无论2020年最终市场需求是125或160GW,p型单晶PERC都将为主导

  • 2019年11月18日
  • 作者: Finlay Colville
    Finlay Colville

    Finlay Colville

    太阳能情报分析部门总监,Solar Intelligence, Solar Media

    Finlay Colville博士于2015年6月加入Solar Media(太阳能传媒),担任太阳能情报分析部门总监。Finlay Colville博士自2005年起活跃于太阳能产业,经常在全球主要太阳能会展和高水平产业聚会中发表演讲,并定期为太阳能杂志和在线新闻撰写评论文章。 此前,Finlay Colville博士曾在Solarbuzz公司担任太阳能事务部门副总监,带领Solarbuzz团队专注于太阳能市场研究和策略项目咨询。而在开始其在Solarbuzz的工作之前,Colville博士已有十余年相关业务和全球营销经验。他曾在美国Coherent Inc. 的太阳能事业部担任营销总监,负责市场商情分析和太阳能产品策略。 Finlay Colville博士拥有苏格兰格拉斯哥大学物理学学士学位和圣安德鲁斯大学非线性光子学博士学位。

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  • 翻译: Selina Shi

    Selina Shi

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将于2020年3月举行的PV CellTech 2020大会将首次包含薄膜会议,包括中国近期新CIGS和CdTe投资的状态。

将于2020年3月举行的PV CellTech 2020大会将首次包含薄膜会议,包括中国近期新CIGS和CdTe投资的状态。

千篇一律的OEM增长令阿特斯得以(再次)重新调整内部技术/制造策略,在不进行大型电池扩产(或基于技术的)投资的情况下迈入2020年。

千篇一律的OEM增长令阿特斯得以(再次)重新调整内部技术/制造策略,在不进行大型电池扩产(或基于技术的)投资的情况下迈入2020年。

本文介绍了光伏制造​​领域在过去12-18个月发生的变化,中国的2020年计划如何在不久的将来创造完全不同的价值链动态,对于和主流p型单晶 PERC产品竞争的技术,这会留下怎样的空间。此外,文章还会谈及即将于2020年3月举行的PV CellTech大会将如何清晰解释所有前述内容。

笔者还将在下文解释为什么最终可以真正与c-Si相抗衡的是薄膜,这对将来的影响以及这是否会影响薄膜投资周期。

隆基和中环对电池生产商整合路线图的反应

过去数年,笔者一直在发表对单晶将很快成为行业主导这一事实的看法,所有因素都清楚表明,这种情况正在发生。当时,笔者也收到了多个领域的反馈,表明多晶会重新成为行业标准,或从现在起,多晶至少还具备3-5年的竞争力。

现在请忘记这些假设!

2019年,阻碍单晶电池生产完全主导单晶PERC的唯一因素是5-10GW拉锭厂在中国投产的速度。如果明天可以在中国投产100GW单晶拉锭厂,那么多晶一夜之间就会消亡,就这么简单。

一旦中国有可以服务于整个光伏行业的单晶拉锭厂,那么铸锭炉就会成为历史(一道成为历史的还有多晶)。如果将单晶硅片平均售价设成中国的商品化水平,那么人们毫无理由购买多晶硅片。

改造铸锭炉以用于准单晶或铸造单晶作业(目前仍在推动这种做法)的努力已无关紧要。这种做法之所以存在,纯粹是因为传统多晶硅片供应商只想要为超出市场需求的多余设备找到用武之地。单晶铸锭远远无法与一家50GW+公司生产的拉锭相竞争。

一旦p型单晶供应量开始超过多晶,那么整个中国(以及包括韩国在内的东南亚)的多家公司就要拉响警钟,这些公司要么没有进行技术投资(过去是p型多晶的追随者),要么真诚的认为p型多晶PERC是p型单晶PERC可行的竞争对手(以最近的REC Group或Q CELLS为例)。

一家接一家的电池制造商都在投资p型单晶PERC新产能。有些厂家改造了多晶旧生产线,其他厂家则利用了极低的电池资本支出,大幅提高了设备产能,使用新单晶产品淘汰了旧多晶产品。

这一行业已不再推崇p型多晶,未来12个月,阿特斯也很有可能完全不再追随多晶。

2019年,p型单晶的主导地位仅仅和中国供应侧(单晶拉锭)的建设速度有关。现在,这张拼图的最后一部分也找到了答案。2020年,中环半导体和隆基公司(以及某种程度上的晶科能源)将在中国快速跟进40-50GW额外单晶拉锭产能建设。

这一举动证实了这一说法:当技术发生变化时,变化速度会非常快!光伏行业淘汰过时技术花费的时间不是5年,而更像是5个月!

至2020年,单晶拉锭产能看似供应充足,(基于新设备大批量生产阶段的有效产能利用率),足以生产120-130GW p型单晶PERC电池。

无论您对2020年(125GW-160GW)最终市场需求的预期如何,可以确定的是p型单晶PERC确实是真正主导目前光伏行业的技术。

现在,让我们来看一看光伏技术现状在2020年/2021年对这些竞争性技术的意义。

n型仍牢牢占据所有人视野

过去数年,笔者曾多次表示,n型必将受益于当下多晶向单晶的转型,n型也不必以替代方案的形式证明自己。现在,笔者再次就此进行阐释。

过去,n型是小众差异化产品(SunPower、三洋、英利、LG电子,多家电池制造商过多的研发生产线,这些研发生产线几乎全为试验生产线)。实际上,每家公司都是一个单人乐队。一项在全球GW级行业尚且可行的策略,在全球行业达到100GW时就很难找到存在感了。这些为此付出努力却遭遇失败的公司的新闻仍然占据着头版头条,笔者建议最好通过专题评论来探讨这些问题。

但是,如果总结这些努力在100GW年产能环境中不起作用的原因,那么简单来说,是因为不具备成本竞争力。性能差异(很低的百分点、更出色的温度系数)无法弥补生产成本差异,对通威这样的公司来说,生产成本可能是当前最好的p型单晶电池的2-3倍。

因此,最好的办法是把n型看成一张白纸,绝不以任何方式贬低这些公司的努力或发展前景,但是如果去掉干扰因素,那么很简单,将n型解释为一个可行的概念就可以了。

此前, 硅片供应对n型早期的小众推动者们构成了一项挑战。只有传统的、拥有特定太阳能产能的半导体厂家可以提供5英寸n型硅片。这些硅片的产量很低,通常也不具备硅片生产商一直关注的商业价值。单纯从硅片供应的角度来看,爬坡量产达到多GW水平的风险过高。

最早的推动者之一三洋甚至定制了硅片尺寸,仅为内部电池生产线供货。其他所有的、与太阳能相关的低成本产品都是铸造多晶产品,这使p型公司得以大规模生产,多晶硅片价格不断下降,从而在终端市场均价下降的情况下保持了组件的正利润率。

通过观察当前铸锭的发展可以充分理解白纸这一类比,当前的铸锭发展可令业内单晶硅片供应量在2020年达到逾130GW。拉锭工艺可为p型单晶或n型供应硅片。在这一方面,致力于n型电池/组件的厂家拥有此前没有的一项条件:中国的大型铸锭/硅片公司提供的低成本硅片。

因此,n型存在的问题只是要找到一种解决方案,在10-20 GW水平,这种解决方案可以在中国迅速得到运用,还可以具备与p型单晶PERC的成本竞争力。此外,资本支出必须处于当前p型水平,这是至关重要却又经常被忽略的问题。

实际上, n型投资回报问题实际上颇具争议:如果计划增加10-20GW产能,那么资本支出为王。

即使当前不存在资本支出问题,资本支出也是中国异质结项目早期推动者的薄弱环节。

但是,光伏界现在有充分数据表明,异质结是一种具备了领先电池/组件性能参数,可以进行大规模生产的技术,仅仅是中国采用的方法行不通。即使三洋的工艺流程和设备规格书可以通过微信广泛传播,这也并不意味之后会取得成功。

但是,即使某些早期中国先行者未能取得成功,这也没有阻碍异质结的发展,因为异质结具备了太多与组件增值相关的特征。也许,这仅仅是试图以便宜的价格引入新技术而又没有从研发角度进行深入学习的结果。

过去十年中,英利和LG电子在大规模生产更标准的n型电池。从中国的角度来看,这非常引人注目,因为设备和工艺流程与常规p型电池制造并无多少不同。这一点不可低估, 同样不可低估的还有5-10GW工厂的资本支出水平已接近中国目前p型水平的事实。

必须记住,n型要优于p型。很多业内关于产品寿命的讨论都认为,p型单晶PERC缩小了与n型的差距,但这个比较并不公平。假如当前有50-100GW n型产能,那么也会存在相同能效的p型/n型产能。

但是,即使电池能效不是n型胜出的指标,但在光伏组件运行的高温条件下进行实际比较时,n型仍会戏剧性胜出。在70度时,n型远优于p型,仅此一项就意味着在这种技术(有朝一日)成为主流之前,需要一直对n型进行投资。

还请记住,像三洋(松下)、SunPower、LG Electronics以及n型领域新入场者REC Group等公司都瞄准了n型屋顶市场。但是,真正关心25年以上高温运行的是公用事业领域(而不是屋顶领域)。

如上所述,过去12-18个月,中国最重要的举动都是基于n-PERT / TOPCon的,可以公平的说,晶科能源是其他公司是否效仿的唯一因素。笔者此前曾发文称,与过去其他中国电池/组件公司进行的尝试相比,晶科能源进入n型领域的重要性要高的多。2020年最终会证明这一点。

千篇一律的10 GW太阳能电池OEM工厂新时代

没有大肆宣扬,没有任何形式的全球营销,过去12个月中,电池制造行业经历了最具戏剧性的动荡。毫无疑问,这发生在中国!

 解释当前发生的事情比较简单,更为有趣的是弄明白对行业的影响(尤其是当前中国境外的组件生产),笔者将在下文中进行说明。

 为了有一个大局观,笔者首先要举一个光伏行业类比例子,这有助于解释所说的当前千篇一律的10-GW OEM方案。

 十年前,台湾电池制造商是早期光伏组件供应商全球销售计划的关键所在。对于中国大陆雄心勃勃的c-Si电池/组件生产商来说,精通工艺的台湾电池制造商供应了非竞争性原料。当通威进入这一行业后(最初通过收购LDK Solar在中国破产重组后的制造实体),通威的5GW电池厂初始阶段实现量产,行业就不再需要台湾制造商了。

快进2-3年,至少从电池制造的角度来看,中国有数家类似通威的公司。 (从行业和光伏生产角度来看,通威远非纯电池生产商,其业务更为多元化。)

新入场者是千篇一律的原始设备制造商。它们使用了最新的设备/自动化技术,在中国新增并运行着5GW电池厂,大量生产p型单晶PERC电池。忘记研发、销售/营销、品牌和硅片或组件制造吧,它们是纯粹的单晶PERC电池原料实体公司,它们在中国新一轮推动所有c-Si多晶硅、硅片和电池发展的浪潮中发挥了作用。

这些电池制造商让组件供应商再三思考是否需要运行电池生产线,或进行大量投资以保持电池和组件生产的平衡。

 这影响了全球主要组件供应商以及中国之外的100MW水平的组件公司。

 例如,千篇一律的OEM增长令阿特斯得以(再次)重新调整内部技术/制造策略,在不进行大型电池扩产(或基于技术的)投资的情况下迈入2020年。

 对于阿特斯(以及许多尚未意识到单晶主导时代的到来如此之快的公司)而言,好消息是只需提高来自本土GW级电池厂的第三方电池供应量,就可以在一夜之间(几乎100%)将组件供应转换为单晶PERC。对于这些公司而言,现在购买单晶PERC电池轻而易举。

而在另一个极端,如果在中国之外经营一家50-300 MW组件厂的话(此类工厂仍然有数百家),那么来自中国、源源不断的便宜的p型单晶PERC电池是个好消息。如果光景不错,这些组件制造商中有很多可以实现收支平衡,甚至可以略微盈利。它们不需要投资电池生产线,不需要依赖性能低下的多晶生产线,也无需从综合性公司那里采购。

 展望未来,问题是这些新兴的10-20GW中国电池制造商是否会对技术产生影响,或者它们最终是否会像全球大型企业一样发挥作用。 

First Solar Series 6的成功是薄膜的决定性时刻

过去15年,笔者一直在跟踪光伏行业进展。从光伏制造的角度出发,笔者发现,逾200家公司经常会提出与薄膜可以做什么和不可以做什么相关的、不受支持、具有误导性或非常幼稚的意见。

假如有200家公司投资薄膜产品(玻璃/基材、a-Si型、CIS / CIGS、CdTe材料),那么可以说其中199家都失败了,只有一家公司取得了成功。很明显,这家公司就是First Solar。

对于公司内部最乐观的支持者来说,过去12个月,First Solar推出的Series 6取得的成功是一个令人惊喜的意外。这也许是光伏行业有史以来最重要的技术变革。笔者在过去数年撰写的PV-Tech专题文章中都对此进行了讨论。出于多种原因,笔者将不再赘述。

让我们来讨论一些观点。

想象一下,您现在是这一行业一家规模为2-3GW的组件供应商,公司总部不在中国。如何与一台100GW中国机器进行竞争以在全球范围内拥有这个行业?不仅从成本的角度,而且从技术的角度来看,现在这一行业已经实现了从多晶向单晶的关键过渡。

再想象一下,以组件技术为基础的制造/设备/材料需要100%在内部进行研发和工厂优化。

最后,是否要花费10亿美元,在全球不同国家/地区建设多GW级工厂,在12个月内启动并在6个月内获得可以覆盖未来两年所有工厂产量的订单?

更别说还有一件事。确保组件平均售价比全球平均水平高出10-20%,混合生产成本(或COG)与中国同类c-Si生产商保持同等水平或优于后者。

这就是First Solar在过去几年中使用Series 6技术所做的。回顾过去几十年所有公司在光伏制造领域的所有投资,笔者认为如果就成功而言,没有什么可以与之相提并论。

目前,First Solar处于一个令人羡慕的位置,它可以完全控制下一步行动,不用对中国的短期变化做出不必要的反应。

在新一轮与薄膜验证相关的投资阶段(可能全部出现在中国)中,完全可以使用First Solar的成功经验。(现金充裕的国有/以化石燃料为基础的企业集团)仍然希望进入光伏行业。而在外界看来,这是现有c-Si基础设施的技术驱动替代方案。

在过去十年中,汉能、上海电气和中国建材等公司在某种程度上已经将自己定位为这种方法在中国的管理方,它们通过建设GW级CIGS或CdTe工厂打造可信度。到目前为止,虽然这些投资的产出对全球光伏供求关系几乎没有影响,但所有这些计划都是在First Solar从Series 4向Series 6过渡的决定做出之前制定的。

很容易看出First Solar的成功可以(或能够)用于新的投资案例并最终证明薄膜是一种具有可投资性的可行技术。

当然,不谈技术,无论投资水平如何,First Solar是一家鲜有公司可以效仿的公司。除了Series 6这种技术取得的成功外,公司业务运行的成功让公司跻身第一的位置。

人们一直在想象,假如中国公司可以在10-GW水平复制这种做法并使用中国式成本结构,那么它们会成为这一前行行业中的全球大型企业。这一点已足以支持现有厂家或新厂家在2020年投入新的现金流。

PV CellTech 2020大会将探讨所有这些议题

将于2020年3月举行的为期两天的PV CellTech 2020大会旨在解决本文讨论的所有问题。因此,本次大会仍是了解当今光伏电池制造实际情况以及2-3年后组件供应状况的重要大会。

本次大会将邀请来自所有推动c-Si电池制造/技术变更的大型公司CTO,此外还有薄膜公司的CTO,这在PV CellTech大会上尚属首次。在每年举行的PV CellTech大会上,来自全球所有大型光伏制造商的CTO们会见面并自由讨论公司和行业特定趋势、挑战及影响。

如需注册参会或希望参与大会活动,请点击此处PV CellTech网站链接。

此次大会将首次包括薄膜会议,内容包括中国近期投资状态。

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(责任编辑:Selina Shi)

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