Трка соларне индустрије за фотонапонску батерију следеће генерације

Увод:

Соларна индустрија у Кини била је сведок низа конкурентних технолошких трка које су обликовале њену еволуцију. Од силицијумских материјала до силицијумских плочица, штафета сада прелази на кључни сегмент батерија. Питање је ко ће изаћи као победник у овом најновијем такмичењу?

Деценија трансформативних иновација:

Током протекле две деценије, трошкови производње соларних панела су опали за преко 90%, захваљујући побољшаним производним процесима и економији обима. Истовремено, ефикасност фотонапонских ћелија је порасла са 12% на приближно 23%. Наставак овог пораста ефикасности сада зависи од технолошких иновација.

Преломна тачка за соларну технологију:

Пејзаж технологије соларних ћелија је у критичном тренутку, са ефикаснијим ћелијама које улазе у масовну производњу. Све соларне компаније морају се прилагодити и изабрати ефикасније нове технолошке путеве; у супротном ризикују застарелост.

Прилив капитала који убрзава иновације:

Значајан прилив капитала је кључна покретачка снага брзе еволуције соларне технологије. Кинеске соларне компаније прикупиле су 2022. године запањујућих 136.2 милијарде ¥ у финансирању, скоро четири пута више од износа у 2019. Овај пораст је гурнуо капацитете различитих индустријских сегмената на преко три пута већи од 2019. Ови нови производни капацитети усвајају нове технолошке путеве, са производњом нових технолошких производа који ће надмашити тренутне маинстреам ћелије у року од једне до две године. Сходно томе, предстоји масовна замена старих капацитета.

Доминација ПЕРЦ ћелија:

Тренутно, ћелије ПЕРЦ (Пасиватед Емиттер Реар Целл) доминирају соларним тржиштем. Међутим, појављује се нова генерација високо ефикасних фотонапонских ћелија, првенствено представљених са два типа: ТОПЦон и ХЈТ (Хетеројуцтион).

• ТОПЦон ћелије: Масовна производња је почела 2022. године, нудећи ниже трошкове.
• ХЈТ ћелије: Масовна производња би требало да почне 2023. године, са већом ефикасношћу.

Из индустријске перспективе, ТОПЦон производне линије показују извесну компатибилност са старијим линијама, што има користи од зрелог процеса. Насупрот томе, ХЈТ је нова технологија са краћим процесом и вишим техничким препрекама.

Компаније у настајању које су водеће:

Неколико новопридошлица са високим растом појавило се захваљујући овим новим технологијама. Иидао Нев Енерги и Хуасун Енерги су водећи играчи у категоријама ТОПЦон и ХЈТ, са проценом од око 10 милијарди ЈПИ сваки. Поред тога, бројне соларне компаније које се односе на нове технологије су већ изашле или се спремају за ИПО, као што је Лаплаце, који је започео са производним линијама ТОПЦон.

Утврђени Гиантс хеџинг опкладе:

Главни лидери соларне индустрије диверзификовали су се у ТОПЦон и ХЈТ технологије. Јинко Солар се клади на ТОПЦон, док Рисен Енерги фаворизује ХЈТ. Већина других врхунских компанија специјализовала се за једну технологију док експериментише са додатним линијама за друге технологије.

Битка за соларну надмоћ:

Могу ли нови учесници са иновативним технологијама заменити етаблиране лидере у овом циклусу технолошке еволуције? Такмичење за лидерство у соларној технологији је сада на врхунцу.

Четири фазе фотонапонске производње: силицијумски материјали, силицијумске плочице, ћелије и модули:

• Силицијумски материјали: ГЦЛ-Поли је изашао као победник у првој рунди такмичења.
• Силицијумске плочице: Лонги Греен Енерги Тецхнологи је обезбедила другу фазу.
• Ћелије: Трећи круг се тренутно одвија.

Већина компанија је идентификовала своје кључне технологије, али је само делимично изградила или у потпуности пустила у рад своје производне линије. Компаније које користе приступ чекања и даље имају прилику да донесу нове изборе. Победници овог такмичења изаћи ће из пионира.

Прелазак са П-типа на ћелије Н-типа:

Прелазак са силиконских плочица П-типа на плочице Н-типа је већ почео. Ћелије са задњим површинским пољем (БСФ) типа П биле су доминантна технологија више од једне деценије. Тренутно, ћелије Н-типа напредују, а ТОПЦон и ХЈТ представљају категорију Н-типа.

Игра ефикасности:

Од 2022. године, ПЕРЦ ћелије су имале просечну ефикасност фотонапонске конверзије од 23.2%. ТОПЦон ћелије су постигле просечну ефикасност конверзије од 24.5%, а ХЈТ ћелије су достигле 24.6%. Свако повећање ефикасности ћелије од 1% представља додатних 12.5 кВх електричне енергије произведене по квадратном метру соларног панела годишње, на основу индустријских просека.

Пут напред:

Индустријски консензус је да ће због значајне инфузије капитала и ТОПЦон и ХЈТ ћелије постати маинстреам у року од две до три године. Међутим, оба су прелазни производи. Крајњи циљ је развој тандем соларних ћелија наношењем ТОПЦон или ХЈТ ћелија преко перовскитних соларних ћелија, постижући ефикасност већу од 30%.

Замена старог капацитета:

Масовна замена старих капацитета одвијаће се у наредне две године. Од 2022. године, Кина је имала укупан капацитет производње соларних ћелија од 505.5 ГВ, са производњом од 330.6 ГВ. ПЕРЦ ћелије су чиниле 88% тржишта, док је ТОПЦон имао 8.3% удела, што је еквивалентно 27.4 ГВ. ХЈТ ћелије су имале 0.6% тржишног удела, укупно 2 ГВ. Очекује се да ће испоруке ТОПЦон ћелија у 2023. бити око 100 ГВ, отприлике четири пута више од 2022. године.

Изградња фабрике и достизање пуног производног капацитета обично траје око годину дана. Као резултат тога, 2024. ће бити сведок значајног проширења капацитета производње ТОПЦон ћелија. Према ЦИТИЦ Сецуритиес, капацитет ТОПЦон ће достићи око 372 ГВ до 2023. године, повећавајући се на 635 ГВ до краја 2024. године, надмашујући капацитет ПЕРЦ ћелија.

Насупрот томе, капацитет производње ХЈТ ћелија се шири релативно споријим темпом од ТОПЦон-а. Домаће соларне компаније су од јула 2023. имале постојеће и планиране капацитете ХЈТ ћелија веће од 214.6 ГВ. ХЈТ се суочава са изазовима у снабдевању опремом и сировинама у поређењу са ТОПЦон-ом, захтевајући виши ниво техничке стручности у области технологије полупроводника и танкослојних ћелија. Стога је ХЈТ погоднији за способне нове компаније и етаблиране лидере у индустрији са акумулираним искуством.

Према Кинеском фотонапонском удружењу, ТОПЦон и ХЈТ ћелије заједно ће заузимати преко 50% тржишта до 2025. године, а ХЈТ ће се приближити паритету са ТОПЦон-ом до 2030. Конкуренција за лидерство у новом технолошком пејзажу соларне индустрије достигла је свој врхунац.