电能,是现代社会的基础!
不论是煤炭、石油、天然气,都是太阳能的一种储存方式,过去我们受限于科技,只能利用过往地球通过各种途径储存起来的太阳能。我们知道,植物自然光合作用对太阳光的转换效率是 1%,通过亿万年的累积才储存了够我们工业革命的资源,这些资源用一点就少一点,并且在使用过程中又还原出了大量二氧化碳导致地球升温。所以不论是资源持续利用还是地球环境保护,都迫使我们必须寻找另一条路!
(资料图)
既然煤炭、石油、天然气,都是太阳资源的间接品,我们能不能直接利用太阳能呢?
1979 年美国总统卡特站在白宫屋顶新装的太阳能板面前,高调宣布美国有史以来最伟大最令人激动的冒险开始了,太阳,才是未来!开启了太阳能的利用篇章,只是当时白宫花 2 万 8 千美金装的这个太阳能,却只够厨房热水使用。
太阳能,有个缺点:能量密度低,即光能照射到每平方米地球上的能量很少,而要达到收集利用效率,就要牺牲面积。用足够大的面积来补偿太阳能的能量密度差!在收集过程中,我们需要关注太阳能的转换效率,这就好比你每月赚 5000,但你花销 6000,这就收支不平衡了,要么换工作要么省吃简用。发展太阳能,也有这个转换效率的要求,因为开支端有光伏组件生产所消耗的硅料、硅片、电池、玻璃、铝边框、EVA 胶膜、背板、接线盒,安装时需要的支架、线材、逆变器、土地、人工等成本。这些消耗掉的资源要求收入端光伏组件的光电转换效率至少在 15% 以上,才能达到基本的收支平衡!才有开发利用的意义!
经过多年坚持不懈的发展,现在光伏组件转换效率达到了 22% 左右,这意味着光伏不仅可以做为一种独立的能源使用,还超过了传统能源的使用成本!这非常重要,任何一种技术变革,都建立在效率优先之上! 汽车替代马车、手机替代信件、枪炮替代刀剑、工业替代人工,大规模普及的前提,一定是比之前更高效、更便宜。
光伏,现在资源获取上比传统化石能源更便利,更不受化石能源分布的限制。成本上也低于传统化石能源!所以,不论是从资源可持续性上还是地球未来看:光伏,都必将大展宏图!
组件效率,不仅是光伏行业发展的首要条件,也是企业发展的命门!
如果说组件效率是收入端,那光伏电站的各类建设成本就是支出端。
光伏发展初期时,面临两个问题:支出过大,收入太低。
支出过大:生产组件所需要的所有资源,包括硅料、硅片、电池、组件等。这些资源,有些设备需要进口,有些原料需要进口,甚至有些技术还需要进口,这都导致了光伏组件整体的成本过高。
收入太低:因为技术的不成熟,设备的不完善,所以组件效率太低,投资回报率是负数。
只能依靠补贴度日,而光伏产业就是在两头不稳下,奋力前行。
首先容易解决的,就是缩衣节食,支出端:硅料先是通过设备国产化,不再依赖进口,成本不断下降,使硅料占组件的成本不断降低,其次是硅片通过 RCZ 实现连续拉晶,金刚线切割等更是降低了硅片成本。还有 EVA 胶膜国产化,电池、组件等设备的国产化,而谁首先实现了缩衣节食这个方法,谁就获得了成功的秘诀。显然,在支出端做成功的就是现有各行业的龙头企业,硅料:通威,硅片:隆基,EVA 胶膜:福斯特,光伏设备:捷佳伟创、晶盛机电、奥特维、连城数控、帝尔激光等
收入端:光伏应用的基础看对太阳能的转换效率,转换效率越高,每平方米发的电也就越高,使用的土地面积也就越小。组件在整个光伏电站的建设成本中,占 40%,如果组件转换效率每提升 1%,光伏电站整体的成本就下降 5% 左右,可见光伏转换效率有多重要。
现在很多环节的支出端大的技术变革已经完成,大幅降本已很难,所以未来的希望主要在收入端的增长:效率提升,光伏降本增效的核心!具体到产品是组件转换效率,更具体就是电池,组件的构成是:
在这些材料中、铝边框、玻璃、背板、接线盒、硅胶等已然经过多年发展,成本继续向下的可能性很小,他们在组件成本中相对稳定。这些年,主要靠电池片效率不断的向上突破,来降低整体组件价格。比如电池占组件成本 60%,其它占组件 40%。若电池效率提高 1 倍,其它占据 40% 的成本就可以被动下降 50%!从来让整个组件显的更便宜!创造更大的经济价值!
从上图我们可以看出,电池是组件发电的核心,但既脆又薄,需要 EVA 胶膜,玻璃背板保护起来,这就会造成电池效率的损失,业内称为组件封装功率损失 CTM。
聊电池,首先就要说一下太阳光,
太阳,是太阳系里唯一的恒星,体积是地球的 130 万倍,内部不断地进行原子核反应而产生大量的热能和光能,由于地球特殊的位置,光和热让地球拥有了世间万物!照射到地球上的光,一般分为可见光,红外线,紫外线三种。可见光就是由紫、蓝、青、绿、黄、橙、红融合而成的白色光,占太阳光总能量的 50%,光谱 400-760nm 波长之间。
红外线就是红光以外的光能,占总能量的 43%,光谱 760nm 以上。
紫外线就是紫光以外的光能,占总能量的 7%,光谱 10-400nm 波长之间。
从上图可以看出,光的能量区主要集中在可见光 400-760nm 波长之间,如果能高效利用这段波长,就成了光伏发展首先要解决的问题。为什么首先实现光伏发电量产应用的是硅而不是钙钛矿、化合物薄膜?一是因为硅占地球总重量的 25.7%,仅次于氧。获取方便,便宜。二是硅的光谱响应在 400-1100nm 波长之间,也就是可以利用太阳光至少 75% 的能量。而在利用光能过程中,有 20% 至 30% 为透射损失,约 30% 为量子损失,约 10% 为载流子复合、表面反射损失及串联电阻损失,最终晶体硅太阳能电池理论极限效率 :29.43%!这是晶硅的极限也是终章!
经过多年发展,现在应用最广泛的 PERC 电池量产效率达 23% 左右,极限效率为 24.5%。未来提升空间有限,市场急需下一代电池技术来提高转换效率。
当下最火的有三种适合量产的技术:
TOPCON 技术,量产效率 24.5% 左右,极限效率 28.7%。
HJT 异质结技术,量产效率 24.7% 左右,极限效率 28.5%。
XBC 背接触技术,量产效率 25.3% 左右,极限效率 29.2%.
首先说一下 TOPCON 技术,这个技术是 PERC 的升级款,和 PERC 技术有很高兼容性,只需要新增硼发射极的制备、生长隧穿氧化层、沉积多晶硅并对其进行掺杂、扩散后的清洗等四道工序即可。但因为其复杂的工艺,及单晶硅转换效率 29.43% 的限制,不论 TOPCON 做的如何优秀,良率如何高,也不可能突破 29.43%,所以说 ,TOPCON 从出生那刻起,就注定了他的命运!
李振国说过,TOPCON 是过渡技术,根源就在此,TOPCON 是有天花板的,而且这个天花板并不是晶硅极限 29.43%,也不是 TOPCON 极限 28.7%,可能更低。
而异质结就不同了,他是单晶硅和非晶硅薄膜的综合体。单晶硅的光谱利用范围是 400-1100nm 波长,超出这个范围的其它波长照到电池上,只会让电池发热,不能发电。
而非晶硅薄膜的光谱利用范围比单晶硅高出一个数量级,因而它比单晶硅对太阳能辐射的吸收率要高的多,用仅有 1um 厚非晶硅薄膜就能吸收 90% 有用的太阳能。从光伏基础物理上就注定异质结电池才是光伏的未来!现在单晶硅可以叠非晶硅薄膜,未来也可以叠钙钛矿等。而做为 HJT 的基础版,隆基可量产 26.81% 异质结技术,就可能是 HJT 第一代大规模量产产品,这将为未来打开一扇新的窗户,隆基最新在可量产硅片上实现 HJT 叠层电池 33.5% 的效率,就说明,未来的大门将会不再受 29.43% 的限制!向着 33.5%,40% 转换效率进发!新的世界新的大门,技术将再次出现跃升现象。效率大幅提高,什么是未来,这才是未来!如果说晶硅电池是电话,那叠层电池就是智能机!
XBC 电池,是所有背接触电池的统称,不论是爱旭的 ABC,还是隆基的 HPBC,都是 XBC 的一类。HPBC 电池其实是 P 型 TOPCON 技术以及 IBC 技术的融合结果,业内人士称为缝合怪。特点是正面无栅线,电池发射区和基区的电极均处于背面,正面可以接近 100% 吸收太阳能,并且正面没有金属电极后,不需要再考虑前表面的金属接触问题,可以在前面掺杂时尽量降低掺杂浓度,从而降低载流子的复合,提高短路电流。而移到背面的栅线可以不再考虑宽度遮光的影响,可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻从而提高填充因子,转换效率高,美观度高!不仅可以用 P 型 TOPCON 与 IBC 融合,还可以用 N 型 TOPCON 与 IBC 融合。但 XBC 的优点如果仅仅如此,那他和 TOPCON 也并无二致,也会受 29.43% 的诅咒。XBC 好就好在,不仅可以是 TOPCON 与 IBC 的融合,还可以是 HJT 与 IBC 的融合,甚至是钙钛矿与 IBC 的融合。未来市场空间一点不弱于 HJT!
由此可见,集中式 HJT 与分布式 XBC,将是打开未来之窗的钥匙,谁掌握了这两种技术,谁就拥有了未来。
好了,说到这里,我们就要先排除一部分企业,在支出端,我们都知道已经完成了强身健体,比如硅料,硅片、组件环节,不大可能有什么新技术足以改变行业,那在这时候冲进来的新势力企业,他们能为行业带来什么?能做什么贡献呢?他们什么也做不了!他们冲进来的原因,是看到成本 1 块的东西,卖 1.8,于是他们就想,我做出来 1.1,1.2,那我卖 1.5 是不是也赚钱?这才是支撑他们冲进来的动力!我并不需要颠覆谁,我只需要比你之前卖的低,就可以。所以对于这类冲进来的企业,市场可以卖 300 的硅料,也可以卖 60,硅片毛利率可以 35%,也可以 10%,市场变化主打的就是一个成本线问题,以前认为成本高一点也能活的,现在再看?能活吗?所以投资首先要排除掉冲进来没有优势没有创新的企业。
其次对电池技术方面,上面分析 TOPCON 已经很明显了,他没有未来,也许这二年你可以趴上去吸二口,但你不能当饭吃。谁 TOPCON 产能多,谁未来就岌岌可危,因为 TOPCON 所有设备无法兼容 HJT,如果赌注都压到了 TOPCON 身上,最终会一把输完,成为沉没资产!而且留给 TOPCON 的窗口期太短了,成本还没收回,可能 HJT 就量产了,到时就岌岌可危!所以谁 TOPCON 产能多,一定要远离他!(隆基也有 TOPCON,但隆基还有 HPBC,即使 TOPCON 挂了,他设备也可以拿过来改 HPBC。没错,PERC 设备改 HPBC 其实不划算,但 TOPCON 改 HPBC,巨划算!这点怕是出乎市场意料之外。)
那既然支出端技术变化不大,那就不投呗?我只投电池效率端如何?找谁做的好不就得了?
嗯,可以很诚实的告诉你,现在除了设备端,一体化里做的好的,只有隆基绿能!
但市场似乎不怎么认可,因为连卖鞋的都可以做 HJT,显然这技术烂大街,诚然,起源于 1974 年的 HJT 技术,至今接近 50 年了,但现有的 HJT 试产企业,走的是什么路?是沿着前人走的路在走。要么设备全进口,要么工艺完全复制,或者辅材想办法国产化。这就是现有 HJT 企业的路子。但经过这么多年,HJT 明明拥有超短的工序,很高的效率空间,为什么打不开市场?靶材、耗材仅这两项,就封死了 HJT 大规模量产的道路!
HJT 虽然是平台技术,但要上这个平台,首先要解决的并不是效率,正如单晶硅普及一样,要先在支出端下狠手,设备不仅要国产化,还要定制化,工序要改良,靶材、耗材要想办法,比如 HJT 低温银浆,这个占非硅成本达到 30% 左右。我们是不是可以不用低温银浆?用铜电镀行不行?所以下一届电池设备龙头企业,一定是解决了 HJT、XBC 国产化的企业,下一届辅材,耗材,同样是解决了量产难题的企业。而关键的 HJT 电池企业,如果你看看现在已经量产的企业,他走的是什么路?你就明白,他注定是失败的!
XBC 同样是早在 2004 年就已经在国外实现量产的技术,但问题的关键还在于成本!对,不论 HJT、XBC,都要先解决缩衣节食!而且效率上不能损失太多!正所谓,只有身体好了才能出来工作赚钱,身体不好,干的越多,花的就越多,那标准是什么呢 ?
PERC 成本,就是很好的参照物,因为对于初代阶段,效率提升显然没有降本来的快,谁的 HJT 电池成本,XBC 电池成本能与 PERC 打平,谁就拥有了那把钥匙。现在市场上都在说我 HJT 溢价 PERC 多少多少,ABC 电池可以溢价 PERC 多少多少,似乎只有溢价才能体现技术的先进性。其实这是一种错误思想,现在市场所以溢价是因为成本远高于 PERC,而效率却提升有限。你的溢价分食的不是靠效率提升赚的钱,而是因为成本高,迫于无奈只能用你微弱提升的效率来侵占电站建设节省那部分的钱,电站并没有占多少便宜啊!提效降本并不明显。光伏的本质是什么?是度电成本,谁度电成本低,谁就有优势,并不是谁溢价高谁有优势!
所以 HJT、XBC 发展一定是成本向 PERC 靠拢,效率超过 PERC,赚的是什么钱?赚的是功率钱,PERC1W 卖 1.5,HJT 1W 也卖 1.5,但 PERC 一块板 550W,HJT 一块板 600W,HJT 多出来的 50W,就可以节约建设电站那部分费用。这才是正道。而不是去想提高溢价怎么分食多 50W 省下来建电站那些费用。当然,XBC 因为其附加了美观属性,给了特殊用途,不再是纯发电,还有外观要求,给一定溢价也是必要的,但这个度,是建立在你愿意为美观付出多少溢价的问题!所以溢价越低才越有竞争力,而不是越高!
隆基在这两条技术路线上,都在遵循着平价原则。这是大规模量产的必要条件,不要过高的期望溢价。光伏本质是降本增效!
现在你再回过头来看,就会明白光伏电池片 2022 年以前,利润为什么一直表现很差,2022 年电池环节却很暴利,说明大家都不再扩 PERC 了。聪明的一体化企业留着电池产能,宁可外采,也不扩,很明显就是在等新技术。所以爱旭、通威这类专业电池厂才能吃饱。但要明白,并不是一体化企业仁慈。而是一体化企业在等一个一击必杀的机会!电池这条路走错,专业的电池厂会死、一体化企业会残!
而隆基,左手 HPBC,右手 HJT,现在就是隆基最好的时候!市场被隆基以前的成功所迷惑,认为隆基只要走以前的路才会更好,以为隆基不扩硅片、电池、组件,就不行了。其实大错特错,身体强健就可以努力工作了,而如果一直在硅片行业强健身体,那就会限制隆基的发展前景,让隆基去参与行业内卷,这就是将过多的资源投入到制造业了!行业是变化的,隆基现在果断换到了更高的赛道。眼界也更远更高!电池是技术创新,谁拥有电池新技术,谁就拥有未来!而效率空间非常非常大!以前有人看错了隆基,隆基还是那个隆基,未来还会有人看错隆基,但隆基还是那个隆基。他不变的是一直在追求度电成本!他变的是追求度电成本的方法!而有些人,却因为自己的无知,被市场各光伏企业出于这样那样的原因所做的动作所迷惑,认为隆基变了!
现在隆基股价大幅下跌,股价只有 29 元,可能很多人以为隆基变了给出错误定价的结果。但我仍然持仓,是因为我看到了隆基从来没有变。我相信,坚守光伏降本增效,才是企业发展的第一要素!$ 隆基绿能 ( SH601012 ) $ $ 晶科能源 ( SH688223 ) $ $ 通威股份 ( SH600438 ) $ # 光伏 # $@今日话题
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