PERC垂暮,N型狂欢,光伏电池赛道拼杀正当时

光伏班 2022-01-25

电池光伏电池电池片

3027 字丨阅读本文需 8 分钟

2021年光伏行业已全面走向平价,但面对双碳目标的契机,行业迎来全新发展周期的同时也面临着更进一步的度电成本压力。参与电力市场化交易、配置储能等一系列来自电力市场的挑战需要光伏行业持续的降本增效。

在当今的光伏产业链中,电池这一站在新旧技术更迭关键节点的环节,正背负着时代的重任。在PERC技术与大尺寸的“红利”逐步被时间摊薄之后,光伏电池转向N型的势在必行仍然在考验着整个行业。

然而纵观专业电池厂近两年的发展,这一赛道的格局显然并不稳固。站在技术迭代的风口上,电池企业既有着PERC电池“垂暮”的盈利担忧,同时也存在着新技术时代红利的“诱惑”以及技术路线升级换代战略抉择的巨大压力。与此同时,垂直一体化企业电池产能比例的增加以及越来越多的新进入者正“虎视眈眈”窥视着这个未来可能掌握行业技术主导权的领域。

赛道拼杀,或许正当时。

01

盈利渐薄:PERC垂暮与N型狂欢

PERC的时代红利开启于2018年,在领跑者计划的催化下,国内光伏行业快速进入单晶时代。以专业电池厂商爱旭为例,作为为数不多的可满足领跑者要求的电池生产厂家,借助于快速导入批量生产PERC电池的契机,2019年爱旭股份以PERC电池出货全球第一借壳ST新梅登陆资本市场,藉此开启了PERC真正的技术红利时代。需要说明的是,本文仅以爱旭股份作为专业电池厂商的案例探讨电池环节的发展历程,不代表任何立场。

之后两年里,PERC的技术红利仍然支撑着专业电池企业业绩的快速增长。2019年爱旭科技实现营业收入60.69亿元,同比增长47.74%;归属于上市公司股东的净利润5.85亿元,同比增长69.61%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润4.90亿元,同比增长92.47%。另一方面,全球光伏终端需求的持续增长也进一步延长了PERC技术红利的生命周期。

到了2020年,在疫情影响下国内、外装机需求暂停的上半年,电池环节面临着巨大的出货压力,生产成本倒挂,电池板块利润被持续挤压。尽管借助下半年的抢装,电池企业仍然收获了持续被客户催货的“待遇”。

但经此一役,对于组件企业来说,补全一体化产能中的短板——电池已然成为2020年乃至此后的战略布局“重头戏”。2020年对于专业电厂企业来说,尽管营收与净利润仍然保持了正增长,但增速已然放缓。

可以说,在技术导入与产能规模化均成为先行者的爱旭股份是PERC时代最为受益的专业电池厂之一。从专业电池厂商近几年的发展历程来看,P型时代,电池环节的技术红利更多的来自于技术导入的速度与战略布局——技术门槛还未足以成为企业的绝对竞争优势。

在转换效率逐步接近理论上限以及硅成本居高不下的2021年,PERC技术的时代红利正逐步消亡,对于电池企业来说,考验再次袭来。而N型电池技术便是解决这一问题并且持续助力电池环节保持盈利的“杀手锏”。

但当下的问题是,从光伏制造业的发展来看,后发优势不容小觑,技术先行者往往被淹没在行业发展的车轮下。TOPCon与异质结的终极之战中,设备成本、量产效率、良率缺一不可。在有更多的数据支撑前,无论是头部的一体化企业还是专业电池厂,都在暗自储备力量,以期一击必中。

部分企业储备电池技术路线汇总,仅供参考

按照普乐科技创始人欧文凯的预测,N型电池技术在2022年将具备与PERC争锋的能力,届时N型电池时代可以赋予电池企业获取高额利润的契机,“一是产业链技术进步最密集的环节轮到了电池环节,电池厂商在主导量产工艺和设备选型;二是上游硅料和硅片即将进入较长的产能过剩价格下降周期,电池采购成本等非技术成本将大幅降低,上游价格下降将大幅改善电池组件环节毛利率受压的情况;三是N型电池越来越高的转换效率,在不断开启新的高毛利率市场。”

02

N型时代,HJT脱颖而出

光伏电池主要分为P型与N型,二者的区别在于原材料硅片和电池制备技术不同。

P型硅片在硅材料中掺杂硼元素制成,N型硅片在硅材料中掺杂磷元素制成。P 型电池原材料为P型硅片,通过制备技术分类主要包括BSF电池、PERC电池,N型电池原材料为N型硅片,主要包括PERT/PERL、TOPCon、HJT(异质结)、IBC等。

P型单晶硅电池发展较早,在2015年之前是由铝背场(BSF)电池主导,曾经占据了90%的市场份额。CPIA的数据显示,2020年,PERC电池占比从2019年的65%提升至86.4%。

转换效率接近理论瓶颈,制约P型电池渗透率继续提升。根据光伏协会产业发展路线报告,N型高效电池2030年转换效率或超过25.5%,比P型电池高出1个百分点以上。根据CPIA预测,2030年,N型电池的市占率或将达到56%左右,前景十分广阔。

N型光伏电池主要包括TOPCon、HJT和IBC三种技术路线,但目前主要是前两者。

从生产工艺难度来看,IBC >TOPCon>HJT,HJT电池工艺最简单,核心工艺仅需要4步。而BSF电池需要6道工艺、PERC需要8道工艺、TOPCON需要10多道工艺,HJT是目前光伏电池中工艺流程较短的技术路线。

转换效率层面,HJT> TOPCon> IBC,目前异质结电池的量产最高效率已经达到 25.05%,TOPCon量产最高效率达24.5%,IBC达到24%。

从投资成本角度,IBC>HJT> TOPCon,目前PERC+单GW设备投资在2亿元左右, TOPCon投资约2.5亿元左右,HJT投资额在4-4.5亿元左右,IBC设备投资额则在4-5 亿元左右。

由于TOPCon和PERC工艺相似, 因此在PERC产线上新增非晶硅沉积的 LPCVD/PECVD设备以及镀膜设备,可将PERC 产线升级至TOPCon。目前PERC 设备投资在 1.2-1.5亿元/GW,TOPCon投资约 2-2.5亿元/GW,将PERC改造为 TOPCon 仅需0.8亿元/GW,可大幅降低电池设备投资成本,拥有PERC电池产能的企业投资意愿更强。而HJT是低温工艺,因此需要重新新建产线,投资额在4-4.5亿元/GW。

目前 TOPCon电池成本低于HJT约0.13元/W,但根据《中国光伏产业发展路线图2020版》的数据,未来HJT的转换效率将始终领先TOPCon。尽管目前HJT的产业化稍稍落后于TOPCon,但放在更长的时间维度内,只要成本能降下来,HJT更有竞争力。

华晟新能源、钧石能源、山煤国际、通威股份、爱康科技、东方日升、明阳智能、金刚玻璃等企业均已宣布投资新建GW级的HJT相关项目,据公开资料显示,目前市场上规划 HJT电池片技术的产能有近40GW+。

03

电池赛道的“厮杀”

在技术路线的争夺正酣的电池企业(本文仅指专业电池厂家),还面临着垂直一体化企业与跨界者的市场份额“蚕食”之争。

根据PVIn'fo'Link观察,回顾2021年供应链源头涨价的带动,电池片环节持续受到硅片、及下游组件两端的挤压,且单晶PERC电池片产能严重过剩,电池片厂家仅能守住微薄利润。垂直整合厂家在下半年都有新的电池片产线持续上线、自给率持续提升,专业电池片厂家市占率逐渐被瓜分,增长幅度开始缩减。从InfoLink数据库观察,前五大专业电池厂在2020年的出货年增率达到81%,而2021年出货年增率则缩减至36%,证明在垂直整合厂积极扩张下,专业电池片的销售持续受挤压。

经过近五年的发展,PERC时代红利与不断增长的终端需求造就了新的电池细分领域格局——通威、爱旭、润阳、潞安、中宇五大专业电池厂鼎立的局面。但对于电池企业来说,面对N型技术路线以及大尺寸多样化的复杂局面,产能与行业的匹配程度正带来更进一步的压力。

现有的电池龙头企业不仅面临来自于技术、市场与产品匹配的挑战,后来者亦虎视眈眈。在专业电池厂中,TOP 5仅有两家登陆资本市场,面对后续技术与扩产的资金压力,电池企业上市压力可见一斑。更有甚者,还需要面对投资者的业绩对赌压力,这对于盈利起伏巨大的电池企业,无疑是雪上加霜。

但另一方面,尚未上榜的电池厂商也有着小而美的业绩以及冲击上市的“野心”。与此同时,面对新能源的广阔发展空间,更多的跨界者正跃跃欲试,尤其是今年以来,包括华润电力、金刚玻璃、宝峰时尚、明阳智能等各领域企业纷纷杀入光伏电池领域,试图在这场新能源的盛宴中分羹获利。

众多的涌入者,一方面源于在光伏行业现有的产业环节中,电池环节还存在着诸多不确定性,这意味着初始赛道中的更多机会,钛矿领域研发院校、企业多达数十家也是其中的典型代表;另一方面,面对跨界者的充裕资金,以及行业内一体化企业逐步提高的电池产能,专业电池厂商需要在N型技术领域凸显出真正的核心竞争力——转换效率,归根到底即是度电成本的竞争。但如果转换效率拉不开差距,电池领域仍将在无尽的内卷中逐渐消耗盈利的能力。

尺寸、技术路径、量产数据、产能布局……无一不在考验着电池企业。TOPcon与异质结厮杀正酣,异质结的吉瓦级产能上线仍然遥遥无期,而被行业寄予厚望的TOPcon扩产进度亦在延迟,行业龙头隆基的双料世界纪录也在持续扰动行业,还有以ABC等为代表的其他技术路线试图寻找新的捷径,同时新进入的玩家在积极布局。

对于电池环节来说,真正的竞争时代即将到来。

文章来源: 光伏們,每 日财 报

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