下图为某省春季某日全省用电负荷情况:过去,中午时段大多是作为峰期或平期来定价,对于分布式光伏而言,在用户电价基础上打折后,发电收益仍然较为可观。
就技术层面来看,硅基太阳能电池中,晶硅太阳能电池技术最成熟,光电转换效率最高,可广泛用于屋顶、地面电站等多种场景,在目前的光伏市场中占比近95%。数据显示,2021年中国工业硅产量排名前五的省(自治区),依次为新疆、云南、四川、福建和内蒙。
2021年11月,第十六届中国新能源国际博览会暨高峰论坛上,隆基绿能宣布,其自主研发的硅异质结太阳能电池效率(HJT技术)达到26.81%,再次打破世界纪录。HPBC目前量产效率突破25%,叠加氢钝化技术后的转换效率达到25.3%。公司相关公告中指出,虽然单晶硅片已处于行业龙头地位,但目前单晶电池产能与单晶硅片、组件产能不匹配,一定程度制约了公司战略目标的实现。尤其西北,也是我国沙漠、戈壁、荒漠分布的主要区域。在此背景下,TOPCon、HJT等逐渐成为光伏电池技术新方向。
另值关注的是,中国光伏制造产业格局,正在发生显著变化,大规模西迁是其典型特征。隆基绿能相关负责人表示,即使未来整个电池、光伏行业的降本增效并不明显,但是可以肯定的是电池每提高一个点的转化效率,可以提高整个产业链的效率,就是全生命周期能降6%-9%的成本。大家也不用担心产品可靠性以及市场需求等问题,因为我们已经实现了GW级的出货量了。
而据黑鹰光伏此前统计,截止2022年9月末,光伏上市公司存货规模就高达2971.13亿元,同比增长超60%。这也是我们呼吁行业尺寸一次到位的本质原因。为了实现尺寸标准化,在积累了近一年的量产和全球广泛的安装应用经验后,天合光能此次向业界全面公开210R产品解决方案,包括组件版型尺寸、安装孔位置、边框设计、材料工艺、包装物流等全套方案。但如果先一步,做到210182,下一步再做到210210,就会很顺畅。
任何一个企业看到这些信息,都有能力来做这件事情(产品)。因为210R组件和210组件一样具有低系统电压的优势,电压低3.5-3.6伏,在系统电压1500伏的情况下,组件电压越低,组件块数越多,在固定系统电压情况下,使用210R组件每串可以多串2片组件;在跟踪支架应用层面,一套跟踪支架电动、驱动都是一样的,相当于一个驱动可以带更多的组件,很显然相关的成本就会降低。
比如从硅片企业来看,如果做182、183、185、188、192等至少做5种尺寸硅片,这相当于产业链中下游每一个环节跟尺寸相关的物料要全部准备5套,电池及组件侧也面临同样的问题。组件尺寸大一统后,行业可以减少浪费,集中力量,去突破更高的生产与发展效率,最重要的是这有助于推动整个行业的协同发展。另外一个优势是集装箱的装载量,现在的边界就是集装箱的长度,那就决定了组件的长度,如何在有限的组件长度里面塞更多的电池片,这样既能提高产品功率,又能实现降本目标。一般来说在地面电站推一款新产品要经历半年周期,但是从去年四季度推广到现在,仅用了三个月时间,天合光能中国区已经接了好几百兆瓦的地面电站的订单了。
张映斌认为,当前尺寸不统一的现象对整个行业的挑战是巨大的。初期在原材料供应上遇到了一些挑战。组件尺寸统一之后,行业也不必再担心尺寸的变化带来的损失、负担。我们也希望更多的企业做210R产品,以便以后实现尺寸统一及标准化,这对行业意义巨大。
自从去年4月天合光能推出210R组件后,现在很多组件企业都在做矩形电池组件,代表这种思想正在被行业所接受,上下游产业链都比较认同产品的价值。该产品最大的创新点是,过去正方形的理念完全被打破,这是一个新的思路,开了行业先河。
Q:还有个细节,刚才您说了,去年大概天合光能210R产品出货量大概3GW左右,是不是海外的占比居多?张映斌:是的,是海外占比居多。我们自去年四季度把210R产品引入国内市场,一开始在分布式领域就反应非常迅速,很多屋顶上已经开始应用起来了。
从产业链制造角度来看,成本就是降低了,客户侧的BOS成本降低也是确定的。未来企业可以专注于其他方面的改善,减少浪费。经过我们测算,(210R)可以增加5.4%的装载量。因为天合光能以前没有(制造)硅片,我们找了很多家硅片供应商来沟通,但开始很多企业觉得这个新产品会不会成为主流,有些顾虑。在3月3日,天合光能首度向行业全面公开210R(R代指矩形)产品解决方案及产业化可行性路径时,天合光能全球产品战略与市场负责人张映斌博士呼吁希望尽快实现硅片、电池与组件的尺寸标准化,共建行业先进生态,充分释放产业价值。在(210R)这个尺寸上几乎已经没有想像的空间了,可以说,在500W功率档位产品中,这个尺寸已经是极致设计。
实际上,今天企业做210182,会集聚很多能力,可以为未来的210210做好充分准备。Q:天合光能此次倡统一尺寸,建共赢生态的初衷是什么?尺寸统一对产业的意义是什么?张映斌:当前组件尺寸不统一的现象对整个行业的挑战是巨大的。
Q:现在210R产品从上游原材料制造等角度看,降本增效都体现在哪些方面?张映斌: 比如在电池侧,同样一台制绒机,例如7千片每小时,做的是210182和182182,很显然面积多了10%,就是会把通量降下来,非硅成本就会下降。所以我们始终秉持这样一个理念,210+N能让领先更领先。
在活动现场,张映斌博士还与黑鹰光伏进行了一场对话,其还对最佳尺寸、创新方向、产线改造成本、行业生态、产能与市场预期等都做出了详尽解答,相信对读者会有一些借鉴意义,以下是张映斌博士接受黑鹰光伏专访的部分内容。天合光能希望做一个倡导者,也愿意为此付出努力和分享我们的研究成果。
好的技术加上好的平台,会提升产品的内在价值。从第一性原理思考,同样一批设备制造出来更高功率的产品,是不是产业链的投资价值也延伸了?事实上,我们希望慢慢淡化182、210的概念,210182可以说是210向下兼容,其实也可以说182210是向上兼容,这对行业的每个人在思想上是一次突破,并且制造能力上大家能够做到,这是一个非常重要的点。其实210+N价值是相互加持的。为了实现尺寸标准化,我们跟各大企业也都做了很多的沟通,有的企业非常愿意一起再充分研究。
我们天合光能始终秉持利他理念。这带来的后果就非常严重了,首先是意味企业的库存高企,价格波动还将带来(库存)减值风险,要知道目前整个行业库存规模应该在千亿以上,一旦发生风险,损失不可估量。
最关键的是,设计方案做好后,如果有一家供应商供不上货,弹性就变小了,对下游客户也是非常困扰的。Q:如果其他企业将生产线改造成210R,需要多少成本,改造周期大概需要多久?张映斌:如果从182改到210R,电池企业需要投入改造升级费用900-1000万元/GW,组件厂商的改造费用约为250-300万元/GW,改造周期大概一到两个月时间。
当然这还是需要各方推动的,单个企业力量还是比较单薄的,我们希望借助媒体、行业协会还有下游客户一起推动尺寸标准化02 良品率是关键产能狂飙,需要冷思考。
01 产能狂飙目前,N型TOPCon规划产能眼花缭乱,2023年底实际投产产能有望冲击300GW,全年TOPCon电池出货占比(渗透率)预计超过20%。参考上一代PERC电池的渗透历程,20162020年其渗透率分别为9%、15%、33.5%、65%、86%,未来几年将是N型TOPCon一路狂飙的黄金时期。如果说2022年是N型TOPCon的产业化元年,那么2023年则是需求释放而产能不足的尖峰时刻,激情与速度赛跑,好戏不断,扣人心弦。作为N型技术的持续观察者和TOPCon的偏爱者,见证了N型TOPCon从质疑到主流的一路崛起。
由于TOPCon的工序更多,良品率的挑战更大,这也是TOPCon技术一度被诟病的主要原因。但从行业经验来看,目前TOPCon的良品率整体不会太高,需要产能规模化完善和工艺技术理解加深,领先企业可能相对更好,个别头部企业的良品率已经与PERC持平,但多数后进企业仍面临良品率的问题。
在TOPCon产能狂飙及渗透率加速的背景下,需求端热情释放,供给端响应不及,短期供应不足,而且预计还将持续一段时间,TOPCon正处于最为甜美的一段征程。阿特斯也在TOPCon上迅速发力,2023年底TOPCon产能预计达到30GW,全年TOPCon组件出货占比预计达到30%。
去年开始,能源央企纷纷开启N型组件招标模式,成为N型迭代的重要推动力量。不仅头部企业,其他大量中小光伏企业,包括电池片和组件企业等,甚至跨界进入者,都在纷纷加码N型TOPCon电池的产能投入。