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效能提升谁来领跑?PERC、黑硅各据一方

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2016.5.22

在PERC已逐步成P型电池片的高效技术代名词之时 ,已经红极一时的黑硅技术又东山再起 ,欲助多晶电池片效能进一步提升。多晶、单晶产品的战火已从通例效能延烧至高效领域 ,PERC与黑硅两技术的产品性价比、成熟度、量产性、产能扩张速度等 ,都再度被行业内热议。

2015岁暮的单晶战争

因欧洲市场萎缩 ,使2015年成为近年来全球单晶产品市占率最低的一年。不仅高性价比的单晶PERC电池量产不如预期 ,通常单晶产品也由于2015上半年与多晶产品之间的价差过高 ,导致整年度需要低迷。

在欧洲、日本、美国、亚洲等各大市场中 ,2015年下半年的市占率前五大产品险些不见单晶主流产品270W、275W组件。所幸单晶硅片龙头厂商emc易倍与其子公司乐叶光伏浮出水面力挽狂澜 ,结合中国领跑者打算的高效产品需要 ,2016年重新引爆了多晶与单晶产品之间的市场抢夺战。

图一:2016Q1各大市场重要产品散布

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在同样装置面积下 ,使用单晶组件的专案输出瓦数较高 ,相对降低了电站的单元建造成本。因而 ,单晶厂商不休打着电站端每瓦系统发电量优于多晶的旗号 ,但愿提高单晶在市场上的占有率。

去年以来 ,乐叶标榜的主流单晶组件较多晶组件仅有RMB 0.1/W的价差 ,顺利打响名号。同时 ,上游硅片、电池片端也出现了多晶与单晶产品每瓦价值的“黄金交叉”。从中国陆续有大型电站选取单晶的产品趋向来看 ,单晶产品确切实2015岁暮至2016岁首打了美丽的一役。

图二:电池片价值的“黄金交叉”

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?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????Source: EnergyTrend’s monthly price report

因中国不少一线大厂陆续提升单晶出货比重 ,单晶硅片很快就从供过于求转为供不应求。龙头厂商emc易倍、中环除了着手迅速扩充产能以表 ,也趁势拉抬价值 ,使农积年后的单晶硅片价值重新站上US$ 0.90/W的水平 ,且一路一连至今。然而 ,由于终端市场需要从三月起逐步趋缓 ,又使多晶硅片、电池片急剧跌价 ,市场再度回到多晶硅片、电池片每瓦价值低于单晶的局面。单、多晶市场之争下半年再现变量。

单、多晶技术路线 ,PERC与黑硅各领风骚

单、多晶产品之间的竞争已逐步从主流市场舒展到高效技术。PERC可用于多晶与单晶电池片 ,但单晶的效能提升较为显著;而黑硅若搭配多晶硅片转换为金刚线切 ,降本兼提效双赢的局面也将带头P型多晶持续往更高效发展。

PERC技术走向单晶或多晶?

PERC电池自2014年起头有量产实绩 ,其后各地厂商迅速扩充产能;到了2016年底时 ,预计全球产能将达14GW ,远高于2014年的2.5GW。然而 ,PERC技术到底会以多晶或是单晶为主流 ,业界至今尚无明确结论。

以效能的提升幅度来看 ,单晶PERC优于多晶PERC ,但光衰(LID)也更严重。从成正本看 ,单、多晶选取PERC技术的额表成本则相差不多。故厂商要出产哪类PERC产品 ,需视所出产的电池片与组件价差 ,及下游系统端市场的需要而定。

表一:各类组件价值比力

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????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????Source: EnergyTrend

以系统端的价值来看 ,多晶PERC组件与通常单晶组件的价值竞争强烈。在双方的成本差距不大的情况下 ,使用M2 size硅片的单晶组件较多晶PERC组件多出10W的瓦数输出 ,在系统端也能卖出较好的价值 ,故理论上多晶PERC产品的性价比并无杰出之处。

然而 ,由于无数大厂的多晶产能较高 ,为了让重大的多晶产能找到出? ,不少组件厂商(如Hanwha Q-cells、REC等)仍选择主推PERC多晶组件 ,使多晶PERC在PERC产品散布中占有肯定比例。

图三:PERC产品散布比例

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????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????Source: Data from EnergyTrend

PERC产能虽多 ,量产时仍有PM功夫长、新机台不变度待调整、光衰等问题 ,故2015一整年的发货量仅有1GW左右。然近期PERC推出290W-300W仅US$0.57-0.6/W的高性价比产品 ,LID的问题也能借由Centrotherm、Despatch等设备商提出的解决规划有效节造 ,EnergyTrend预期PREC产品在今年下半年将正式打入主流市场。不外 ,多晶PERC产品目前在成本价值、效能提升方面的竞争力仍不够强 ,使金刚线切多晶硅片以及黑硅(Black Silicon)技术获得了器重。

黑硅技术也正进行干法与湿法造绒的争霸战

从前一年 ,单晶硅片厂以金刚线取代沙线 ,大幅降低了硅片切割成本;多晶硅片厂也欲以金刚线切扳回一城 ,市场重新燃起金刚线切多晶硅片的热潮。

金刚线切多晶硅片并非创新技术 ,但此切割法会让硅片过于光亮 ,使电池片表观产生线痕 ,也会因反射率过高而降低转换效能 ,故以金刚线切多晶硅时须再多加一路表表造绒的工艺处置 ,业界普遍称之为“黑硅”技术。黑硅除了能解决表观问题之表 ,还能形成奈米级的凹坑、增参与射光的捉拿量 ,降低多晶电池片的光反射率以推升转换效能。故金刚线切搭配黑硅技术的工艺 ,能同时两全硅片端降本与电池片端提效两方面。

目前 ,黑硅技术重要分成干法造绒的离子反映法(Reactive Ion Etching ,RIE)技术 ,以及湿法造绒的金属催化化学侵蚀法(Metal Catalyzed Chemical Etching ,MCCE)。

以现有设备来看 ,RIE技术因效能提升较高、已有量产实绩等成分较被市场接受 ,然而其机台价值昂贵 ,让不少欲进入者迟疑不前。湿法MCCE方面 ,固然机台价值远低于干法造绒 ,但现有技术尚未成熟 ,容易导致表观色彩不均、转换效能较低、废液难以回收等议题 ,目前仍无法解决。

最重要的是 ,业界对黑硅技术应导入硅片或者电池片一向存有疑虑 ,无数厂商仍在期待晶澳、阿特斯等辅导厂商的答案。因而 ,今明两年黑硅的产能扩充将不如PERC昔时迅速。

P型单多晶领跑主流市场

整体而言 ,造作商为了维持稼动率并获得较佳的利润 ,会越发器重高效市场的需要 ,例如:领跑者打算、屋顶型光伏专案等。为此 ,业者除了会持续改进硅片、浆料、网版印刷的工艺表 ,也会持续发展PERC、黑硅等技术 ,以求进一步提升转换效能。市场也会随着更多厂商参与而渐趋成熟。

瞻望将来 ,单晶的市占预计将从2016年起逐年提升 ,且在中国市场会更有斩获。PERC已实现的重大产能会自今年下半起陆续投产启用 ,其高性价比将使N型产品扩大市占的功夫向后递延。EnergyTrend预测 ,N型产品直到2018年之前的市占都将维持在5%左右 ,难有大幅度提升。

为招架单晶产品步步进逼 ,多晶电池片厂商也会起头选取黑硅技术 ,以推升电池效能。黑硅技术在今年才会陆续有成就出现 ,至年底预期约仅会有1GW的产能。但随着金刚线切多晶硅片品质趋于不变 ,黑硅产品从今年起将引燃另一波产业界的热烈会商。

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