Cursa industriei solare pentru bateria fotovoltaică de nouă generație

Introducere:

Industria solară din China a fost martoră la o serie de curse tehnologice competitive care i-au modelat evoluția. De la materiale de siliciu la plachete de siliciu, ștafeta trece acum la segmentul crucial al bateriei. Întrebarea este cine va ieși învingător în acest ultim concurs?

Un deceniu de inovare transformatoare:

În ultimele două decenii, costul de producție a panourilor solare a scăzut cu peste 90%, datorită proceselor de producție îmbunătățite și economiilor de scară. Simultan, eficiența celulelor fotovoltaice principale a crescut de la 12% la aproximativ 23%. Continuarea acestei creșteri a eficienței depinde acum de inovația tehnologică.

Punctul de vârf pentru tehnologia solară:

Peisajul tehnologiei celulelor solare se află într-un moment critic, cu celule mai eficiente care intră în producția de masă. Toate companiile solare trebuie să se adapteze și să selecteze noi căi tehnologice mai eficiente; în caz contrar, riscă depășirea.

Afluxul de capital care accelerează inovația:

Un aflux substanțial de capital este o forță motrice cheie din spatele evoluției rapide a tehnologiei solare. În 2022, companiile solare chineze au strâns o finanțare uimitoare de 136.2 miliarde de yeni, aproape de patru ori mai mult decât în ​​2019. Această creștere a împins capacitatea diferitelor segmente industriale de peste trei ori mai mult decât în ​​2019. Aceste noi capacități de producție adoptă noi căi tehnologice, cu producția de produse noi tehnologice, se va depăși pe cea a celulelor curente principale în termen de unul până la doi ani. În consecință, o înlocuire masivă a vechilor capacități este iminentă.

Dominanța celulelor PERC:

În prezent, celulele PERC (Pasivated Emitter Rear Cell) domină piața solară. Cu toate acestea, apare o nouă generație de celule fotovoltaice de înaltă eficiență, reprezentate în primul rând de două tipuri: TOPCon și HJT (Heterojunction).

• Celulele TOPCon: A început producția de masă în 2022, oferind costuri mai mici.
• Celulele HJT: Producția de masă urmează să înceapă în 2023, cu o eficiență mai mare.

Din perspectiva industriei, liniile de producție TOPCon prezintă o anumită compatibilitate cu liniile mai vechi, beneficiind de un proces matur. În schimb, HJT este o tehnologie nouă, cu un proces mai scurt și bariere tehnice mai mari.

Companii emergente care conduc acuzația:

Mulțumită acestor noi tehnologii au apărut câțiva nou-veniți cu o creștere mare. Yidao New Energy și Huasun Energy sunt jucători de top în categoriile TOPCon și HJT, cu evaluări de aproximativ 10 miliarde ¥ fiecare. În plus, numeroase companii solare legate de noile tehnologii au devenit deja publice sau se pregătesc pentru IPO, cum ar fi Laplace, care a început cu liniile de producție TOPCon.

Pariuri de acoperire a giganților stabiliți:

Liderii majori ai industriei solare s-au diversificat atât în ​​tehnologiile TOPCon, cât și HJT. Jinko Solar pariază pe TOPCon, în timp ce Risen Energy favorizează HJT. Majoritatea celorlalte companii de top s-au specializat într-o singură tehnologie, experimentând în același timp linii suplimentare pentru alte tehnologii.

Bătălia pentru supremația solară:

Pot noii intrați cu tehnologii inovatoare să înlocuiască liderii consacrați în acest ciclu de evoluție tehnologică? Concurența pentru conducerea tehnologiei solare este acum la apogeu.

Cele patru etape ale producției fotovoltaice: materiale de siliciu, plăci de siliciu, celule și module:

• Materiale de silicon: GCL-Poly a ieșit învingător în prima rundă competitivă.
• Silicon Wafers: Longi Green Energy Technology a asigurat a doua etapă.
• Celule: a treia rundă se desfășoară în prezent.

Majoritatea companiilor și-au identificat tehnologiile cheie, dar și-au construit doar parțial sau au pus în funcțiune liniile de producție. Companiile care adoptă o abordare de așteptare au încă șansa de a face noi alegeri. Câștigătorii acestei competiții vor ieși dintre pionieri.

Tranziția de la celule de tip P la celule de tip N:

Tranziția de la plachetele de siliciu de tip P la plachetele de tip N a început deja. Celulele Back Surface Field (BSF) de tip P au fost tehnologia dominantă timp de peste un deceniu. În prezent, celulele de tip N fac progrese, TOPCon și HJT reprezentând categoria de tip N.

Jocul eficienței:

Începând cu 2022, celulele PERC au avut o eficiență medie de conversie fotovoltaică de 23.2%. Celulele TOPCon au atins o eficiență medie de conversie de 24.5%, iar celulele HJT au ajuns la 24.6%. Fiecare creștere cu 1% a eficienței celulelor se traduce într-o cantitate suplimentară de 12.5 kWh de energie electrică generată pe metru pătrat de panou solar anual, pe baza mediilor din industrie.

Drumul de urmat:

Consensul industriei este că, datorită infuziei semnificative de capital, atât celulele TOPCon, cât și cele HJT vor deveni mainstream în termen de doi până la trei ani. Cu toate acestea, ambele sunt produse de tranziție. Scopul final este de a dezvolta celule solare tandem prin stratificarea fie a celulelor TOPCon, fie a celulelor HJT peste celule solare perovskite, obținând eficiențe de peste 30%.

Înlocuirea vechii capacități:

Înlocuirea masivă a vechilor capacități se va desfășura în următorii doi ani. Începând cu 2022, China avea o capacitate totală de producție de celule solare de 505.5 GW, cu o producție de 330.6 GW. Celulele PERC au constituit 88% din piață, în timp ce TOPCon deținea o cotă de 8.3%, echivalentul a 27.4 GW. Celulele HJT au avut o cotă de piață de 0.6%, însumând 2 GW. Se anticipează că livrările de celule TOPCon în 2023 vor fi de aproximativ 100 GW, de aproximativ patru ori mai mari decât în ​​2022.

Construcția fabricii și atingerea capacității complete de producție durează de obicei aproximativ un an. Ca rezultat, 2024 va fi martor la o extindere semnificativă a capacității de producție a celulelor TOPCon. Potrivit CITIC Securities, capacitatea TOPCon va ajunge la aproximativ 372 GW până în 2023, crescând la 635 GW până la sfârșitul lui 2024, depășind capacitatea celulelor PERC.

În schimb, capacitatea de producție a celulelor HJT se extinde într-un ritm relativ mai lent decât TOPCon. În iulie 2023, companiile solare interne aveau capacități existente și planificate de celule HJT care depășeau 214.6 GW. HJT se confruntă cu provocări în aprovizionarea cu echipamente și materii prime în comparație cu TOPCon, necesitând un nivel mai ridicat de expertiză tehnică în tehnologia semiconductoarelor și a celulelor cu peliculă subțire. Prin urmare, HJT este mai potrivit pentru companii noi capabile și lideri consacrați din industrie cu experiență acumulată.

Potrivit Asociației Fotovoltaice din China, celulele TOPCon și HJT împreună vor reprezenta peste 50% din piață până în 2025, HJT apropiindu-se de paritatea cu TOPCon până în 2030. Concurența pentru conducerea în noul peisaj tehnologic al industriei solare a atins apogeul.