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光伏技术路线之争,BC能赢吗?

2023-09-14 未知机构 胡冠群
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1. BC技术:产业化开始于2004年,目前年出货量不到2GW,占比小于5%。但BC技术作为一个平台技术,不管是PERC、TOPCon、HJT,后面的叠层电池技术,都可以采BC技术这种连接方式,未来10年有较大前景。 2. BC电池目前产能:最早产业化的美国Maxeon Solar,扩产后达1.5GW;隆基有30GW的产能;爱旭有6.5GW;黄河水电有200MW;中来有500MW。总量以隆基和爱旭为主,今年年底的产能应该可以达到40~50GW,真正的产量在10GW以上。两年后,总产量或许可以达到50~100GW。 要点总结: 1. BC技术:产业化开始于2004年,目前年出货量不到2GW,占比小于5%。但BC技术作为一个平台技术,不管是PERC、TOPCon、HJT,后面的叠层电池技术,都可以采BC技术这种连接方式,未来10年有较大前景。 2. BC电池目前产能:最早产业化的美国Maxeon Solar,扩产后达1.5GW;隆基有30GW的产能;爱旭有6.5GW;黄河水电有200MW;中来有500MW。总量以隆基和爱旭为主,今年年底的产能应该可以达到40~50GW,真正的产量在10GW以上。两年后,总产量或许可以达到50~100GW。 3.应用场景:BC双面率一般在50%左右,PERC可能有65%,TOPCon到80%,HJT会更高。同时由于正面没有栅线,更加美观,适用于分布式的工商业应用场景,如屋顶。亦可用于大型电站中,但还需要提高双面率。 4.各BC技术路线对比:从研发和产业化的成熟程度由高到低分别是PERC、TOPCon相结合的HPBC、TBC、HBC,而叠层电池的BC技术刚刚开始。从性价比上,PERC、TOPCon结合的HPBC最高,其次是TBC。 5. BC与正常结构技术路线对比:未来BC与正常结构技术会共存。BC技术占30%~40%市场份额,正常结构占60%~70%,整个市场目前每年500GW,未来几年可能达到1TW的量级,市场对企业足够大,应该会2~3种技术共存。 6. BC技术对产业链的影响:图形化、金属化、钝化、硅料生产拉晶等技术设备成熟完备,BC技术的应用可能会使激光上面的重要性更加体现。 7. TOPCon产线优化为BC产线:理论可行,但光伏近几年产量是100%以上的增长,同时95%以上的TOPCon产能为新建。因此改造或新建取决于行业发展。 8. TOPCon、HJT、钙钛矿与BC技术的未来展望:晶硅电池效率现在是23.5左右的水平,到26.5~27左右基本到了晶硅电子的极限,每年提高0.5的话,还有7年的时间,所以7年以后肯定是叠层电池的技术。但单纯钙钛矿20%都较难,所以更看好钙钛矿和晶硅做融合的技术工程,同时HJT在低碳足迹上面有3~5分钱的优势,且HJT现在比TOPCon就差1毛钱左右,去年HJT全球可能2~3GW,但今年可能有10GW。因此未来看好钙钛矿+异质结。 9.回本周期:一般传统行业设备折旧是10年,目前光伏企业一般按5年或3年折旧,据此估算,市场形势好,TOPCon 2~3年就能回本,但随着红利降低可能需要3~5年。 Q&A Q:隆基官宣BC成为主流,如何估量其对光伏行业后续影响?光伏技术路径是否会迎来重大变革? A:目前,光伏龙头企业规模达到GW级,号召力强大,整个产业链会给它配套,所以不管是PERC、现在的TOPCon、乃至未来的HJT,都需要龙头企业的引领作用。 BC技术概念虽然有50多年,但真正产业化是2004年开始,过去近20年的发展不如预期,较为缓慢,目前为止年出货量不到2GW,占比小于5%。但由于龙头企业的引领、全产业链配套、较大的市场发展空间,BC迎来了好的发展时机。另一个原因是现在的技术都平价上网了,平价上网后应该容纳2~3种差异化的技术,适合不同应用场景,未来10年BC技术的发展会远超过去20年。 Q:详细介绍BC技术 A:BC技术应该是一个平台技术,电池的结构是相同的,但电极的构成方式上有所区别,一般的光伏电池是正面背面都有栅线,而BC电池正面和背面的栅线都以交叉的形式集中在背面,所有电极正负极都在背面,是一个特殊结构。因此,不管是PERC、TOPCon、HJT,乃至后面的叠层电池技术,都可以采BC技术这种连接方式,所以是一种平台的技术。 BC电池一是因为正面没有栅线,所以背面的栅线布局,图形化很关键,包括隔离问题,原来在正反两面就没有隔离的问题;二是受光在正面,收集光生电子在背面,正面产生的光生电子要被背面收集,所以材料质量的要求,其少数载流子寿命要求较高;三是正面的钝化性能要加强,需要能够充分地产生电子。所以对材料的质量,对正面的钝化,背面的图形化要求较高,产业化难度和工艺复杂程度相对较大,但是由于正面没有栅线,电极的遮光会减少,所以效率会提升,更加美观,适应工商业分布式的应用场景。 Q:未来BC电池将成为主流,为什么布局该技术的企业相较其他技术少? A:一是技术门槛较高,需要产业链的支撑,早期一些中国企业做过研发和小规模产业化,但都认为性价比不够,产业化发展缓慢;二是技术上达不到,一些主流企业BC技术投入不足,仅少量企业看好,中国光伏企业更多只顾眼前成熟的技术。但过去一两个月来,市场发生变化,很多企业都在布局研发,重视BC技术的产业化探索,进行产业化的投资。 第二点,BC技术是PERC、TOPCon、HJT,乃至叠层后面的一个高级版,即TBC比TOPCon,HBC比HJT更高级。 第三点,在平价上网之前,大家以度电成本来衡量,度电成本最低即为好的、主流的技术,因此从PERC、TOPCon、HJT,整个发展脉络是非常清晰的。但现在平价上网,乃至竞价上网,低价竞争的格局下,不同的应用场景,客户会有差异化的需求,所以未来可能会2~3种技术成为光伏的主流技术。目前市场上TOPCon相对PERC有溢价,HJT相对PERC、TOPCon也有溢价,那么BC技术应该也对相关的技术有一个溢价空间。今年对BC技术的重视程度跟前两年是不可同日而语,未来3~5年的PC技术发展一定不会像前面这么缓慢的发展。 Q:HPBC、TBC、HBC哪种路线可能最先跑出来,从性价比等角度深入分析一下不同路线? A:PERC也可以做BC结构,但PERC已经成为过去式,几乎没有扩产的,都转到了TOPCon,所以PERC的BC电池结构,在后面的发展应该是受限的。TOPCon现在是市场上最热的一个技术,去年号称上千GW的一个扩产,但真正落地可能也就不到五百GW,但也是很大的量,所以TBC是一个很多的企业的开发的热点。而HPC目前做研发的比较多,但是真正的产业化还要滞后。 叠层电池现在刚刚开始做研发,叠层电池的BC,目前有一个科技组在做三端结构叠层的BC电池的开发报告工作,做到29.5左右,但是两端结构的,就是真正BC结构还没有做,所以这一块的研发还没开始。 从研发和产业化的成熟程度讲,现在最成熟的是PERC、TOPCon结合的HPBC,TBC次之,HBC还要后面,叠层电池的BC技术刚刚开始。事实上光伏行业过去这几年,太过超前也没有意义,比如说前几年做HJT的产业化,绝大部分都成为牺牲品,现在有些企业是宣称做叠层电池产业化,应该还是没有经济性,现在比较有经济性的,还是在TOPCon和HJT初始阶段。BC技术相应的作为一个平台技术,要相应的跟这些TOPCon和HJT技术相辅相成,从性价比上讲,现在PERC、TOPCon结合的HPBC最高,其次是TBC。 Q:BC电池目前能量产的企业有多少,是否具备先发优势? A:最早产业化的美国Maxeon Solar公司,1GW左右的规模,现在扩产了500MW左右;隆基可能有30GW的产能;爱旭有6.5GW在珠海;黄河水电有200MW;中来有500MW的生产,但以代工为主。总的量以隆基和爱旭为主,今年年底的产能应该可以达到40GW,甚至50GW,真正的产量在10GW以上。明年后年之后,产量或许可以达到50乃至100GW。 Q:BC技术路线核心工艺?产业链中各价值量的分布? A:从BC结构上讲起,最大的变化是在背面,所以背面的图形化、隔离、包括金属化是关键,还有钝化,材料质量的提升,整个产业链的价值就体现在这么几个环节。 现在采用的比较多的都是激光的图形化,属于激光板块,然后丝网印刷或者电镀这一块,也会有一些比较大的发展,就是金属化这一块。钝化这一块,现在这些钝化方案跟TOPCon、HJT的钝化方案是完全类似,比如说TOPCon主要是多晶硅的钝化,HJT主要是非晶硅的钝化,这些都主要是用CVD的技术,当然CVD也不同,有LPPE等,我国有成熟的、全球领先的设备供应商。材料提升质量方面,国内目前的硅料的生产技术、拉晶技术迅猛发展,装备能自我解决,整个产业链完整,包括组件的一些封装方式的一些自动化的东西,技术发展全面。整个产业链可能会因为BC技术使电池结构上的变化,导致比重的一些重新分配,比如说激光上面的重要性可能会更加体现。 Q:BC技术成本与其他相比如何?它的降本路径是什么? A:从工艺增加的角度,BC技术成本比其他对应技术要高。HPBC有希望做到与PERC同瓦同价;TBC还是要看金属化等技术的发展。但市场有一定的溢价,企业追求这些技术应该还是有成本上的考虑。 Q:BC技术难点攻克是否有较大突破? A:现在都是几十GW量级的量产,中国企业一定是有突破的,激光的图形化技术问题不大,但是图形化后如何做到有效的隔离清洗,主要是解决了这个问题。未来应该是工艺的优化、步骤的变化使性价比更突出。 Q:TOPCon目前扩产较大,隆基宣布BC成为主流之后,对坚持TOPCon技术的企业有何影响,TOPCon会被淘汰还是并存? A:已经布局TOPCon的企业也都在兼顾研发BC技术,未来BC与正常结构技术会共存。BC技术占30%~40%市场份额,正常结构占60%~70%,整个市场每年500GW,乃至未来几年达到1TW的量级,所以市场对企业足够大,应该会两三种技术共存。 Q:钙钛矿与BC结合,HJT与BC结合,各自的优劣,是否共存? A:现在是23.5左右的水平,到26.5-27左右基本上到了晶硅电子的极限,每年提高0.5的话,还有7年的时间,所以7年以后肯定是叠层电池的技术。而随着3~5年HJT的快速发展,我觉得未来叠层电池技术主流应该是HJT的一个变化,HJT的工艺步骤比较短,上面又有TCO,可以共用隧穿结。隧穿结两种方案,一种是TCO,另一种是硅基薄膜,异质结本身就是硅基薄膜的沉积过程,目前也是都在减少铟的应用,所以不用TCO,直接用硅基薄膜,上面再加上钙钛矿这个对称结构,又解决了减铟问题,所以我判断异质结钙钛矿应该是叠层电池一个主流技术方向。 Q:BC应用场景? A:BC在分布式或者工商业化、屋顶上比较合适,因为BC的双面率相对较低,一般在50%左右,PERC可能有65%,TOPCon到80%,HJT会更高。并且现在分布式工商业的应用场景比例也非常高,BC产能还远远满足不了。 Q:TOPCon电池产能有优化成BC产线的可能吗?很多企业说有技术储备,离量产有多远? A:TOPCon的产线通过工艺的改变来升级为BC技术,理论上是可行的,但实际上操作起来可能因为布局跟产能会有差别,像当初都说PERC可以升级为TOPCon,但95%以上TOPCon的产能都是新建的。光伏行业每年扩产规模都是在50%甚至更高,这几年都是100%以上增长,很多产能都是新建,未来TOPCon升级TBC还是取决于行业的发展是改造升级还是新建升级。TBC目前处于研发阶段,真正产业化推进可能要明后年。 Q:BC技术对N型硅片的要求? A:BC技术是正面产生电子空穴,在背面收集,正面与背面之间厚度一般要求不超过120-130微米,所以不管是P型还是N型硅片,要求少子寿命高一些。但近年拉晶技术进步很快,而且N型硅片少子寿命天生比P型高,中国的拉晶技术已经达到这一水平要求。 Q:怎么看待爱旭的ABC? A:爱旭的ABC就是