Þekkingu

Ítarleg greining á ljósafrumum (hluti þess virði að safna) - Þriðji kafli

III. Greining á fjöldaframleiðslustöðu og framtíðarþróun ljósafrumutækni

A. Greining á fjöldaframleiðslustöðu mismunandi tæknileiða

1. Rökfræði PV frumutækni fjöldaframleiðslu

Byggt á fyrri greiningum sýna N-gerð rafhlöður betri tæknilegar breytur miðað við PERC rafhlöður, en þær standa einnig frammi fyrir hærri framleiðslukostnaði. Fyrir ljósvakafyrirtæki er ákvörðun um að fjárfesta í nýrri tækni að miklu leyti háð því hvort niðurstreymisvirkjanir geti tekið við nýju tækninni á hærra verði, sem tryggir brautargengi fyrirtækisins og nái hugsanlega meiri arðsemi en núverandi tækni. Vilji niðurstreymis virkjana til að greiða yfirverð fyrir nýja tækni stafar fyrst og fremst af aukinni afköstum þessara nýju vara, sem getur hjálpað til við að bæta fjárfestingarávöxtun (IRR). Í stuttu máli endurspeglast betri tæknilegar breytur N-gerð rafhlöðutækni í meiri umbreytingarskilvirkni og tvíhliða hlutfalli, svo og lægri niðurbrotshraða og hitastuðlum. Þessir vísbendingar geta aukið arðsemi fjárfestinga með því að draga úr fjárfestingarkostnaði virkjana og auka raforkuframleiðslu yfir allan líftímann.

Lækkun fjárfestingarkostnaðar fyrir virkjanir vísar fyrst og fremst til hærra heildarframleiðsluafls sem stafar af bættri umbreytingarnýtni nýrrar tækni, tvíhliða hlutfalli og lægri hitastuðlum. Þetta leiðir til þynningar á BOS (Balance of System) kostnaði sem tengist landi og stoðvirkjum, sem eru nátengd svæði. Þess vegna eru virkjanir reiðubúnar að greiða iðgjald fyrir nýja tækni við óbreytta innri ávöxtun. Samkvæmt viðeigandi rannsóknum gæti aukning um 30W á afli einingaeiningar lækkað innlendan BOS kostnað um það bil 0.07-0.09 RMB/W. Í ljósi þess að fjárfestingar erlendis hafa oft í för með sér hærri BOS-kostnað, benda áætlanir til þess að 30W aukning á einingaafli gæti lækkað BOS-kostnað í Bandaríkjunum, Ítalíu og Ástralíu um um það bil 0.099, 0.045 og 0.033 USD/W, í sömu röð.

Aukning heildarrafmagnsframleiðslu á líftíma virkjunarinnar stafar fyrst og fremst af hægari niðurbrotshraða frumna með nýrri tækni sem eykur árlega raforkuframleiðslu. Með því að halda IRR stöðugu gerir þetta kleift að draga úr upphaflegu uppsettu afli virkjunarinnar og lækka þar með fjárfestingarkostnað. Miðað við um 6% IRR, 25 ára líftíma og 1200 klukkustunda nýtingu á ári, með raforkuverð á bilinu 0.3-0.35 RMB/kWh, sýna útreikningar að uppfærsla úr PERC rafhlöðu með 2% niðurbroti á fyrsta ári og línuleg niðurbrot upp á 0.5% í N-gerð rafhlöðu með 1% niðurbroti á fyrsta ári og 0.4% línuleg niðurbrot gæti leitt til kostnaðarlækkunar um það bil 0.83-0.97 RMB/W. Miðað við að raforkuverð erlendis er hærra en í Kína er fræðilega mögulegt fyrir íhluti á erlendum mörkuðum að ná hærra álagi vegna aukinnar framleiðslu.

Í stuttu máli eru núverandi mæligildi fyrir frammistöðu ýmissa rafhlöðutækni sem hér segir: TOPCon rafhlöður ná fjöldaframleiðslunýtni upp á um 25.3%, tvíhliða hlutfall um 85%, hitastuðull upp á -0.3%/°C, á fyrsta ári niðurbrot um 1%, og línulegt niðurbrot upp á 0.5%; HJT rafhlöður ná massaframleiðslu skilvirkni um 25.5%, tvíhliða hlutfall um 90%, hitastuðull upp á -0.24%/°C, 1% niðurbrot á fyrsta ári og línulegt niðurbrot upp á 0.3%; HPBC rafhlöður Longi Green Energy ná fjöldaframleiðslunýtni upp á um það bil 25.3%, hitastuðul upp á -0.29%/°C, 1.5% niðurbroti á fyrsta ári og 0.4% línulegri niðurbroti; ABC-rafhlöður frá Aiko Solar ná massaframleiðslunýtni upp á um 26.5%, hitastuðull upp á -0.24%/°C, 1% niðurbroti á fyrsta ári og 0.35% línulegri niðurbroti. Byggt á þessum mælingum benda núverandi áætlanir til þess að TOPCon, HJT, HPBC og ABC rafhlöður séu með markaðsálag í Kína um það bil 0.2-0.24 RMB/W, 0.28-0.34 RMB/W, 0.14-0.17 RMB/W og 0.26-0.32 RMB/W, í sömu röð. Miðað við framleiðslukostnað rafhlöðunnar sem nefndur er hér að ofan er gert ráð fyrir að TOPCon og HJT rafhlöður nái umframhagnaði í Kína allt að 0.16-0.2 RMB/W og 0.19-0.25 RMB/W, í sömu röð.

Frá eingöngu tæknilegu sjónarhorni er núverandi tvíhliða hlutfall BC rafhlaðna áfram tiltölulega lágt, ekki verulega betri en aðrar rafhlöðuleiðir. Hins vegar telja Longi og Aiko að með tækniframförum gæti tvíhliða hlutfall BC rafhlaðna farið yfir 65-70%. Þar að auki hafa BC rafhlöður aðra kosti yfir mismunandi rafhlöðuleiðir, einkum fagurfræðilega aðdráttarafl. Þar sem engar ristlínur hylja framflötinn eru BC einingar vinsælli á dreifðum markaði erlendis og geta fengið viðbótarvöruiðgjöld. Ef bakplatan og umgjörðin eru einnig úr svörtum efnum er hægt að ná fram fullsvartri einingu með yfirburða fagurfræði. Samkvæmt endurgjöf frá Longi Green Energy fær HPBC vara þeirra yfir 1 sent/W yfir XNUMX sent/W miðað við TOPCon vörur.

Varðandi markaðsviðurkenningu sýna tölfræði að frá og með september 2021 markaði fyrsta þátttaka N-gerðar íhluta í innlendum ríkisfyrirtækjum jarðstöðvaíhlutum mikilvægan atburð, þar sem gert er ráð fyrir að heildarútboðsstærðin verði 4.55GW í lok árs 2022 , sem er um 4%. Frá apríl til júlí á þessu ári náði mánaðarleg útboðsskala fyrir jarðstöðvarverkefni með íhlutum af N-gerð 4.7GW, 4.5GW, 4.4GW og 5.3GW í sömu röð, en íhlutir af N-gerð eru um það bil 24%, 26%, 33 %, og 39% af heildar V/N hlutfalli. Þetta gefur til kynna skýra og stöðuga aukningu á samþykki endanotenda á íhlutum af N-gerð. Á erlendum mörkuðum er ávinningurinn af N-gerð rafhlöðum áberandi, hlutur þeirra í sumum pöntunum hækkar í 60-80%.

Á verðlagshliðinni, samkvæmt Infolink, getur almennt söluverð á TOPCon, HJT og XBC íhlutum ráðið iðgjöldum yfir PERC íhlutum upp á um það bil 0.1 RMB/W, 0.2 RMB/W og 0.15-0.4 RMB/W, í sömu röð. Þar sem N-gerð tækni heldur áfram að þróast er möguleiki á að söluiðgjöld fyrir N-gerð íhluti gætu stækkað enn frekar.

Eins og er, eru TOPCon rafhlöður verðlagðar um það bil 5 sent/W hærra en PERC frumur, en TOPCon einingar og HJT einingar skipa iðgjöld upp á um 7 sent/W og 26 sent/W yfir PERC einingar, í sömu röð. Í samanburði við útreiknað úrvalsrými okkar er núverandi iðgjaldastig TOPCon vara verulega lægra en það sem við áætlum og HJT er næstum á pari við útreiknuð neðri mörk okkar. Við teljum að nýleg verðlækkun á PERC vörum hafi einnig leitt til lækkunar á iðgjaldastigum fyrir N-gerð rafhlöður og einingar, á meðan samkeppnin um TOPCon vörur hefur harðnað og neytt sumir framleiðendur til að sleppa nokkrum hagnaði í skiptum fyrir hærri sendingar. Á heildina litið duga núverandi iðgjaldastig samt til að standa undir kostnaðarhækkunum leiðandi fyrirtækja, sem gefur til kynna að fyrirtæki með tæknilega yfirburði geti skapað sér hagstæðara samkeppnisumhverfi og tryggt þannig meiri arðsemi.

Með hliðsjón af núverandi frammistöðu, verðlagningu og kostnaðarástandi N-gerð rafhlaðna teljum við að hvort sem það eru TOPCon, HJT eða BC rafhlöður, þá séu iðgjaldastigin sem þeir eignast á markaðnum nú þegar nægjanleg til að standa undir kostnaðarhækkunum þeirra ( þar sem BC rafhlöður treysta aðallega á dreifðan markað erlendis). Ef TOPCon er tekið sem dæmi, þá er núverandi rafhlöðuálag um 9 sent, og að teknu tilliti til afskriftakostnaðar er nettóhagnaður á watt um 12 sent, sem gerir ráð fyrir arðsemi framleiðslulínufjárfestingar innan eins og hálfs árs, mun hraðar en í öðrum framleiðslugreinum. Þannig eru rafhlöðuframleiðendur mjög hvattir til að auka framleiðslu. Í framtíðinni munu allar tæknilegar leiðir halda áfram að ýta undir kostnaðarlækkun og skilvirkni, með fyrirtæki sem búa yfir leiðandi frammistöðu og kostnaðarmælingum sem líklegt er að ná meiri umframhagnaði.

1. Tölfræði um stækkun ljósafruma

(1) TOPCon

Meðal ýmissa rafhlöðutæknileiða hefur TOPCon nánustu samþættingu við PERC rafhlöðuferla, sem krefst minnstu fyrirhafnar til að sigrast á tæknilegum erfiðleikum, þess vegna var það fyrst til að ná hagkvæmni og hefja fjöldaframleiðslu. Samkvæmt tölfræði Infolink og TrendForce, árið 2022, náði alþjóðleg framleiðslugeta TOPCon rafhlaðna um það bil 81GW, þar sem helstu leikmenn voru Jinko Solar (24GW) og Junda Co. (8GW). Byggt á auglýstum stækkunaráætlunum um allan iðnað er búist við að árið 2023 og 2024 gæti uppsöfnuð afkastageta TOPCon í greininni farið yfir 500GW og 900GW, í sömu röð.

Frá sjónarhóli framboðs er fjöldi fyrirtækja sem geta stundað stöðuga fjöldaframleiðslu takmarkaður eins og er. Grófar áætlanir benda til þess að í lok maí hafi framleiðslugeta TOPCon rafhlaðna verið um 120GW, með fulla framleiðslugetu um það bil 70GW, sem er tiltölulega þröngt miðað við árlega eftirspurn markaðarins sem er um 400GW. Í ljósi þess að aðfangakeðjan getur ekki uppfyllt allar kröfur iðnaðarins til skamms tíma og að hágæða framleiðslugeta gæti verið sett í forgang fyrir erlenda markaði með hærra verði, er líklegt að TOPCon vörur haldi mikilli arðsemi í talsverðan tíma fram í tímann. Byggt á skilvirkri framboðsgetu upp á 120GW er áætlað að markaðssókn TOPCon vara muni nálgast 30% árið 2023. Árið 2024 er gert ráð fyrir að TOPCon fari fram úr PERC og verði hin nýja almenna tækni í ljósafrumum.

Frá staðsetningu leiðandi rafhlöðu/einingaframleiðenda er gert ráð fyrir að Jinko og Junda, sem leiðandi á LPCVD leiðinni, nái nafngetu upp á 60GW og yfir 30GW, í sömu röð, í lok árs 2023. Tongwei og Trina Solar, í kjölfar kynningar á Fyrsta framleiðslulínan þeirra á GW-stigi á fjórða ársfjórðungi 2022, hefur næstum náð framleiðslumarkmiðum og eru að flýta fyrir uppsetningu á afkastagetu í kjölfarið, sem miðar að yfir 20GW í nafnafkastagetu á árinu. Þótt JA Solar og Canadian Solar hafi seinkað örlítið í upphaflegum framleiðslugetufjárfestingum sínum á öðrum ársfjórðungi 2023, eru þær fljótt að ná sér á strik og eru á réttri leið með að ná yfir 30GW á þessu ári.

Sem stendur hefur það að sækjast eftir TOPCon orðið ákjósanlegur kostur fyrir almenna rafhlöðu rafhlöðu og samþætta framleiðendur. Hins vegar, þegar fyrirtæki flýta fyrir því að afkastagetu sinni, hafa sum lent í vandræðum með ávöxtunarkröfur, skilvirkni og kostnað, sem hefur í för með sér að raunverulegur framfarir í rekstri eru verulega á eftir væntingum. Almennt hafa leiðandi framleiðendur eins og Jinko og Junda náð hraðari framförum í fjárfestingum í afkastagetu en búist var við og leiða iðnaðinn um 6-9 mánuði. Þökk sé skilvirkni þeirra og kostnaðarávinningi er nettóhagnaður þeirra á bilinu 0.06-0.07 RMB/W, umfram hagnað annars og þriðja flokks framleiðenda um 0.03-0.04 RMB/W.

Með hliðsjón af því að TOPCon tæknin er enn á upphafsstigi iðnvæðingar, er búist við að hún nái þroska innan 1-2 ára, þar sem leiðandi fyrirtæki eru líklegri til að njóta hagnaðar og sendinga sem fyrstir koma. Með stöðugri uppfærslu á skilvirkni TOPCon tækni getur þessi leiðandi kostur varað til lengri tíma litið.

(2) HJT

Varðandi HJT, samkvæmt Solarzoom, fór uppsöfnuð framleiðslugeta HJT rafhlaðna yfir 11GW í lok árs 2022. Kostnaðarlækkunarbyltingin fyrir HJT eru fyrst og fremst háð innleiðingu 0BB+ silfurhúðaðrar kopartækni á síðari hluta þessa árs, og því eru áður tilkynntar stækkunaráætlanir aðallega samþjappaðar meðal nokkurra leiðandi fyrirtækja í greininni. Byggt á auglýstum stækkunaráætlunum er spáð að nafngeta HJT í allri iðnaðinum gæti orðið 60GW árið 2023 og vaxið í 102GW árið 2024. Flest fyrirtækin sem velja HJT leiðina eru nýir aðilar, en hefðbundin leiðandi rafhlaða/eining framleiðendur einbeita sér fyrst og fremst að litlum tæknilegum rannsóknum og þróun.

Frá sjónarhóli markaðsaðila er styrkur framleiðslugetu HJT rafhlöðu tiltölulega hár, með CR5 yfir 60%. Meðal þeirra stefna Huasheng New Energy og East Solar að því að ná markmiðsframleiðslugetu upp á um 20GW á árunum 2023-2024, en önnur fyrirtæki hafa sett markmið sín á nokkur GW stig. Huasheng New Energy hefur komið fram sem dökkur hestur á HJT rafhlöðu sviðinu, lokið byggingu 500MW HJT fjöldaframleiðslugetu og skilvirkni á stuttum tíma, komið á áhrifum í greininni, leiðandi tæknibreytingar og hraðað kostnaðarlækkun og ferli villuleit.

Eins og er, hefur TOPCon tæknileiðin tekið forystuna vegna kostnaðarávinnings þess, sem hefur fengið leiðandi framleiðendur kristallaða sílikoníhluta til að einbeita sér að því að auka TOPCon framleiðslugetu í tugum GW sviðs. Engu að síður hafa nokkur fyrirtæki samstillt áætlanir um litlar HJT flugvélalínur á GW-stigi og haldið nánu eftirliti með HJT leiðinni. Við teljum að þetta sé knúið áfram af tveimur þáttum: Í fyrsta lagi að fylgjast náið með framleiðslumöguleikum og jaðarbreytingum á skilvirkniauka kostnaðarlækkunarleiðum eins og 0BB+ silfurhúðuðum kopar og kopar rafhúðun; í öðru lagi, að undirbúa miðlungs til langtíma samsetningu HJT og perovskite til að keyra ljósvakatækni inn á næsta vettvang.

(3) XBC

Þar sem Longi Green Energy og Aiko Solar auka stöðugt framleiðslugetu BC og vaxandi reynslu í stórfelldri fjöldaframleiðslu, er búist við að í lok árs 2023 gæti heildargeta iðnaðarins fyrir XBC rafhlöður orðið næstum 60GW, umtalsverð aukning frá 11GW í lok árs 2022. HPBC-geta Longi og ABC-geta Aiko munu hvor um sig standa undir um helmingi þessa.

Eins og er, hafa fyrirtæki eins og Jinko, JA Solar, Tongwei og First Solar, sem fyrst og fremst einblína á TOPCon tæknina, einnig BC flugmannalínur í varasjóði. Önnur fyrirtæki sem taka þátt í XBC-leiðinni eru Trina, Junda (Jietai), Jinshi, Rituo Photovoltaic, Hengdian Dongci, Zhonglai og Zhengtaixin Energy, sem öll hafa fjárfest í mismiklum mæli. Frá skipulagi ýmissa framleiðenda er gert ráð fyrir að BC, sem samhæf tækni, laði að stöðuga auðlindafjárfestingu í greininni.

B. Horfur á þróun ljósvakatækni

1. Uppfærsla leiða fyrir N-gerð rafhlöðutækni

Þegar um er að ræða TOPCon rafhlöður er núverandi fjöldaframleiðsluhagkvæmni um 25.3%, sem er enn í nokkurri fjarlægð frá hugsanlegum skilvirknimörkum. Framtíðarnýtingarbætur fyrir TOPCon rafhlöður geta farið í þrjár meginleiðir: (1) Aukning SE uppbyggingu á framhliðinni: SE uppbyggingin er nú þegar mikið notuð í PERC rafhlöðum og nýja innlenda TOPCon framleiðslugetan sem kynnt var á seinni hluta ársins 2023 er gert ráð fyrir að innlima SE-skipulagið. Í lok ársins gæti innlimun þessa skipulags aukið rafhlöðunýtni í yfir 25.7%; (2) Notkun leysir sintrun til að hámarka uppbyggingu rafhlöðunnar: Í málmvinnslustiginu getur meðhöndlun málmmauksins á framhlið kísilskífunnar með leysis sintunarferlinu bætt ohmska snertingu milli líms og kísilskífunnar, aukið snertingu viðnám og hugsanlega ná rafhlöðunýtni upp á um 0.2%. Eins og er, hafa ýmsir leysirframleiðendur (eins og Dier Laser, Haimuxing, Dazhong Laser, Delong Laser, o.s.frv.) unnið með límaframleiðendum og rafhlöðuframleiðendum (eins og Jinko Solar, Jietai Technology, Zhonglai, osfrv.) Fyrir tengda framleiðslulínuskipulag; (3) Tvíhliða óvirkjuð snertimannvirki: Í samanburði við núverandi einhliða óvirkjuð snerti rafhlöðubyggingar með skilvirknimörk sem eru aðeins 27.1%, getur fræðileg skilvirkni tvíhliða fjölkristallaðs TOPCon náð 28.7%, þar sem búist er við að massaframleiðslu skilvirkni fari yfir 26%. Sem mikilvæg leið til að auka skilvirkni TOPCon og draga úr kostnaði í framtíðinni, stunda framleiðendur virkan rannsóknir og þróun. Búist er við að framleiðslulínur leiðandi framleiðenda verði settar á markað árið 2024 og fari smám saman inn í stærri framleiðslu eftir 2025.

Fyrir HJT rafhlöður eru helstu framtíðarviðburðir meðal annars kynning á 0BB+ silfurhúðuðum kopar, iðnvæðingu lægra indíumefna og kopar rafhúðun tækni. Með smám saman innleiðingu 0BB+ silfurhúðaðrar koparkerfis í fjöldaframleiðslu síðar á þessu ári, hefur kopar rafhúðun orðið næsta mikilvæga leið til að auka skilvirkni sem iðnaðurinn skoðar. Í ljósi þess að ljóssilfur er um það bil 30% af iðnaðarsilfri, eftir því sem eftirspurn iðnaðarins fer í átt að TW stigum, geta sveiflur í silfurverði haft meiri áhrif á kostnað sem ekki er kísil rafhlöður. Kopar rafhúðun er í takt við þá þróun iðnaðarins að draga úr silfurnotkun og veita lausnir á hækkandi kostnaði við silfur á TW tímum. Byggt á núverandi framvindu og pöntunum framleiðanda er gert ráð fyrir að 3-4 tilraunalínur fyrir kopar rafhúðun verði settar á seinni hluta ársins 2023, með áherslu á framleiðslu og villuleitaraðstæður fyrirtækja eins og State Power Investment, Tongwei og Haiyuan Composite.

Fyrir BC rafhlöður liggur kjarninn í tækniþróuninni í því hvernig á að stjórna verulegri aukningu á kröfum um flókið ferli og nákvæmni, þar sem afraksturshlutfall og hagræðing kostnaðar hafa bein áhrif á stigstærðartaktinn og arðsemi XBC tæknileiðarinnar. Eins og er, hafa aðferðir eins og skjáprentun og leysirætingu sína eigin kosti og galla varðandi nákvæmni, framleiðsluhagkvæmni og skemmdir á kísilskífum, sem leiðir til þess að fyrirtæki leita jafnvægis með því að taka upp mismunandi vinnsluleiðir. Til viðbótar við Longi Green Energy og Aiko Solar, sem þegar hafa náð fjöldaframleiðslu, er gert ráð fyrir að BC leiðin verði uppfærslustefna fyrir bæði TOPCon og HJT rafhlöðutækni í framtíðinni.

1. Horfur fyrir Perovskite-Silicon Tandem Cell Tækni

Lækkun kostnaðar og aukning skilvirkni hefur alltaf verið endurtekin uppfærslustefna fyrir sólarsellutækni. Fyrsta kynslóð kristallaða sílikon sólarsellutæknin viðheldur skilvirkni fjöldaframleiðslu iðnaðarins og er sem stendur almenn tækni, en plássið til að auka skilvirkni og kostnaðarlækkun minnkar smám saman. Önnur kynslóðar ólífræna þunnfilmu sólarsellutæknin státar af verulegum fræðilegum kostum (hvað varðar skilvirkni og kostnað), en rekstrarlega stendur hún frammi fyrir áskorunum eins og lágt gallaþol og takmarkað efnisframboð, sem takmarkar fjöldaframleiðsluframmistöðu þess. Þriðja kynslóðar perovskite sólarrafhlöðutæknin hefur ekki aðeins meiri fræðilega skilvirkni og kostnaðarlegan ávinning heldur er hún einnig framkvæmanlegri fyrir hagnýta útfærslu. Búist er við að það verði raunhæfur valkostur þegar kristallaðar sílikonfrumur ná frammistöðumörkum sínum. Samsetning perovskite rafhlöðutækni og kristallaðs kísils til að mynda perovskite-kísil tandem frumur hefur loforð um að brjótast enn frekar í gegnum skilvirknimörk einkassa rafhlöðu, sem vekur töluverða athygli iðnaðarins.

Perovskite efni vísa til efnasambanda með mjög samhverfa teningsbyggingu og geta verið táknuð með efnaformúlunni ABX3. ABX3 perovskite efnin sem notuð eru í ljósvökva eru eingöngu samsett úr frumefnum sem almennt finnast í náttúrunni, sem gerir stórframleiðsla þeirra óheft af framboði hráefnis. Perovskite efni búa yfir einstökum hálfleiðaraeiginleikum sem gera ráð fyrir meiri fræðilegri umbreytingarnýtni (með takmörkunum allt að 33%) og lægri fræðilegan framleiðslukostnað (mikið gallaþol dregur úr kostnaði við efnishreinsun og framúrskarandi ljósgleypistuðlar lækka efnisnotkun). Milli 2009 og 2019 náði perovskite tækni bylting í umbreytingarhagkvæmni á rannsóknarstofu umfram 25% á aðeins tíu árum, afrek sem tók kristallaðar sílikon sólarsellur meira en sextíu ár að ná; eins og er, hefur mesta einhliða umbreytingarnýtingin náð 25.7% og skilvirkni perovskít-kísiltandfrumna hefur farið yfir 31.3%.

Peróskít-kísil tandem frumur sameina peróskít og kristallað kísil hálfleiðara efni, lagskipt af bandbilsbreidd frá litlum til stórum, og með litrófsböndum frá löngu til stuttra, sem gerir stystu bylgjulengdunum kleift að nýta af ysta breiðu bandbilinu og lengri bylgjulengdir fara framhjá í gegnum til að nýtast af þrengra bandbilinu. Þessi uppsetning lágmarkar orkutap vegna varma slökunar burðarefnis í rafhlöðum með einum mótum og víkkar nýtingu sólarrófsins með því að miða að því að fræðileg umbreytingarnýtnimörk fari yfir 46%.

Fræðileg skilvirknimörk og lágmarkskostnaður möguleikar perovskite tækni hafa verið almennt viðurkennd í greininni. Hins vegar eru tvær stórar áskoranir eftir þar sem það fer smám saman í fjöldaframleiðslu: Í fyrsta lagi getunýtingu og afrakstur vöru í stórframleiðslu; í öðru lagi, stöðugleiki rekstrarafkasta perovskite íhluta. Frá skammtímasjónarmiði er enn ólíklegt að perovskite tækni leysi núverandi kristallaðar kísilfrumur. Hins vegar, að taka virkan til sín þroskaða kristallaða kísiliðnaðinn og þróa perovskít-kísil tandem frumur gæti aukið skilvirkni kristallaða kísilfrumna, hugsanlega orðið raunhæf leið fyrir iðnvæðingu perovskít tækni.

Eins og er, í hagnýtri notkun tandemfrumna, hefur perovskite-HJT tandemið verið mest útfært, fyrst og fremst vegna stutts undirbúningsferla HJT, einfaldra breytinga og þunnfilmuútfellingartækni sem getur passað við perovskite frumur. Að auki hafa HJT frumur há skilvirkni. Helsta áskorunin sem perovskít-kísil tandem frumur standa frammi fyrir liggur í því hvernig á að setja filmur á áferðarlaga pýramídabyggingu á heterojunction yfirborði (venjulega á flötu leiðandi gleri). Blauthúðunaraðferðir hafa enn ekki náð mikilli skilvirkni útfellingu, sem gerir lofttæmisútfellingu að ákjósanlegu vali á þessu sviði.

Hröðun iðnvæðingar nýrrar tækni krefst oft samstarfsþátttöku fyrirtækja á ýmsum sviðum framleiðslu-, búnaðar- og notendaiðnaðarins. Athyglisvert er að þátttaka þátttakenda frá kristalla kísiltæknileiðinni í peróskítfjárfestingum undirstrikar enn frekar möguleika nýrrar tækni. Nýlega hafa samþættir framleiðendur kristallaðs kísils byrjað að efla MW-stig tilraunalínur fyrir perovskít-kísil tandem frumur, sem lofa að flýta fyrir iðnvæðingarferli perovskite tækni.

IV. Markaðslandslag

A. Iðnaðaráhrif tæknilegrar endurtekningar

Með því að velta fyrir sér áhrifum PERC rafhlöðuskipta á iðnaðinn hefur það fyrst og fremst komið fram í tveimur þáttum: Í fyrsta lagi náðu fyrirtæki sem einbeita sér að PERC iðnvæðingu umtalsverðri umframávöxtun; Í öðru lagi voru kostnaðarhagkvæm fyrirtæki hvött til að flýta fyrir stækkun innan um heildar tæknibreytingar iðnaðarins, sem hafði áhrif á þróun gangverks iðnaðarins. Með Tongwei Co. sem dæmi, byrjaði fyrirtækið að gera bylting í PERC rafhlöðutækni frá 2016 og áfram og stækkaði í kjölfarið getu hratt í takt við þróun iðnaðarins. Í lok árs 2018 voru annar og þriðji áfangi Chengdu verkefnisins, ásamt öðrum áfanga Hefei verkefnisins, tekinn í notkun í röð, sem styrkti leiðandi stöðu fyrirtækisins í rafhlöðuhlutanum.

Samhliða því að stækka getu hefur fyrirtækið stöðugt fínstillt ferla og fínstillt stjórnun til að draga úr framleiðslukostnaði og uppskera umframhagnað þegar PERC rafhlöður komu snemma í gegn. Árið 2019 náði framlegð rafhlöðuviðskipta fyrirtækisins 20.33%, leiðandi í greininni.

Í samanburði við fyrri endurtekningarlotu fyrir PERC rafhlöðu hefur þessi lota tæknilegra hringrása nokkurn mun: í fyrsta lagi hefur ljósvakaiðnaðurinn þroskast enn frekar, þar sem aðalgetuaukningin í rafhlöðuhlutanum tekur ekki aðeins til sérhæfðra rafhlöðuframleiðenda heldur einnig samþættra íhlutafyrirtækja, eins og heilbrigður. þar sem fjölmörg fyrirtæki þvert á iðnað reyna að nýta N-gerð rafhlöðutækni til að komast inn í ljósvakaiðnaðinn; í öðru lagi er N-gerð tæknileiðin fjölbreytt. Þó að það sé viss um að skipta um P-gerð fyrir N-gerð, er framtíðarþróun ýmissa N-gerðar tæknileiða og endanleg markaðsskipulag óákveðin.

B. Markaðsuppbygging

Samkvæmt tölfræði CPIA, fyrir 2022, voru nýjar rafhlöðuframleiðslulínur aðallega PERC línur. Frá og með seinni hluta ársins 2022 var byrjað að gefa út nokkur N-gerð rafhlöðu. Hvað varðar sendingu, náði heildarframleiðsla kristallaðra sílikonrafhlöðna í Kína um það bil 318GW árið 2022, sem er 60.7% aukning á milli ára, þar sem fimm efstu fyrirtækin eru um það bil 56.3% af framleiðslunni. Meðal 17 fyrirtækja með framleiðslu yfir 5GW eru sérhæfðir rafhlöðuframleiðendur eins og Tongwei, Aiko og Junda (Jietai), auk samþættra íhlutaframleiðenda eins og Longi Green Energy, Jinko Solar, JA Solar og Trina Solar.

Frá tæknilegu sjónarmiði var markaðshlutdeild PERC rafhlaðna árið 2022 um 88%, en samanlögð markaðshlutdeild fyrir N-gerð rafhlöður náði um 9.1%. Meðal þeirra voru TOPCon rafhlöður um 8.3%, HJT rafhlöður fyrir um það bil 0.6% og BC rafhlöður fyrir um 0.2%. Vegna eftirspurnar eftir hagkvæmum BSF-vörum á sumum erlendum mörkuðum (eins og Indlandi og Brasilíu) og takmarkaðra innlendra sessmarkaða (eins og sólargötuljósa), var markaðshlutdeild BSF-rafhlaðna um 2.5% árið 2022.

Miðað við framboð og afkastagetu útfærslu N-gerð rafhlaðna árið 2023, áætlum við að heildarframboð N-gerð rafhlöður gæti orðið um 140GW. Byggt á áætlunum um rafhlöðuflutning á heimsvísu upp á 477GW gæti markaðshlutdeild N-gerð rafhlaðna orðið um það bil 30%. Árið 2024 er gert ráð fyrir að markaðshlutdeild N-gerð rafhlaðna fari yfir 50%.

Hvað varðar skipulag fyrirtækja og fjöldaframleiðslustöðu, er tekið fram að leiðandi rafhlöðuframleiðendur og samþættir íhlutaframleiðendur eru í grundvallaratriðum þátt í TOPCon leiðinni, en HJT og BC leiðir eru áfram tiltölulega sess. Afkastagetan fyrir HJT leiðina er fyrst og fremst lögð til af ljósvökvahestinum Huasheng New Energy og samþætta íhlutaframleiðandanum East Solar, en BC leiðargetan er enn einkennist af rafhlöðuleiðtoganum Aiko og íhlutaleiðtoganum Longi Green Energy. Gert er ráð fyrir að frá 2023 til 2024, þegar N-gerð rafhlöðutækni verður smám saman almenn, muni leiðandi fyrirtæki viðhalda kostum sínum í frammistöðumælingum og kostnaðarárangri, sem leiðir til viðvarandi samþjöppunar iðnaðarins.