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面对挑战,光伏龙头如何引领光伏电池技术革新?

   2024-05-06 世纪新能源网39330
核心提示:相信通威未来在其全球研发创新中心的加持下,有望成为成本领先叠加技术领先的“完美”光伏标的

光伏行业里可以经常听到一句话:“降本增效是行业发展的永恒主题”,而降本增效的核心是技术创新。纵观光伏发展历史,从最早光生伏特效应的发现,到1954年首个光伏电池的诞生,再到21世纪以来光伏产品全面商业化,并在近年来实现“平价上网”,成为新能源主力军;技术创新、产品迭代一直是推动光伏行业高质量发展的长期驱动力。

电池新技术或为未来竞争“胜负手”

技术创新也有周期,根据不同环节属性和格局,技术周期亦长或亦短。在光伏主产业链四大环节中,多晶硅环节偏化工属性,主流技术路线多年来较为稳定;硅片环节是上一轮光伏产业“破坏式”创新的主角,成就了单晶时代,而近年来硅片尺寸之争的热度远大于革命性技术突破的讨论。唯有电池环节,在过去5-10年时间里已完成了从BSF到PERC到TOPCon的三代主流技术“交接”,迭代速度可谓光伏行业前所未有。当N型TOPCon席卷而来的时候,HJT、XBC、钙钛矿叠层等新电池技术也“虎视眈眈”、“摩拳擦掌”。由于终端电站具备典型的金融属性,发电经济性与收益率直接挂钩,而提升电池效率是增加组件功率的主要途径之一;由此可见,电池新技术乃未来光伏企业“必争之地”。

通威PERC时代的成功绝非偶然,技术优势是基础

提到光伏电池,通威自然是绕不开的龙头企业。随着2017年 PERC电池进入产业爆发期,通威厚积薄发,凭借前期持续的研发投入与自身过硬的技术实力,先后在原子层沉积背钝化、选择性发射极工艺、双面电池等技术领域形成了具有自主知识产权的多项技术成果,电池转换效率实现行业领先。叠加强劲的精细化管理能力,公司在随后几年里迅速将技术、管理优势转化为成本和规模优势,最终连续7年成为全球电池行业产能规模最大、出货量最大、盈利最多、成本最低、开工率最高、建设速度最快的企业。

虽然通威在电池环节的市场地位已不言而喻,但始终有观点认为通威更擅长“1到100”的制造阶段,而非从“0-1”的创新阶段。实则不然,若非有技术优势作为基础,成本和产能优势往往只是“昙花一现”。

从“0-1”,因低调务实被低估的PECVD领军企业

随着PERC电池转换效率提升接近瓶颈,TOPCon技术凭借与PERC技术更高的兼容性以及更优的发电经济性,逐步获得产业端与市场端共同认可。

据Infolink统计,2024年TOPCon电池市占率有望突破70%,成为市场绝对主流。

在TOPCon电池爆发的这两年多时间里,通威并没有花费太多精力在资本市场造势,也没有在技术细分路线的选型上盲目跟随,而是一直保持技术上的“独立思考”,兢兢业业专注研发,以至于市场在TOPCon确定成为主流电池技术前低估了通威在该技术路线上的创新成果。

TOPCon电池技术因制备隧穿氧化层和掺杂多晶硅的方式不同,可以分为LPCVD、PECVD、PVD等细分路线,目前产业化方向主要以PECVD和LPCVD为主。回望2021年,通威成功开发出行业首条大尺寸PECVD Poly沉积技术路线,这一创新填补了行业管式PE-Tox&Poly技术空白。通威参与主导的管式PECVD技术也两次荣登PIP(Progress in Photovoltaics)杂志封面文章,在国际上受到了广泛的认可与转载。与此同时,公司率先于2022年在行业内实现了该路线的规模量产。至于TOPCon细分技术路线孰优孰劣无须过度讨论,市场已给出了答案。从目前TOPCon存量及规划产能来看,PECVD略胜一筹,占比55%;LPCVD和PECVD技术路线大概率将长期共存,平分秋色。产品性能方面,根据通威官网显示,其72版型TOPCon单玻产品功率落在580-590W,属于行业最先进水平。此外,公司近期还发布了其TOPCon 72版型组件功率再度刷新纪录,达到613.2W。产能规划上,2024年底通威TOPCon电池产能将超100GW,将成为行业产能最多的企业之一。如果说晶科是LPCVD技术路线的代表企业,那无疑通威就是把PECVD成功推向产业化的领军企业。

技术是外行看热闹,内行看门道。从中国光伏行业协会评选的《2023 年度光伏行业创新成果推介目录》来看,通威“高效硅钝化接触太阳电池(TNC)技术”以行业首创性与技术领先性成功入选,并成为行业内唯一入选的TOPCon电池技术。创新的过程虽然无比艰难,但从TOPCon PECVD从“0-1”的结果来看,通威不仅做到了,还得到了市场和光伏行业协会的“双重背书”。

电池没有“终极”技术,技术持续领先在于科学研发布局

光伏行业里突破性的技术创新往往能重塑行业格局,同时伴随着超额收益,但可惜的是没有一劳永逸的技术,尤其电池环节技术革新速度“非常卷”,并且电池效率长期还有较大提升空间。为此,龙头企业在不断革自己的“命”,新玩家试图“弯道超车”;都希望把握住技术更替的机遇。

光伏企业向来都有“个性”,从电池新技术选型上就能一探究竟。2023年电池新技术的讨论可谓热闹非凡,看得资本市场“眼花缭乱”,晶科专注TOPCon LPCVD;隆基、爱旭几乎All-in BC;华晟新能源锚定HJT;时不时行业里还有些钙钛矿的声音… 那如何判断未来主流技术?核心是关注度电成本,科学的研发布局是“既要,又要,还要”。

虽然通威在电池新技术上的宣传是低调了点,但并不是一味的“埋头苦干”,也在抬头看路。通威2023年年报中提到:“公司先后6次打破HJT组件功率纪录,最高功率超过755W(210-66版型)(据最新消息,该纪录于近日刷新至762.79W)。与此同时,公司继续加大在背接触电池、钙钛矿/硅叠层电池等前沿技术的研发投入… P型TBC中试线批次效率最高达到25.51%,N型TBC中试线批次效率最高达到26.66%,小尺寸钙钛矿/HJT叠层电池效率达到33.08%。”可以看到,目前产业和资本市场热度最高的电池新技术通威都有布局,而且各项电池新技术效率数据都详尽披露,说明都有较强的研发储备。有人会担心多技术研发并行会促使更多沉没成本,但研发不是赌博,目前所有光伏电池新技术都在动态进步,并会围绕经济性和可靠性不断展开角逐;光伏从来没有“上帝视角”,所以通威的研发布局并不是简单的“财大气粗”,而是充分考虑未来技术风险和机会利润的最优解。

通威在技术布局上的决心绝对值得期待。根据其年报显示:“为持续转化技术创新为企业竞争力,公司报告期内启动建设了通威全球创新研发中心。该中心定位于研究各类未来可能突破的光伏主流技术,建成后将成为行业内车间面积最大、中试产能最高、可升级能力最强的一体化研发车间,并配套完备先进的材料测试中心和产品可靠性测试中心。”在任何行业里,企业要实现技术持续领先的基础都需要重视技术体系打造、不断投入、不断试错,义无反顾的向前,最终还需要一点运气。

电池新技术的闭环是生态打造

复盘前两轮电池技术更迭的时候,有一个容易被忽略的共性是两次技术更替都没有对产业链生态造成颠覆性的改变。虽说工艺有明显变化,但从工序来看,传统PERC电池相比BSF只新增了钝化层和激光开槽工序,而TOPCon相较PERC是改变了扩散工序,新增遂穿工序,取消激光开槽工序,设备兼容性尚可,产业化进程比较顺利;但反观HJT和XBC,在电池制造工序上可以说是“推翻重来”,钙钛矿更是颠覆晶硅体系的存在(目前产业化进程较早);所以电池新技术的迭代绝非一朝一夕,也不是靠单一环节,需要整个产业链上下游共同推动,而拥有完善产业链布局的光伏龙头企业坐拥产业生态话语权,更有望成为电池新技术“吹哨人”。

过去几年HJT一直是资本市场的“宠儿”,每年都给人一种“呼之欲出”的感觉,其市场支持者绝不亚于这两年的TOPCon。即便市场疯狂给HJT估值,资金,许多新玩家也跃跃欲试;但作为HJT龙头认可度最高的通威,却始终未抛出HJT规模量产的规划,而是持续控制在1GW左右的中试。道理很简单,HJT的降本之路并不平坦,生态的搭建更需要时间。通威目前已经是市场上唯一打通从上游工业硅制造到下游光伏电站运营全产业链的光伏头部企业,并且在硅料和电池环节的龙头地位至今无人撼动。凭借其行业地位和规模优势,后期不管什么电池新技术通威做出来了,生态打造方面可以“一呼百应”;叠加公司在产业一体化研发上的专注和巨量投入,未来可期。

结语

2023年光伏上市企业年报和一季报已全部披露,行业Q1业绩同比大幅下滑已然是短期产能过剩的必然结果,但光伏的魅力在于其需求的空间和弹性以及技术进步的潜力都十分巨大。无疑通威已清醒的认知到短中期行业破局的关键不是被动等待需求提升,而是主动通过“破坏式”创新突出重围。从PERC时代最成功的企业,到TOPCon PECVD路线的创新推动者,再到前瞻性布局所有电池新技术,相信通威未来在其全球研发创新中心的加持下,有望成为成本领先叠加技术领先的“完美”光伏标的。

 
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