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光伏行业需要再相信一次创新
发布时间:2024-12-14 12:40:04 来源:行业资讯

  本世纪初,中国的能源建设如火如荼,火电、水电等传统能源项目在全国各地迅速推进,成为助力经济快速地发展的主要能源。在这股能源开发热潮中,光伏却被普遍忽视,就没有进入国家的能源发展规划。当时,光伏技术被认为成本高昂,生产和应用难以大规模推广,缺乏市场需求和商业可行性,更多只是在科研领域得到零星的关注。

  在当时,政府、企业,甚至大众都一致认为,煤炭、石油等传统能源才是推动经济稳步的增长的可靠途径,而光伏发电被认为仅是高成本且不稳定的“未来能源”。即便有些科研人员和企业在进行光伏技术的初步研究和尝试,其成果也大多数都用在出口或小规模试验,国内市场对光伏的接受度非常低。

  回顾那段岁月,几乎没人想到当时被边缘化的光伏技术,会迎来一个如此辉煌的时代,竟有望成为主导未来能源的核心力量。到今年7月,我国的风电、光伏装机达到了12.06亿千瓦,提前六年实现了装机目标。

  无论重温多少次,光伏产业的兴起都是一个令人兴奋的过程。十年前,这个年轻的制造细分行业,突然等来了政策推动、市场驱动以及全球能源结构转型等利好消息同时敲门。

  当时,全球主要经济体纷纷出台可再次生产的能源补贴政策,以推动光伏等清洁能源的规模化应用。中国、美国、欧洲、印度等国家和地区在不同阶段通过各自的政策工具,激励了光伏项目的开发与安装。这些政策的制定和实施,极大地推动了光伏装机容量的迅速增长,也使得整个行业得以加速发展。

  多重好运的垂青,唤醒了曾因终端市场与硅料产能被海外把控而消沉的一众企业,企业没有了后顾之忧,全心投入研发技术。技术革新的大时代到来了,自此以后产业前进的每一步都与技术息息相关。

  在光伏行业的早期,光伏组件的制造成本相对高昂。即便有全球能源结构转型的大背景在,假如没有技术的慢慢的提升和制造工艺的改进,在降本增效的逻辑下,光伏行业也难以大规模商业化。

  其中,金刚线切割技术的应用是降本的重要技术之一。金刚线切割相较于传统的砂浆切割,大幅度降低了硅片的制造成本,提高了生产效率,这一工艺创新大大加速了光伏硅片的产业化进程,也使得组件的生产价格显著降低。

  同时,PERC(钝化发射极和背面电池)技术的应用,又对光伏电池的光电转换效率的提升做出了重要贡献。PERC技术通过在电池的背面增加钝化层,减少了光的反射,提高了电池的转换效率。这种技术不仅使得组件功率提升显著,还对降低度电成本起到了积极的推动作用。由于PERC电池的优越性能,迅速成为行业主流,推动了光伏产业从技术落地到大规模生产的成熟过程。

  在制造业,头部企业的技术创新是产业进步的核心驱动力。大企业通常拥有雄厚的研发实力和资金支持,能够承担起技术研发的高风险并不断进行技术革新。

  在光伏行业中,隆基绿能、晶科能源、晶澳科技、天合光能等有突出贡献的公司通过研发和推广高效电池技术,有效提升光伏组件的效率,他们的每一步决策对行业的影响都是不可估量的。

  2023年,隆基宣布选择BC(背钝化接触)技术路线后,整个光伏行业瞬间沸腾。在业内大多数人推崇TOPCon路线时,敢于回答不一样的答案并不是一件易事。

  首先,从产品来看,隆基已经逼近了单结晶硅电池的极限,市场的大门已经为其敞开。

  Hi-MO X10的发电性能、可靠性、客户收益及美观性均处于行业领先水平。其量产功率最高可达670W,较行业主流的TOPCon组件高出30W以上,且量产组件效率达到了24.8%,刷新了全球组件量产效率的最高纪录。此外,该组件采用的HPBC2.0电池,其量产效率突破了26.6%。这一电池被认为是晶硅电池最后一代可以在一定程度上完成绝对效率1%跨越的技术。

  在隆基的视角下,评估光伏系统的效益需要基于全生命周期的综合考量。从25年的长周期来看,隆基提出了五个关键维度:总利润、收益率、度电成本、回本周期和每万元净利润投资。这些维度不仅反映出光伏项目的长期投资价值,也是客户在评估系统投资时最为关注的因素。

  Hi-MO X10组件,基于当前主流版型(2382×1134mm),按照0.8元/Wp的组件成本进行测算,从25年总收益来看,Hi-MO X10组件的总利润相比主流TOPCon提升了9.1%。这一差距意味着,在同等条件下,若使用主流TOPCon组件,相较于Hi-MO X10组件,光伏电站需要多安装231块组件,才可以做到类似的总利润水准,即大约2420万元。

  选用TOPCon组件的方案还意味着项目总投资需要额外增加26.34万元,单瓦造价也会上升27.1分。

  当下,分布式光伏系统在慢慢的变多场景下应用,面临建筑和人员密集、设备昂贵的环境。在这一些状况下,遮挡带来的热斑,尤其在高温天气中,容易引发火灾风险。近期的火灾案例在各类媒体中已有报道,因此隆基提醒客户,作为25—30年生命周期的投资项目,光伏系统的防火安全必须高度关注。此外,极端天气如积雪、冰雹、台风等也对系统提出更高要求。

  为应对这些挑战,隆基推出了三个关键特性以提升电站稳定性:(1)安全可靠的设计,大幅度降低阴影遮挡下的热斑温度,防止局部过热;(2)全场景适应性,包括更加耐热、耐湿、防暴晒;(3)通过“一”字型焊接结构和泰睿硅片技术,降低隐裂风险,尤其是在组件变薄的激烈竞争中确定保证产品稳定性。

  数据显示,截至目前,隆基BC产品的累计出货量已超越20GW。能够准确的看出,隆基的BC产品获得了客户的信任,订单量迅速攀升。为满足客户的需求,到2026年底,隆基国内电池产能计划全部切换为BC产能。

  在光伏行业内广泛流传着这样一句话:没有人说BC不好,但贵是真的贵。BC成本似乎是隆基无法隐匿的“短板”,降本速度成为质疑的基点。不过,事实上,随着BC生产经验的积累、生产规模的提升,BC产品的降本还有很大空间。虽然目前隆基HPBC二代组件成本比TOPCon组件成本略高,但隆基绿能董事长钟宝申相信,“在未来的两年内,BC和TOPCon组件成本会处在相近的水平。”

  为了推动金刚线技术的应用,钟宝申曾下决心允许切片厂在推广期间,每年亏损不超过4000万元,以推动技术的成熟。

  当时,金刚线切割技术主要掌握在少数日本厂商手中,并且尚未应用于光伏行业。彼时,国内金刚线产业链几乎处于空白状态,从金刚线到切割液、切割设备均需要从零开始。

  这使得金刚线切割的成本极高,按照钟宝申的测算,每片硅片采用金刚线元。困难并不仅没有消解隆基的动力,反而使其在前行过程中更加勇猛。终于,隆基在亏损6个月后,开始享受技术红利。

  在光伏制造成本中,银浆一直是重要的痛点之一。银作为非规材料,其昂贵的价格使得光伏电池的金属化成本始终居高不下。为降低这一部分的开支,隆基正在不断推进工艺改进和技术创新,特别是在非银的金属化路线方面,已进行了多年的技术积累与研究。隆基目前探索多条技术路线,尝试替代银的金属化工艺,从而大幅度降低光伏电池的生产成本。

  对于一家公司来说,盈利固然重要,但这并不应是其唯一追求。尤其是在科技驱动的行业中,企业的价值不仅仅体现在财务报表上,更体现在它对行业技术进步的推动和创新的贡献上。追求在技术前沿的突破、引领行业趋势的进步,并在这样的一个过程中实现盈利,应该是一家公司更重要的目标。

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