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深度解析:光伏大硅片之爭誰主沉浮?
閱讀:185 發(fā)布時間:2022-3-25光伏行業(yè)是一個技術(shù)迭代很快的行業(yè),在技術(shù)路徑踏空、落后,都可能帶來致命的危險,而技術(shù)的者往往可以獲得超額的利潤。
在光伏硅片領(lǐng)域,繼上一輪金剛線變革之后,光伏硅片的變大、變薄成為各大廠商主攻的技術(shù)方向。
我們先回顧一下光伏硅片尺寸的發(fā)展歷史:
一、光伏硅片一直在變大
2012年前,存在100-156mm等多種形狀、尺寸的硅片,行業(yè)標準不統(tǒng)一;
2015 年由五個主要廠家統(tǒng)一標準為 156.75毫米(即 M2 硅片)到 2018 年行業(yè)主流單晶硅片已全部采用 156.75 毫米尺寸設(shè)計,當前*在85%,硅片尺寸消停了好幾年;
2019年6月,隆基推出的 166 毫米硅片,將硅片尺寸推到了當前產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)線的冗余極限,江湖風云再起;
2019年8月,中環(huán)推出210毫米的大硅片,將大尺寸推到了,實現(xiàn)了三個否定(否定現(xiàn)有產(chǎn)品、否定現(xiàn)有技術(shù)、否定現(xiàn)有自我),大有道理。
站在當下時點看未來,在單晶硅片大尺寸的前沿領(lǐng)域,形成了以隆基主推的166大硅片和以中環(huán)主推的2硅片兩大陣營。
大硅片之爭再起風云,誰主沉浮?
二、大有大的好處
單晶硅光伏產(chǎn)業(yè)鏈,包括硅片、電池片、組件、電站等環(huán)節(jié),核心原料就是硅,隨著硅成本的不斷下降,非硅成本的比重在加大。如果我們倒推到最終環(huán)節(jié),金屬硅的成本只占電站成本的1.9%,性原理一直在起作用,如果算到單晶硅片環(huán)節(jié),硅片成本只占16.6%。
我們先復(fù)習一下單晶硅光伏的產(chǎn)業(yè)鏈,對各環(huán)節(jié)成本有個直觀印象:
砂布絲輪,花蝶頁輪,加厚千頁輪,帶柄頁輪,碳化硅千頁輪,棕剛玉千頁輪
大尺寸對產(chǎn)業(yè)鏈成本的降低,不僅在于自身成本能低多少,更重要的在于在于因大而帶來的非硅成本的攤薄(上圖中無底色部分的成本),行業(yè)術(shù)語叫「通量價值」,使得產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的相對競爭力增強,投資收益提升。
我們沿著產(chǎn)業(yè)鏈逆流而上來看看:
1、電站建設(shè)環(huán)節(jié)
使用大硅片高功率組件可以減少支架、匯流箱、電纜、土地等成本,從而攤薄單瓦系統(tǒng)成本。理論上(就是性價比公式),單位功率的組建價格大硅片比小硅片價格更高,隆基的M6相對M2有6-8分的溢價,中環(huán)測算M12有2毛的溢價空間,大硅片的組件對投資方更有吸引力。
根據(jù)中環(huán)股份的測算,210比166在電站建設(shè)環(huán)節(jié)節(jié)約12%的BOS成本(除組件以外的系統(tǒng)成本),相應(yīng)的LCOE(平準化能源成本)降低4.1%。
2、組件環(huán)節(jié)
用大硅片可以攤薄邊框、玻璃、接線盒、人工等成本,所以使用大硅片的電池對組件廠商更有吸引力。M6相對M2組件成本降低2.81%,M12降低16.8%,相當于M6對M2降低5分的成本,M12降低2毛3的成本。
3、電池環(huán)節(jié)
用大硅片可以攤薄銀漿、輔助設(shè)施、電力、人工等成本,所以大硅片對電池生產(chǎn)商更具吸引力。M6相對M2電池成本降低6.15%,M12降低25.56%。
不同規(guī)格硅片對組件及電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本降低
大硅片不僅帶來各環(huán)節(jié)成本的下降,還在組件功率、轉(zhuǎn)換率等指標上明顯提升:
一句話:大有大的好處,理論上210比166更有優(yōu)勢。
在技術(shù)邏輯上行得通,是否在商業(yè)邏輯上也成立呢?
砂布絲輪,花蝶頁輪,加厚千頁輪,帶柄頁輪,碳化硅千頁輪,棕剛玉千頁輪
三、隆基的商業(yè)反擊
從邏輯上講,低成本對高成本的產(chǎn)品替代是大趨勢。但是商業(yè)世界如同生物界,有時候也未必是強者生存,也可能是適者生存。
在技術(shù)層面處于相對弱勢的隆基,如何反擊?
硅片的生態(tài)環(huán)境涉及上游的設(shè)備、中游各環(huán)節(jié)產(chǎn)線更新?lián)Q代,下游開發(fā)商的選擇。從當前產(chǎn)線的改造潛力看,M6 已達部分設(shè)備允許尺寸的極限,所以:與現(xiàn)有產(chǎn)線的「兼容性」,是隆基的主要抓手。
細節(jié)就不說了,舉兩個例子:
1、單晶爐
當前主流單晶廠家熱屏內(nèi)徑均留有較大余量。M2 硅片外徑為 210 mm,M6 硅片外徑為 223 mm,當前主流單晶爐熱屏內(nèi)徑在 270mm 左右,拉制M6硅棒*可行,且無須重大改造。而M12的硅片直徑是295mm,無法兼容現(xiàn)有的單晶爐。
2、電池廠
電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的擴散和沉積(管式 PECVD)設(shè)備需要在密封的管道中進行生產(chǎn)。當前在運和在建的 PERC產(chǎn)線均基于傳統(tǒng)單晶硅片尺寸進行設(shè)計,行業(yè)反饋所能處理的硅片邊長極限為 166 毫米。如果上游硅片升級為 210 毫米,電池廠商只能投建全新產(chǎn)線。
一句話:166與當前生態(tài)兼容,210需要重建產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
重建產(chǎn)業(yè)鏈在技術(shù)上難,在時間上慢,但效率高。隆基正是抓住了210重建產(chǎn)業(yè)鏈的慢與難的弱點,加速了產(chǎn)業(yè)擴張步伐。
隆基的策略是走別人的路,讓別人無路可走。
1、在硅片端
砂布絲輪,花蝶頁輪,加厚千頁輪,帶柄頁輪,碳化硅千頁輪,棕剛玉千頁輪
隆基加快了產(chǎn)能擴張的步伐,原計劃2021年擴張到65GW,在中環(huán)推出210之后,進程加快,把65GW的產(chǎn)能擴張?zhí)崆暗搅?020年。
2、在電池片與組件環(huán)節(jié)加速166的滲透
隆基自身的產(chǎn)能規(guī)劃,到2020年底,隆基的電池、組件大部分產(chǎn)能都將切換成166mm尺寸,對于在建產(chǎn)線如銀川5GW單晶電池產(chǎn)線,將直接設(shè)計成適用于166mm尺寸,從上圖可以看出,隆基的電池、組件產(chǎn)能2020年分別達到15GW、25GW。
主流電池片廠商中,愛旭、潤陽悅達等都在擴產(chǎn)或改建166產(chǎn)線。隆基股份表示,根據(jù)目前跟客戶溝通的結(jié)果來看,樂觀估計在2020年的一季度末,M6電池產(chǎn)線的產(chǎn)能將接近46GW,這將是一個非常可觀的數(shù)字。
在組件環(huán)節(jié),除了隆基樂葉、阿特斯已經(jīng)明確主推166尺寸外,其他一些組件廠也開始嘗試166尺寸。
雪球上總結(jié)的一份166投資進展清單
3、抓住PERC電池產(chǎn)線擴張周期
由于單晶對多晶的替代,以及電池技術(shù)的升級,單晶PERC電池在2018-2019年是投資高峰期,新增產(chǎn)能達到了80GW以上,累計產(chǎn)能達到113GW。
什么概念?中國光伏行業(yè)協(xié)會樂觀預(yù)計2019年光伏新增裝機容量為120GW,也就是說單晶PERC電池的產(chǎn)能達到了2020年需求量的94%。大量投資使得現(xiàn)有的電池廠商擴展的能力受限、動力不足。
隆基用速度阻擊中環(huán),中環(huán)如何應(yīng)對?
四、中環(huán)的突圍
從前面的分析可以看出,中環(huán)的210硅片對于當前的產(chǎn)業(yè)鏈是有重大的,對下游電池片、組件廠商在成本、收益方面都有吸引力。
在算完別人的賬之后,中環(huán)也得算算自己的賬。
砂布絲輪,花蝶頁輪,加厚千頁輪,帶柄頁輪,碳化硅千頁輪,棕剛玉千頁輪
在硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié),也存在巨大的經(jīng)濟價值和潛力,核心在于生產(chǎn)效率的提升和單位投資的下降。
成本效率提升的核心邏輯在于大投料、高拉速、低能耗等方面
面對如此大的,中環(huán)顯然不會束手。提出2020年16GW的210硅片投產(chǎn)計劃,聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈的伙伴加速210硅片的產(chǎn)業(yè)化。
當然,這個錢也不好賺,中環(huán)要實現(xiàn)大硅片的諸多好處,還需要跨過幾道門檻:
1、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)
在建設(shè)210硅片的過程中,不可避免的帶來很多難題,在硅片生產(chǎn)端主要是「重」和「大」,整個生產(chǎn)設(shè)備需要重新設(shè)計,而且由于體量大,很多環(huán)節(jié)無法人工操作,就需要更多的自動化設(shè)備與智能裝備。
從中環(huán)816大會的反饋看,生產(chǎn)端的難題應(yīng)該已經(jīng)解決了,而且已有試驗線在運行中。中環(huán)在816大會上,拉來了很多助陣伙伴,包括晶盛機電、環(huán)博科技、中為、美國應(yīng)用材料、日本明德株式會社等,上述的技術(shù)難題都有支持方。
2、產(chǎn)業(yè)鏈配套
這是市場最擔心的地方,210硅片需要全產(chǎn)業(yè)鏈配合,由于發(fā)布時間較短,目前還未發(fā)現(xiàn)擴產(chǎn)210產(chǎn)線的電池線和組件廠商,但從調(diào)研情況看,應(yīng)該有一定的下游合作伙伴了。
為應(yīng)對產(chǎn)業(yè)鏈配套的難題,中環(huán)提出了折中方案,在M12大范圍推出之前,用柔性產(chǎn)線,推出了 M10 和 M9 規(guī)格的大硅片產(chǎn)品,分別對應(yīng) 200 毫米和 192 毫米邊長,較對標產(chǎn)品分別增加面積 45.9%和 46.2%。折中方案是與當前生態(tài)兼容的。
在跳高之前,先用跳板墊一下,是個明智的選擇。
根據(jù)中環(huán)的規(guī)劃,2020年累計生產(chǎn)16GW的M12大硅片。中環(huán)能否突圍,我們拭目以待。