A napenergia-ipar versenye a következő generációs fotovoltaikus akkumulátorért

Bevezetés:

A kínai napenergia-ipar számos versenyképes technológiai versenynek volt tanúja, amelyek alakították fejlődését. A szilícium anyagoktól a szilícium ostyákig a staféta mostantól a kulcsfontosságú akkumulátor-szegmenshez kerül. A kérdés az, hogy ki lesz a győztes ezen a legutóbbi versenyen?

Az átalakuló innováció évtizede:

Az elmúlt két évtizedben a napelemek gyártási költségei több mint 90%-kal csökkentek a továbbfejlesztett gyártási folyamatoknak és a méretgazdaságosságnak köszönhetően. Ezzel párhuzamosan a főáramú fotovoltaikus cellák hatékonysága 12%-ról körülbelül 23%-ra nőtt. Ennek a hatékonyságnövekedésnek a folytatása most a technológiai innováción múlik.

A napelemes technológia fordulópontja:

A napelem-technológia egy kritikus fordulóponthoz érkezett, a hatékonyabb cellák tömeggyártásba kerülnek. Minden napenergiával foglalkozó vállalatnak alkalmazkodnia kell, és hatékonyabb új technológiai utakat kell választania; ellenkező esetben az elavulást kockáztatják.

Az innovációt felgyorsító tőkebeáramlás:

A jelentős tőkebeáramlás a napenergia-technológia gyors fejlődésének kulcsfontosságú hajtóereje. 2022-ben a kínai napenergiával foglalkozó vállalatok elképesztő 136.2 milliárd jen összegű finanszírozást vontak be, ami közel négyszerese a 2019-es összegnek. Ez a megugrás a 2019-esnek több mint háromszorosára növelte a különböző iparági szegmensek kapacitását. Ezek az új termelési kapacitások új technológiai utakat alkalmaznak, Az új technológiai termékek teljesítménye egy-két éven belül meghaladja a jelenlegi mainstream cellákét. Következésképpen a régi kapacitások tömeges cseréje küszöbön áll.

A PERC sejtek dominanciája:

Jelenleg a PERC (Passivált Emitter Rear Cell) cellák uralják a napelemek piacát. A rendkívül hatékony fotovoltaikus cellák új generációja azonban kialakulóban van, amelyet elsősorban két típus képvisel: a TOPCon és a HJT (Heterojunction).

• TOPCon cellák: A tömeggyártás 2022-ben kezdődött, alacsonyabb költségekkel.
• HJT cellák: A tömeggyártás 2023-ban indul, nagyobb hatékonysággal.

Ipari szempontból a TOPCon gyártósorai bizonyos mértékben kompatibilisek a régebbi gépsorokkal, és a fejlett folyamat előnyeit élvezik. Ezzel szemben a HJT egy újszerű technológia rövidebb folyamattal és magasabb technikai akadályokkal.

Feltörekvő vállalatok, amelyek élen járnak:

Ezeknek az új technológiáknak köszönhetően számos nagy növekedésű újonc jelent meg. A Yidao New Energy és a Huasun Energy vezető szereplők a TOPCon és a HJT kategóriákban, egyenként körülbelül 10 milliárd jen értékkel. Emellett számos, új technológiákkal kapcsolatos napenergiával foglalkozó cég már tőzsdére ment vagy készül IPO-ra, mint például a Laplace, amely a TOPCon gyártósoraival indult.

Bevett Giants fedezeti fogadások:

A napenergia-ipar jelentősebb vezetői a TOPCon és a HJT technológiák terén egyaránt diverzifikáltak. A Jinko Solar a TOPConra fogad, míg a Risen Energy a HJT-t részesíti előnyben. A legtöbb más felső kategóriás vállalat egy technológiára specializálódott, miközben más technológiákhoz további vonalakkal kísérletezett.

Harc a napenergia felsőbbrendűségéért:

Az innovatív technológiával rendelkező új belépők kiszoríthatják-e a bevett vezetőket a technológiai fejlődés ezen ciklusában? A napenergia-technológia vezető szerepéért folyó verseny most a tetőfokára hágott.

A fotovoltaikus gyártás négy szakasza: szilícium anyagok, szilícium lapkák, cellák és modulok:

• Szilícium anyagok: A GCL-Poly győzött az első versenykörben.
• Silicon Wafers: Longi Green Energy Technology biztosította a második szakaszt.
• Cells: Jelenleg a harmadik forduló zajlik.

A legtöbb vállalat azonosította kulcsfontosságú technológiáit, de csak részben építette meg vagy helyezte üzembe gyártósorait. A kiváró cégeknek továbbra is van lehetőségük új döntéseket hozni. A verseny győztesei az úttörők közül kerülnek ki.

Átmenet a P-típusú cellákról az N-típusú cellákra:

A P-típusú szilíciumlapkákról az N-típusú lapkákra való átállás már megkezdődött. A P-típusú Back Surface Field (BSF) cellák voltak a domináns technológia több mint egy évtizeden át. Jelenleg az N típusú cellák haladnak előre, az N típusú kategóriát a TOPCon és a HJT képviseli.

A hatékonysági játék:

2022-ben a PERC cellák átlagos fotovoltaikus konverziós hatékonysága 23.2% volt. A TOPCon sejtek átlagosan 24.5%-os konverziós hatékonyságot értek el, a HJT sejtek pedig 24.6%-ot értek el. A cella hatékonyságának minden 1%-os növekedése az iparági átlagok alapján évente további 12.5 kWh villamos energiát jelent a napelem négyzetméterére vetítve.

Az előttünk lévő út:

Az iparági konszenzus az, hogy a jelentős tőkeinfúziónak köszönhetően a TOPCon és a HJT cellák két-három éven belül általánossá válnak. Mindkettő azonban átmeneti termék. A végső cél a tandem napelemek fejlesztése a TOPCon vagy a HJT cellák perovszkit napelemekre történő rétegzésével, 30%-ot meghaladó hatásfok elérésével.

Régi kapacitás cseréje:

A régi kapacitások tömeges cseréje a következő két évben bontakozik ki. 2022-ben Kína teljes napelem-termelési kapacitása 505.5 GW volt, teljesítménye 330.6 GW. A PERC cellák a piac 88%-át tették ki, míg a TOPCon 8.3%-os részesedéssel, ami 27.4 GW-nak felel meg. A HJT cellák 0.6%-os piaci részesedéssel, összesen 2 GW-tal rendelkeztek. A TOPCon cellák szállítása 2023-ban várhatóan 100 GW körül lesz, ami nagyjából négyszerese a 2022-esnek.

A gyár felépítése és a teljes termelési kapacitás elérése általában körülbelül egy évig tart. Ennek eredményeként 2024-ben a TOPCon cellagyártási kapacitása jelentős mértékben bővül. A CITIC Securities szerint a TOPCon kapacitása 372-ra eléri a 2023 GW körüli értéket, ami 635 végére 2024 GW-ra nő, meghaladva a PERC cellák kapacitását.

Ezzel szemben a HJT cellagyártási kapacitása viszonylag lassabb ütemben bővül, mint a TOPCon. 2023 júliusában a hazai napelemes cégek meglévő és tervezett HJT cella kapacitása meghaladta a 214.6 GW-ot. A HJT a TOPCon-hoz képest kihívásokkal néz szembe a berendezések és alapanyag-ellátás terén, ami magasabb szintű műszaki szakértelmet igényel a félvezető- és vékonyréteg-cellás technológia terén. Ezért a HJT alkalmasabb új, tehetséges cégek és már felhalmozott tapasztalattal rendelkező, bejáratott iparági vezetők számára.

A Kínai Fotovoltaikus Szövetség szerint a TOPCon és a HJT cellák együttesen a piac több mint 50%-át teszik ki 2025-re, a HJT pedig 2030-ra közeledik a TOPCon-hoz képest. A napenergia-ipar új technológiai világában a vezető szerepért folyó verseny elérte a tetőfokát.