2020-08-26 09:27:54 能源杂志

一线品牌不断扩大更具竞争力的新产能，让光伏电池行业呈现出强者愈强的格局。然而，技术迭代速度不断加快，在下一代技术商业化到来时，头部企业还能保持在电池行业的领先位置吗?

光伏电池产业是中国光伏制造业中产能最为分散的领域。中国光伏行业协会统计显示，2019年中国前5大光伏电池生产商产量仅占行业总产量的37.9%，集中度远低于多晶硅、硅片环节，也低于同样产能分散的组件端。

2019年中国多晶硅前五大生产商产量占比为69.3%，硅片则为72.8%。在组件环节，前五大生产商也占据了42.8%的产量份额。

中国光伏电池的头部厂商正在迅速扩产，以改变这一局面。今年2月，通威股份发布2020-2023年的发展计划，其中电池片产能计划到2023年达到80-100GW。该公司计划到2023年电池片产量占全球市场份额30-50%。

爱旭股份的扩产计划同样令人印象深刻。今年1月，爱旭股份发布了未来三年(2020～2022)扩产计划，计划到今年底将光伏电池产能扩张到22GW，2021年底达到32GW，2022年底达到45GW。

一线的光伏电池厂商也在紧跟头部企业扩产。由于整体光伏电池产能的严重过剩，这意味着大量的二三线电池生产商将逐渐出局。

光伏电池一线厂商的低成本、高品质，以及不断扩产的更具竞争力的新产能，让光伏电池行业呈现出强者愈强的格局。

但这样的趋势仍然存在变数。随着现有电池技术的转换效率逐渐达到天花板，光伏电池行业正在酝酿新一轮的技术革新，多种技术路线正在加紧赛跑，以率先突破技术经济性的临界点，成为下一代大规模商业化的主流电池技术。

在这个光伏电池技术变革的前夜，各家正在押注看好的下一代技术。由于光伏电池行业有专业的设备生产商，行业内人员流动频繁，几乎没有技术壁垒。这意味着在下一代技术突破临界点后，押对方向的生产商，将享有最好的利润回报，并可以在最佳时机扩产，就像通威股份和爱旭股份走过的路一样。

通威股份和爱旭股份是现有电池技术的最大获利者，正在积极扩产，并布局各种技术方向，以在这个没有技术壁垒的行业建立壁垒。其他的一些电池生产商，也在押注下一代的电池技术，只等经济性一旦突破，就立刻扩产。还有一些投资商，也在密切关注、跟进下一代光伏电池技术的进展，他们也希望能够抢准时机，复制通威、爱旭的成功故事。

从前所未有的产能扩张，到又一次的技术更替关口，中国光伏电池业迎来了一个变局时刻。在中国光伏业大规模发展的近二十年，这样的变局已经发生了很多次。在最终结局尘埃落定之前，各家电池生产商的起伏成败都还是未知数。

电池双雄

第三方市场咨询机构PVInfoLink数据库统计，2019年光伏电池片出货量排名前两位的分别为通威股份和爱旭股份。值得注意的是，这份榜单的出货统计，未计入垂直一体化厂商对自有组件的出货。

通威和爱旭在光伏电池上的领先地位，很大程度源于其在PERC电池上超前布局和大规模扩产。以PERC电池产能计，通威股份为全球第一，爱旭则紧随其后。

PERC电池即钝化发射极和背面电池技术，最早可追溯至上世纪80年代，通过在常规电池的背面叠加钝化层，可以提高转换效率。相比常规电池，PERC电池产线上只须增加两道工艺，一道镀膜钝化，一道激光开槽。

PERC电池技术可在原电池产线上升级改造。2014年前后，中国光伏制造厂商开始逐渐导入PERC电池生产线。大规模产能扩产集中在2018、2019年。

中国光伏产业协会统计显示，2019年PERC电池占比已经达到了65%，超过了常规电池。与PERC电池市占率提高相对应，是PERC电池产能的快速扩张，2019年PERC电池产能已达到116GW，2019年年初尚为57GW，2020年有望达到188GW。

通威集团进入光伏电池领域要追溯到2013年(2016年将光伏资产注入控股上市公司通威股份)，以8.7亿元收购了原来的光伏龙头赛维LDK位于合肥的电池资产，并正式成立了通威太阳能(合肥)有限公司。在此之前，通威集团的主营业务是水产饲料和畜禽饲料的生产和销售，并已经在2007年先行进入了光伏制造的上游多晶硅的生产和销售。

2015年4月，通威太阳能公司首次亮相当年全球最大光伏展——SNEC展会。当时业内还未预料到，这家光伏电池的新进入者很快会成为业内龙头。

通威的动作非常之快。赛维LDK的原电池产线是多晶电池技术路线，通威太阳能在合肥赛维的电池产线上积累技术经验。很快，在重新启动赛维电池产线两年后，通威开始在成都率先扩产新产能，布局双流的5GW晶硅电池项目，一期1GW，二期2GW，技术路线已经切换到单晶电池路线。

隆基股份作为单晶硅片的龙头，在2014年多晶占据市场顶点的时候，就看出单晶取代多晶的趋势，并向下游拓展，随着单晶取代多晶成为现实，隆基也成为全球最大的硅片生产商。

通威布局单晶的节奏与隆基相似。到2017年9月，通威已经拥有了3GW的单晶电池产线，以及原合肥2.4GW的多晶电池产线，当年产能已经达到了5.4GW。

在2015年，仅依靠合肥旧有多晶电池线，通威就已经成为国内出货量第一的光伏电池生产商，并成功将赛维亏损的电池资产扭亏为盈。随着后续电池产能的逐步投产，通威很快成为全球出货量最大的电池厂商。

通威切入到PERC电池是在双流电池基地三期，3.2GW的单晶电池产线加入了PERC工艺，并于2018年底投产，此外又在合肥投资2.3GW的PERC电池产线，并于2019年1月投产，这使得通威的PERC产能很快达到了5.5GW。

到了2019年，通威的电池产能在双流、合肥两大生产基地的基础上，再次开辟四川眉山电池生产基地和成都金堂生产基地，每个生产基地的规划的电池产能都突破了10GW，其中金堂电池生产基地规划产能达到了30GW。

截至2019年底，通威的电池产能已经达到了16GW，2019年通威的单晶PERC电池片出货超过10GW。据PVInfoLink统计，通威电池片出货量从2017-2019年连续三年位列世界第一。

相比通威股份，爱旭股份进入光伏电池领域的时间更早。爱旭股份成立于2009年，最早也是从事多晶电池的生产、销售。2017年，爱旭股份将其广东佛山的多晶电池产线改造为单晶产线，并在次年再次升级为PERC电池产能。

广东佛山之外，爱旭股份还在浙江义乌和天津布局PERC电池生产基地。截至2019年底，爱旭股份PERC电池产能达到了10GW，随着义乌二期电池项目在今年1月投产，爱旭股份的PERC电池产能达到了15GW，仅次于通威股份。

据PVInfoLink统计，2018、2019年，爱旭股份的电池片出货量仅次于通威，并在PERC电池出口方面位居第一。

爱旭股份和通威股份都公布了规模庞大的扩产计划。爱旭规划到2022年底，电池产能达到45GW;通威计划到2022年电池片产能达到6080GW，2023年达到80-100GW。

第三方产业咨询机构彭博新能源财经资深分析师江亚俐认为，2023年之前，全球光伏年新增装机预计不会超过170GW。

如果爱旭和通威的产能规划如约落地，这意味着到2022年底，仅爱旭、通威两家电池产能合计就将达到105-125GW。两家的全球市占率将可能达到70%以上。

两家企业都有电池行业的技术经验的积累，并超前布局，抓住了单晶替代多晶的历史机遇，并在后续PERC技术革新潮流中，抢准时机，在2018年就大规模扩产PERC电池产能，从而成为电池行业的领导者。

技术大变局

PERC技术的量产效率在7月初到达了一个新的高度，隆基西安5GWPERC电池项目投产，PERC电池的平均量产效率超过了23%。

据中国光伏行业协会的最新统计，今年上半年，PERC单晶电池平均量产效率为22.4-22.5%，最高量产效率接近23%。

去年1月份，隆基曾宣布PERC电池实验室转换效率达到了24.06%，刷新了PERC电池转换效率的世界纪录。

业内普遍认为，23%的量产效率已经接近PERC电池技术的极限，未来还可以向24%效率提升，但将会是投入大、提效小的局面，和过去通过较少的投入，就可以获得比较明显的效率提升不同了。

光伏发电正处在普遍平价的前夜，光伏电站更低的度电成本意味着更高的投资收益，这也倒逼整个光伏制造业，来提供更低度电成本的电池、组件产品。对下游电站来说，电池、组件转换效率的提升，对降低度电成本至关重要。

从2015年起，提升电池、组件的转换效率就成为光伏行业的中心逻辑。其背后，是组件成本在光伏电站系统成本中的比例不断降低，这意味着，仅仅降低组件成本对降低整个电站系统成本的收益越来越小。

通过提升电池、组件的转换效率，可以在同等面积、重量的组件产品上，输出更大的功率，这意味着光伏电站将需要更少的逆变器、电缆、支架等辅助设备，由于辅助系统成本在电站系统成本中的比例已经突破了50%，这使得转换效率提升相比降低组件成本，能为电站系统带来更大的度电成本降低。

由于PERC电池技术转换效率提升已经接近天花板，整个光伏制造业开始在硅片端进行革新，通过推出更大尺寸硅片产品，带动电池、组件产线生产效率提升，降低生产成本。同时，大硅片也推动着组件向更大功率发展。

大硅片带来的更大功率组件产品，与提高转换效率具有相同的效应，即降低辅助设备所需的数量，从而更有效降低度电成本。

硅片尺寸的提升在不断突破现有产业及配套供应链的边界条件。硅片尺寸从156.85mm提升到158.85mm，利用了组件的冗余面积，电池、组件旧有产线也仅需微调即可，最终电池、组件产线提升了效率，组件产品提升了功率，158.55mm硅片很快成为主流。

接下来是隆基推出的166mm硅片，组件面积增大，功率显著提高，电池、组件产线升级改造就可以兼容166mm硅片。

相比166mm硅片更大的182mm硅片，同样增大了组件面积，大幅提高了功率，让组件厂商的组件产品普遍突破了500W。兼容182mm硅片需要新建电池、组件产线，但这一尺寸考虑到了产业配套的成熟度，比如现有运输用的集装箱、逆变器、支架的匹配度。

中环股份推出的210mm硅片则突破了各项边界条件。兼容210mm硅片需要新建电池、组件产线。天合光能、东方日升基于210mm硅片推出了600W+的组件设计方案，为匹配这一大功率组件，逆变器、支架等辅助设备厂商正在研发相匹配的新产品。

光伏组件在短短的半年里，就从500W+跃升到600W+，进入了供应链需围绕大功率组件研发新产品的新阶段，这实际意味着通过增大硅片尺寸提高电池、组件产线生产效率，推动更大功率组件进一步降低度电成本逼近了现有光伏产业链水平的极限。

一位不愿具名的业内资深技术专家表示，通过增大硅片尺寸，来提高组件功率，降低系统度电成本，是一条较低投入较高回报的技术路径，因为硅片在尺寸上的革新，新型电池技术的商业化向后推迟了。

今年5月29日，工信部发布《光伏制造行业规范条件(2020年本)》，要求新增单晶电池片转换效率需大于23%，这个效率是目前PERC电池量产效率的最高值。

政策的推动，以及硅片向大尺寸演进接近极限，使得光伏电站降低度电成本的压力再次来到了电池端，光伏电池制造业面临着提高效率的压力。

各家电池厂商都在储备相应的电池技术，以保证在下一轮的电池技术革新中不至于掉队。比如在通威的四年扩产规划中，提到通威在PERC+、TOPCon、HJT新型电池技术上均有重点布局。

PERC+是在PERC电池技术上在加入其它工艺，来进一步提高转换效率，还是属于PERC电池技术范畴，TOPCon和HJT电池技术则是业内公认最有潜力的下一代电池技术。

TOPCon和HJT技术公认相比Perc更具有转换效率的增长潜力。中国科学院微电子研究所研究员贾锐表示，TOPCon技术的最高量产效率已经达到了23.6%;晋能科技则公开表示，其HJT技术量产平均效率已经达到了23.85%,并计划在今年底突破24%。

但制约TOPCon和HJT技术产业化的关键在于投资成本。考虑到投资成本，PERC电池技术仍然是目前最具性价比的电池技术路线。

贾锐表示，同为1GW电池产线，TOPCon技术要比PERC技术高出30-40%的投资成本，而HJT技术则为PERC电池技术投资成本的3倍以上。此外，不管在电池片的良品率以及产线长周期稳定运行方面，TOPCon和HJT技术都难以比肩成熟的PERC电池技术。

江亚俐认为，至少在三年之内，PERC电池技术都将是市场的绝对主流。这也是光伏业内的主流观点。

上述资深技术专家表示，目前比较稳妥的一种技术升级路线是投资PERC产线，为后续的PERC+、TopCon技术预留升级空间，等待技术成熟，先升级PERC+技术，再升级TOPCon技术，相对风险比较低。

TOPCon技术可以在PERC电池产线上升级改造，而HJT电池技术则必须新建电池产线，而且TOPCon电池的投资成本要远低于HJT电池，因此多位业内人士均看好TOPCon技术成为PERC的替代技术。

深圳拉普拉斯能源技术公司是专注TOPCon电池技术的设备生产商。拉普拉斯总经理林佳继认为，PERC+技术也正在研究之中，并未成熟，并不一定是现有PERC技术到TOPCon技术的中间过渡技术路线，如果TOPCon技术成本进一步降低，现有的电池生产商完全没必要在PERC+技术上继续投入精力，可以直接升级到TOPCon技术。

林佳继透露，今年拉普拉斯接到的设备订单对应的TOPCon产能已达6GW，为应对即将到来TOPCon电池产能建设，拉普拉斯位于无锡的TOPCon设备生产基地将在年底投产，该基地的设备产能可供应每年20GW以上的TOPCon电池生产设备。

一家光伏电池上市公司的原首席技术官表示，他更看好HJT电池技术的前景，HJT技术多年来进展缓慢，主要原因是HJT电池技术专利拥有者日本三洋的专利壁垒，2015年三洋专利保护期满后，HJT技术产业化进入了快车道。

“HJT技术和TOPCon技术在赛跑，现在TOPCon技术跑得稍微领先一点，但不代表会先到终点。”上述技术专家表示，未来随着技术突破，HJT技术的成本会大幅降低，就好像金刚线切割技术成熟，推动单晶成为主流一样。

江亚俐认为，至少在2023年之前，PERC电池产能还将是新增电池产能的绝对主流，包括HJT、TOPCon、HBC在内的N型电池技术，将合计不足10%的市场装机规模，其中TOPCon技术占据6成份额。

王无恒王?

在中国光伏电池业大规模发展的近二十年间，位列第一的电池生产商变动频繁。

尚德电力曾经是全球最大的光伏电池生产商，已经在2019年宣布破产;赛维LDK也曾经进行过规模庞大的光伏电池扩产，如今其在合肥的电池资产已经出售给通威股份。

就在通威、爱旭快速崛起之前，中国台湾电池厂商还曾扮演过重要角色，以通威、爱旭为代表的专业电池生产商兴起后，台湾电池厂商的市场份额和产能都在不断萎缩。

晶澳也曾经登上过全球光伏电池第一的宝座，也在通威、爱旭的迅速扩产下，名次被挤到后面。

通威和爱旭都宣布了大规模的电池产能扩张计划，希望通过扩产，来提高市占率，巩固自身在光伏电池行业的地位。

上述两家公司都在借助这一轮的PERC电池技术浪潮兴起，考虑到中国光伏电池业正处于一个技术变革的关口，现在的头部电池厂商还会在下一个技术商业化时，保持在电池业内的领先位置吗?

多位业内人士认为，中国光伏电池产业技术更迭非常迅速，新产能在生产效率和投资成本上的比较优势，使其在与旧产能的竞争中处于优势地位。

相比常规单晶电池，PERC电池在效率上占据优势，常规单晶电池在市场上又优于多晶电池，即使在PERC电池内部，新投产的PERC电池产能，要优于常规单晶电池升级改造而来的PERC电池产能，最新投产的PERC电池产能，又要明显优于早几年投产的PERC电池产能。

光伏电池的新进入者，其电池产能总是因为新投产，而在市场竞争中处于优势，就好像通威和爱旭的崛起一样，叠加新电池产能和新技术，是其非硅成本远低于行业平均水平的重要原因。

为应对新产能的冲击，头部电池厂商往往选择扩产来保持自己电池产能的竞争力，扩产的总是最具竞争力的新产能，不断有更大规模的新产能投产，也可以摊薄旧有产能相对较高的旧成本。

面对新产能的冲击，头部厂商还可以通过扩产来防御，但面对新兴电池技术的到来，头部厂商往往反应相对要慢一些。

由于具有专业的设备生产商，可以提供标准的产线设备，而业内人员又流动频繁，这使得中国光伏电池厂商很难保持相对竞争对手的技术壁垒。

一位业内技术专家认为，头部电池厂商意味着已经拥有庞大的电池产能，这些产能往往还没有折旧完成，全部收回投资成本，这导致头部厂商在接纳新技术，并快速大规模扩产上态度偏向保守。

这首先要取决于新电池技术能够多快取代现有技术。行业主流观点认为PERC电池技术至少在3-5年内仍然会占据市场绝对主流。但押注TOPCon和HJT技术的相关厂商显然不这么认为。

作为一家TOPCon电池设备厂商的创始人，林佳继认为TOPCon技术就是下一代大规模商业化的新型电池技术。

“今年下半年到明年就是扩产的最佳时机。”林佳继表示，在这个时间节点扩产TOPCon电池的厂商，会在未来的电池市场中获得一个好的市场地位和投资回报。

一位正在寻求资本投资HJT产线的技术专家则表示，HJT技术正处在成本快速下降的前夜，他预计到明年，HJT技术的投资成本就会降到与PERC技术相当。

林佳继认为，新的电池厂商的领导者往往需要超前布局新技术，在合适的时机扩产，扩产要迅速，以拉开与同行的差距，因此，他觉得新技术出现会让行业再次出现跨界进入的电池投资商，这些投资商既没有存量的产能“包袱”，也没有思想包袱，就好像通威从水产饲料生产切入到光伏电池行业，东方希望集团切入到多晶硅行业一样。

“说不定新的光伏电池新星会来自家电等传统行业，”林佳继说，家电行业的收入、利润增长都到了天花板，通过管理控制成本也做到极致，而且家电巨头都对新能源行业密切关注，“TCL控股中环股份就是一个信号。”