光伏制造業(yè)和光伏設(shè)備行業(yè)的高彈性與高估值很大程度上來源于其降本增效過程中眾多顛覆性技術(shù)創(chuàng)新帶來的價(jià)值重塑。技術(shù)進(jìn)步的方式分為顛覆性創(chuàng)新與延續(xù)性創(chuàng)新,當(dāng)光伏電池片技術(shù)從 P 型轉(zhuǎn)向 N 型時(shí)代出現(xiàn)了較為明顯的技術(shù)分流:- 一路以 TOPCon 為代表的延續(xù)性技術(shù),工藝與 P 型時(shí)代主流的 Perc 技術(shù)一脈相承;
- 另一路以 HJT 為代表的顛覆性技術(shù),性能上具有眾多優(yōu)勢(shì),目前來看 HJT 與 TOPCon 技術(shù)在電池片制造端已進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)對(duì)壘階段,二者孰優(yōu)孰劣,市場(chǎng)聲音莫衷一是。
TOPCon 作為 Perc 的延續(xù)性技術(shù)其產(chǎn)業(yè)化之路是順理成章之事,短期的確定性已然顯現(xiàn)。而從中長(zhǎng)期維度看,HJT 電池技術(shù)未來有望在眾多電池片技術(shù)中脫穎而出,并在一定時(shí)間內(nèi)成為業(yè)內(nèi)的主流技術(shù)。投資光伏制造及設(shè)備行業(yè)的
底層邏輯是其“高彈性”
行業(yè)發(fā)展屬性決定投資屬性,光伏制造及設(shè)備賽道的高彈性來源于降本增效過程中技術(shù)創(chuàng)新帶來的價(jià)值重塑。對(duì)比光伏與風(fēng)電兩種不同發(fā)電側(cè)的能源形式,其“降本增效”的形式截然不同。風(fēng)機(jī)通過大型化增加風(fēng)資源捕捉能力并攤低單 MW 生產(chǎn)成本,由于機(jī)械制造屬性較強(qiáng),其大型化的技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)更多是“漸進(jìn)式”創(chuàng)新,技術(shù)創(chuàng)新不算極快。而光伏行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與迭代層出不窮, 單晶硅太陽電池技術(shù)取代了多晶硅太陽電池技術(shù)、金剛線切割技術(shù)取代了砂漿切割技術(shù)等等。生產(chǎn)力進(jìn)步的同時(shí)往往意味著業(yè)態(tài)的重塑。從制造端角度看,產(chǎn)能通常具有顛覆性,即上一個(gè)技術(shù)代際累積的產(chǎn)能越多,下一個(gè)技術(shù)代際轉(zhuǎn)型的“包袱”越大,每一輪技術(shù)變革過程中應(yīng)對(duì)不力的企業(yè)往往陷入經(jīng)營(yíng)困境,而新上位者彈性極大。行業(yè)穩(wěn)定性方面,我們以風(fēng)電主機(jī)廠與光伏電池片廠商各自競(jìng)爭(zhēng)格局進(jìn)行對(duì)比,技術(shù)延續(xù)性較強(qiáng)的風(fēng)電主機(jī)廠競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)穩(wěn)定,尤其前三大主機(jī)廠金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景、明陽在 2016-2021 年連續(xù) 6 年格局維持穩(wěn)定。而技術(shù)變化較快的電池片廠商格局并不穩(wěn)定,從 2010-2020 年間 龍頭企業(yè)幾經(jīng)易主,呈現(xiàn)“王無恒王”的格局。N 型電池片時(shí)代技術(shù)分流帶來價(jià)值分流以 HJT 為代表的顛覆性技術(shù)與以 TOPCon 為代表的延續(xù)性技術(shù)漸入實(shí)戰(zhàn)對(duì)壘階段。技術(shù)進(jìn)步的方式通常分為顛覆性創(chuàng)新與延續(xù)性創(chuàng)新,在光伏電池片領(lǐng)域,相較于 2021 年的主流 PERC 電池片技術(shù),HJT是較為典型的顛覆性技術(shù)創(chuàng)新,TOPCon 是較為典型的延續(xù)性創(chuàng)新。- 顛覆性技術(shù)(disruptive technology)的內(nèi)涵是現(xiàn)有技術(shù)造成巨大沖擊甚至革命最終超越原有技術(shù),既可以是在重大技術(shù)范式變革中形成的新技術(shù),也可以是現(xiàn)有技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新組合或創(chuàng)新應(yīng)用。
- 延續(xù)性技術(shù)(sustaining technology)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行“增量式”的改進(jìn)。
顛覆性技術(shù)一旦成功上位,可能不僅改變現(xiàn)有的產(chǎn)品性能,還對(duì)市場(chǎng)規(guī)則、競(jìng)爭(zhēng)格局、產(chǎn)業(yè)形態(tài)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。未來與鈣鈦礦電池融合更為順暢的 HJT 技術(shù)界定為顛覆性技術(shù)。若未來HJT 電池技術(shù)大爆發(fā),會(huì)給全行業(yè)帶來極大的價(jià)值重臵,制造端與設(shè)備端彈性大。顛覆性技術(shù) HJT 當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)化壁壘當(dāng)下時(shí)點(diǎn)為何主流電池片廠商暫不大規(guī)模下場(chǎng)擴(kuò)產(chǎn) HJT?- 技術(shù)角度:電池片制結(jié)工藝與鈍化工藝發(fā)生根本性變化,會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)能包袱問題,同時(shí)電池片廠商研發(fā)、專利布局需要時(shí)間沉淀,若 HJT 技術(shù)上位則上一技術(shù)代際研發(fā)人員有被邊緣化風(fēng)險(xiǎn)。自 1954 年貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制備單晶太陽能電池以來,太陽能電池的基本工作原理沒有發(fā)生變化,然而電池結(jié)構(gòu)及制備工藝卻在不斷迭代。HJT 的核心制結(jié)工藝采用 200℃以下低溫超薄薄膜工藝,且在制備工藝上與鈍化(防止載流子復(fù)合增加光電轉(zhuǎn)換效率)效果合二為一。因此,電池片廠商研發(fā)體系的搭建、專利布局需要一定時(shí)間上的沉淀,同時(shí) PERC 時(shí)代在位的研發(fā)人員不愿被邊緣化或是主流電池片廠商短期更為支持延續(xù)性技術(shù) TOPCon 路線的重要因素之一。
- 成本角度:?HJT 電池(基于 M6 硅片)單瓦生產(chǎn)成本比主流 PERC 電池仍將高出 0.1 元。具體來看多出的單瓦制造成本主要來源于:(1)設(shè)備折舊;(2)銀漿漿料;(3)靶材成本。
顛覆性創(chuàng)新技術(shù)要戰(zhàn)勝傳統(tǒng)在位技術(shù)與其延續(xù)性技術(shù),需要在性能或成本方面具備“殺手锏”。?HJT 技術(shù)在性能方面的殺手锏在于:更高的光電轉(zhuǎn)換效率及與作為平臺(tái)級(jí)技術(shù)升級(jí) 為 HJT+的巨大發(fā)展?jié)摿Α?/strong>在成本方面在于低溫工藝體系下更加支持硅片薄片化發(fā)展,大幅降低電池片硅成本。更高的轉(zhuǎn)換效率及與作為平臺(tái)級(jí)技術(shù)升級(jí)為 HJT+的巨大發(fā)展?jié)摿Α?/span>降本增效是新能源行業(yè)永恒的主題,增效的本質(zhì)也是為了降本,光伏產(chǎn)業(yè)通過提升能量轉(zhuǎn)換效率即 光電效率降低 LCOE(平準(zhǔn)化度電成本)。平價(jià)時(shí)代,無論是光伏、風(fēng)電、還是水電一類清潔能源,對(duì)于電站投資方來說,經(jīng)濟(jì)性是其首要考量因素。理論上 HJT 產(chǎn)業(yè)化平均量產(chǎn)效率高于 PERC 及 TOPCon 等技術(shù)路線。對(duì)于 HJT 電池技術(shù)光 電轉(zhuǎn)換效率方面相較于 PERC 與 TOPCon 等技術(shù)方向的優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)莫衷一是。《2020 年中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》對(duì) PERC、TOPCon、HJT、IBC 等不同太陽電池技術(shù)類型的轉(zhuǎn)換效率 進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析,預(yù)測(cè)顯示,2023—2030 年 HJT 轉(zhuǎn)換效率較 TOPCon 均高出 0.4%,結(jié)合我們對(duì)于電池技術(shù)的理解與產(chǎn)業(yè)調(diào)研綜合形成認(rèn)知來看,我們認(rèn)為這一預(yù)測(cè)對(duì)于 HJT 電池技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)預(yù)計(jì)偏保守。放眼未來,無論是 TOPCon 還是單純的 HJT 電池 技術(shù),均仍屬于“晶體硅太陽電池”的范疇,學(xué)界認(rèn)為晶體硅太陽電池最高轉(zhuǎn)換效率為 29.43%, 若想進(jìn)一步打開轉(zhuǎn)換效率的天花板,需與下更下一代電池技術(shù)(如鈣鈦礦)進(jìn)行融合,形成疊層電池。如上文所屬,HJT 核心功能層為一層層的薄膜沉積而來,未來與鈣鈦礦電池融合形成疊層電池在可行性方面天生要好于其他技術(shù)路線。
HJT 電池技術(shù)更加支持硅片薄片化技術(shù)大幅降低電池片硅成本。因此,硅片薄片化是降低硅耗量是電池片環(huán)節(jié)降本的必由之路,同時(shí)也是光伏全產(chǎn)業(yè)鏈超額收益從硅料、 硅片等原材料環(huán)節(jié),流向技術(shù)附加值更高的電池片環(huán)節(jié)的一大契機(jī)。HJT 是最有利于薄片化的電池片結(jié)構(gòu),最主要原因系:HJT 電池制備的低溫工藝相較于 Perc、TOPCon 的高溫工藝,更薄的硅片碎片率更低,且不會(huì)有因高溫引發(fā)的物理形變。未來產(chǎn)業(yè)化與此同時(shí),低溫工藝下,電池片柵線使用活躍性較強(qiáng)的銅部分替代高價(jià)的銀成為可能。“銀包銅”的商業(yè)化量產(chǎn),可以使得銀漿的消耗量至少降低 30%。設(shè)備領(lǐng)先于電池片產(chǎn)品成熟,行業(yè)景氣來臨,設(shè)備先行。HJT 屬于顛覆性技術(shù),顛覆性技術(shù)的誕生與發(fā)展會(huì)對(duì)中游制造商的格局帶來不確定性,同時(shí)可能帶來產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重臵成本。設(shè)備是工藝的物化,作為生產(chǎn)工具其領(lǐng)先于電池片產(chǎn)品成熟是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然。當(dāng)下時(shí)點(diǎn),HJT 電池對(duì)于頭部電池片廠商及一體化廠商而言整體尚處于小規(guī)模量產(chǎn)或試產(chǎn)階段,但卻是設(shè)備 廠商入局開啟倒計(jì)時(shí)的關(guān)鍵入場(chǎng)期,一旦真正邁入“擴(kuò)產(chǎn)期”,中游電池片廠商為保證自身 的產(chǎn)能與良率會(huì)傾向于選擇被市場(chǎng)證明過的設(shè)備(Proven Tools),不會(huì)輕易使用或驗(yàn)證新的設(shè)備,屆時(shí)頭部企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)或被放大,實(shí)現(xiàn)贏者通吃。從當(dāng)下時(shí)點(diǎn)來看,TOPCon 作為 Perc 的延續(xù)性技術(shù)其產(chǎn)業(yè)化之路是順理成章之事,短期確定性已然顯現(xiàn),中長(zhǎng)期維度看,HJT 脫穎而出成為下一代主流電池片技術(shù)仍值得期待。
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