重磅!通威光伏電池技術(shù)革新大揭秘!
光伏行業(yè)里可以經(jīng)常聽到一句話:“降本增效是行業(yè)發(fā)展的永恒主題”,而降本增效的核心是技術(shù)創(chuàng)新?v觀光伏發(fā)展歷史,從最早光生伏特效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),到1954年首個(gè)光伏電池的誕生,再到21世紀(jì)以來光伏產(chǎn)品全面商業(yè)化,并在近年來實(shí)現(xiàn)“平價(jià)上網(wǎng)”,成為新能源主力軍;技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品迭代一直是推動(dòng)光伏行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的長期驅(qū)動(dòng)力。
電池新技術(shù)或?yàn)槲磥砀偁帯皠儇?fù)手”
技術(shù)創(chuàng)新也有周期,根據(jù)不同環(huán)節(jié)屬性和格局,技術(shù)周期亦長或亦短。在光伏主產(chǎn)業(yè)鏈四大環(huán)節(jié)中,多晶硅環(huán)節(jié)偏化工屬性,主流技術(shù)路線多年來較為穩(wěn)定;硅片環(huán)節(jié)是上一輪光伏產(chǎn)業(yè)“破壞式”創(chuàng)新的主角,成就了單晶時(shí)代,而近年來硅片尺寸之爭的熱度遠(yuǎn)大于革命性技術(shù)突破的討論。唯有電池環(huán)節(jié),在過去5-10年時(shí)間里已完成了從BSF到PERC到TOPCon的三代主流技術(shù)“交接”,迭代速度可謂光伏行業(yè)前所未有。當(dāng)N型TOPCon席卷而來的時(shí)候,HJT、XBC、鈣鈦礦疊層等新電池技術(shù)也“虎視眈眈”、“摩拳擦掌”。由于終端電站具備典型的金融屬性,發(fā)電經(jīng)濟(jì)性與收益率直接掛鉤,而提升電池效率是增加組件功率的主要途徑之一;由此可見,電池新技術(shù)乃未來光伏企業(yè)“必爭之地”。
通威PERC時(shí)代的成功絕非偶然,技術(shù)優(yōu)勢是基礎(chǔ)
提到光伏電池,通威自然是繞不開的龍頭企業(yè)。隨著2017年 PERC電池進(jìn)入產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期,通威厚積薄發(fā),憑借前期持續(xù)的研發(fā)投入與自身過硬的技術(shù)實(shí)力,先后在原子層沉積背鈍化、選擇性發(fā)射極工藝、雙面電池等技術(shù)領(lǐng)域形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多項(xiàng)技術(shù)成果,電池轉(zhuǎn)換效率實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先。疊加強(qiáng)勁的精細(xì)化管理能力,公司在隨后幾年里迅速將技術(shù)、管理優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為成本和規(guī)模優(yōu)勢,最終連續(xù)7年成為全球電池行業(yè)產(chǎn)能規(guī)模最大、出貨量最大、盈利最多、成本最低、開工率最高、建設(shè)速度最快的企業(yè)。
雖然通威在電池環(huán)節(jié)的市場地位已不言而喻,但始終有觀點(diǎn)認(rèn)為通威更擅長“1到100”的制造階段,而非從“0-1”的創(chuàng)新階段。實(shí)則不然,若非有技術(shù)優(yōu)勢作為基礎(chǔ),成本和產(chǎn)能優(yōu)勢往往只是“曇花一現(xiàn)”。
從“0-1”,因低調(diào)務(wù)實(shí)被低估的PECVD領(lǐng)軍企業(yè)
隨著PERC電池轉(zhuǎn)換效率提升接近瓶頸,TOPCon技術(shù)憑借與PERC技術(shù)更高的兼容性以及更優(yōu)的發(fā)電經(jīng)濟(jì)性,逐步獲得產(chǎn)業(yè)端與市場端共同認(rèn)可。據(jù)Infolink統(tǒng)計(jì),2024年TOPCon電池市占率有望突破70%,成為市場絕對(duì)主流。
在TOPCon電池爆發(fā)的這兩年多時(shí)間里,通威并沒有花費(fèi)太多精力在資本市場造勢,也沒有在技術(shù)細(xì)分路線的選型上盲目跟隨,而是一直保持技術(shù)上的“獨(dú)立思考”,兢兢業(yè)業(yè)專注研發(fā),以至于市場在TOPCon確定成為主流電池技術(shù)前低估了通威在該技術(shù)路線上的創(chuàng)新成果。
TOPCon電池技術(shù)因制備隧穿氧化層和摻雜多晶硅的方式不同,可以分為LPCVD、PECVD、PVD等細(xì)分路線,目前產(chǎn)業(yè)化方向主要以PECVD和LPCVD為主;赝2021年,通威成功開發(fā)出行業(yè)首條大尺寸PECVD Poly沉積技術(shù)路線,這一創(chuàng)新填補(bǔ)了行業(yè)管式PE-Tox&Poly技術(shù)空白。通威參與主導(dǎo)的管式PECVD技術(shù)也兩次榮登PIP(Progress in Photovoltaics)雜志封面文章,在國際上受到了廣泛的認(rèn)可與轉(zhuǎn)載。與此同時(shí),公司率先于2022年在行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了該路線的規(guī)模量產(chǎn)。至于TOPCon細(xì)分技術(shù)路線孰優(yōu)孰劣無須過度討論,市場已給出了答案。從目前TOPCon存量及規(guī)劃產(chǎn)能來看,PECVD略勝一籌,占比55%;LPCVD和PECVD技術(shù)路線大概率將長期共存,平分秋色。產(chǎn)品性能方面,根據(jù)通威官網(wǎng)顯示,其72版型TOPCon單玻產(chǎn)品功率落在580-590W,屬于行業(yè)最先進(jìn)水平。此外,公司近期還發(fā)布了其TOPCon 72版型組件功率再度刷新紀(jì)錄,達(dá)到613.2W。產(chǎn)能規(guī)劃上,2024年底通威TOPCon電池產(chǎn)能將超100GW,將成為行業(yè)產(chǎn)能最多的企業(yè)之一。如果說晶科是LPCVD技術(shù)路線的代表企業(yè),那無疑通威就是把PECVD成功推向產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)軍企業(yè)。
技術(shù)是外行看熱鬧,內(nèi)行看門道。從中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)選的《2023 年度光伏行業(yè)創(chuàng)新成果推介目錄》來看,通威“高效硅鈍化接觸太陽電池(TNC)技術(shù)”以行業(yè)首創(chuàng)性與技術(shù)領(lǐng)先性成功入選,并成為行業(yè)內(nèi)唯一入選的TOPCon電池技術(shù)。創(chuàng)新的過程雖然無比艱難,但從TOPCon PECVD從“0-1”的結(jié)果來看,通威不僅做到了,還得到了市場和光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的“雙重背書”。
電池沒有“終極”技術(shù),技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先在于科學(xué)研發(fā)布局
光伏行業(yè)里突破性的技術(shù)創(chuàng)新往往能重塑行業(yè)格局,同時(shí)伴隨著超額收益,但可惜的是沒有一勞永逸的技術(shù),尤其電池環(huán)節(jié)技術(shù)革新速度“非常卷”,并且電池效率長期還有較大提升空間。為此,龍頭企業(yè)在不斷革自己的“命”,新玩家試圖“彎道超車”;都希望把握住技術(shù)更替的機(jī)遇。
光伏企業(yè)向來都有“個(gè)性”,從電池新技術(shù)選型上就能一探究竟。2023年電池新技術(shù)的討論可謂熱鬧非凡,看得資本市場“眼花繚亂”,晶科專注TOPCon LPCVD;隆基、愛旭幾乎All-in BC;華晟新能源錨定HJT;時(shí)不時(shí)行業(yè)里還有些鈣鈦礦的聲音… 那如何判斷未來主流技術(shù)?核心是關(guān)注度電成本,科學(xué)的研發(fā)布局是“既要,又要,還要”。
雖然通威在電池新技術(shù)上的宣傳是低調(diào)了點(diǎn),但并不是一味的“埋頭苦干”,也在抬頭看路。通威2023年年報(bào)中提到:“公司先后6次打破HJT組件功率紀(jì)錄,最高功率超過755W(210-66版型)(據(jù)最新消息,該紀(jì)錄于近日刷新至762.79W)。與此同時(shí),公司繼續(xù)加大在背接觸電池、鈣鈦礦/硅疊層電池等前沿技術(shù)的研發(fā)投入… P型TBC中試線批次效率最高達(dá)到25.51%,N型TBC中試線批次效率最高達(dá)到26.66%,小尺寸鈣鈦礦/HJT疊層電池效率達(dá)到33.08%!笨梢钥吹,目前產(chǎn)業(yè)和資本市場熱度最高的電池新技術(shù)通威都有布局,而且各項(xiàng)電池新技術(shù)效率數(shù)據(jù)都詳盡披露,說明都有較強(qiáng)的研發(fā)儲(chǔ)備。有人會(huì)擔(dān)心多技術(shù)研發(fā)并行會(huì)促使更多沉沒成本,但研發(fā)不是賭博,目前所有光伏電池新技術(shù)都在動(dòng)態(tài)進(jìn)步,并會(huì)圍繞經(jīng)濟(jì)性和可靠性不斷展開角逐;光伏從來沒有“上帝視角”,所以通威的研發(fā)布局并不是簡單的“財(cái)大氣粗”,而是充分考慮未來技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)會(huì)利潤的最優(yōu)解。
通威在技術(shù)布局上的決心絕對(duì)值得期待。根據(jù)其年報(bào)顯示:“為持續(xù)轉(zhuǎn)化技術(shù)創(chuàng)新為企業(yè)競爭力,公司報(bào)告期內(nèi)啟動(dòng)建設(shè)了通威全球創(chuàng)新研發(fā)中心。該中心定位于研究各類未來可能突破的光伏主流技術(shù),建成后將成為行業(yè)內(nèi)車間面積最大、中試產(chǎn)能最高、可升級(jí)能力最強(qiáng)的一體化研發(fā)車間,并配套完備先進(jìn)的材料測試中心和產(chǎn)品可靠性測試中心!痹谌魏涡袠I(yè)里,企業(yè)要實(shí)現(xiàn)技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先的基礎(chǔ)都需要重視技術(shù)體系打造、不斷投入、不斷試錯(cuò),義無反顧的向前,最終還需要一點(diǎn)運(yùn)氣。
電池新技術(shù)的閉環(huán)是生態(tài)打造
復(fù)盤前兩輪電池技術(shù)更迭的時(shí)候,有一個(gè)容易被忽略的共性是兩次技術(shù)更替都沒有對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)造成顛覆性的改變。雖說工藝有明顯變化,但從工序來看,傳統(tǒng)PERC電池相比BSF只新增了鈍化層和激光開槽工序,而TOPCon相較PERC是改變了擴(kuò)散工序,新增遂穿工序,取消激光開槽工序,設(shè)備兼容性尚可,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程比較順利;但反觀HJT和XBC,在電池制造工序上可以說是“推翻重來”,鈣鈦礦更是顛覆晶硅體系的存在(目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較早);所以電池新技術(shù)的迭代絕非一朝一夕,也不是靠單一環(huán)節(jié),需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同推動(dòng),而擁有完善產(chǎn)業(yè)鏈布局的光伏龍頭企業(yè)坐擁產(chǎn)業(yè)生態(tài)話語權(quán),更有望成為電池新技術(shù)“吹哨人”。
過去幾年HJT一直是資本市場的“寵兒”,每年都給人一種“呼之欲出”的感覺,其市場支持者絕不亞于這兩年的TOPCon。即便市場瘋狂給HJT估值,資金,許多新玩家也躍躍欲試;但作為HJT龍頭認(rèn)可度最高的通威,卻始終未拋出HJT規(guī)模量產(chǎn)的規(guī)劃,而是持續(xù)控制在1GW左右的中試。道理很簡單,HJT的降本之路并不平坦,生態(tài)的搭建更需要時(shí)間。通威目前已經(jīng)是市場上唯一打通從上游工業(yè)硅制造到下游光伏電站運(yùn)營全產(chǎn)業(yè)鏈的光伏頭部企業(yè),并且在硅料和電池環(huán)節(jié)的龍頭地位至今無人撼動(dòng)。憑借其行業(yè)地位和規(guī)模優(yōu)勢,后期不管什么電池新技術(shù)通威做出來了,生態(tài)打造方面可以“一呼百應(yīng)”;疊加公司在產(chǎn)業(yè)一體化研發(fā)上的專注和巨量投入,未來可期。
結(jié)語
2023年光伏上市企業(yè)年報(bào)和一季報(bào)已全部披露,行業(yè)Q1業(yè)績同比大幅下滑已然是短期產(chǎn)能過剩的必然結(jié)果,但光伏的魅力在于其需求的空間和彈性以及技術(shù)進(jìn)步的潛力都十分巨大。無疑通威已清醒的認(rèn)知到短中期行業(yè)破局的關(guān)鍵不是被動(dòng)等待需求提升,而是主動(dòng)通過“破壞式”創(chuàng)新突出重圍。從PERC時(shí)代最成功的企業(yè),到TOPCon PECVD路線的創(chuàng)新推動(dòng)者,再到前瞻性布局所有電池新技術(shù),相信通威未來在其全球研發(fā)創(chuàng)新中心的加持下,有望成為成本領(lǐng)先疊加技術(shù)領(lǐng)先的“完美”光伏標(biāo)的。
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