“欲戴皇冠、必承其重”,沖擊主流、具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù),才可能引發(fā)市場(chǎng)既得利益者的警惕與討伐。
7月30日,中共中央政治局在20屆三中全會(huì)后首度開會(huì),部署2024年下半年的經(jīng)濟(jì)工作。會(huì)議公告中提出要“防止‘內(nèi)卷式’惡性競(jìng)爭(zhēng)”。這是“內(nèi)卷”一詞首次在最高層正式語言中出現(xiàn),背后的意義極不尋常。
毫無疑問,近年來“內(nèi)卷”是國內(nèi)最流行的詞語之一。小到每個(gè)個(gè)體,競(jìng)爭(zhēng)激烈,工作“卷”;大到企業(yè)、行業(yè),惡性競(jìng)爭(zhēng)讓人苦不堪言,價(jià)格戰(zhàn)層出不窮。
當(dāng)前在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域最為“內(nèi)卷”的,毫無疑問就是新能源產(chǎn)業(yè),其中又以光伏“內(nèi)卷”最為激烈。7月9日,工信部宣布《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件(2024年本)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范條件》)《光伏制造行業(yè)規(guī)范公告管理辦法(2024年本)》(征求意見稿)公開征求意見。其中明確提出“引導(dǎo)光伏企業(yè)減少單純擴(kuò)大產(chǎn)能的光伏制造項(xiàng)目”。
如今,光伏組件的市場(chǎng)價(jià)格已經(jīng)跌至0.8元/w以下,全產(chǎn)業(yè)鏈虧損已經(jīng)是擺在臺(tái)面上的事實(shí)?!皟?nèi)卷”帶來的產(chǎn)能過剩和嚴(yán)重價(jià)格戰(zhàn),讓整個(gè)行業(yè)極度掙扎。
在行業(yè)嚴(yán)寒之中,一大批企業(yè)正經(jīng)歷著“降價(jià)爭(zhēng)奪訂單、?,F(xiàn)金流、產(chǎn)能利用率不斷下降、資金鏈斷裂、破產(chǎn)”的痛苦過程。當(dāng)行業(yè)里的人們把目光集中在資金實(shí)力、兼并重組、產(chǎn)能出清的時(shí)候,往往忽略了技術(shù)才是第一生產(chǎn)力,是光伏從微末的產(chǎn)業(yè)門類,成長(zhǎng)為中國產(chǎn)業(yè)“新三樣”之一的關(guān)鍵動(dòng)力。
寒冬總會(huì)過去,當(dāng)一批企業(yè)走出低谷,立馬就會(huì)面臨新一輪的殘酷競(jìng)爭(zhēng)。在光伏這片超級(jí)紅海之中,始終走在技術(shù)與創(chuàng)新的最前沿,才是長(zhǎng)久立足的基礎(chǔ)。
被忽視的第一性
2000多年前,古希臘哲學(xué)家亞里士多德說:“任何一個(gè)系統(tǒng)都有自己的第一性原理,它是一個(gè)根基性命題或假設(shè),不能被缺省,也不能被違反?!?/span>
這也就是我們熟知的第一性原理,即:本質(zhì)上正確,無需證明的最底層的真理。
“鋼鐵俠”埃隆·馬斯克正是第一性原理的擁躉,他以物理學(xué)的第一性原理看待世界,不以既往經(jīng)驗(yàn)做類比。造火箭聽起來是不可能完成的挑戰(zhàn),但拆解原材料就是由航空級(jí)鋁合金,及鈦、銅和碳纖維,成本大約是火箭價(jià)格的2%,那就可以做,SpaceX因此成為最成功的商業(yè)火箭公司。
那么光伏行業(yè)的第一性原理是什么?那就要先回歸到光伏發(fā)電的本源——光生伏特效應(yīng),即利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能。那么光伏的第一性原理顯而易見,得更高光電轉(zhuǎn)換效率者得天下。
光伏行業(yè)的更迭榮衰也數(shù)次映證了效率為王的第一性原理。
2009年,光伏行業(yè)方興未艾,技術(shù)路線開始分化。晶硅技術(shù)因?qū)怆娹D(zhuǎn)換率高達(dá)15%,成為市場(chǎng)主流,而漢能選擇了非晶硅技術(shù)薄膜路線。薄膜電池制備工藝簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍廣,但缺點(diǎn)是效率遠(yuǎn)不及晶硅電池。時(shí)至今日,漢能已消失于公眾視野,薄膜電池也未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。
2015年6月,隆基股份通過定增約1.3億股,用于建設(shè)單晶硅棒及切片項(xiàng)目。這次的定增算不上順風(fēng)順?biāo)?。彼時(shí),多晶路線在光伏產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著絕對(duì)的主導(dǎo)地位,隆基無論規(guī)模還是地位,都無法和多晶巨頭們相提并論。
但很快,單晶在技術(shù)和成本上實(shí)現(xiàn)了對(duì)多晶的追趕。隨著單晶PERC電池技術(shù)在轉(zhuǎn)換效率、成本、工藝等方面的進(jìn)步,單晶技術(shù)開始成為光伏行業(yè)的主導(dǎo),隆基也一躍因此成為光伏產(chǎn)業(yè)新的龍頭。
而下一場(chǎng)變革正在發(fā)生。隨著p型電池轉(zhuǎn)化效率逐漸接近天花板,n型技術(shù)路線脫穎而出,成為光伏行業(yè)“新寵”。
盡管行業(yè)普遍追求從p型向n型的快速升級(jí),但在具體的升級(jí)路徑上,企業(yè)們還是走出了三個(gè)細(xì)分方向,主要分為TOPCon、異質(zhì)結(jié)(HJT)、BC等。在過去幾年中,關(guān)于哪種技術(shù)路徑將最終勝出的問題,一直是國內(nèi)光伏電池及組件企業(yè)的熱議話題。
而當(dāng)下的技術(shù)轉(zhuǎn)換正處于行業(yè)周期的低谷。從第一性原理出發(fā),效率最高的技術(shù)路線將會(huì)率先引領(lǐng)行業(yè),跨越內(nèi)卷與同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng),構(gòu)建差異化競(jìng)爭(zhēng)新格局。
技術(shù)戰(zhàn)正酣
對(duì)于那些資金實(shí)力雄厚、產(chǎn)能規(guī)模龐大、銷售渠道廣泛、技術(shù)積累深厚的龍頭企業(yè)而言,技術(shù)戰(zhàn)早已打響。
TOPCon技術(shù)暫時(shí)搶拔頭籌,但因技術(shù)門檻低,大量同質(zhì)化產(chǎn)品充斥市場(chǎng),過剩的產(chǎn)能讓這條賽道顯得過于擁堵,企業(yè)正在經(jīng)歷殘酷內(nèi)卷。
HJT、BC等新興技術(shù)路線各自展現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。特別是BC電池,由于其正面沒有柵線遮擋,光吸收更高,其轉(zhuǎn)換效率也隨之提升,理論效率極限高達(dá)29.56%,超過了TOPCon電池的28.7%和HJT電池的28.5%。
這項(xiàng)n型時(shí)代效率優(yōu)勢(shì)最顯著的技術(shù),目前在隆基、愛旭的率先推動(dòng)下,已取得重要技術(shù)突破。其中,愛旭從眾多光伏龍頭中實(shí)現(xiàn)技術(shù)突圍,攻克了技術(shù)與工藝難點(diǎn)極大的BC技術(shù),首個(gè)實(shí)現(xiàn)了N型ABC光伏電池及組件的規(guī)?;慨a(chǎn)。
面對(duì)激烈競(jìng)爭(zhēng),各大廠商做出了技術(shù)路線的戰(zhàn)略性選擇。為自己的技術(shù)路線發(fā)聲是必要的,只不過TOPCon聲音大了些。
8月16日,一場(chǎng)TOPCon技術(shù)研討會(huì)在上海召開,本應(yīng)專注自身技術(shù)創(chuàng)新與路線發(fā)展的會(huì)議,卻被開成了TOPCon企業(yè)們對(duì)BC技術(shù)的炮轟,也因此被眾多網(wǎng)友戲稱為“六大門派圍攻光明頂”,對(duì)BC路線的聯(lián)合圍剿拉開序幕。此后,行業(yè)媒體“不約而同”集體發(fā)聲,展開了對(duì)BC技術(shù)的圍追堵截。
但歷史無數(shù)次告訴我們,“欲戴皇冠、必承其重”,沖擊主流、具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù),才可能引發(fā)市場(chǎng)既得利益者的警惕與討伐。
TOPCon技術(shù)路線目前占據(jù)了更多的廠商數(shù)量和更大的產(chǎn)能規(guī)模,暫時(shí)保持了領(lǐng)先地位。但如果較真技術(shù)層面,TOPCon只能算作PERC后的過渡技術(shù)選擇。
TOPCon技術(shù),又稱“隧穿氧化層鈍化接觸”技術(shù)。該技術(shù)在傳統(tǒng)的PERC電池基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),通過在硅片表面添加一層薄薄的隧穿氧化層,然后在其上覆蓋一層摻雜多晶硅層,以實(shí)現(xiàn)更好的電子鈍化效果,從而提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
TOPCon的主要優(yōu)勢(shì)在于其相對(duì)成熟的技術(shù)路線和較高的轉(zhuǎn)換效率。與傳統(tǒng)PERC電池相比,TOPCon電池的效率通??梢蕴嵘?%—2%。然而,這項(xiàng)技術(shù)不斷接近其理論效率極限,繼續(xù)提高效率的空間已經(jīng)變得相對(duì)有限。當(dāng)前主流的TOPCon量產(chǎn)電池效率已經(jīng)達(dá)到了25—26%的水平,上升空間和意義都已不大。
HJT技術(shù)作為一種新興的高效光伏電池技術(shù),近年來也得到了廣泛關(guān)注。HJT電池的結(jié)構(gòu)是在單晶硅基底上沉積一層薄薄的非晶硅層,從而形成異質(zhì)結(jié),這種結(jié)構(gòu)可以顯著降低電池的界面復(fù)合損失,提高轉(zhuǎn)換效率。
如此制備的電池的理論效率極限較高,可以達(dá)到27%以上。然而,HJT技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中面臨一些挑戰(zhàn),包括生產(chǎn)成本較高、制造工藝復(fù)雜以及對(duì)設(shè)備要求較高等。
因此,HJT技術(shù)在商業(yè)化推廣中面臨一定的阻力。目前,HJT電池的市場(chǎng)份額仍然較小,但隨著技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)和成本的降低,其市場(chǎng)占有率有望在未來逐步提升。
與TOPCon和HJT相比,BC技術(shù)被認(rèn)為是光伏電池效率的“絕對(duì)天花板”。BC技術(shù)的核心是將所有的電極都置于電池的背面,正面完全沒有柵線,可以100%接收、最大化利用照射到其表面的太陽光;而TOPCon正面金屬柵線的遮擋與反射,造成受光面積2%左右的損失,加上組件端的主柵焊帶遮擋,較之BC會(huì)多浪費(fèi)3%的太陽光能。
各類BC技術(shù)中,N型BC技術(shù)采用全面鈍化接觸結(jié)構(gòu),可以最大程度保證電池效率不會(huì)因金屬化接觸而降低;但TOPCon電池僅在N區(qū)采用了鈍化接觸,P區(qū)電流復(fù)合損失依然相當(dāng)大,效率也隨之受影響。
多方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì),使得N型BC技術(shù)的效率不僅能夠超過TOPCon,而且能夠最接近單結(jié)晶硅電池的理論效率極限。在未來幾年內(nèi),隨著N型BC技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化,其效率會(huì)持續(xù)提升,滿足市場(chǎng)對(duì)高效光伏產(chǎn)品的需求。
N型BC先鋒
正如前文所述,當(dāng)市場(chǎng)陷入過度內(nèi)卷,廠商競(jìng)相壓低價(jià)格時(shí),這種競(jìng)爭(zhēng)對(duì)行業(yè)整體發(fā)展并無益處?,F(xiàn)在政策層面的調(diào)整已經(jīng)顯現(xiàn),堅(jiān)持BC技術(shù)路線的企業(yè)逐漸壯大,光伏組件招標(biāo)市場(chǎng)也正在發(fā)生顯著變化。
8月15日,華能集團(tuán)發(fā)布了2024年光伏組件(第二批)框架協(xié)議采購招標(biāo)公告。在總招標(biāo)容量1GW的第三標(biāo)段中,明確要求采用BC組件。央企在光伏行業(yè)的招標(biāo)活動(dòng)中扮演著市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者的角色,他們的選擇往往成為市場(chǎng)的風(fēng)向標(biāo),直接影響行業(yè)的發(fā)展走向。
BC組件的單獨(dú)招標(biāo)的影響不可小覷,宏觀層面來看,或許能夠清楚反映國家對(duì)技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化的引導(dǎo)方向;微觀層面,也可以成為BC技術(shù)路線打開國內(nèi)集中式光伏電站市場(chǎng)的重要節(jié)點(diǎn)。
BC在技術(shù)戰(zhàn)中突出重圍并不是依賴著偶然因素。在BC類組件產(chǎn)品面世之后,其良好的性能也自然推動(dòng)著用戶在后續(xù)的選擇中更傾向于BC產(chǎn)品。
8月21日,TaiyangNews照例發(fā)布了8月全球商用光伏組件的效率排名。愛旭ABC組件以24.2%的效率占得榜首。
而這已經(jīng)是愛旭連續(xù)18個(gè)月在此排行榜摘得桂冠了。實(shí)際上,不僅是愛旭的ABC組件,在效率排名前三的商用組件中,全部都是BC類的產(chǎn)品。
7月5日,愛旭與Tibra Pacific簽署波黑最大地面電站的光伏組件采購協(xié)議,業(yè)主方在一期項(xiàng)目中同時(shí)選擇TOPCon和ABC組件進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)同等面積下ABC發(fā)電量提升12%后,當(dāng)即決定將二期項(xiàng)目的58MW TOPCon組件,全部更換為愛旭ABC組件。
BC時(shí)代的腳步已經(jīng)開始逐漸臨近。盡管低效重復(fù)的產(chǎn)能建設(shè)不被鼓勵(lì),但最尖端技術(shù)的產(chǎn)能布局卻有著更深遠(yuǎn)的意義。
愛旭股份在N型BC技術(shù)領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。自2016年選擇該技術(shù)路線后,創(chuàng)新突破不斷,無銀金屬化涂布技術(shù),打破銀漿原材料依賴;超快激光圖形化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了低成本、高產(chǎn)能和高良率的規(guī)?;慨a(chǎn);陰影發(fā)電優(yōu)化功能有效破解了電站實(shí)際運(yùn)行過程中,陰影遮擋帶來的電量損失及熱斑風(fēng)險(xiǎn)的痛點(diǎn)。集成這些優(yōu)異性能的產(chǎn)品已成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),目前已具備珠海10GW產(chǎn)能,義烏15GW正陸續(xù)投產(chǎn)中,濟(jì)南也在打造第三代N型ABC制造基地。
從企業(yè)角度來說,誰能夠率先布局,誰就能在未來的紅海廝殺中搶得先機(jī)。
而從更宏大的角度來說,先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)能規(guī)模擴(kuò)大,可以更好地發(fā)揮中國產(chǎn)業(yè)在供應(yīng)鏈上的規(guī)模優(yōu)勢(shì),極大地加快降本進(jìn)程。
在降本路徑的探索上,除規(guī)模化之外,技術(shù)創(chuàng)新顯得更為關(guān)鍵。
傳統(tǒng)拉晶工藝中,硅片的留鍋率通常在30%到40%之間,而愛旭成功將這一比例降低至15%以下。此外,由于ABC技術(shù)的硅棒不需要頻繁返切,每根硅棒的可用長(zhǎng)度增加了100多毫米,這些改進(jìn)顯著降低了成本。
愛旭已經(jīng)正式宣布,將利用自主研發(fā)的低氧高阻硅片技術(shù),實(shí)現(xiàn)N型ABC硅片比TOPCon成本每片低0.1元左右,而電池每瓦非硅成本較TOPCon貴幾分錢。最終愛旭目標(biāo)在三季度末達(dá)到同面積的非硅成本與TOPCon同價(jià)。
而到了濟(jì)南零碳智能工廠投產(chǎn)后,通過“材料成本、工藝、能源成本、自動(dòng)化”等方面的降本,愛旭的N型ABC將實(shí)現(xiàn)比TOPCon更低的成本。
自2016年起,愛旭便專注于BC技術(shù)的研發(fā)。作為光伏行業(yè)中少數(shù)堅(jiān)持這一路線的企業(yè),愛旭在高阻硅片、ABC電池、陰影發(fā)電優(yōu)化和精準(zhǔn)疊焊等領(lǐng)域擁有大量核心專利,這些技術(shù)專利構(gòu)成了愛旭穩(wěn)固的競(jìng)爭(zhēng)壁壘。
2024年,盡管光伏行業(yè)正經(jīng)歷著周期的強(qiáng)烈陣痛,但愛旭用全新一代ABC“滿屏”組件突破了25%的光伏組件效率門檻。這一突破性創(chuàng)新讓低谷中的行業(yè)看到了未來新世代的曙光。
“我們相信,愛旭當(dāng)時(shí)選擇‘功率為王’的路線是正確的。通過產(chǎn)品創(chuàng)新和商業(yè)模式升級(jí),筑造更強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和盈利能力,我們有信心憑借N型ABC技術(shù)率先走出周期底部,并重新踏上新一輪增長(zhǎng)軌道,引領(lǐng)光伏行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展?!标悇傉f。