Information dynamics of industry
推进各类电源项目建设。坚持“全国一盘棋”,系统谋划、抓紧推动支撑性电源、新能源等各类电源建设,加强电网建设,做好接电并网,确保今年迎峰度夏前应投尽投、应并尽并。
做好电力需求侧管理。坚持开源和节流并重,指导地方更好发挥经济手段调节作用,积极引导用户自主优化调整用电需求,促进电力供需平衡,切实保障民生用电和重点用电安全稳定。
——摘选自国家发展改革委新闻发言人孟玮在发改委举行的6月例行新闻发布会上的发言
科技部发布2023年国家重点研发计划
广东:7月1日以后新增风光项目配储≥10%*1h
光伏供应链价格信息周报
100万辆钠电新能源车辆项目投产!
大面积效率31.46%!上半年三破世界纪录!
Lyten在硅谷开设第一条自动化锂硫电池试产线
6月16日,国家发展改革委举行6月例行新闻发布会,国家发展改革委新闻发言人孟玮表示,6月14日,国家发展改革委召开电视电话会议,专门部署2023年全国能源迎峰度夏工作。下一步,我们将按照会议部署要求,充分发挥煤电油气运保障工作部际协调机制作用,压实地方和企业能源保供主体责任,重点做好五方面工作。
一是推进各类电源项目建设。坚持“全国一盘棋”,系统谋划、抓紧推动支撑性电源、新能源等各类电源建设,加强电网建设,做好接电并网,确保今年迎峰度夏前应投尽投、应并尽并。
二是加强燃料供应保障。持续组织做好煤炭、天然气生产供应,督促各地和发电企业将电厂存煤稳定在较高水平,保障顶峰发电所需的煤电高热值煤、气电用气和水电蓄能。
三是促进各类发电机组应发尽发。确保高峰时段火电出力水平好于常年,优化水库群调度提升水电顶峰发电能力,促进风电、太阳能发电、核电多发多用。
四是做好全国电网运行的优化调度。充分发挥大电网资源配置优势,强化全国统筹调度,加强跨网互济,用足用好跨省跨区输电通道,做好重点地区、重要时段供电保障工作。
五是做好电力需求侧管理。坚持开源和节流并重,指导地方更好发挥经济手段调节作用,积极引导用户自主优化调整用电需求,促进电力供需平衡,切实保障民生用电和重点用电安全稳定。
近日,科技部发布了《“可再生能源技术”重点专项2023年度项目申报指南》以及《国家重点研发计划“氢能技术”等7个重点专项2023年度项目申报指南的通知》文件中为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排,国家重点研发计划启动实施“可再生能源技术”重点专项,围绕太阳能光伏、风能、生物质燃料、交叉与基础前沿 4 个技术方向,拟启动 21 项指南任务,其中包括5个光伏研究项目,8个风电研究项目。除此之外还有包括“氢能技术”“煤炭清洁高效利用技术”“储能与智能电网技术”“可再生能源技术”“新能源汽车”“交通载运装备与智能交通技术”“交通基础设施”7 个重点专项 2023 年度项目。
其中光伏研究项目如下:
1.钙钛矿/晶硅两端叠层太阳电池量产化制备技术及关键装备研发(共性关键技术类)
研究内容:针对晶硅电池效率提升的瓶颈问题,开展更高效率钙钛矿/晶硅叠层电池规模化制备技术和关键装备的研究。具体包括:高效钙钛矿/晶硅两端叠层电池的器件结构优化设计及其制备技术;大面积均匀、可重复、可规模化生产的功能薄膜和有源层制备技术及核心装备;叠层电池组件封装技术及其设备;大面积薄膜/晶硅叠层电池成套中试技术及核心装备研发。
2.大型光伏高效率中压直流发电关键技术及系统示范(应用示范类)
研究内容:为支撑大规模光伏发电基地建设,开展大型光伏高效率中压直流发电关键技术攻关和集成示范。具体包括:大型光伏单元模块化中压直流发电系统稳定性、设计方法和运行控制方法研究;大功率、高效率光伏中压直流变换器技术及其电—磁—热集成技术;多端口光伏中压直流发电系统控制和故障保护技术;大型光伏中压直流发电系统性能监测、能效评估和系统能效综合提升技术;大型光伏中压直流发电系统集成和控制技术试验示范。
3.基于薄晶体硅片的高效电池成套技术及关键装备研发(共性关键技术类)
研究内容:开展以薄晶体硅片为基体的高效太阳电池批量制备技术攻关,具体包括:薄晶体硅片切片技术,pn 结和背场制备工艺对薄硅片力学性能的影响研究;与电池工艺相关的薄晶体硅片的应力及翘曲控制技术;基于薄晶硅材料的新型陷光结构以及表面低载流子复合结构的设计与实现;针对薄晶体硅片电池的金属化技术;薄晶体硅电池制程中光和电学性能在线表征测试技术及设备;高性能薄晶体硅电池组件制备技术。
4.量产化碲化镉薄膜太阳电池关键技术与核心装备研发(共性关键技术类)
研究内容:电子学性质可调控的宽带隙窗口层制备技术;高效碲化镉电池在线界面钝化技术;渐变带隙吸收层的制备方法和在线掺杂技术;低复合高电子反射率背钝化层设计与制备;高效率碲化镉电池新结构及其制备技术;碲化镉电池衰减机理研究;碲化镉光伏组件生产线核心装备研制,包括碲化镉薄膜沉积装备、新型高速激光切割设备及工艺、激活老化设备及其碲化镉组件激活工艺等。
5.太阳能高倍柔性聚光技术及应用基础研(基础研究类)
研究内容:面向建材工业绿色低碳转型需求,开展太阳能聚光高温加热技术研究及与建材工业结合的替代化石燃料关键技术研发。具体包括:太阳辐射能到陶瓷建材业高温工业利用的集成设计与运行技术,多次反射式(2次及以上)太阳能聚光过程的创新光学设计,反射面多尺度、自适应的高精度面形调节技术;基于材料一流体结构一光学的多场耦合优化的高聚光比聚光器服役环境研究;开发适应于陶瓷和水泥制备过程的太阳能窑炉,包括预热、分解、烧成和冷却,实现太阳能建材生产全过程;研制基于高倍柔性聚光的太阳能建材生产示范装备。
权威之声
原文链接:科技部关于发布国家重点研发计划“氢能技术”等7个重点专项2023年度
项目申报指南的通知
技术攻关和集成示范。具体包括:大型光伏单元模块化中压直流发电系统稳定性、设计方法和运行控制方法研究;大功率、高效率光伏中压直流变换器技术及其电—磁—热集成技术;多端口光伏中压直流发电系统控制和故障保护技术;大型光伏中压直流发电系统性能监测、能效评估和系统能效综合提升技术;大型光伏中压直流发电系统集成和控制技术试验示范。
3.基于薄晶体硅片的高效电池成套技术及关键装备研发(共性关键技术类)
研究内容:开展以薄晶体硅片为基体的高效太阳电池批量制备技术攻关,具体包括:薄晶体硅片切片技术,pn 结和背场制备工艺对薄硅片力学性能的影响研究;与电池工艺相关的薄晶体硅片的应力及翘曲控制技术;基于薄晶硅材料的新型陷光结构以及表面低载流子复合结构的设计与实现;针对薄晶体硅片电池的金属化技术;薄晶体硅电池制程中光和电学性能在线表征测试技术及设备;高性能薄晶体硅电池组件制备技术。
4.量产化碲化镉薄膜太阳电池关键技术与核心装备研发(共性关键技术类)
研究内容:电子学性质可调控的宽带隙窗口层制备技术;高效碲化镉电池在线界面钝化技术;渐变带隙吸收层的制备方法和在线掺杂技术;低复合高电子反射率背钝化层设计与制备;高效率碲化镉电池新结构及其制备技术;碲化镉电池衰减机理研究;碲化镉光伏组件生产线核心装备研制,包括碲化镉薄膜沉积装备、新型高速激光切割设备及工艺、激活老化设备及其碲化镉组件激活工艺等。
5.太阳能高倍柔性聚光技术及应用基础研(基础研究类)
研究内容:面向建材工业绿色低碳转型需求,开展太阳能聚光高温加热技术研究及与建材工业结合的替代化石燃料关键技术研发。具体包括:太阳辐射能到陶瓷建材业高温工业利用的集成设计与运行技术,多次反射式(2次及以上)太阳能聚光过程的创新光学设计,反射面多尺度、自适应的高精度面形调节技术;基于材料一流体结构一光学的多场耦合优化的高聚光比聚光器服役环境研究;开发适应于陶瓷和水泥制备过程的太阳能窑炉,包括预热、分解、烧成和冷却,实现太阳能建材生产全过程;研制基于高倍柔性聚光的太阳能建材生产示范装备。
6月5日,广东省发改委、广东省能源局联合印发《广东省促进新型储能电站发展若干措施》,文件明确:推进新能源发电配建新型储能。按照分类实施的原则,2022年以后新增规划的海上风电项目以及2023年7月1日以后新增并网的集中式光伏电站和陆上集中式风电项目,按照不低于发电装机容量的10%、时长1小时配置新型储能,后续根据电力系统相关安全稳定标准要求、新能源实际并网规模等情况,调整新型储能配置容量;鼓励存量新能源发电项目按照上述原则配置新型储能。可采用众筹共建(集群共享)、租赁或项目自建等方式落实储能配置,其中第一种方式由项目所在地市组织布局落实。配置新型储能电站投产时间应不晚于项目本体首次并网时间,原则上不跨地市配置。争取到2025年,全省新能源发电项目配建新型储能电站规模100万千瓦以上,到2027年达到200万千瓦以上,“十五五”期末达到300万千瓦以上。探索打造“风光储”微电网。在海岛、山区等可再生能源资源丰富地区,结合风电、光伏发电等开发,按需配置新型储能,实施“新能源+储能”开发模式,打造海岛、农村分布式“风光储”智能微电网。
原文链接:《广东省促进新型储能电站发展若干措施》部门解读
本周产业链价格崩塌式下跌,硅料价格下跌幅度最大,电池片及组件价格下跌的价位已给极不稳定的市场笼罩了浓厚的乌云,电闪雷鸣般的暴风骤雨恐将来临。暴风骤雨过后是一片彩虹,还是一片狼藉,最终还是取决于企业的综合实力。从近段时间光伏市场连续快速下跌及国外的光伏动态分析判断,光伏内循环将会进一步加剧,光伏各环节利润空间将快速趋近于临界点。
本周高效电池片市场实际成交价格0.73元/W,中低效电池片市场实际成交价格0.68元/W;当前双面双玻组件市场实际成交价格1.29元/W,我公司供华能集团集采价格为:双玻1.405元/W。当前硅片价格已见底,按硅片价格来看,电池片价格还有一定下降空间,随着时间的推进,高效电池片价格后续将降至0.68元/W左右。
6月13日隆基以1.485元/W的价格中标陕西延长石油集团715MW双玻组件采购项目。参与报价的晶科报价为1.47元/W,东方日升1.46元/W。
根据InfoLink数据,本周供应链继呈现出崩塌时下跌,上游硅料价格跌幅已超20%;硅片价格下跌幅度已创新高,尤其是182mm硅片价格跌幅已超15%;电池片价格周跌幅也是达到8.2%,组件价格下跌价位差已开始大于电池片价位差。供应链各环节价格详情如下:
1、硅料:多晶硅致密料成交均价为7.8万元/吨。
2、硅片:182mm成交均价3.05元/片,210mm成交均价4.65元/片。
3、电池片:182mm电池片成交均价0.78元/W,210mm电池片成交均价0.84元/W,N型电池片成交均价0.87元/W。
4、组件:182mm单玻组件成交均价1.45元/W,价格区间1.35-1.58元/W;210mm单玻组件成交均价1.46元/W,价格区间1.37-1.60元/W;182mm双玻组件成交均价1.48元/W,价格区间1.38-1.68元/W;210mm双玻组件成交均价1.49元/W,价格区间1.40-1.68元/W;N型TOPCon组件成交均价1.60元/W,价格区间1.513-1.663元/W。
硅料环节现货库存规模,预计已累积至12-13万吨/月,即相当于一个月的新增产出量规模,而且在此规模堆积下,恐仍然难以得到快速和彻底的库存消化。同时硅料环节新产能从二季度开始、且在三季度有加速释放趋势,包括头部企业在内的、以及二三线和新进入的企业陆续均有新产能投放,虽然规模大小和投放进度不一,但是对于现货市场供应通道中的拥挤程度有增无减。六月虽然出现个别硅料企业减产,甚至停产,但是由于硅料环节产能基数庞大、叠加新产能陆续释放,整体产量预计增至53.5-54.5GW/月,单月产出量环比继续增加。颗粒硅产能逐步增长,硅料环节现货库存继续堆高风险加剧,价格加速下滑速度加快。
本周硅片价格持续下探,尽管相较上周下行幅度不减,但随着价格的一再突破,逐渐濒临厂家的生产成本线,硅片头部厂家在报价上开始出现谨慎保守姿态,反观二三线厂家仍然持续快速更新报价,体现在低价下探与整体价差的扩大上。探究价格下探的根本--库存,当前库存水位呈现小幅下滑,但仍维持总体10GW以上的量体,预期价格的下跌已经无法在库存消纳上起到太明显的作用,同时,由于售价直逼厂家的成本水平,预期后续的跌价空间不多,厂家后续仍将面临降低稼动率的举措。
当前尽管电池片需求表现良好、总体产出小幅增长来到46GW,电池片价格仍然持续受到硅片跌价影响而对应下跌。由于采购电池片需求持稳,价格跌势不如硅片来得陡峭,大尺寸电池片盈利水平维持高档。当前呈现电池片在的上下环节毛利水平都双双滑落的情景,预期后续电池片厂家将受到上下游的压力传导而小幅让价,并当硅片价格来到低点时,电池片价格走势将不在单单视硅片价格波动,并重点跟随组件厂家排产规划而被动改变。
本周组件价格延续大幅下跌,买卖双方的博弈与观望情绪持续影响项目动工进度,国内项目问题也尚未好转,悲观情绪持续蔓延,新签订单持续延迟,消纳速度并不如预期。从供给端来看,光伏产业链价格暂未企稳,组件企业大多消耗库存,等待产业链价格企稳,整体开工率没有明显提升;从需求端来看,在产业链价格持续下跌的影响下,终端观望情绪浓厚,开工不及预期;上游各环节尚未止跌企稳,预计组件价格将继续小幅下跌。整体来看,硅料、硅片价格即将触底,待产业链价格进一步企稳以及库存清理结束,终端需求或将重启。(图中InfoLink数据以182mm硅片、182mm电池片、182mm单晶双面双玻组件价格为参考)。
6月18日上午,陕西淮海车业有限公司在淮海集团西部产业基地隆重举行了100万辆钠电新能源车辆项目投产仪式。
景,预期后续电池片厂家将受到上下游的压力传导而小幅让价,并当硅片价格来到低点时,电池片价格走势将不在单单视硅片价格波动,并重点跟随组件厂家排产规划而被动改变。
本周组件价格延续大幅下跌,买卖双方的博弈与观望情绪持续影响项目动工进度,国内项目问题也尚未好转,悲观情绪持续蔓延,新签订单持续延迟,消纳速度并不如预期。从供给端来看,光伏产业链价格暂未企稳,组件企业大多消耗库存,等待产业链价格企稳,整体开工率没有明显提升;从需求端来看,在产业链价格持续下跌的影响下,终端观望情绪浓厚,开工不及预期;上游各环节尚未止跌企稳,预计组件价格将继续小幅下跌。整体来看,硅料、硅片价格即将触底,待产业链价格进一步企稳以及库存清理结束,终端需求或将重启。(图中InfoLink数据以182mm硅片、182mm电池片、182mm单晶双面双玻组件价格为参考)。
本周组件价格延续大幅下跌,买卖双方的博弈与观望情绪持续影响项目动工进度,国内项目问题也尚未好转,悲观情绪持续蔓延,新签订单持续延迟,消纳速度并不如预期。从供给端来看,光伏产业链价格暂未企稳,组件企业大多消耗库存,等待产业链价格企稳,整体开工率没有明显提升;从需求端来看,在产业链价格持续下跌的影响下,终端观望情绪浓厚,开工不及预期;上游各环节尚未止跌企稳,预计组件价格将继续小幅下跌。整体来看,硅料、硅片价格即将触底,待产业链价格进一步企稳以及库存清理结束,终端需求或将重启。(图中InfoLink数据以182mm硅片、182mm电池片、182mm单晶双面双玻组件价格为参考)。
据悉,这也是当前西北地区唯一全产业链钠电新能源微车生产基地。
结合此前报道来看,淮海钠电新能源车辆项目总投资约15亿元,项目将建设钠电新能源微型车研发、生产、检测、销售、储运基地,形成年产钠电新能源车辆100万辆生产能力。
时间进度方面,项目从去年5月洽谈到9月签约落地,到今年一月淮海首批钠电车在陕西生产基地成功下线,再到现在的正式投产,推进时间不到一年。
项目的快速落地投产,其实也隐约可见淮海控股集团对于100万辆钠电新能源车辆项目的重视。
淮海控股集团认为,此次淮海100万辆钠电新能源项目投产,标志着淮海控股集团以电动车承载钠电新能源技术应用,以钠电新能源优势助力电动车产业发展迈入实质性的市场化推广阶段。集团将以此为新起点,深度实施五大业务板块西部生态化发展战略,进一步夯实第一品牌、第一企业的行业地位。
值得一提的是,在钠离子电池方面,淮海控股此前就已经开始了布局。
如淮海控股曾先后参与过钠创新能源的Pre-A轮融资和A轮融资,与钠创新能源建立合作关系。
后者是一家是一家动力与储能电池系统研发商,集研发、生产与销售服务为一体,为用户提供铁基三元材料前驱体、铁酸钠基三元正极材料、钠离子电池用电解液、钠离子电池等产品。
场化推广阶段。集团将以此为新起点,深度实施五大业务板块西部生态化发展战略,进一步夯实第一品牌、第一企业的行业地位。
值得一提的是,在钠离子电池方面,淮海控股此前就已经开始了布局。
如淮海控股曾先后参与过钠创新能源的Pre-A轮融资和A轮融资,与钠创新能源建立合作关系。
后者是一家是一家动力与储能电池系统研发商,集研发、生产与销售服务为一体,为用户提供铁基三元材料前驱体、铁酸钠基三元正极材料、钠离子电池用电解液、钠离子电池等产品。
此外,6月15日,工信部发布了《道路机动车辆生产企业及产品公告》(第 372批)。
372批公告显示,奇瑞汽车与宁德时代合作的车型—奇瑞牌QQ冰淇淋,搭载的是宁德时代生产的钠离子电池。该车为纯电动轿车,总质量1064kg,最高车速100km。
经中国计量科学研究院认证,曜能25cm²大面积钙钛矿/晶硅两电极叠层电池稳态转换效率达到31.46%!今年初,曜能首先实现了1cm²小面积器件国内最高认证效率纪录32.44%。北京顺义中试基地落成后,公司团队将研发重心转移至大面积电池,开始M6-G12工业级规格叠层电池的工艺开发。仅仅100天的时间,团队就将25cm²大面积电池效率从最初的29.57%到提高到了31.46%,绝对效率提升幅度达到了1.89%!
为满足强劲的客户需求,Lyten 3D Graphene™ 的锂硫试验线将于 2023 年开始向国防、汽车、物流和卫星领域的早期采用客户提供商用电池,将用于支持各行业的测试、鉴定和初步商业化。剩余电池单元的预订将受到试验线每年20万个电池单元铭牌产能的限制。
该试验线位于Lyten占地14.5万平方英尺的硅谷园区内。该园区还包括 Lyten 的 3D 石墨烯工厂及其支持开发其他 Lyten 3D 石墨烯应用程序的业务。其中包括面向交通、航空航天、工业、能源和国防客户的轻质复合材料和革命性形式的化学、共振和生物传感解决方案。
Lyten 电池试验线将生产各种袋形和圆柱形的锂硫电池,以满足各种客户需求,并使 Lyten 能够进一步开发制造设备能力,以实现规模化的锂硫电池生产。该试验线将提供超过传统镍钴锰 (NMC) 锂离子电池重量能量密度的电池。
“Lyten 在帮助提升美国国内电池供应链方面发挥着领导作用,”Lyten 联合创始人兼首席执行官 Dan Cook 说。“满足我们的投资者和客户的电气化和净零目标,意味着提供更高能量密度、更轻重量的电池以及没有地缘政治风险的本地化供应链。这就是我们打算通过 Lyten 锂硫电池实现的目标。”Lyten 的首席电池技术官 Celina Mikolajczak 补充说:“锂硫是一种有可能使一切都通电的电池化学物质。与传统锂离子化学材料相比,预计材料成本降低 50%,这将大大降低汽车电池组的成本,从而使全电动汽车车队在经济上成为可能。这种化学物质的高能量密度将使其在重型车辆(如货车、卡车、公共汽车和建筑设备)以及航空和卫星中的应用具有吸引力。这种化学原料在整个北美地区都很丰富,有利于国内供应链和国内制造,支持强大的美国电气化工业。”
Lyten 首席可持续发展官 Keith Norman 表示:“Lyten 正在使用北美采购的现成材料制造碳足迹较低的电池。Lyten的锂硫电池不使用镍、钴或锰 (NMC),消除了提高电池产量以满足全球需求的关键环境和道德障碍。我们的目标是大规模生产市场上碳足迹最低的电动汽车电池,比一流的锂离子电池低 60% 以上,比新兴固态电池低 40% 以上。对于汽车制造商来说,要实现他们的净零承诺,我们相信他们需要一种碳足迹更低、重量更轻的电池,我们的锂硫电池具备这两个特性。”
为了满足对锂硫电池的预期需求,Lyten 正在美国多个州推进合作,以扩大 3D 石墨烯产能并建设其首个锂硫电池超级工厂。此外,Lyten 正在为其完全不含 NMC 的电池材料确保国内供应,包括低排放的天然气、硫和锂。
“Lyten 在帮助提升美国国内电池供应链方面发挥着领导作用,”Lyten 联合创始人兼首席执行官 Dan Cook 说。“满足我们的投资者和客户的电气化和净零目标,意味着提供更高能量密度、更轻重量的电池以及没有地缘政治风险的本地化供应链。这就是我们打算通过 Lyten 锂硫电池实现的目标。”Lyten 的首席电池技术官 Celina Mikolajczak 补充说:“锂硫是一种有可能使一切都通电的电池化学物质。与传统锂离子化学材料相比,预计材料成本降低 50%,这将大大降低汽车电池组的成本,从而使全电动汽车车队在经济上成为可能。这种化学物质的高能量密度将使其在重型车辆(如货车、卡车、公共汽车和建筑设备)以及航空和卫星中的应用具有吸引力。这种化学原料在整个北美地区都很丰富,有利于国内供应链和国内制造,支持强大的美国电气化工业。”
Lyten 首席可持续发展官 Keith Norman 表示:“Lyten 正在使用北美采购的现成材料制造碳足迹较低的电池。Lyten的锂硫电池不使用镍、钴或锰 (NMC),消除了提高电池产量以满足全球需求的关键环境和道德障碍。我们的目标是大规模生产市场上碳足迹最低的电动汽车电池,比一流的锂离子电池低 60% 以上,比新兴固态电池低 40% 以上。对于汽车制造商来说,要实现他们的净零承诺,我们相信他们需要一种碳足迹更低、重量更轻的电池,我们的锂硫电池具备这两个特性。”
为了满足对锂硫电池的预期需求,Lyten 正在美国多个州推进合作,以扩大 3D 石墨烯产能并建设其首个锂硫电池超级工厂。此外,Lyten 正在为其完全不含 NMC 的电池材料确保国内供应,包括低排放的天然气、硫和锂。
N型光伏电池主要包括TOPCon、HJT和IBC三种技术路线,未来三种技术路线的进一步结合与升级将形成下一代N型电池技术,例如:IBC与TOPCon继续结合将形成TBC技术,IBC与HJT继续结合将形成HBC技术。通过对TOPCon、HJT和IBC三种路线对比分析可知:
①从生产工艺难度:IBC>TOPCon>HJT,HJT电池工艺最简单,核心工艺仅需要4步;
②转换效率:TOPCon>HJT>IBC,目前HJT的量产最高效率已经达到25.2%,TOPCon量产最高效率达25.62%,IBC量产最高效率为25%;
③从投资成本:HJT>IBC>TOPCon,根据CPIA,22年PERC和TOPCon产线生产设备已基本实现国产化,当前PERC单GW设备投资在1.2亿元左右,TOPCon投资约1.6-1.9亿元左右,HJT投资额在3.6亿元左右,IBC设备投资额则在3亿元左右;
④生产设备兼容性:TOPCon>IBC>HJT,TOPCon电池兼容性最高,可以从原有PERC产线转换,HJT电池完全不兼容现有设备;
⑤从产能规划:TOPCon>HJT>IBC,根据集邦咨询预测,2023年TOPCon电池产能将集中落地,预计23年年底TOPCon电池产能达249GW,占N型电池总产能的73.7%;HJT电池产能达55GW,占比16.3%;IBC电池产能达33.75GW,占比10.0%。
TOPCon较当下PERC、未来HJT优势明显,率先实现商业化大规模量产。常规铝背板BSF电池(1代)→PERC电池(2代)→PERC+电池(2.5代)→HJT电池(3代)→IBC电池(4代),目前处于2.5代向第3代电池过渡的阶段。PERC、PERC+、TOPCon属于一脉相承,均起源于BSF电池。而HJT异质结电池属于另起炉灶,为一种全新的电池结构。技术路线的竞争实质上是效率和成本的竞争,虽然HJT凭借较高的转换效率获得了产业界的关注和持续投入,但当前HJT未显示出明显优于TOPCon的性价比。当下PERC电池效率与降本天花板已至,HJT规模量产尚待验证,布局TOPCon成为目前主流光伏电池厂商的最优选择,TOPCon率先实现商业化大规模量产。
1.TOPCon与PERC电池成本对比(以LPCVD路线为例)
目前TOPCon电池成本较PERC高出约0.01元/W,考虑硅片薄片化进度、电池导电银浆成本降低及良率提升,以及高功率组件摊薄非硅成本降本空间,一体化下成本有望率先与PERC打平。为量化TOPCon降本进程,我们按照PERC/TOPCon电池平均量产转换效率分别为23.2%/25%进行成本测算。
N型TOPCon较当下PERC、未来HJT优势明显,率先实现商业化大规模量产。常规铝背板BSF电池(1代)→PERC电池(2代)→PERC+电池(2.5代)→HJT电池(3代)→IBC电池(4代),目前处于2.5代向第3代电池过渡的阶段。PERC、PERC+、TOPCon属于一脉相承,均起源于BSF电池。而HJT异质结电池属于另起炉灶,为一种全新的电池结构。技术路线的竞争实质上是效率和成本的竞争,虽然HJT凭借较高的转换效率获得了产业界的关注和持续投入,但当前HJT未显示出明显优于TOPCon的性价比。当下PERC电池效率与降本天花板已至,HJT规模量产尚待验证,布局TOPCon成为目前主流光伏电池厂商的最优选择,TOPCon率先实现商业化大规模量产。
与PERC对比:TOPCon降本路线清晰,较PERC溢价明显
电池环节
(1)硅片成本:N型硅片是通过掺杂磷元素制成,由于磷原子与硅相溶性较差,因此对硅料、辅材的纯度及生产过程控制要求更高,成本更高,较P型硅片存在一定溢价。但随着N型硅片规模化生产及技术进步,叠加薄片化进程加速,N型硅片溢价有望逐步缩小。根据TCL中环23年5月11日硅片报价,182尺寸N型硅片较P型存在1.8%溢价,较2022年6月8.1%的溢价已出现大幅下降。根据CPIA,2022年TOPCon/PERC硅片的平均厚度分别为140μm、155μm,预计2025年有望分别减薄至120μm、140μm。根据我们测算,截至23年5月11日P型182电池硅片全成本0.48元/W,TOPCon硅片全成本0.44元/W;若转换效率达25%、良率提高至99%,TOPCon电池单瓦硅成本有望与PERC持平。
(2)非硅成本:根据我们测算,目前TOPCon非硅成本为0.21元/W,相较PERC高出0.05元/W,主要银浆增加约0.025元/W,设备增加带来折旧增加约0.005元/W,能耗增加约0.006元/W,良率及耗材增加0.014元/W,具体降本路径如下:
①银浆:由于TOPCon电池的发射极需增加银浆用量才可达到适合规模化应用的电学性能,同时TOPCon电池正反面均需要使用银浆,因此单片TOPCon电池的银浆耗量大幅提升。根据CPIA统计,2022年P型电池正银耗量约65mg/片,背银约26mg/片;TOPCon电池双面银浆(95%银,正面主栅使用银浆,细栅使用银铝浆)平均消耗量约115mg/片,且由于TOPCon银浆价格目前仍高于PERC银浆,测算得到TOPCon电池银浆成本高出约0.025元/W。未来随着TOPCon高温银浆规模生产,采购溢价将逐步缩小;SMBB、无主栅及激光转印等技术升级推动单片电池银浆耗量下降,单片电池银浆成本有望下降。此外,电池转换效率的提高将摊薄银浆单瓦成本。
②折旧:由于TOPCon增加硼扩、隧穿氧化及多晶硅层沉积设备,当下新建LPCVD产线设备投资额为0.17元/W,对应折旧成本增加约0.017元/W,未来仍可通过关键零部件国产化等方式进一步降低。
③能耗:由于TOPCon掺杂元素由磷变为硼,需要在高达900-1100摄氏度高温扩散或进行二次掺杂,导致能耗成本增加约0.006元/W,可通过激光掺杂进行降低能耗,同时提升效率。
④良率及耗材:LPCVD路线成熟度较高,但容易产生绕镀问题,清洗时导致良率降低,目前平均量产良率约98%,较PERC良率99%仍有差距,良率损失导致非硅成本增加约0.006元/W,同时,LPCVD容易导致石英管炸裂,每15天需对石英管进行一次清洗,石英耗材成本增加约0.008元/W。
组件环节:TOPCon组件能够与多主栅、半片、叠瓦等技术匹配,实现更高输出功率,以晶科能源推出的TOPCon组件TigerNeo为例,其选择182尺寸硅片,结合多主栅以及半片技术降低内阻损耗,并采用圆丝焊带、高反光贴附材料等获得更好发电增幅,双面率最高达85%以上,性能、功率、能量密度和可靠性全面增强,量产输出功率最高达625W(182-78P),较相同封装方案下的PERC组件高出约30W,有效摊薄组件环节非硅成本。根据我们测算,尽管TOPCon组件出于更高阻水性要求,倾向使用POE胶膜,在相同封装版型方案下,当TOPCon组件输出功率分别高出PERC组件25W、50W、75W时,其非硅成本较PERC降低约0.01元/W、0.036元/W、0.048元/W。
低,目前平均量产良率约98%,较PERC良率99%仍有差距,良率损失导致非硅成本增加约0.006元/W,同时,LPCVD容易导致石英管炸裂,每15天需对石英管进行一次清洗,石英耗材成本增加约0.008元/W。
组件环节:TOPCon组件能够与多主栅、半片、叠瓦等技术匹配,实现更高输出功率,以晶科能源推出的TOPCon组件TigerNeo为例,其选择182尺寸硅片,结合多主栅以及半片技术降低内阻损耗,并采用圆丝焊带、高反光贴附材料等获得更好发电增幅,双面率最高达85%以上,性能、功率、能量密度和可靠性全面增强,量产输出功率最高达625W(182-78P),较相同封装方案下的PERC组件高出约30W,有效摊薄组件环节非硅成本。根据我们测算,尽管TOPCon组件出于更高阻水性要求,倾向使用POE胶膜,在相同封装版型方案下,当TOPCon组件输出功率分别高出PERC组件25W、50W、75W时,其非硅成本较PERC降低约0.01元/W、0.036元/W、0.048元/W。
2、TOPCon与PERC电池溢价对比(以LPCVD路线为例)
采用激光技术掺杂形成SE可提升TOPCon电池效率约0.2-0.3%。选择性发射极(Selectiveemitter,SE)结构是提高晶硅电池转换效率的重要方式,该结构特点是在接受光照的区域浅扩散形成低掺杂区,在金属电极下形成高掺杂区域,从而使得表面少子复合减少,金属电极与发射极之间形成良好欧姆接触,从而获得更高短路电流、开路电压和填充因子,从而提高转换效率,激光掺杂(laserdoping,LD)可在常温常压下形成SE结构,改善由高温导致的硅片表面损失。TOPCon激光硼掺杂技术是通过沉积或印刷硼掺杂源,在激光背面开槽过程中同步形成激光重掺杂区,降低背面接触复合速率及背面硅铝接触电阻,提升太阳电池开路电压Voc和填充因子FF,将转换效率0.5%。根据帝尔激光《2023年1月2日-2023年1月4日投资者关系活动记录表》,其通过激光工艺提升TOPCon转换效率约0.2-0.3%。
BOS节约带来的溢价空间:由于N型组件转换效率更高,从而在单位面积下的输出功率较高,因此在土地面积和组件数量相同的情况下,系统装机容量更大。但由于组件电性能参数不同、组件串联数不同,使得支架、电缆成本仍有差异。组件并联数的差异影响汇流箱成本,组件数量的差异则会影响土安装面积和人工安装成本。根据测算,N型TOPcon在BOS方面节约成本为0.0174元/W。
光照的区域浅扩散形成低掺杂区,在金属电极下形成高掺杂区域,从而使得表面少子复合减少,金属电极与发射极之间形成良好欧姆接触,从而获得更高短路电流、开路电压和填充因子,从而提高转换效率,激光掺杂(laserdoping,LD)可在常温常压下形成SE结构,改善由高温导致的硅片表面损失。TOPCon激光硼掺杂技术是通过沉积或印刷硼掺杂源,在激光背面开槽过程中同步形成激光重掺杂区,降低背面接触复合速率及背面硅铝接触电阻,提升太阳电池开路电压Voc和填充因子FF,将转换效率0.5%。根据帝尔激光《2023年1月2日-2023年1月4日投资者关系活动记录表》,其通过激光工艺提升TOPCon转换效率约0.2-0.3%。
TOPCon组件兼备高双面率、低温度系数和低衰减等优势,赋予性能溢价。根据坎德拉具体项目案例,TOPCon组件与PERC相比,由于高双面率(85%)、低温度系数(-0.25%/℃)、高转换效率(22%以上)、低衰减率(-0.4%/年)等优势,全生命周期的发电增益达3%以上,同时能够使系统BOS成本有所下降。由于在LCOE或IRR相同时,组件溢价空间主要取决于发电量的提升及系统成本的下降程度,坎德拉以P型PERC组件为测算基准,在相同IRR时,测算N型TOPcon组件发电量增益及系统成本下降所带来的溢价能力。发电量提升带来的溢价空间:在IRR相同条件下,当TOPCon组件相较PERC组件发电增益分别为2.55%、4%时,其溢价空间分别为0.12元/W、0.175元/W。TOPcon组件首年发电小时数与PERC组件增益2.55%,其溢价空间为0.12元/W。当地面反射率增加至40%,发电增益为4%时,溢价空间为0.175元/W。
3.TOPCon较PERC招标溢价情况
央企国企招标新贵,N型组件需求潮起。根据坎德拉在海南地面电站应用场景的仿真测算结果显示,在光资源较好、地表反射率较高的应用场景,在保持IRR相同时,与P型PERC组件相比,N型TOPcon组件的综合溢价空间为0.14-0.195元/W。23年以来,国家电投、中核汇能等国企组件招标中N型组件占比已提升至30%-40%。 根据SMM数据,23年4月以来P型组件中标价处于1.63-1.73元/W区间内,N型组件中标价处于1.70-1.90元/W区间内,与P型相比,当前实际招标中国内N型组件已存在约0.04-0.10元/W溢价,率先投产的TOPCon厂商充分享受N型溢价红利。
22年TOPCon尚处规模量产初期,厂商投产略有迟疑。在TOPCon的发展历程中,2020-2022年虽然有多家厂商宣布N型电池扩产规划,但实际落地进度缓慢,22年已投产TOPCon电池产能在8GW以上的仅晶科能源(24GW)与钧达股份(8GW)两家。在22年1月8日晶科能源率先实现TOPCon电池8GW规模量产并成功验证TOPCon电池高溢价红利后,行业N型电池的投产进度才开始加快。与国内PERC规模投产前已经过欧洲长达2年的量产验证不同,自晶科GW级规模量产以来,TOPCon电池仅经历约1年半的行业量产验证,尚处于产业化初期。同时,由于TOPCon较PERC工艺增加了多道工序,工艺难度和技术门槛较PERC提升明显,行业降本潜力巨大,产业步入成熟期(光伏电池产品出现明显同质化趋势)的周期将进一步拉长。我们预计TOPCon电池到达成熟期仍需1-2年时间,先行者将在TOPCon产业化初期持续享受景气红利。
当前TOPCon渗透率仍处低位,未来提升空间较大。根据集邦咨询及业内数据,22年全球已投产TOPCon电池产能约81GW,截至23年4月国内电池/一体化组件厂商已投产TOPCon产能119.45GW,在建产能434.7GW,规划产能376GW,当前已投产TOPCon产能约占23年光伏电池片总产能的24.38%,渗透率仍处于低位,未来提升空间较大。
当前TOPCon生产设备已基本完成国产化,国内各供应商设备性能、参数等差异化相对较小,TOPCon电池先入局者与新玩家在生产设备端并不存在显著的代际差距,工艺经验成为TOPCon电池行业壁垒之一。
TOPCon电池已形成工艺壁垒,新玩家难以弯道超车。由于TOPCon电池生产过程中通常需要经过多达11步工序,改变任意工序的设备使用时长、反应物浓度等参数都可能对TOPCon电池的性能产生不确定影响。虽然生产过程中潜在的优化方案较多,但生产工艺的改变“牵一发而动全身”,优化方案对光伏电池的良率、转换效率和非硅成本的影响不定,可以提高电池良率的优化方案并不一定将带来非硅成本的降低,这是泛半导体(电子+光伏)制造领域存在的通用问题。此类生产工艺问题由于存在较多无法标准化的“隐性知识”,通常难以通过技术研发解决,需要制造厂商整合生产车间、人工进行长时间多次磨合,积累足够的生产经验才可以实现工艺优化。同时,由于此类工艺优化经验需要制造厂商组织生产团队协作完成,单一人员的跨公司流动通常难以泄露工艺优化经验。因此,一般而言,行业新进入者在生产工艺方面与老玩家存在较大的差距,且在短时间内无法通过弯道超车弥补工艺经验的差距,此类现象在半导体材料(日本保持工艺领先)和TOPCon电池(晶科能源等LP路线先发厂商保持工艺领先)生产领域均较为明显。
LP路线头部厂商率先投产,工艺经验领先行业6个月以上。根据我们上述统计,23年新建TOPCon电池产线预计将于23H2集中落地,由于晶科、钧达均于22Q4前实现满产,LP路线头部厂商TOPCon电池投产节奏较行业平均水平领先6-9个月,因此我们预计上述厂商TOPCon产线工艺经验领先行业平均水平6个月以上,率先投产的TOPCon厂商已形成工艺壁垒优势,后入局者较晶科能源等LP路线头部厂商的工艺经验差距或将长期存在。
晶科、钧达投产规模行业领先,投产速度位居前列。投产规模方面,根据我们统计的数据,在已宣布进军TOPCon电池的国内主流厂商中,晶科能源TOPCon电池23Q1-24Q1各季度已投产产能将始终处于国内领先地位。同时,按照钧达股份目前公布的TOPCon投产规模,预计23Q2钧达TOPCon产能将达到24.5GW,超过天合光能与晶科并列为已投产TOPCon产能第一梯队。投产速度方面,由于当前以晶科能源为代表的厂商已积累丰富的TOPCon产线调试经验,产线满产调试时间降至7天/条。以5GW共10条产线TOPCon电池项目为例,从建成到全部满产晶科能源约需70天,行业可比TOPCon产线约需60-90天,LP路线头部厂商满产调试时间贴近行业区间下限,投产速度位于行业前列。
各季度已投产产能将始终处于国内领先地位。同时,按照钧达股份目前公布的TOPCon投产规模,预计23Q2钧达TOPCon产能将达到24.5GW,超过天合光能与晶科并列为已投产TOPCon产能第一梯队。投产速度方面,由于当前以晶科能源为代表的厂商已积累丰富的TOPCon产线调试经验,产线满产调试时间降至7天/条。以5GW共10条产线TOPCon电池项目为例,从建成到全部满产晶科能源约需70天,行业可比TOPCon产线约需60-90天,LP路线头部厂商满产调试时间贴近行业区间下限,投产速度位于行业前列。
TOPCon电池投产不及预期,先入者景气红利延长。当前TOPCon电池整体仍处于供不应求状态,且根据业内消息,23年6月LPCVD和PECVD产线爬坡调试均不顺利,产量集中落地节点预计延缓至23Q4;同时,根据我们不完全统计,TOPCon投产进度快于此前公告的有晶科、钧达、仕净等少数厂商,行业整体投产进度较慢,部分厂商投产进展不及预期。晶科、钧达TOPCon电池率先规模量产,有望凭借产能和良率优势抢占TOPCon市场,充分享受TOPCon环节景气红利,超额收益明显。根据我们测算,当前TOPConLP路线头部厂商(晶科、钧达、仕净)净利0.06-0.07元/W,二三线厂商净利0.03-0.05元/W,头部厂商较二、三线厂商超额盈利0.03-0.04元/W,TOPCon投产不及预期或将导致先入者超额盈利红利期延长至23Q4。
工艺壁垒:先入局者已建立工艺壁垒优势,新玩家难以弯道超车
商组织生产团队协作完成,单一人员的跨公司流动通常难以泄露工艺优化经验。因此,一般而言,行业新进入者在生产工艺方面与老玩家存在较大的差距,且在短时间内无法通过弯道超车弥补工艺经验的差距,此类现象在半导体材料(日本保持工艺领先)和TOPCon电池(晶科能源等LP路线先发厂商保持工艺领先)生产领域均较为明显。
LP路线头部厂商率先投产,工艺经验领先行业6个月以上。根据我们上述统计,23年新建TOPCon电池产线预计将于23H2集中落地,由于晶科、钧达均于22Q4前实现满产,LP路线头部厂商TOPCon电池投产节奏较行业平均水平领先6-9个月,因此我们预计上述厂商TOPCon产线工艺经验领先行业平均水平6个月以上,率先投产的TOPCon厂商已形成工艺壁垒优势,后入局者较晶科能源等LP路线头部厂商的工艺经验差距或将长期存在。
技术痛点:先入局者研发进展领先,TOPCon技术痛点已初现解决方案
TOPCon投产存在技术痛点,率先投产厂商研发进展领先。目前已投产TOPCon产线的技术路线主要为LPCVD与PECVD,其中LPCVD绕镀问题较为严重,原位掺杂技术难度高,石英舟等耗材使用寿命较短,产能较其他技术路线低等问题,PECVD存在爆膜问题,且产线需要熟练生产人员经一定时间调试才可实现最佳状态,当前良率和转换效率据理想状态还存在一定距离,因此TOPCon产线存在一定的技术痛点。LPCVD方面,根据国家知识产权局的数据,晶科能源在绕镀、掺杂和石英舟等LPCVD技术痛点方面均取得了技术突破。通过在基底背面塑造均匀膜层+使用酸碱对背面进行刻蚀处理,晶科能源在行业内率先解决了LPCVD绕镀问题。在石英舟寿命方面,晶科能源利用氯气去除了石英舟表面的多晶硅层,大大延长了石英舟寿命;同时,通过双插替代单插,晶科已实现石英载片舟数量翻倍,当前量产线石英舟寿命约3-6月,较22年使用寿命提升约1倍以上。同时,通过压缩炉管运作时间,提升生产设备产能,晶科极大地缓解了产能不足对成本的影响。通过在绕镀和石英舟寿命等技术痛点的进步,我们预计晶科能源LPCVD产线转换效率较友商PECVD产线领先0.1%以上,且由于技术痛点的突破仅存在于部分头部厂商产线,先入局者Know-how优势明显,头部企业将在TOPCon产业化初期持续保持技术优势。随着23Q4TOPCon产能集中落地,TOPCon竞争格局短期内趋向激烈,但率先投产的头部厂商仍将凭借工艺与技术壁垒维持一定的非硅成本优势,我们预计头部厂商在23Q4之后仍将保持0.02-0.03元/W的超额盈利。
展会时间:2023年09月15—17日
展会地点:无锡太湖国际博览中心、 无锡市机床工具行业协会
主办单位:中国机电产品流通协会
展会介绍:本展会已经举办了41届,已成为长三角地区专业性强、展示设备高端、极具影响力的机床行业盛会。展会影响力波及长三角、珠三角等国内装备制造业发达区域,深受海内外制造业、设备用户的关注和支持。长三角经济区作为国内重要的高端装备研发、设计和制造基地,已成为国内装备制造业最大的集聚区之一!
作为举办地的太湖之滨无锡在长三角区装备制造业中占承载着重要使命。无锡制造业的技术创新改革与规模转型同步,榜样引领工业集群优化布局,稳步推进万亿产业链升级,重点培育战略新兴产业,强力塑造长三角区域的经济全产业链。
目前,华为、阿里巴巴、腾讯、中电海康等一大批高科技企业在无锡有较大数额投资。这些产业都代表了国内甚至世界级的先进制造水平,具备较强的“前瞻性”,众多的产业优势,极大推动了无锡的经济发展。
为切实提高展会的影响力,主办方今年特别注重加大对宣传工作的投入,采取线上网络宣传+线下户外多渠道全方位的宣传战略。在展前、展中、展后全方位宣传展会及展商,有效提高展商企业品牌知名度,帮助展商抢占行业营销先机。
点击直达:2023第42届无锡太湖国际机床及智能工业装备产业博览会
邮箱:hycydt123@163.com
地址:山西省阳泉市矿区桃北西街2号