系统工程

从HIT弯道超车?印媒是怎么想的

2019-11-14 08:46:49 光伏测试网

印度光伏市场正在显着增长,尽管越南实施了各种形式的关税/非关税保障措施,但多数光伏组件和电池依然依赖从中国、越南等地进口。

(来源:微信公众号“光伏测试网”ID:TestPV)

根据TestPV对印度制造的持续跟踪,印度由于基础产业落后,没有完整的产业链,即便想通过像中国那样从组件制造(英文Module assembly确切地给出了实际上就是低技术含量的组装)开始,也无法再重复中国光伏曾经遇到的各种历史性机遇,包括欧美双反给中国带来的发展机遇,也很难从高低端通吃的中国制造分杯羹。

不过,此时此刻,有印媒指出,印度可以从最新的HIT技术着手,或能实现弯道超车,让印度光伏组件的性能大大高于目前所有可用的中国电池组件,实现全球光伏印度制造。

对于印媒的建议,TestPV根据对电池技术多年的研究,以及多次召开的包括异质结专题、钙钛矿专题在内的前沿电池技术产业论坛,进行了详细的分析。

PERC技术是中国今后几年的主流

近年来,PERC(背钝化发射极电池)技术已成为标准,并已经占据中国光伏产能的主导地位。

PERC与标准技术相比,改善了对表面光照的捕获。通过在电池背面应用由氧化铝(AlOx)制成的介电层,反射穿透电池的光而不是吸收光,从而让反射光再次到达正面电池,获得第二次光电转换机会。

在大约五年前在市场上引入PERC技术并首次安装之后,人们的兴趣急剧增加。目前标准中国组件制造商使用PERC技术已将组件提高到更高的效率水平,并且发现,从传统晶硅电池生产线到PERC电池生产线,制造商并不需要做太大的设备投入,只需在原有产线的基础上进行升级改造。五年来,中国已经积累了丰富的PERC电池、组件制造经验,并形成了从设备到电池原料到组件生产到PERC组件用电站安装系统的全产业链。

这在很大程度上归因于中国在2015年后的领跑者计划带来的急速产能扩张,彼时的产能扩张奠定了全球100GW年需求的绝大部分,也是全球当先累计光伏产能的70%以上。中国光伏行业不可能因新技术要求而在短时间内淘汰这些新增产能。

而PERC技术正是利用这些现有产能最好的新技术,只需对现有产线做适当改造,便可生产出更高效率的光伏电池和组件。

同样有绝好机会的还有TOPCon电池技术

隧穿氧化物钝化接触(TOPCon)是与PERC相近的另一种高效电池技术,中国企业中来光电、林洋新能源等已经做了多年尝试。借助单晶技术和TOPCon可以优化现有产线,从而降低硅电池的内部电阻,将太阳能电池的效率提高到23%以上。

与竞争的LPCVD工艺相反,TOPCon需要对系统和工艺顺序进行的修改明显减少。紧凑的系统使电池制造商能用TOPCon工艺进行批量生产,该过程本身仅在某些产线改造升级方面与PERC过程有所不同。沉积超薄隧道氧化物、掺杂硅是TOPCon技术的关键,使用到的新设备非常紧凑,可以集成到现有生产线中,在现有车间环境中测试和调整TOPCon工艺。因此,太阳能电池制造商可以很快熟悉该过程并很快实现量产。

借助TOPCon技术,电池制造商可以通过适度的生产变更使其与竞争对手实现产品差异化,与已成为标准的PERC电池相比,除了差异化,还代表着更高质量的产品。

异质结多年不受待见

市场上另一种量产的高效电池技术就是HIT异质结电池,不管你叫它HIT,或HJT,或HAC。该技术的研究始于十多年前,历史不比PERC、TOPCon短,效率比后者更高。但多年的中国市场发展说明,异质结技术在中国并不受待见。

异质结的初创企业如中智泰兴、福建钧石、汉能多年来一直在希望的边缘挣扎,却只见曙光,未见黎明。

即便是光伏电池巨头通威太阳能在今年采用了包括Meyer Burger、捷佳伟创在内的供应商建设新的HIT产线,山煤国际宣布与钧石合作建立异质结产线,也不代表资本市场和中国光伏行业已经看好异质结。(☞☞HIT电池产能规划)

因为异质结电池产线最大的问题在于它不能使用现有的传统电池产线,需要完全不同的生产工艺和设备。

然而百吉瓦规模的生产能力在设备折旧结束之前如何能轻易让位与HJT?所谓通威、山煤国际只是新建产能。

而且,对于缺乏国外光伏制造业竞争的中国光伏产业,从产业链的任何一个环节都没有对异质结技术进行潜在投资的意愿。中国的光伏生产商一直决定使用PERC来提高其现有的生产能力。

就像钙钛矿光伏技术进步如此之快,整个光伏产业却没有人愿意大手笔投资,因为谁也不愿意在现有产能完成历史使命前先革自己的命。

还因为,有了PERC和TOPCon电池,已经能实现更高的效率,LCOE已经变得更具竞争力,平价上网临门一脚。

HIT:印度制造弯道超车的机会

印媒认为,HIT电池技术无疑比PERC、TOPCon具有更高的效率,更低的LCOE,从技术上说应当是晶硅电池的未来。中国光伏产业不愿意接受HIT,有其现有产能负担的硬伤,这对于刚刚起步的印度光伏制造,那就不是个事了。

根据统计,印度迄今为止,产能超过100MW的组件厂也只有40家。这点产能无论是相比于中国组件制造规模(天合光能在五年前的产能扩张就是以500MW为单位),还是相比于印度本土的光伏装机计划,都无法被计算。

因此,如果想要通过印度光伏制造既实现本土供应,又想从技术上超越中国,HIT似乎是一个绝好的技术机会。

这不仅因为HIT经过多年的研究、包括中国光伏企业在内的不断实践探索,已经证明这是一项可行的高效电池技术,而且HIT电池能为印度光伏制造带来经济和技术优势,在印度的光伏贸易壁垒保护下,现代化的印度生产无疑将再次具有竞争力,并有能力直接向印度的新光伏项目提供太阳能组件。

HIT技术还是晶硅和薄膜技术的综合,可以用到最新的钙钛矿技术而不排斥。(☞☞神仙组合?梅耶博格+牛津光伏=钙钛矿+异质结+叠层电池大规模生产?)

这么好的历史机遇下,印度新增光伏产能,为何不能直接从HIT技术直接入手呢?在一个更高的起点上直接弯道超车,一旦成功,或许将中国光伏产业甩开几条大街。

机会 or 陷阱?

对于印媒提出的这个建议,从现状来分析,真不失为一个很好的创意。即便中国企业知道印度想落实这个企图,面对重大的现有产能包袱,中国企业也只能无可奈何。总不能先破产一回再投资新产能吧!

然而,我们认为,是机会,那必然也可能是陷阱。

在PERC、TOPCon、HIT三大技术之间,中国光伏产业看好的是PERC,吃螃蟹的是TOPCon,卧薪尝胆的是HIT。面临HIT技术的挑战,PERC也在不断地提高自己的效率极限,在短期内,投资HIT未必能有太大技术优势。

另一方面,由于PERC的狼群作战优势,在短期内,HIT技术的成本是最大的劣势。这个成本,不仅在于电池材料的成本,还包括新设备的研发、投资等。独乐乐不如众乐乐,HIT迟早也能有狼群优势,但短期内不容易看到。

第三方面,开发一项全新的技术,不是想来就来,印度现有的产业面临产业链不完善,要啥缺啥,一切以成本考量,要建设一条HIT示范线或许政府可以支持一下,要建成颠覆中国光伏产能的HIT战斗群,需要多大的勇气,需要顶住多大的压力,需要政府多少激励。按照印度的办事速度,估计等中国PERC产线扔到垃圾堆了,他们还没讨论好。(可能太乐观了)

第四,中国的现有产能确实很大,也很难被抛弃。但从发展的眼光看,中国光伏产业又面临一个新的爆发增长期:那就是平价上网带来的市场红利。任何一个人都可以有一堆理由怀疑平价上网的节奏,但去补贴、降低LCOE的速度、平价示范的现实,它就在眼前。

一旦实现平价上网,现有的这些产能可能又成为市场的零头了。就像2012年前后,中国建了50GW的组件产能,全球人都认为产能过剩,一个领跑者计划就让50GW成为零头。

在零头的预期下,山煤国际、晋能、通威、钧石等都在扩建或新增异质结项目。在未来三年内,中国的异质结项目一定在不断增长,未来五年左右,异质结项目将面临新的爆发成长,届时,现有的PERC、TOPCon产线早就可以打包到南亚去了

对此,同为行业专家的你,又会怎么看呢?

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