掃描關(guān)注微信
但在技術(shù)路線(xiàn)的選擇上，無(wú)論是政策保障，還是市場(chǎng)引導(dǎo)，中、美、歐、印出現(xiàn)了重大分歧。這個(gè)分歧，具體來(lái)說(shuō)，四大光伏市場(chǎng)到底選擇PERC或碲化鎘，還是異質(zhì)結(jié)或是TOPCon？
1. 美國(guó) – 薄膜光伏碲化鎘CdTe
美國(guó)本來(lái)是太陽(yáng)能光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的奠基人，無(wú)論是晶硅光伏還是薄膜光伏。
晶硅路線(xiàn)或是薄膜路線(xiàn)，產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)爭(zhēng)論了30年，但在過(guò)去的20年中，晶硅技術(shù)完勝。薄膜技術(shù)相比晶硅材料有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，哪怕是兩年前多晶硅一度降到60元/kg，但薄膜光伏最欠缺的就是追平晶硅的發(fā)電效率，其次是證明薄膜技術(shù)和晶硅這樣的無(wú)機(jī)非金屬一樣耐久
然而自從中國(guó)開(kāi)始做光伏，美國(guó)的晶硅光伏產(chǎn)業(yè)瞬間崩塌。晶硅光伏的度電成本被中國(guó)降到極致，就算加上各種關(guān)稅，美國(guó)的本土晶硅組件制造就像一個(gè)扶不起的阿斗，依然毫無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力，約80%的新增裝機(jī)依賴(lài)進(jìn)口。
就在201關(guān)稅四年即將到期之際，美國(guó)光伏行業(yè)傳來(lái)一個(gè)令人振奮的消息，F(xiàn)irst Solar（原Solar CELLs）布置在科羅拉多州熱帶干旱地區(qū)的碲化鎘組件實(shí)證試驗(yàn)成功運(yùn)行25年，經(jīng)NREL數(shù)據(jù)分析，每年的衰減率僅為0.5%，25年實(shí)證后還有88%的發(fā)電功率。
這還是在最嚴(yán)苛的熱帶干旱地區(qū)，溫和氣候下壽命會(huì)更長(zhǎng)，NREL的數(shù)據(jù)反饋，增強(qiáng)了已經(jīng)更名為First Solar的產(chǎn)品管理人員更多信心。之后不久，F(xiàn)irst Solar宣布將其碲化鎘光伏組件25年功率質(zhì)保延長(zhǎng)到30年。
既然壽命不輸于晶硅，剩下的就只是效率和成本問(wèn)題。美國(guó)能源部更是加大了對(duì)薄膜光伏產(chǎn)業(yè)的支持，無(wú)論是資助NREL對(duì)First Solar碲化鎘光伏產(chǎn)品的研發(fā)，還是未來(lái)的鈣鈦礦光伏。從效率上來(lái)說(shuō)，用于空間衛(wèi)星的砷化鎵效率最高，就是薄膜光伏，鈣鈦礦的實(shí)驗(yàn)室效率已經(jīng)高于晶硅，碲化鎘的效率也在不斷提升；從成本上來(lái)說(shuō)，美國(guó)政府寧愿相信，只要有規(guī)模，就能降成本。
從全球光伏市場(chǎng)占有率來(lái)說(shuō)，2021年光伏組件全球出貨量前十中，F(xiàn)irst Solar的碲化鎘組件出貨量排到全球第九，過(guò)去從未跌出過(guò)前十。而First Solar扛起的不僅是全球薄膜光伏的希望，也是美國(guó)未來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)的希望。
如果這時(shí)候你還認(rèn)為美國(guó)201關(guān)稅延期和對(duì)東南亞晶硅光伏反規(guī)避調(diào)查是為了保護(hù)美國(guó)本土的晶硅光伏制造，那可能真的是被蒙蔽了。對(duì)中國(guó)光伏產(chǎn)品的雙反關(guān)稅都存在十年了，如果說(shuō)補(bǔ)貼，美國(guó)自己的??重建美好 - 光伏全產(chǎn)業(yè)鏈制造激勵(lì)政策對(duì)光伏制造的補(bǔ)貼將近30%，中國(guó)光伏都已經(jīng)平價(jià)上網(wǎng)了，美國(guó)光伏還有25%的ITC稅收減免，并被延長(zhǎng)到2030年。
2021年3月美國(guó)能源部太陽(yáng)能技術(shù)辦公室（SETO）宣布成立CdTe 光伏加速器聯(lián)盟（CdTe PV Accelerator）；6月，??SETO正式發(fā)布計(jì)劃投資2000萬(wàn)美元推動(dòng)碲化鎘 (CdTe) 光伏 (PV) 加速器計(jì)劃，由NREL負(fù)責(zé)牽頭確定一個(gè)由能影響整個(gè)美國(guó) CdTe 供應(yīng)鏈的領(lǐng)先公司和研究機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)層；6月SETO批準(zhǔn)1400萬(wàn)美元由桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室牽頭鈣鈦礦光伏的研究。
中國(guó)光伏制造依靠全球超過(guò)百吉瓦的市場(chǎng)才讓晶硅光伏有如此的成本優(yōu)勢(shì)，美國(guó)僅20GW左右的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)根本無(wú)法撐起晶硅光伏制造降本的空間，所用的晶硅光伏產(chǎn)品中約80%仍依賴(lài)進(jìn)口。而美國(guó)First Solar的薄膜光伏在貿(mào)易政策的保護(hù)下，撐起了美國(guó)近一半的光伏市場(chǎng)需求?；蛟S在美國(guó)能源部看來(lái)，只要給First Solar足夠的市場(chǎng)，薄膜光伏的降本路線(xiàn)一定能撐到鈣鈦礦光伏起來(lái)的那天。
2. 中國(guó) – 晶硅TOPCon
繼BSF、PERC后，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在布局并量產(chǎn)下一代光伏技術(shù)。而在異質(zhì)結(jié)HJT 和TOPCon路線(xiàn)的博弈中，主流光伏企業(yè)基本選擇了TOPCon。
五年前，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)有中智、愛(ài)康、晉能等選擇了異質(zhì)結(jié)，而中來(lái)、林洋等則選擇了TOPCon，像隆基、晶科、天合、晶澳、通威等都選擇了觀(guān)望；三年前異質(zhì)結(jié)概念火熱之際，日升、通威、華晟等選擇了異質(zhì)結(jié)，林洋退出后就剩中來(lái)獨(dú)立支撐繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn)TOPCon；直到一年前龍頭企業(yè)晶科率先表態(tài)，堅(jiān)定選擇了TOPCon。
截止當(dāng)前，中國(guó)已建成異質(zhì)結(jié)約10GW，但TOPCon技術(shù)路線(xiàn)僅晶科一家就已建成滁州一期8GW，尚德電力2GW也即將投產(chǎn)，通威也開(kāi)始建設(shè)1GW試生產(chǎn)線(xiàn)（但TOPCon到這個(gè)時(shí)候其實(shí)已經(jīng)不再需要試生產(chǎn)），天合8GW項(xiàng)目計(jì)劃于2022下半年投產(chǎn)，潤(rùn)陽(yáng)光伏的5GW產(chǎn)線(xiàn)TOPCon升級(jí)已經(jīng)開(kāi)始……
但也有分析認(rèn)為，TOPCon與異質(zhì)結(jié)的技術(shù)紅利尚未完全吃透，因此隆基、晶澳仍未正式宣布其最終選擇。但有了晶科、天合、潤(rùn)陽(yáng)等選擇，盡管TOPCon比異質(zhì)結(jié)更晚發(fā)力，便已把異質(zhì)結(jié)甩開(kāi)幾條大街。行業(yè)預(yù)期，2022年中國(guó)將建成40GW TOPCon產(chǎn)能，而到2023年有望達(dá)到80GW。
目前TOPCon電池成本比異質(zhì)結(jié)低約0.13元/W，設(shè)備投資比異質(zhì)結(jié)更低，如果是在傳統(tǒng)PERC產(chǎn)線(xiàn)上改造則投入更低。隨著頭部企業(yè)的大量投入，TOPCon設(shè)備的規(guī)?；当緯?huì)比異質(zhì)結(jié)更快。中國(guó)有全球最大的PERC電池產(chǎn)能，唯有選擇TOPCon才能最大程度地對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)能進(jìn)行再利用，發(fā)揮其最大價(jià)值。
TOPCon、異質(zhì)結(jié)技術(shù)上誰(shuí)更高效尚未有定論，但現(xiàn)有PERC產(chǎn)能的包袱很有可能逼著通威、隆基、晶澳等做出最經(jīng)濟(jì)的選擇，至少不會(huì)放棄TOPCon。
3. 歐洲 – 異質(zhì)結(jié)
太陽(yáng)能的許多早期創(chuàng)新都發(fā)生在歐洲，但過(guò)去十多年中，世界上大部分光伏組件和相關(guān)材料的制造能力轉(zhuǎn)移到了亞洲。隨著歐洲再次尋求能源獨(dú)立，歐洲的光伏市場(chǎng)將很快再度爆發(fā)，《全球光伏》公眾號(hào)近日已經(jīng)有多篇專(zhuān)題報(bào)道。
吃自己的市場(chǎng)紅利，歐洲也一直致力于重建本地光伏制造業(yè)，尤其是在地緣沖突和政治危機(jī)的背景下，這也是《RePower Europe》計(jì)劃的重點(diǎn)。
但和全球其它市場(chǎng)一樣，歐洲已經(jīng)不可能在現(xiàn)有賽道上與中國(guó)光伏制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。相比美國(guó)，歐洲還拉不下臉使用關(guān)稅大棒等貿(mào)易壁壘，因此尋找一條獨(dú)立自主而又代表未來(lái)發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn)，成為歐洲彎道超車(chē)的最好選擇。在這一點(diǎn)上，歐洲確實(shí)有其獨(dú)特的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)在既有領(lǐng)先技術(shù)，又有一定的產(chǎn)業(yè)。
到目前為止，歐洲的大部分計(jì)劃的首選技術(shù)是生產(chǎn)基于異質(zhì)結(jié)技術(shù) (HJT) 的電池和組件 - 這也是目前最先進(jìn)的電池概念之一，而不是從 p 型 PERC 升級(jí)。包括德國(guó)的梅耶博格、挪威的REC和法國(guó)Recom，以及意大利的Enel，都集中在HJT上。梅耶博格可以說(shuō)是全球異質(zhì)結(jié)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的最大推動(dòng)者，也是最大的功臣，盡管其商業(yè)解決方案在中國(guó)并未被接受，但這并不妨礙它的技術(shù)解決方案仍是全球領(lǐng)先。
相比美國(guó)幾乎為零的晶硅光伏，歐洲這些年還保持了瓦克的多晶硅產(chǎn)能，盡管一度差點(diǎn)放棄，但在過(guò)去兩年中由于多晶硅暴漲，??2021年利潤(rùn)暴增13000%。瓦克不僅有歐洲的多晶硅產(chǎn)能，還有美國(guó)的多晶硅產(chǎn)能也一直在運(yùn)行，盡管產(chǎn)能有限，但供應(yīng)歐洲還是足夠的，這一點(diǎn)上歐洲不會(huì)被卡脖子。
如果在光伏產(chǎn)業(yè)鏈硬要找一種卡脖子技術(shù)的話(huà)，大概屬于硅片，中國(guó)的硅片產(chǎn)能占全球的95%以上。如果歐洲沒(méi)有自己的硅片產(chǎn)能，靠把自己的多晶硅送到中國(guó)加工成硅片在拿回來(lái)，這個(gè)成本顯然是不劃算的。美國(guó)盡管有1366直接法硅片技術(shù)，但隨著單晶完勝多晶，1366已經(jīng)基本出局。歐洲呢？
目前歐洲最大的期望大概是由Fraunhofer開(kāi)發(fā)的??EpiWafer，一種特殊工藝制程的硅片。《全球光伏》近期報(bào)道：EpiWafer的制造工藝無(wú)需熔融、結(jié)晶，無(wú)需鑄錠、切割，厚度低達(dá)120um，已實(shí)現(xiàn)23-24%的電池效率，不僅顯著降低生產(chǎn)成本，還極為匹配n型單晶技術(shù)，將是未來(lái)TOPCon和異質(zhì)結(jié)技術(shù)的最佳材料。
至于電池，歐洲這些光伏企業(yè)投資的就是異質(zhì)結(jié)電池，再封裝成組件。再加上歐洲一直沒(méi)有放棄背板和封裝材料制造，包括康維明、Endurans等，盡管產(chǎn)能不大，但擴(kuò)產(chǎn)也很容易。
此外，異質(zhì)結(jié)的疊層電池也是歐洲比較領(lǐng)先的技術(shù)，最看好的是與鈣鈦礦做疊層。Oxford PV牛津光伏是最早的鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化企業(yè)，也是疊層電池技術(shù)的先行者之一，其實(shí)驗(yàn)室規(guī)模設(shè)備的效率已接近 30%，他們堅(jiān)定地選擇異質(zhì)結(jié)作為疊層的底電池。Oxford PV 首席執(zhí)行官 Frank Averdung近期在采訪(fǎng)中表示：“在歐洲，目前的光伏制造能力是微不足道的，而且沒(méi)有PERC等常規(guī)產(chǎn)品。而對(duì)我們來(lái)說(shuō)，如果我們想要最高的效率，我們需要性能最好的底部電池，這當(dāng)然就是異質(zhì)結(jié)。”
歐洲沒(méi)有PERC產(chǎn)能的包袱，無(wú)論是選擇異質(zhì)結(jié)，還是TOPCon都是新建產(chǎn)線(xiàn)，投資的差別沒(méi)有中國(guó)那么大。并且歐洲有能力的企業(yè)本來(lái)就不多，對(duì)異質(zhì)結(jié)技術(shù)有足夠的把控，但TOPCon的產(chǎn)業(yè)化和降本技術(shù)基本上都是在中國(guó)。
在異質(zhì)結(jié)和TOPCon孰是孰非尚不清楚之時(shí)，從產(chǎn)業(yè)鏈自主的角度，歐洲選擇異質(zhì)結(jié)作為其“將光伏制造帶回歐洲”的技術(shù)路線(xiàn)，必然是當(dāng)下最好的決定。
4. 印度 – “PERC+”？
前三大市場(chǎng)的選擇，趨勢(shì)性很強(qiáng)，而當(dāng)輪到印度時(shí)，“PERC+”后面多了個(gè)問(wèn)號(hào)。不是在問(wèn)PERC加什么，而是不知道印度會(huì)不會(huì)“PERC +”，即使是，也不知道加什么，怎么加。
作為全球第四大光伏市場(chǎng)，又是急需電力的發(fā)展中國(guó)家，減排壓力也很大，因此印度以市場(chǎng)換產(chǎn)能和技術(shù)投資的期待也很高。印度已經(jīng)出臺(tái)了多條“印度光伏制造”的激勵(lì)措施，推行ALMM許可將進(jìn)口產(chǎn)品排除在政府項(xiàng)目和上網(wǎng)項(xiàng)目之外，并對(duì)進(jìn)口太陽(yáng)能產(chǎn)品上征收高達(dá)40%的基本關(guān)稅，對(duì)光伏背板材料、玻璃等實(shí)施反傾銷(xiāo)，竭力扶持本國(guó)的光伏制造業(yè)。
然而印度政府最尷尬的是，一沒(méi)錢(qián)，二沒(méi)技術(shù)，三缺投資。印度糟糕的國(guó)內(nèi)政治環(huán)境和雙邊沖突讓很多中國(guó)企業(yè)不放心，印度自己又沒(méi)錢(qián)，也沒(méi)有光伏研發(fā)的實(shí)力，就連做BIS認(rèn)證需要的本國(guó)實(shí)驗(yàn)室歷經(jīng)三年還沒(méi)有建起來(lái)，逆變器BIS認(rèn)證至今仍采用自我聲明的方式。
沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)，注定了印度只能撿別國(guó)剩下的技術(shù)和投資。印度光伏市場(chǎng)幾乎是全球廉價(jià)光伏產(chǎn)品消納的代名詞，印度現(xiàn)有的本土電池和組件產(chǎn)能中，幾乎有一半都是158.75尺寸以下，該尺寸2021年在中國(guó)的市占率已經(jīng)低于5%。
2021年美國(guó)1366 Technologies公司計(jì)劃在印度投資硅片制造，這或許是1366將來(lái)唯一的硅片量產(chǎn)基地，其原因之一大概是也只有印度還能接受多晶電池和組件，其它市場(chǎng)早已是單晶。中國(guó)2021年仍有一些多晶產(chǎn)品的生產(chǎn)，估計(jì)大多是為了出口印度。
在這樣的背景下，印度不可能選擇只屬于美國(guó)的薄膜碲化鎘，也根本無(wú)從選擇異質(zhì)結(jié)或TOPCon。目前的異質(zhì)結(jié)或TOPCon廠(chǎng)家用的電池基本都是靠自己做，印度就算只是想生產(chǎn)異質(zhì)結(jié)或TOPCon組件，都沒(méi)有地方買(mǎi)電池，更不用說(shuō)自己做電池了，即便做出來(lái)最先進(jìn)的異質(zhì)結(jié)或TOPCon產(chǎn)品也沒(méi)有市場(chǎng)消納。
既沒(méi)錢(qián)買(mǎi)設(shè)備，又沒(méi)技術(shù)做新產(chǎn)品，那么留給印度的就只剩下繼續(xù)做PERC了，再說(shuō)以單晶為主的PERC，相比普通的多晶產(chǎn)品已經(jīng)是先進(jìn)一步了，印度暫時(shí)可以不用想未來(lái)的n型。好在相比歐美，印度發(fā)展光伏制造也有自己的優(yōu)勢(shì)，其一印度多年來(lái)從未放棄過(guò)光伏制造，盡管不是最領(lǐng)先的182/210、n型，但也在做比較好的產(chǎn)品以出口歐美；其二印度的廉價(jià)勞動(dòng)力也是光伏制造初期的重要支撐，其三印度本國(guó)的需求可以支撐起部分產(chǎn)能。
而印度此時(shí)發(fā)展PERC產(chǎn)能，也未必不是一個(gè)好選項(xiàng)。一方面全球未來(lái)幾年將會(huì)有大量的PERC產(chǎn)能等待淘汰，等待別人接手再利用，另一方面在全球雙碳?jí)毫ο?，很多還沒(méi)有開(kāi)始用光伏的國(guó)家也需要價(jià)廉物美的產(chǎn)品，印度的PERC產(chǎn)量也有機(jī)會(huì)找到市場(chǎng)。
如果不能一口吃成胖子，PERC或許是印度未來(lái)幾年主要的技術(shù)選擇。
5. 光伏技術(shù)應(yīng)用展望
代表當(dāng)下和未來(lái)的四大光伏技術(shù)，竟然因?yàn)槭袌?chǎng)和地緣政治的因素而得以分化和發(fā)展。
不過(guò)，中國(guó)從不會(huì)把雞蛋放在同一個(gè)籃子中，盡管中國(guó)未來(lái)三年的新產(chǎn)能可能會(huì)以TOPCon為主，但異質(zhì)結(jié)的投入也可能比歐洲更多，研究更深入，成本更低。如果尚未入局的頭部企業(yè)有新的想法，或者異質(zhì)結(jié)技術(shù)在成本上取得新的突破，中國(guó)的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)也會(huì)立刻得到發(fā)展。
加上歐洲的投入，未來(lái)3-5年可能是異質(zhì)結(jié)和TOPCon并舉的時(shí)代。而美國(guó)若始終糾結(jié)于碲化鎘薄膜光伏，大概率是作繭自縛，成為光伏產(chǎn)業(yè)做落后的地區(qū)。印度若能抓住PERC和n型更替的機(jī)會(huì)，先以PERC完善自己的供應(yīng)鏈，也是有機(jī)會(huì)做到自給自足。
風(fēng)物長(zhǎng)遠(yuǎn)放眼量，中、美、歐在更新一代的鈣鈦礦光伏領(lǐng)域才是真正的搏殺之地，不過(guò)中國(guó)也已在該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
原標(biāo)題： 裂變、縱橫、崛起，全球光伏技術(shù)各行其道
寧德時(shí)代吳凱...
天合光能陳奕...
劉巖: 追光行...
黃震院士：大...