การแข่งขันของอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับแบตเตอรี่ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ยุคถัดไป

บทนำ:

อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศจีนได้เห็นการแข่งขันทางเทคโนโลยีที่ก่อให้เกิดวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่อง จากวัสดุซิลิกอนไปจนถึงเวเฟอร์ซิลิคอน กระบองส่งผ่านไปยังส่วนแบตเตอรี่ที่สำคัญ คำถามคือใครจะเป็นผู้ชนะในการแข่งขันครั้งล่าสุดนี้?

ทศวรรษแห่งนวัตกรรมแห่งการเปลี่ยนแปลง:

ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา ต้นทุนการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ลดลงกว่า 90% เนื่องจากกระบวนการผลิตที่ดีขึ้นและการประหยัดต่อขนาด ในขณะเดียวกัน ประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์กระแสหลักได้เพิ่มขึ้นจาก 12% เป็นประมาณ 23% การเพิ่มประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่องนี้ขึ้นอยู่กับนวัตกรรมทางเทคโนโลยี

จุดเปลี่ยนสำหรับเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์:

ภูมิทัศน์ของเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์อยู่ในช่วงหัวเลี้ยวหัวต่อที่สำคัญ โดยเซลล์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเข้าสู่การผลิตจำนวนมาก บริษัทพลังงานแสงอาทิตย์ทุกแห่งจะต้องปรับตัวและเลือกเส้นทางเทคโนโลยีใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น มิฉะนั้นอาจเสี่ยงต่อความล้าสมัย

เงินทุนไหลเข้าเร่งสร้างนวัตกรรม:

การไหลเข้าของเงินทุนจำนวนมากเป็นแรงผลักดันสำคัญเบื้องหลังวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ ในปี 2022 บริษัทพลังงานแสงอาทิตย์ของจีนระดมทุนได้ 136.2 พันล้านเยน เกือบสี่เท่าของจำนวนเงินในปี 2019 การเพิ่มขึ้นนี้ส่งผลให้กำลังการผลิตของกลุ่มอุตสาหกรรมต่างๆ เพิ่มขึ้นมากกว่าสามเท่าของปี 2019 กำลังการผลิตใหม่เหล่านี้ใช้เส้นทางเทคโนโลยีใหม่ ด้วยผลผลิตของผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีใหม่ๆ ที่คาดว่าจะแซงหน้าเซลล์กระแสหลักในปัจจุบันภายในหนึ่งถึงสองปี ด้วยเหตุนี้ การทดแทนกำลังการผลิตแบบเก่าจำนวนมหาศาลจึงใกล้จะเกิดขึ้น

ความโดดเด่นของเซลล์ PERC:

ปัจจุบัน เซลล์ PERC (Passivated Emitter Rear Cell) ครองตลาดพลังงานแสงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม เซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูงรุ่นใหม่กำลังถือกำเนิดขึ้น โดยหลักๆ จะแสดงด้วยสองประเภท: TOPCon และ HJT (Heterojunction)

• เซลล์ TOPCon: เริ่มการผลิตจำนวนมากในปี 2022 โดยมีต้นทุนที่ต่ำกว่า
• เซลล์ HJT: การผลิตจำนวนมากจะเริ่มในปี 2023 โดยมีประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

จากมุมมองของอุตสาหกรรม สายการผลิตของ TOPCon มีความเข้ากันได้กับสายการผลิตแบบเก่า โดยได้ประโยชน์จากกระบวนการที่ครบกำหนด ในทางตรงกันข้าม HJT เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่มีกระบวนการสั้นกว่าและมีอุปสรรคทางเทคนิคสูงกว่า

บริษัทเกิดใหม่ซึ่งเป็นผู้นำ:

ผู้มาใหม่ที่มีการเติบโตสูงหลายคนได้ปรากฏตัวขึ้นด้วยเทคโนโลยีใหม่เหล่านี้ Yidao New Energy และ Huasun Energy เป็นผู้นำในประเภท TOPCon และ HJT โดยมีมูลค่าประมาณ 10 หมื่นล้านเยน นอกจากนี้ บริษัทพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีใหม่ได้เผยแพร่สู่สาธารณะแล้วหรือกำลังเตรียมเสนอขายหุ้น IPO เช่น Laplace ซึ่งเริ่มต้นด้วยสายการผลิต TOPCon

ก่อตั้งเดิมพันป้องกันความเสี่ยงของไจแอนต์:

ผู้นำในอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์รายใหญ่ได้กระจายความหลากหลายไปสู่เทคโนโลยี TOPCon และ HJT Jinko Solar เดิมพัน TOPCon ในขณะที่ Risen Energy สนับสนุน HJT บริษัทชั้นนำอื่นๆ ส่วนใหญ่มีความเชี่ยวชาญในเทคโนโลยีหนึ่งๆ ขณะเดียวกันก็ทดลองสายการผลิตเพิ่มเติมสำหรับเทคโนโลยีอื่นๆ

การต่อสู้เพื่ออำนาจสูงสุดจากแสงอาทิตย์:

ผู้เข้ามาใหม่ที่มีเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมสามารถแทนที่ผู้นำที่จัดตั้งขึ้นในวงจรวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีนี้ได้หรือไม่? การแข่งขันเพื่อเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์กำลังถึงจุดสูงสุดแล้ว

สี่ขั้นตอนของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์: วัสดุซิลิคอน เวเฟอร์ซิลิคอน เซลล์ และโมดูล:

• วัสดุซิลิคอน: GCL-Poly ได้รับชัยชนะในการแข่งขันรอบแรก
• เวเฟอร์ซิลิคอน: Longi Green Energy Technology ก้าวเข้าสู่ขั้นที่สอง
• เซลล์: รอบที่สามกำลังเปิดตัวอยู่

บริษัทส่วนใหญ่ระบุถึงเทคโนโลยีหลักของตนแต่ได้สร้างหรือใช้งานสายการผลิตเพียงบางส่วนหรือทั้งหมดเท่านั้น บริษัทที่เลือกใช้แนวทางรอดูไปก่อนยังคงมีโอกาสที่จะตัดสินใจเลือกสิ่งใหม่ๆ ผู้ชนะการแข่งขันครั้งนี้จะมาจากกลุ่มผู้บุกเบิก

การเปลี่ยนจากเซลล์ P-Type เป็น N-Type:

การเปลี่ยนจากเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด P ไปเป็นเวเฟอร์ชนิด N ได้เริ่มขึ้นแล้ว เซลล์ Back Surface Field (BSF) ชนิด P เป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นมานานกว่าทศวรรษ ปัจจุบัน เซลล์ประเภท N กำลังก้าวหน้า โดย TOPCon และ HJT เป็นตัวแทนของหมวดหมู่ประเภท N

เกมที่มีประสิทธิภาพ:

ในปี 2022 เซลล์ PERC มีประสิทธิภาพการแปลงเซลล์แสงอาทิตย์โดยเฉลี่ย 23.2% เซลล์ TOPCon บรรลุประสิทธิภาพการแปลงเฉลี่ย 24.5% และเซลล์ HJT สูงถึง 24.6% ประสิทธิภาพของเซลล์ที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 1% แปลเป็นพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้เพิ่มเติม 12.5 kWh ต่อแผงโซลาร์เซลล์ต่อปี โดยอิงตามค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรม

ถนนข้างหน้า:

ฉันทามติของอุตสาหกรรมก็คือ เนื่องจากการอัดฉีดเงินทุนจำนวนมาก ทั้งเซลล์ TOPCon และ HJT จะกลายเป็นกระแสหลักภายในสองถึงสามปี อย่างไรก็ตาม ทั้งสองอย่างเป็นผลิตภัณฑ์เฉพาะกาล เป้าหมายสูงสุดคือการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์แบบเรียงคู่โดยการวางเซลล์ TOPCon หรือ HJT ไว้เหนือเซลล์แสงอาทิตย์แบบเพอรอฟสไกต์ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่เกิน 30%

การแทนที่ความจุเก่า:

การทดแทนกำลังการผลิตเก่าครั้งใหญ่จะเกิดขึ้นในอีกสองปีข้างหน้า ในปี 2022 ประเทศจีนมีกำลังการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์รวม 505.5 GW โดยมีกำลังการผลิต 330.6 GW เซลล์ PERC คิดเป็น 88% ของตลาด ในขณะที่ TOPCon ถือหุ้น 8.3% เทียบเท่ากับ 27.4 GW เซลล์ HJT มีส่วนแบ่งการตลาด 0.6% รวมเป็น 2 GW คาดว่าการจัดส่งเซลล์ TOPCon ในปี 2023 จะอยู่ที่ประมาณ 100 GW หรือประมาณสี่เท่าของปี 2022

โดยทั่วไปแล้วการก่อสร้างโรงงานและการผลิตเต็มกำลังการผลิตจะใช้เวลาประมาณหนึ่งปี ส่งผลให้ปี 2024 จะได้เห็นการขยายกำลังการผลิตเซลล์ TOPCon อย่างมีนัยสำคัญ จากข้อมูลของ CITIC Securities กำลังการผลิตของ TOPCon จะสูงถึงประมาณ 372 GW ภายในปี 2023 และเพิ่มเป็น 635 GW ภายในสิ้นปี 2024 ซึ่งเกินความสามารถของเซลล์ PERC

ในทางตรงกันข้าม กำลังการผลิตเซลล์ HJT กำลังขยายตัวในอัตราที่ค่อนข้างช้ากว่า TOPCon ในเดือนกรกฎาคม 2023 บริษัทพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศมีกำลังการผลิตเซลล์ HJT ที่มีอยู่และวางแผนไว้เกิน 214.6 GW HJT เผชิญกับความท้าทายในด้านอุปกรณ์และการจัดหาวัตถุดิบเมื่อเทียบกับ TOPCon ซึ่งต้องการความเชี่ยวชาญทางเทคนิคในระดับที่สูงกว่าในด้านเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์และเซลล์ฟิล์มบาง ดังนั้น HJT จึงเหมาะกว่าสำหรับบริษัทใหม่ที่มีความสามารถและผู้นำอุตสาหกรรมที่เป็นที่ยอมรับซึ่งมีประสบการณ์สั่งสมมา

จากข้อมูลของ China Photovoltaic Association ระบุว่า TOPCon และเซลล์ HJT จะครองสัดส่วนมากกว่า 50% ของตลาดภายในปี 2025 โดย HJT เข้าใกล้ความเท่าเทียมกับ TOPCon ภายในปี 2030 การแข่งขันเพื่อเป็นผู้นำในภูมิทัศน์ทางเทคโนโลยีใหม่ของอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ได้มาถึงจุดสูงสุดแล้ว