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东方日升杨伯川: 异质结扩产会随设备供应和市场情况逐步增加

中国电力网发布时间:2024-02-28 08:41:05
在过剩大潮中,头部企业的机会会更大。

2023年第四季度,伴随组件价格暴跌,光伏企业利润巨幅收缩,恐慌情绪在市场弥漫。

然而穿透堆叠的业绩预告,却不难发现企业间的实力参差。逆风大赚或是急转直亏,即便同为一线企业也有不同表现。在至暗中,一种别样的竞争逻辑牵引着企业决策,独特而醒目。

为揭开迷雾,《能源》杂志专访了东方日升全球光伏研究院院长杨伯川博士,尝试探讨行业的当下与未来。

来自异质结头部企业东方日升的杨伯川博士,从颇为冷静的视角,观察主流技术路线由p型转向n型带来的深远影响。

回顾已然走过的2023年,无论是急促的扩产节奏、惊险的过剩浪潮、还是尺寸争论,都无法回避技术路线转换在其中发挥的推波助澜作用。

但也正因如此,吹彻全链的寒风注定气短。

《能源》:2023年光伏产业有着激烈变化,您如何看待?

杨伯川:2023年的激变主要围绕TOPCon的快速扩张展开。TOPCon技术作为PERC技术的延伸,无论材料、装备、还是供应链都可以享受PERC发展多年的基础。工艺的兼容性带来了扩产的便利性,因此大家也看到TOPCon的已投和规划产能达到了疯狂的上千吉瓦。

产能过剩是2023年的一个“热词”,这上千吉瓦的TOPCon产能无疑也加剧了产能过剩的严峻程度。在这种趋势下不同技术路线的发展情况受到了深远影响。

积极的一面在于,TOPCon快速崛起带动了整个n型电池供应链迅速补短。这对其他使用n型硅料、硅片的技术来说是一种红利。

但另一面,TOPCon为其他技术路线带来了压力。和多晶替代单晶同样的逻辑,PERC由于TOPCon的快速降本而逐步失去了优势。在效率与成本的双重压力下,PERC迅速丧失市场空间。

BC技术的压力也不小。应用激光辅助烧结技术的TOPCon组件,效率层面超过p型BC组件,几乎与n型BC组件平齐。

从目前的技术水平来看,异质结仍旧是最低度电成本与最低碳的技术,如果组件叠加光转膜,相比于TOPCon功率会有超过15-20W的增加。当然不管是什么技术,不断的降本增效是所有技术人员一直在进行的事情,但是对于异质结来说,目前主要的工作会将成本放在第一位,在保证效率和组件功率领先的基础上,不断的进行降本。这种降本是体系化的,需要综合考虑原材料、设备、工艺和产品可靠性等各个方面,东方日升目前已经有一套完善的降本增效方案,也在逐步的推行过程中。

《能源》:目前来看,光伏产业处于技术路线变革中,未来的主流技术路线会是什么?

杨伯川:如刚才我们谈到的,作为PERC技术的延伸和升级,从PERC到TOPCon技术的转变相对“容易”,所以在行业里有大量存量PERC产能的时候,TOPCon技术就是一个比较“容易”的选择,这个也能从现在行业里TOPCon的产能情况反映出来,所以说至少是在2024年,TOPCon技术会是一个主流的技术路线。但是未来的技术路线是什么,我认为还是要看各种技术的发展和降本增效情况,大家都知道不断降低度电成本是行业不断前进的驱动力,所以判断未来的技术路线是什么,我认为还是要从这个角度去思考,不管是什么技术,他最终的目的是能够比其他技术更加能够降低度电成本,这种技术才能称之为技术趋势。如果同时考虑到现在全行业,甚至全世界都在关注和倡导的低碳,那么未来的技术方向肯定是需要满足这两条要求的,低度电成本+低碳。我们做异质结,也是在朝着这个方向去前行,去努力。

另外一个观点是关于技术迭代性,其实从前5年的光伏行业来说,组件产品的迭代是非常快速的,现在大家从p型到n型,那么下一步呢?必然是从单结电池到叠层电池,而异质结的结构则天然具备了更好的、更方便的作为叠层电池中底电池的能力,从目前行业里的一些叠层电池的研究情况来看,基本上都是以异质结作为底电池来进行设计的,而且最高的叠层电池效率世界纪录也是以异质结+钙钛矿来达成的,这也为我们未来的技术迭代指明了方向。

除了产能,以及上文提到的供应链,还有另一思考角度,那就是团队。大多数的光伏从业者都在做PERC或者TOPCon,而剩下的极少部分分流至BC、异质结等其他技术路线。人才数量落差几乎必然导致主流路线归属TOPCon。

但主流并不必然意味着获利。从实际情况来看,目前上马TOPCon的很多企业并没有获利。这在光伏发展历史中有例可循。2015年,PERC逐渐进入量产阶段,历经多年努力才解决了工艺流程优化、产品可靠度问题,之后才有了盈利。

然而,时间对技术路线来说弥足珍贵,毕竟其他技术路线并未停止赛跑竞速。

《能源》:能否介绍一下东方日升的异质结布局和发展情况?

杨伯川:东方日升2018年开始决定布局异质结。2019年建立中试线并进行了异质结产品的量产化工作,2020年和2021年我们异质结组件的出货量均为全球第一,2022年我们开始思考产品的升级和迭代,所以有了我们现在采用G12硅片的异质结伏曦产品。在异质结产品开发的整个过程中,我们做了大量的工作,在锻炼和培养了队伍的同时,也积累了非常丰富的异质结产品的研发和量产化经验。

2023年4月,东方日升在江苏常州的异质结工厂正式出片,仅用两个月的时间,首条产线以优秀的产品良率达成满产,打破了业界的速度记录。2023年9月,浙江宁海南滨工厂仅用了一个月就以更好的数据达到产线满产,再次打破自己创下的纪录。

这两个厂目前满负荷运行,量产的平均效率已经做到平均25.9%,良率99.2%,破片率仅有0.3%。

通过这些年的积累,我们认为异质结技术和产品的研发和量产化不能把目光仅仅放在电池上面,而是要放在整个产业链,从硅片、电池到组件封装是需要进行整体考虑的。包括降本环节,是需要从降低产业链一体化成本考量。

具体来说,东方日升一直在解决三个成本痛点,分别是硅片,浆料和靶材。

东方日升依靠自主发明和专利的N连接-无应力电池互联技术,使用了业界最薄的110微米厚度硅片,大大降低了硅片成本,打平甚至低于P型电池所用硅片成本。

与之相对应的是,目前行业里大部分厂商在制备异质结组件时多采用的还是传统焊接方式,过程中对电池片产生强大应力,导致电池片破片率较高。东方日升的无应力电池互联技术使得硅片在串联与层压过程中维持平稳状态,减少应力,大幅降低破片率。这使得硅片更薄的降本路径变成可能。

浆料方面,东方日升采用双面银包铜技术,纯银的用量低至7毫克每瓦以下。要知道,PERC与Topcon的纯银用量达到7.8与10.2毫克每瓦,我们比TOPCon降低了30%以上的纯银用量,这在白银价格上涨的时代里更显优势。靶材方面,东方日升即将导入无铟材料,进一步降本。

多条路径突破为东方日升在异质结组件成本打平PERC提供了底气。

《能源》:未来异质结产能会达到多少,东方日升有没有预估?

杨伯川:异质结的扩产速度受供应链的限制。毕竟,目前异质结所需设备、浆料等材料供应链并不发达。

东方日升做过一个测算,异质结相关的设备商在2024年大概可以提供100吉瓦的设备。按照当前趋势来看,2025年会翻一番,也就是200吉瓦的设备供给量。

以此计算,2024至2026年,每年分别对应100吉瓦、200吉瓦和400吉瓦的产能。如果考虑市场和资金的驱动,在乐观条件下,2026年异质结产能预估可以达到600吉瓦。

《能源》:您觉得在这个技术变革的时代,我们讨论组件产品的尺寸标准化,对整个行业来说有什么样的意义?

杨伯川:我个人认为,站在某一个时间点来看,标准化有着重要意义。但如果从产业发展历史的角度上来看,合久必分、分久必合或许更符合规律。

其实组件的尺寸标准化对行业的意义还是挺大的,主要体现在两点:1.会带来供应链物料的标准化,主要是玻璃尺寸、型材,对供应链降本和供应的稳定性会带来很大的帮助;2.终端电站设计和变更,由于组件尺寸标准化了,这样在终端设计的时候就会很方便,不需要一更换其他厂家组件就需要全面的去重新设计系统了。

这是大家统一尺寸或者说尺寸标准化的原因。至于尺寸未来的变化,可以说长期来看尺寸会随着应用场景,技术演变而进行变化和调整,但是在一段时间内,这个尺寸变化是必须要进行标准化的。

《能源》:2023年国际市场的情况发生巨大变化,各家企业有了不同行为反馈,您如何看待这一次光伏企业的出海潮的情况?

杨伯川:当台积电在美国建厂的时候,张忠谋说过“全球化已死”,这个世界已经变了,全球化已经开始发生变化,国家间趋向按照价值观划分,全球各个国家都在追求产业链的韧性和安全,贸易保护、加工本土化,制造业回流的趋势明显。在这一大背景下,一边中国光伏产品的竞争力越来越强,一边进入美欧印市场却越来越难,中国光伏的贸易全球化遭遇重大障碍。在这种情况下,加工全球化正在成为中国光伏最重要的选择。

《能源》:您刚才提到市场内卷的问题,从部分光伏企业发布的2023年业绩预告来看,第四季度的业绩基本都受到了市场过剩的影响。您认为这轮光伏下行周期会持续多久?

杨伯川:尽管具体持续时间难以看透,但我觉得这是一个短暂现象,不大可能会持续2、3年以上。

制造业的周期一直如此,供过于求是必经阶段。如何在这一时期做出技术领先、成本优势,或者差异化很关键。换句话说,大家需要做到一方面全面成本领先,一方面全面市场领先,只有这样,才有可能穿越这次周期。

《能源》:单从产能数据角度来看,出货量前10的企业,基本能够覆盖整个市场需求。这意味着过剩产能非常多。那么头部企业是否会面临竞争压力?

杨伯川:我认为肯定头部企业也面临互相竞争。不过,在计算产能的时候应该关注有效产能。

行业最终还是要看性价比和成本的,关键是用这个产品后的度电成本是否能够下降,如果PERC还是有很好的降本或者提效的话,不见得会比TOPCon差,比如我们的210PERC,现在还是有需求的。

刚才也提到过,大家要做到一方面全面成本领先,一方面全面市场领先,才有可能穿越这次周期,相比二、三线企业,虽然一线品牌拥有较强的资金、技术、规模、市场熟悉度、品牌等优势,同样也是会感到比较大的压力。

差异化是同质化竞争中的唯一出路。

东方日升选择异质结就是以此作为决策依据之一,对比TOPCon效率更高,组件功率更高,组件发电量更高,碳足迹更低,技术迭代性更好,这种差异化才是我们需要的。当然,对其他企业来说,异质结并不是唯一选择,钙钛矿或者BC都是差异化的一种选择。但差异化不能只是“不同”,必须要“卓而不同”。

对于头部大厂来说,一体化更有利于技术开发。以东方日升为例,我们在2023年的上半年仍然有硅片短缺问题,110微米厚度、210尺寸半片的需求,市场上的厂家无法完全满足。

无论是退而求其次地购买120微米厚度硅片,还是购买紧缺的110毫米厚度硅片,都造成了成本过高,这一局面倒逼东方日升自产硅片。

供应问题并不只困扰着个别企业,一体化企业产生的很大原因是新的电池技术,会有新的硅片、组件等技术需求,一体化可以做到快速满足。

以此推理,当一项技术不再新颖,转而成为一种标准化的技术,人人都可以满足需求之后,不同企业专业化分工协作或许又会重新成为趋势。

《能源》:未来3~5年的时间,东方日升会重点突破的领域是哪些呢?

杨伯川:东方日升与其说想做异质结,倒不如说想打造一家提供最低碳解决方案的公司,异质结只是实现这一目标的手段。

在当下高度同质的竞争形势下,东方日升的异质结伏曦产品应该算是行业里“卓而不同”的差异化产品,秉承“不断降低度电成本”和“低碳”的驱动原则,东方日升仍旧会在异质结这条赛道上不断进行技术升级迭代,降本增效,公司已经开始进行异质结/钙钛矿叠层技术的研发,这个也会是未来东方日升需要重点突破的领域。

来源:能源杂志

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