Utrka solarne industrije za fotonaponsku bateriju sljedeće generacije

Uvod:

Solarna industrija u Kini svjedočila je nizu konkurentnih tehnoloških utrka koje su oblikovale njenu evoluciju. Od silicijumskih materijala do silicijumskih pločica, štafeta sada prelazi na ključni segment baterija. Pitanje je ko će izaći kao pobjednik u ovom najnovijem takmičenju?

Decenija transformativnih inovacija:

Tokom protekle dvije decenije, troškovi proizvodnje solarnih panela su opali za preko 90%, zahvaljujući poboljšanim proizvodnim procesima i ekonomiji obima. Istovremeno, efikasnost fotonaponskih ćelija je porasla sa 12% na otprilike 23%. Nastavak ovog porasta efikasnosti sada zavisi od tehnoloških inovacija.

Prekretnica za solarnu tehnologiju:

Pejzaž tehnologije solarnih ćelija je u kritičnom trenutku, sa efikasnijim ćelijama koje ulaze u masovnu proizvodnju. Sve solarne kompanije moraju se prilagoditi i odabrati efikasnije nove tehnološke puteve; u suprotnom, rizikuju zastarelost.

Priliv kapitala koji ubrzava inovacije:

Značajan priliv kapitala ključna je pokretačka snaga brze evolucije solarne tehnologije. Godine 2022. kineske solarne kompanije prikupile su nevjerovatnih ¥136.2 milijarde financiranja, skoro četiri puta više od iznosa u 2019. Ovaj porast je gurnuo kapacitete različitih industrijskih segmenata na preko tri puta veći od 2019. Ovi novi proizvodni kapaciteti usvajaju nove tehnološke puteve, sa proizvodnjom novih tehnoloških proizvoda koji će premašiti trenutne mainstream ćelije u roku od jedne do dvije godine. Shodno tome, predstoji masovna zamjena starih kapaciteta.

Dominacija PERC ćelija:

Trenutno, ćelije PERC (Pasivated Emitter Rear Cell) dominiraju solarnim tržištem. Međutim, pojavljuje se nova generacija visoko efikasnih fotonaponskih ćelija, prvenstveno predstavljenih sa dva tipa: TOPCon i HJT (Heterojuction).

• TOPCon ćelije: Započela je masovna proizvodnja 2022. godine, nudeći niže troškove.
• HJT ćelije: Masovna proizvodnja bi trebala početi 2023. godine, s većom efikasnošću.

Iz perspektive industrije, TOPCon proizvodne linije pokazuju određenu kompatibilnost sa starijim linijama, zahvaljujući zrelom procesu. Nasuprot tome, HJT je nova tehnologija sa kraćim procesom i višim tehničkim preprekama.

Kompanije u nastajanju koje su vodeće:

Nekoliko novopridošlica sa visokim rastom pojavilo se zahvaljujući ovim novim tehnologijama. Yidao New Energy i Huasun Energy su vodeći igrači u kategorijama TOPCon i HJT, sa procjenom od oko 10 milijardi JPY svaki. Osim toga, brojne solarne kompanije koje se odnose na nove tehnologije su već izašle ili se spremaju za IPO, poput Laplacea, koji je započeo s proizvodnim linijama TOPCon.

Uspostavljeni Giants hedžing opklade:

Glavni lideri solarne industrije diverzificirali su se u TOPCon i HJT tehnologije. Jinko Solar se kladi na TOPCon, dok Risen Energy favorizuje HJT. Većina drugih vrhunskih kompanija specijalizirala se za jednu tehnologiju dok je eksperimentirala s dodatnim linijama za druge tehnologije.

Bitka za solarnu prevlast:

Mogu li novi učesnici s inovativnim tehnologijama zamijeniti etablirane lidere u ovom ciklusu tehnološke evolucije? Konkurencija za liderstvo u solarnoj tehnologiji sada je na vrhuncu.

Četiri faze fotonaponske proizvodnje: silicijumski materijali, silicijumske pločice, ćelije i moduli:

• Silicijumski materijali: GCL-Poly je izašao kao pobednik u prvoj rundi takmičenja.
• Silicijumske pločice: Longi Green Energy Technology je obezbedila drugu fazu.
• Ćelije: Treći krug se trenutno odvija.

Većina kompanija je identifikovala svoje ključne tehnologije, ali je samo delimično izgradila ili u potpunosti pustila u rad svoje proizvodne linije. Kompanije koje imaju pristup čekanju i gledanju i dalje imaju priliku donijeti nove izbore. Pobjednici ovog takmičenja izaći će iz pionira.

Prijelaz sa P-tipa na ćelije N-tipa:

Prelazak sa silikonskih pločica P-tipa na pločice N-tipa je već počeo. Ćelije P-tipa stražnje površine (BSF) bile su dominantna tehnologija više od jedne decenije. Trenutno, ćelije N-tipa napreduju, a TOPCon i HJT predstavljaju kategoriju N-tipa.

Igra efikasnosti:

Od 2022. godine, PERC ćelije su imale prosječnu efikasnost fotonaponske konverzije od 23.2%. TOPCon ćelije su postigle prosečnu efikasnost konverzije od 24.5%, a HJT ćelije su dostigle 24.6%. Svako povećanje efikasnosti ćelije od 1% znači dodatnih 12.5 kWh električne energije proizvedene po kvadratnom metru solarnog panela godišnje, na osnovu industrijskih prosjeka.

Put naprijed:

Industrijski konsenzus je da će zbog značajne infuzije kapitala i TOPCon i HJT ćelije postati mainstream u roku od dvije do tri godine. Međutim, oba su prijelazni proizvodi. Krajnji cilj je razviti tandem solarne ćelije nanošenjem TOPCon ili HJT ćelija preko perovskitnih solarnih ćelija, postižući efikasnost veću od 30%.

Zamjena starog kapaciteta:

Masovna zamjena starih kapaciteta odvijaće se u naredne dvije godine. Od 2022. godine Kina je imala ukupan kapacitet proizvodnje solarnih ćelija od 505.5 GW, sa proizvodnjom od 330.6 GW. PERC ćelije su činile 88% tržišta, dok je TOPCon imao 8.3% udjela, što je ekvivalentno 27.4 GW. HJT ćelije su imale 0.6% tržišnog udjela, ukupno 2 GW. Predviđa se da će isporuke TOPCon ćelija u 2023. biti oko 100 GW, otprilike četiri puta više od 2022. godine.

Izgradnja fabrike i dostizanje punog proizvodnog kapaciteta obično traje oko godinu dana. Kao rezultat toga, 2024. će svjedočiti značajnom proširenju proizvodnih kapaciteta TOPCon ćelija. Prema CITIC Securities, TOPCon kapacitet će dostići oko 372 GW do 2023. godine, povećavajući se na 635 GW do kraja 2024. godine, nadmašujući kapacitet PERC ćelija.

Nasuprot tome, kapacitet proizvodnje HJT ćelija se širi relativno sporijim tempom nego TOPCon. Domaće solarne kompanije su od jula 2023. imale postojeće i planirane kapacitete HJT ćelija veće od 214.6 GW. HJT se suočava sa izazovima u opskrbi opremom i sirovinama u odnosu na TOPCon, što zahtijeva viši nivo tehničke stručnosti u tehnologiji poluvodiča i tankoslojnih ćelija. Stoga je HJT prikladniji za nove sposobne kompanije i etablirane lidere u industriji s akumuliranim iskustvom.

Prema Kineskoj fotonaponskoj asocijaciji, TOPCon i HJT ćelije zajedno će zauzimati preko 50% tržišta do 2025. godine, a HJT će se približiti paritetu sa TOPCon-om do 2030. godine. Takmičenje za liderstvo u novom tehnološkom pejzažu solarne industrije dostiglo je svoj vrhunac.