要1000億的投資。在當(dāng)前行業(yè)狀況和資本融資的背景下,這1000億的資金來(lái)源尚需進(jìn)一步探討。


  TOPCon為何是未來(lái)5年主流技術(shù)?


  回過(guò)頭來(lái)看,TOPCon能夠迅速占據(jù)主流正是得益于從產(chǎn)品、技術(shù)到產(chǎn)業(yè)合作等環(huán)節(jié)上,全產(chǎn)業(yè)鏈的配套與融合不斷加深,以及更高的成本節(jié)約性,是技術(shù)溫和迭代的首選。


  具體而言,TOPCon相關(guān)產(chǎn)線可兼容了上一代PERC 關(guān)鍵設(shè)備和工藝;其二,我國(guó)對(duì)TOPCon整線全套核心設(shè)備自主可控;其三,TOPCon產(chǎn)線投資及電池、組件所用的輔材成本較其他n型技術(shù)明顯要低,并且還在持續(xù)下降。


  以HJT電池技術(shù)的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)比,HJT的溫度系數(shù)和雙面率都很好,但與TOPCon量產(chǎn)的效率并未拉開(kāi)差距--效率只高0.2%,組件功率大概高5W左右,HJT裝備的單GW投資卻幾乎是TOPCon的3倍。


  InfoLink研究報(bào)告表示,目前看來(lái)光伏電池的下一次技術(shù)迭代不會(huì)太快來(lái)臨,TOPCon電池在未來(lái)5內(nèi)將持續(xù)為市場(chǎng)上最主要的產(chǎn)品。據(jù)其預(yù)測(cè),2028年,TOPCon技術(shù)市占率將達(dá)到75%。


  另外從理論上講,電池設(shè)計(jì)需要考慮的關(guān)鍵因素是光吸收、鈍化、多子傳輸之間的平衡,就目前已知的領(lǐng)域,接觸鈍化加poly的體系是最優(yōu)的量產(chǎn)方案,當(dāng)攻克了硼擴(kuò)和poly沉積等關(guān)鍵技術(shù)后,TOPCon自然成為了頭部企業(yè)的首選。


  InfoLink報(bào)告則指出,TOPCon電池由于其高轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性能,適合用于大規(guī)模地面電站,這些電站需要在廣闊土地上實(shí)現(xiàn)最大化的能量輸出,在每瓦度電成本(LCOE)中也相比其他技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。


  TOPCon的度電成本優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在低輻照優(yōu)勢(shì)及雙面率優(yōu)勢(shì)上面。其為正背雙面接觸結(jié)構(gòu),XBC為交叉指狀背接觸結(jié)構(gòu)。XBC結(jié)構(gòu)決定了其正面無(wú)遮擋,背面遮擋率和Poly Si寄生吸收卻遠(yuǎn)高于TOPCon。通過(guò)理論推算及實(shí)際測(cè)試,TOPCon的雙面率較XBC高15%。


  雙面率越高,在雙面場(chǎng)景下單瓦發(fā)電能力越強(qiáng)。通過(guò)模擬不同地面反射率情況下TOPCon與XBC發(fā)電量差異,可見(jiàn)5%—30%的地面反射率對(duì)應(yīng)TOPCon單瓦發(fā)電能力增益為0.4%—1.09%。地面反射率越高,單瓦發(fā)電能力差異越大。


  此外,光伏組件大部分時(shí)間都是在低于1000W/m2的輻照度下工作,因此低輻照性能越優(yōu),組件單瓦發(fā)電能力越高。XBC因其背接觸的工藝結(jié)構(gòu),而具有低并聯(lián)電阻特性,導(dǎo)致其低輻照性能相比TOPCon低了約5%。


  換言之,如果未來(lái)幾年有一種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)TOPCon當(dāng)前市場(chǎng)地位的替代,那么這種技術(shù)的單GW投資、產(chǎn)業(yè)鏈配套成熟度、效率差距等一定要拉開(kāi)相當(dāng)大的差距,這樣才具備投資的現(xiàn)實(shí)價(jià)值,但目前來(lái)看,暫時(shí)還沒(méi)有這種足夠領(lǐng)先的技術(shù)問(wèn)世。


  而5年后,即便是進(jìn)入了疊層時(shí)代,那么TOPCon等兩面電極接觸結(jié)構(gòu)電池更適合與鈣鈦礦等形成疊層,TOPCon+鈣鈦礦疊層有望突破電池效率30%以上,依然具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。


  長(zhǎng)期主義還是投機(jī)主義?


  TOPcon電池的綜合優(yōu)勢(shì)造就了它當(dāng)下的市場(chǎng)地位,相比之下,目前XBC電池在技術(shù)端、應(yīng)用端、市場(chǎng)端都存在不同程度地難點(diǎn),而押注BC路線的廠商們也在技術(shù)攻關(guān)的過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)“戰(zhàn)略搖擺”。


  今年3月12日,ABC電池與組件全球龍頭愛(ài)旭股份公告披露,擬投資27.15億元,將浙江義烏基地現(xiàn)有的25GW PERC電池產(chǎn)能,升級(jí)改造為TOPCon電池產(chǎn)能。該項(xiàng)目4月份啟動(dòng),預(yù)計(jì)今年下半年投產(chǎn)。


  3月18日,愛(ài)旭股份再次宣布,擬投資60億在安徽滁州建設(shè)15GW N型TOPCon電池產(chǎn)能,預(yù)計(jì)今年底前陸續(xù)投產(chǎn)。依次測(cè)算,預(yù)計(jì)到今年年底,這位業(yè)內(nèi)ABC電池龍頭旗下的N型TOPCon電池產(chǎn)能實(shí)際上已超越了N型ABC電池及組件產(chǎn)能。


  證券之星注意到,在今年6月份的新品發(fā)布會(huì)上,鐘寶申表示,5年內(nèi)XBC將成為絕對(duì)主流,市占率將超過(guò)50%。他甚至破天荒地提出,要和所有人打賭,賭注是一個(gè)億。


  董事長(zhǎng)親自為技術(shù)路線站臺(tái)并為此愿意和所有人打賭,這種表態(tài)變化足以看出隆基綠能的心境并非云淡風(fēng)輕,也從側(cè)面反映BC路線在從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模量產(chǎn)過(guò)程的艱難。


  事實(shí)上,在經(jīng)歷了2024年上半年的巨虧后,隆基綠能的戰(zhàn)略布局也出現(xiàn)變化。9月19日晚,金陽(yáng)新能源發(fā)布公告,其間接全資附屬公司金陽(yáng)(泉州)已與福建鉅能電力有限公司、隆基綠能訂立合資協(xié)議,訂約方將共同成立合資公司,生產(chǎn)HBC太陽(yáng)能電池。


  9月21日,隆基綠能回應(yīng)稱,本次與金陽(yáng)合作的HBC項(xiàng)目,與隆基自己的HPBC二代是完全不同的技術(shù)工藝。同時(shí),隆基自己的HBC技術(shù)量產(chǎn)中試線也在正常推進(jìn)中,與金陽(yáng)的技術(shù)路線是相互獨(dú)立的。


  證券之星注意到,根據(jù)協(xié)議,鉅能、金陽(yáng)(泉州)將以現(xiàn)金及注入資產(chǎn)方式分別出資3.46億元、1.80億元,分別占股52.51%、27.31%,而隆基則將以西安航天產(chǎn)業(yè)基地的四條PERC生產(chǎn)線折資1.33億元,占股20.18% 。


  此外,合資公司將把隆基的這四條PERC生產(chǎn)線升級(jí)為高效率HBC生產(chǎn)線。符合效率及質(zhì)量等各方面相關(guān)的合同規(guī)范后,合資公司將向隆基或其關(guān)聯(lián)公司出售其生產(chǎn)的大部分HBC太陽(yáng)能電池,并由隆基或其關(guān)聯(lián)公司進(jìn)一步封裝成組件銷售。


  公告一經(jīng)發(fā)布后,引發(fā)了多方推測(cè)。此前,隆基綠能披露投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表顯示,進(jìn)入今年上半年,公司的HPBC二代電池量產(chǎn)線全線貫通,技術(shù)成本指標(biāo)全面達(dá)標(biāo)?;贖PBC二代技術(shù),公司推出了面向集中式市場(chǎng)的Hi-MO9 組件,輸出功率高達(dá)660W。在產(chǎn)品發(fā)布后不到2個(gè)月時(shí)間,公司已獲得超過(guò)1GW訂單。


  在宣稱HPBC二代技術(shù)高歌猛進(jìn)的同時(shí),隆基此番參與的HBC項(xiàng)目卻為何和自己的HPBC二代是完全不同的技術(shù)工藝?到底孰優(yōu)孰劣呢?如果是自家技術(shù)更優(yōu)秀,那何必大費(fèi)周章和其他廠商合作呢?若是自家技術(shù)落后,那么僅僅占股兩成的合資公司又如何反哺企業(yè)?


  合理的猜想是,隆基綠能目前的HBC量產(chǎn)是不是存在某種問(wèn)題?技術(shù)或是專利方面存在交叉?又或是公司在XBC路線上的技術(shù)儲(chǔ)備缺乏,必須依靠合作的方式才能實(shí)現(xiàn)XBC產(chǎn)品量產(chǎn)呢?


  根據(jù)公告顯示,金陽(yáng)新能源仍舊保留知識(shí)產(chǎn)權(quán),通過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)合作的方式向合資公司注入技術(shù),合資公司通過(guò)支付許可費(fèi)使用生產(chǎn)及制造HBC產(chǎn)品所需的知識(shí)產(chǎn)權(quán),而這對(duì)于隆基綠能來(lái)說(shuō)并不像占據(jù)了有利條件。


  實(shí)際上,隆基綠能在豪賭BC技術(shù)路線的道路上也有過(guò)動(dòng)搖,2023年8月22日,鄂爾多斯隆基光伏30GW高效單晶電池項(xiàng)目舉行投產(chǎn)儀式。彼時(shí)宣傳資料聲稱該項(xiàng)目承接著隆基集團(tuán)高效N型TOPCon電池技術(shù)成果轉(zhuǎn)化,發(fā)揮著提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、占有率的關(guān)鍵作用。


  鐘寶申也曾對(duì)外表示,“畢竟TOPCon比PERC在性能上有明顯的提升。雖然我們說(shuō)有更好的,但是遠(yuǎn)水解不了近渴?!?/p>


  而隆基綠能此前推出的Hi-MO9電池實(shí)際上就是TOPCon電池。Hi-MO9采用了BC電極結(jié)構(gòu)的TOPCon技術(shù),即TBC技術(shù)。這種技術(shù)是在主流的TOPCon技術(shù)基礎(chǔ)上,通過(guò)改變電極結(jié)構(gòu)來(lái)提高電池的性能。


  鐘寶申曾對(duì)外表示,“隆基一直堅(jiān)持長(zhǎng)期主義”。但真正的長(zhǎng)期主義者應(yīng)該關(guān)注行業(yè)發(fā)展的每一個(gè)階段,理解技術(shù)演進(jìn)的復(fù)雜性和必要性,而不是錯(cuò)過(guò)行業(yè)主流的“過(guò)渡性技術(shù)路線”,不積硅步,無(wú)以至千里。長(zhǎng)期主義者的勝利恰恰是建立在一次次過(guò)渡技術(shù)上的領(lǐng)先。


  基于此,考慮到XBC電池本身技術(shù)攻關(guān)難點(diǎn)仍需克服,實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)量產(chǎn)不及預(yù)期,應(yīng)用場(chǎng)景偏向小眾的情況,加之未來(lái)TOPCon 組件出貨量預(yù)估的技術(shù)市占率占比在70%至80%,假設(shè)XBC能夠解決低成本量產(chǎn)的難題,但能否形成足夠高的投資回報(bào)率,又是否獲得充分的擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)力和足夠的市場(chǎng)空間支撐,統(tǒng)統(tǒng)都是未知數(shù) 。(作者 李朋)


  轉(zhuǎn)自:證券之星

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