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TOPCon產(chǎn)能與HJT資本支出,定調(diào)2023-2025年太陽電池趨勢!
日期:2022-09-07   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
2022年,光伏行業(yè)將經(jīng)歷一個轉(zhuǎn)型期,這會影響到上下游領(lǐng)域的所有主要參與方。

這些變化的核心是光伏技術(shù)相關(guān)的發(fā)展,以及未來2-3年后的組件供應(yīng)前景。

本文闡釋了2022年的新建TOPCon電池生產(chǎn)線產(chǎn)能以及異質(zhì)結(jié)(HJT)工廠資本支出是如何支持工廠電池(p型)向質(zhì)量更高的高性能n型產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。

TOPCon和HJT是兩種具有部分競爭性的架構(gòu),對這兩種架構(gòu)的理解以及兩者在2023年-2025年的發(fā)展趨勢的理解至關(guān)重要。最終,這會重新定義主流光伏組件技術(shù)產(chǎn)品在2024年-2027年這三年間的面貌。

接下來,筆者還將討論即將于2022年10月11-13日舉行的PV CellTech Extra在線會議:會議安排如何解釋新的n型電池技術(shù)在大規(guī)模生產(chǎn)層面取得的進(jìn)展;以及目前正在產(chǎn)生最大影響的、由新研究驅(qū)動的工藝流程。


TOPCon技術(shù)仍有望取代單晶PERC,成為下一種主流光伏技術(shù)

2022年異質(zhì)結(jié)在中國的投資模式

2022年,新的HJT生產(chǎn)線的資本支出水平創(chuàng)下記錄。這幾乎都來自試圖在高度競爭的環(huán)境中開辟小眾技術(shù)市場的新中國公司,其中不乏很多跨界者,或基本上沒有經(jīng)驗的光伏制造商。

在過去的幾年里,中國國內(nèi)發(fā)布的公告(諒解備忘錄、意向、愿景)非常多。當(dāng)然,許多是投機(jī)性的,不會開花結(jié)果,但也有許多是真實的,這為HJT賦予了一定程度的優(yōu)先權(quán)。但是,從當(dāng)前的全球產(chǎn)能和組件供貨情況而言,這種優(yōu)先權(quán)可能并不值得。

HJT的發(fā)展情況肯定不像20年前那樣顯而易見。當(dāng)時,這一行業(yè)主要生產(chǎn)效率為百分之十幾的p型多晶電池,兩家公司(SunPower和三樣)的IBC和異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)線達(dá)到了GW規(guī)模,之后轉(zhuǎn)向性能更高的n型平臺也非常重要,而行業(yè)沒有追隨這些公司的原因是技術(shù)知識以及生產(chǎn)成本壁壘。

談及HJT在這第一次技術(shù)浪潮中的發(fā)展,三洋被松下收購,慢慢地,三洋作為電池生產(chǎn)商的活動被逐步取消并最終終止。

HJT也走上了同樣的發(fā)展道路的說法是錯誤的。當(dāng)查看其他主流選擇,特別是更成熟的TOPCon(以前的n-PERT)時,已經(jīng)沒有明顯差距了。關(guān)于這一點,請查看下文的TOPCon部分。

實際上,即使TOPCon今天沒有在市場上取得如此顯著的進(jìn)展,HJT仍有理由成為繼p型單晶PERC之后下一步技術(shù)的候選。但是,在過去12個月里,TOPCon所發(fā)生的一切使HJT面臨著成果展示的巨大壓力:不僅要從生產(chǎn)的角度,而且要從盈利的角度。到目前為止,還沒有人證明HJT電池/組件制造會產(chǎn)生利潤。

因此,HJT仍然是一項有待驗證的技術(shù)。2023年,我們肯定會清楚HJT能否在未來五年與TOPCon一起大批量生產(chǎn),或與a-Si、CIGS以及可能的IBC(如果Maxeon決定終止亞洲產(chǎn)能并完全過渡到p型主流PERC產(chǎn)品)一道,成為歷史。

對于HJT的支持者來說,2023年的情況要從幾個方面來看。到目前為止,最多的投資、新玩家出現(xiàn)在中國,許多太陽能領(lǐng)域的新手公司購買生產(chǎn)設(shè)備。從另一個角度看,權(quán)力的平衡目前牢牢掌握在設(shè)備供應(yīng)商手中。

從當(dāng)下中國HJT支持者的數(shù)量來看,到目前為止,最先進(jìn)的一家公司是華晟。這是一家光伏制造業(yè)新手公司,它與歐洲和中國的設(shè)備供應(yīng)商都有密切聯(lián)系,并成功的在中國境外(東歐)獲得了大型地面光伏合同。

華晟(在HJT領(lǐng)域)和中來股份(在TOPCon領(lǐng)域)有明顯的相似之處,兩者都作為新技術(shù)先行者以差異化技術(shù)尋求海外業(yè)務(wù)。華晟或是HJT在中國的試驗田:在提升產(chǎn)能、發(fā)運(yùn)優(yōu)質(zhì)電池/組件和賺取利潤方面的成功以交叉授粉的方式迅速傳播到國內(nèi)HJT生態(tài)系統(tǒng)。在幕后,這似乎是TOPCon在中國得以啟動的方式(在多GW水平層面)。

關(guān)于上文提到的中國HJT設(shè)備-供應(yīng)商關(guān)系,筆者做一個簡單的附帶說明:由設(shè)備供應(yīng)商推向市場的技術(shù)(以及工具制造商的技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)/專業(yè)知識)在光伏行業(yè)往往以失敗告終。電池制造商最終需要擁有知識并掌握自己的命運(yùn)。例如Applied Materials, Oerlikon, ULVAC公司等等。

在中國之外,現(xiàn)在有三家可信的HJT公司——Hevel、REC Group和Meyer Burger。多年來, 每家公司都在倡導(dǎo)這項技術(shù),但2023年,每家公司都需要展示批量產(chǎn)能(GW+)和盈利的證據(jù)?,F(xiàn)在,讓我們從HJT增值角度來看看這些公司。

Hevel 可能是當(dāng)今西方世界最成功的HJT電池生產(chǎn)商。在很大程度上,受益于其從a-Si到HJT的過渡,為了使技術(shù)變革發(fā)揮作用,Hevel幾乎不得不單槍匹馬的投資于研發(fā)。在接下來的18個月里,向從鑄錠到組件的一體化GW規(guī)模HJT工廠(EnCORE PV)的轉(zhuǎn)變會成為現(xiàn)實。

至2023年年底,該工廠會助力提升公司在光伏行業(yè)的競爭力(和盈利能力),然后成為2025年及之后公司HJT增長的決定指標(biāo)。值得關(guān)注的是,Hevel/EnCORE有成為HJT電池或組件供應(yīng)商的能力,而這是上述其他非中國HJT公司所不具備的。

作為電池/組件制造商,而不是設(shè)備供應(yīng)商的Meyer Burger仍處于重生的早期階段。與Hevel公司類似,當(dāng)談及HJT時,不存在技術(shù)知識方面的擔(dān)憂。Meyer Burger長期以來一直在制造HJT設(shè)備。一直以來,專注于提供交鑰匙電池生產(chǎn)線幾乎是進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)模式的完美踏腳石。大多數(shù)懸而未決的問題涉及到公司的長期運(yùn)營健康狀況和銷售HJT組件盈利的能力。

Meyer Burger沒有其他收入來源可依賴。銷售HJT組件賺取利潤是成功的唯一途徑。然而,Meyer Burger HJT組件的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是可擁有100%的非中國供應(yīng)鏈(多晶硅、硅錠/硅片、電池/組件)。現(xiàn)在,這對美國市場來說很重要,其他地區(qū)(和全球企業(yè)買家)將很快結(jié)盟以實現(xiàn)完全可追溯的制造。

REC Group目前正在經(jīng)歷另一個過渡階段,這并非20年來的第一次。該公司向HJT的轉(zhuǎn)變尚未完全實現(xiàn)。最初,REC Group是一家p型多晶冠軍公司。數(shù)年前,由于中國太陽能市場的主導(dǎo)地位,公司也被拖入了單晶領(lǐng)域,之后,又力爭向行業(yè)提供n-PERT/TOPCON產(chǎn)品。

REC Group后又宣布與Meyer Burger(當(dāng)時在銷售HJT交鑰匙生產(chǎn)線)達(dá)成了一些協(xié)議,但沒有取得成功。最后,REC Group去中國購買了一條交鑰匙生產(chǎn)線,重新推動HJT發(fā)展。在此期間,REC Group從由中國人所有變?yōu)橛捎《热怂小?023年,為了向外界展示HJT是長期計劃的核心,HJT產(chǎn)能必須成為唯一指標(biāo)。此前,公司在大力推動PERT/TOPCON,如果市場看似會轉(zhuǎn)向TOPCon,那么REC Group應(yīng)可輕松實現(xiàn)這一改變。

因此,無論是在中國國內(nèi)還是在全球,多種不同的、與HJT相關(guān)的措施都在推進(jìn)當(dāng)中。至2023年年底,哪些公司已在n型過渡期立足將會更加清晰。

但最終,TOPCon的發(fā)展速度可能比任何HJT倡導(dǎo)者可以跟上的速度都要快。

因此,讓我們現(xiàn)在來談?wù)凾OPCon。

TOPCon仍有望取代單晶PERC,成為下一種主流光伏技術(shù)


首先應(yīng)該指出的是,TOPCon只是目前流行的縮寫,用于歸類使用n型基質(zhì)以及更傳統(tǒng)的正面/背面沉積工藝的太陽能電池,這些工藝到目前為止一直是光伏制造業(yè)的主流。

就標(biāo)準(zhǔn)p型電池工藝流程的順利 "升級"而言, n型基質(zhì)并不新鮮。當(dāng)時,英利綠能(當(dāng)時為全球頭部組件供應(yīng)商)與ECN和Tempress(當(dāng)時是Amtech Systems的一部分)"合作",推出了名為PANDA的技術(shù),成為首個主要商業(yè)驅(qū)動力量。PANDA技術(shù)是以鈍化發(fā)射極、背面全擴(kuò)散結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。

多年來,其他多家電池制造商都試圖將n型電池引入市場,其中最大的投資是LG Electronics為打造一個太陽能組件品牌提供的資金。n-PERT結(jié)構(gòu)的工藝流程變化帶來了一個新縮寫:TOPCon。

最終,早期努力都以失敗告終,但業(yè)內(nèi)進(jìn)行了大量的研發(fā)和試點學(xué)習(xí)。最重要的是,p型單晶成為一種高度成熟的電池類型,從p型單晶PERC向n型TOPCon的過渡成為顯而易見的一步(而且風(fēng)險極低)。

這正是晶科能源和晶澳太陽能入場之時。在過去18個月中,筆者在PV-Tech和其他各種會議中都進(jìn)行過廣泛探討。做為當(dāng)前光伏行業(yè)技術(shù)的定義者,幾乎可以肯定的是,這兩家公司在p型單晶 PERC之后決定做的事情為所有其他公司樹立了基準(zhǔn)。

長話短說,晶科能源和晶澳太陽能采用了TOPCon;作為未來3-5年的首選技術(shù),2021/2022年,這些公司對TOPCon(鑄錠-組件)進(jìn)行了大量投資。無論科學(xué)依據(jù)或競爭技術(shù)的前景如何,如果晶科能源和晶澳太陽能選擇了TOPCon,那么可以說下一個主流技術(shù)的轉(zhuǎn)變就已經(jīng)確定了。

這里唯一要弄清的一個問題實際上是通威和愛旭接下來要做什么。這兩家公司為全球大多數(shù)其他組件供應(yīng)商提供產(chǎn)品。這兩家公司都沒有推動技術(shù)變革:它們是以中國為中心的、低成本太陽能電池的推動者,這些低成本電池使組件供應(yīng)商更具競爭力。

筆者極為期待通威和愛旭在2023年也由TOPCon推動。如果這樣,那么五年后下一個主流光伏技術(shù)的問題也許就成為定局。HJT對GW水平的電池/組件生產(chǎn)商而言可能仍會發(fā)揮作用,主要是因為到那時,行業(yè)的年產(chǎn)能水平將遠(yuǎn)超300GW。

但是這里存在著很多的條件和猜想。就目前而言,這是筆者認(rèn)為的、這一行業(yè)最可能的技術(shù)路線圖。晶科能源、晶澳太陽能、通威和愛旭都是值得關(guān)注的對象。

此外,如果2022年的產(chǎn)能可以作為參考,那么TOPCon就會成為贏家。如果2023-2024年的組件供應(yīng)(基于全球簽約交付量)是一個信號,那么TOPCon也會成為唯一的游戲。

現(xiàn)在,讓我們來看一下2023年和2024年全球批量出貨安排合同,唯一獲得支持的n型技術(shù)是TOPCon,HJT也有已完成的“合同”,但風(fēng)險很高,而且不是來自當(dāng)前的全球大型組件供應(yīng)商。

因此,至少在目前,人們打賭TOPCon不會成為PERC之后的下一個主流縮略詞。但技術(shù)不是一成不變的,也遠(yuǎn)非標(biāo)準(zhǔn)化的。在這方面,使用朗朗上口的術(shù)語無可厚非,但也掩飾了制造流程中的實質(zhì)性問題。當(dāng)行業(yè)開始超越單結(jié)電池時(除了太空中的一些太陽能電池),這可能會成為更熱門的話題。單結(jié)電池使太陽能在2022年成為一種有價值的能源。今天為將PERC推向PERC+,或?qū)JT推向GW水平生產(chǎn)階段所做的一切,只是為了在本十年晚些時候,當(dāng)行業(yè)轉(zhuǎn)向串聯(lián)或混合概念,也就是電池技術(shù)發(fā)生真正轉(zhuǎn)變時有所幫助。

在光伏行業(yè),技術(shù)的進(jìn)步從未如此令人印象深刻,而這正是中國公司必須接受所有贊譽(yù)的地方。

20年前,光伏行業(yè)有一批西方(歐洲、日本、美國)設(shè)備供應(yīng)商,它們教會亞洲第一波生產(chǎn)商如何制造入門級太陽電池。在過去的10年里,中國制造業(yè)向世界展示了如何以閃電般的速度向先進(jìn)的電池概念發(fā)展。組件買家可能討厭產(chǎn)品數(shù)據(jù)表每隔幾個月就會發(fā)生變化,但這些買家從所提供的改進(jìn)產(chǎn)品中獲得了巨大的利益。如果TOPCon成為主流,或者2025年TOPCon和HJT在全球?qū)崿F(xiàn)共存,那么中國的創(chuàng)新將是背后的關(guān)鍵因素。

原標(biāo)題:TOPCon產(chǎn)能與HJT資本支出,定調(diào)2023-2025年太陽電池趨勢!
 
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來源:PV-Tech
 
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