最近调研义乌产业,光伏企业对于新能源经济的信心给人深刻的印象。国际经济的复苏、全球通胀的预期、俄乌战争的影响、社会对化石能源价格继续高扬的基本判断,进一步助推新能源产业的市场。去年9月的能源双控以来,义乌光伏组件企业利润回升,上游硅料价格暴涨的成本压力顺利传导,光伏产业在义乌发展超过预期。在新经济和新能源经济中拓展义乌份额,实现较好的正向收益,实现多赢,是义乌各界的关注热点和共同期盼。
当前在义乌的光伏企业共五家两个行业,即电池片行业和组件行业,1-2月实现产值120.48亿元,占当期全市规上工业产值的51.3%,对其它行业形成碾压态势。而且从当前宏观经济形势来预判,至少在上半年,这种绝对性的占比优势还会继续扩大。电池片和组件处于光伏产业链的中游,在2021年都处于一个激烈竞争的市场生存态势当中,光伏科技的快速进步,也倒逼电池片行业和组件行业再次走到了技术转型、产品升级的关键节点。
光伏的电池片行业属于资本和技术密集型技术行业,技术更新迅速,产品周期短,行业竞争激烈。2017年第一代BSF电池片市场占有率83.3%,2020年第二代的PERC电池片市场占用率为70%,三年时间,实现了产品的完全更替。从目前应用量来看,第三代电池的技术进步和市场抢占开始进入冲刺阶段。
当前光伏市场上的电池分为第二代的P型和第三代的N型,目前P型电池还占据主流地位。P型电池和N型电池的物理区别在于原材料硅片和电池制备技术差异。P型硅片在硅晶中加入硼元素制成,N型硅片在硅晶中加入磷元素制成。P型电池包括一代和二代,一代电池在P型硅片基础上采用BSF(铝背场)技术,二代采用PERC技术。N型电池作为正在兴起的第三代电池片,以N型硅片为基材,主要制备技术包括TOPCon、HJT(异质结)、IBC等。
P型电池被取代的主要原因在于光电转换效率已经到达瓶颈,作为成熟技术,其生产线产品的光电转换率极限在23%左右,N型电池的转换效率高于P型,生产线产品的光电转换率突破了24%,作为新兴技术,还有上升空间。TOPCon电池转化效率上限较高,同时,可以兼容P型电池80%以上的生产线设备,老牌电池企业对此有偏爱。对于电池片老厂来说,在PERC生产设备基础上转型TOPCon,设备投资低;即使是电池新厂,全新TOPCon生产线投资约3亿元/GW,接近PERC电池设备2.5亿元/GW,所以,在目前技术水平上,TOPCon具有投资成本优势。但是TOPCon生产环节工序较多,难度较高,良率略低,同时存在背面收光较差的缺陷,在双面光伏竞争中处于不利地位。HJT电池片的生产线产品光电转换效率可达25%,工序少、且电池各项参数均较优。但是其设备昂贵、投资成本相对来说极高,全进口生产线报价约10亿元/GW,国产替代线投资额约4.5亿元/GW,明显高于TOPCon的全新生产线投资,同时,由于其异质结的结构原因,其对电池银浆的吸收率高于其它硅片电池2.6到2.65倍,银浆及靶材成本高。HJT由于在各种电池技术中工序最少,技术难度居中,而且光电转换率在实验室小试阶段为最高,成为新入行电池企业的首选。IBC电池由于技术难度极高,设备投资高,成本高,国内尚未实现量产,估计长期处于小试和中试的可能性极大。
目前来看,N型电池作为正在兴起的下一代的光伏电池,替代P型的趋势不可逆转,其生产路线短期内将两种技术并存。从全周期的成本效益分析(25年为基准),TOPCon只需要下降5%的费用,就可以与PREC的度电成本持平,HJT需要下降20%以上的费用,才能基本能与PREC的度电成本持平,但从最新的资本投入情况来看,新兴的电池投资基本上直奔HJT开展布局,这就意味着设备产量放大,设备价格开始进入下降通道,也意味着在HJT技术研发吸纳了更多的资金和人才,很快会有着更多的技术突破,能很快形成标准化和规模化。按照电池片的发展规律,以五年为期,HJT电池技术可以笑傲江湖。
电池片技术和产品更新的本质,是市场对性价比的竞择。虽然HJT目前仍面临较多的发展制约:非晶体硅沉积投入PECVD设备较多,双面银丝印与烧结用的低温银浆2.6倍于PERC的高温银浆用量,但优势仍然明显,HJT制备工艺核心流程仅为4步,结构简单HJT具有高双面率、低衰减、低温度系数等优势技术特征,在高温长日照环境下性能第一;全生命周期的发电效率较PERC高出7%至15%,可大幅度拉低平准化度电成本。HJT的技术与设备都还有很大的进步空间,标准化和规模化后,设备的降本余地足以保证头一波应用企业的经营利润率达到20%以上。
单纯的光伏电池片行业竞争激烈,企业数量众多,没有垄断的知识产权支撑,也就没有垄断的龙头企业。当前电池片老大厂商通威股份占有约10%的市场份额,选择了不同路线齐头并进的发展路线,其它集中在2%-5%的市场占有率的第二层次厂家,更多的是押注其中一条技术路线,有的还专注于P型电池片,有的寄希望于N型的TOPCon技术研发取得突破进展。电池片企业当下的选择,决定了未来生存,今后几年时间,电池片厂家排序将发生重大变化。
光伏的组件行业属于劳动密集型行业,集中度较高,成本控制、品牌影响和渠道拓展在竞争中起到了重要作用。从目前的企业产品和管理方向来看,主要组件企业的竞争力是与上游的产品进步紧密关联,与下游的销售和服务渠道紧密关联。组件的大企业都在谋划全产业链的布局,加速垂直一体化进程,通过全链的优化组合,降本增效,提升竞争力。
通过对组件行业的观察,光伏产业几大结构性趋势非常明显,一是内销占比不断攀升,二是单晶替代了多晶,三是组件集中度明显提高,四是双面双玻份额提升。以义乌为例,内销逐渐成为主流,除一家企业内销比例为40%以外,其余三家的2022年企业经营预算中内销比例分别为50%、80%、94%;大尺寸的210(M12)替代166(M10)成为主流,义乌四家组件企业中有两家,2022年全部生产210组件,这意味着单片电池片的面积增加了60%,焊接电费、耗材及其它成本节约20%,摊薄单瓦的非硅成本。天合光能2021年出货量提升至组件行业第二位,与其当年以210产能为主高度相关。同时,单瓦耗硅量也成为重要的成本核算指标,硅片厚度缓慢但持续下降,当前的单晶g/W已经低于3.4;技术还在进步,未来仍有下降余地。
从组件企业应用来看,210将成为新的行业上下游产品标准,210产品2022年的市场份额将超过50%,182(M10)将成为鸡肋。部分企业为降低投资成本,尽量利用182设备边际效用的出发点,有可能会拖累企业盈利和品牌影响力。
组件企业的技改,是自身增效的重要途径,就局域来说,组件企业产品线的拓展,包括大尺寸组件、平板之外的其它产品组件,能抢占更多的细分市场。爱旭和晶澳的电池厂就近布局,为组件厂降本提供了空间。
光伏产业是新经济的典型组成,作为新经济,光伏产业的成长史是一部新技术应用史。光伏产业已经成为义乌工业“四新经济”的标志,也是复盘招商引资能力的试纸,更是观察新经济企业业态与产业周期的最好窗口。
小布