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行業低迷的背景下,作為未來技術之一的異質結如何殺出重圍?

文/本刊記者 武魏楠 鄭威廉 譚鈞文

20世紀80、90年代,那還是到處宣揚“日本第一,買遍全球”的時代。相比于索尼等企業,三洋公司(Sanyo)還只是日本的二流公司。在經歷了20世紀70年代的石油危機和日本政府力推的陽光計劃之后,三洋開始追隨著夏普等電子產業大佬的腳步,開始光伏產品的研發。

為了與京瓷和夏普等企業有所差異化競爭,三洋選擇了非晶硅薄膜電池作為突破方向。1990年,三洋公司啟動晶硅與非晶硅相結合的高效HIT電池的研究項目,并成功研發轉換效率可達14.5%的本征薄膜異質結電池(HIT)。

盡管三洋很快把HIT電池效率推高到了20%,但在隨后30年的漫長時間里,三洋還是沒有能夠把HIT產品全面商業化。

當全球光伏故事進入中國篇章,為了規避專利糾紛,HIT轉變成為HJT。曾問鼎中國首富的李河君就在“漢能神話”破滅之前,主導了對異質結電池技術的專項研究。只不過,還沒等到李河君有機會亮出這張新牌,漢能的商業帝國就已經轟然倒塌。

從2020年左右開始,HJT在中國開始全新的故事階段。我們現在所熟知的HJT行業龍頭,大多在這一時間點前后才正式押注該條賽道。

2018年開始HJT中試線的東方日升,經過多年技術迭代沉淀,在2023年將HJT全面應用推向了高地;今年以來公告披露合約金額超過14億元的國晟科技,是2022年才進入新能源領域的光伏黑馬;加之愛康科技、金剛光伏、嘉寓股份、樂通股份等一眾上市公司跨界參與,熱鬧非凡的HJT產業也確實能算是一條新興賽道。

各路新老玩家的爭相涌入,放在P型向N型技術過渡的時代浪潮下看其實并不奇怪。尤其對沒有太多PERC產能儲備的光伏廠商而言,能夠避開低價競爭的漩渦中心,又有低衰減、高轉換率等顯著優勢的HJT無疑是更富想象力的行業藍海。

只不過,幾乎伴隨技術變遷“天然”產生的這批HJT企業,在物競天擇的時代背景下誕生,又不得不緊接著直面適者生存的行業生態。自去年以來,成本至上的TOPCon與效率為王的BC已經對悶頭發展的HJT形成了兩面夾擊的技術圍剿,市場價格出現非理性變化,即使HJT已經達到當初的降本目標,卻還需面對TopCon企業成本與價格的錯位偏離。

堅守陣地還是另起爐灶?各自為戰還是攜手結盟?HJT行業又要何去何從?

技術圍剿

2024年的中國光伏行業發生了許多大事,產業的大趨勢卻足以用兩個“一”來總結:一場急轉直下的行業周期性下行,與一道幾近被踏破的光伏價格“紅線”。

10月18日,在16家光伏企業就防止行業“內卷式”惡性競爭達成共識的四天后,中國光伏協會(CPIA)公開發文疾呼“低于成本投標中標涉嫌違法”,并經測算開出了0.68元/W的光伏組件成本底線,引得業內爭議之聲一時不絕于耳。

去年年底才堪堪跌破1元大關的N型組件價格,今年已然再度縮水超過30%。無論企業與協會的倡議最終能否落到實處,0.68元/W價格紅線的提出還是讓失速下滑的TOPCon組件價格在0.65-0.7元/W的區間內勉強止跌。

產銷雙盛的TOPCon,在日趨極端的低價競爭下甚至已經成為光伏“產能過剩”批評的主要標靶。據InfoLink光伏技術趨勢報告顯示,目前TOPCon包括已經在建的產能有望逼近900GW,足以滿足未來5年內絕大部分甚至全部市場需求。在接下來的5年內,TOPCon產能還會持續增加。其組件出貨量也將持續攀升,并有望在3年后突破600GW。

同時,該報告預測在未來5年內,基于組件出貨量預估的TOPCon技術市占率將在70%~80%左右,遠高于其他技術路線的市場占有率。能從數據中輕易看見的恐怖統治力,讓TOPCon未來五年的絕對主流地位成為毋庸置疑的行業共識。

較之“以量取勝”,甚至于徘徊在成本線上的TOPCon,一向頗為冷門的BC技術路線近來則因行業龍頭的搖旗吶喊而大出風頭。隆基、愛旭兩大巨頭的身影頻繁見諸報端,時不時就要在業內搞出幾條大新聞。

就實際銷量來看,愛旭上半年實現ABC組件銷售量1.62GW,達到了2023年全年的3倍有余;隆基BC組件上半年出貨量則足有約10GW,其HPBC第二代產品明年的出貨量目標也已經被開到了30GW。

在產能端,隆基預計明年第一季度便將有20GW的HPBC二代產能大規模投放,在2025年年底前BC組件產能將提升到70GW,公司國內電池產能計劃在2026年年底全部切換為BC產能。愛旭也已經在今年年初啟動了濟南一期10GW的ABC電池及組件產能建設,第三代制造基地預計將于2025年上半年實現投產。

就在隆基、愛旭率先高舉的BC技術大旗下,不僅已經有英發德耀、金陽新能源等光伏企業旗幟鮮明地先后加入,更有晶科能源這樣曾經憑借TOPCon逆襲上位的“組件一哥”也被傳出已在暗中布局。

“TOPCon與BC究竟誰才是未來主流”的技術路線之爭,已經成為2024年光伏行業最具爭議性的話題之一。似乎作為備受矚目的三大N型技術路線之一,HJT在輿論場上被擠到了邊緣化的位置。

不可否認的是,比BC電池更早在市場上闖出一片天地的HJT陣營,至今選不出一家企業能夠擔得起影響行業發展進程的領頭羊角色。這或多或少讓HJT在聲量上處于一定的下風。

但技術的興衰,并不一定聲量決勝負。

據InfoLink數據顯示,今年上半年,N型TOPCon組件出貨量占到Top10企業出貨總量近乎七成,而HJT與BC組件分別約占Top10企業總體出貨量的1%與4%。

除了聲量不顯、出貨量拉不開差距,大量跨界玩家的鬧劇更是加深了外界對于HJT的負面情緒。根基不夠牢靠的諸多HJT新玩家更是成為本輪光伏行業出清最早的一批“犧牲品”。僅在上市公司當中,就已經有愛康科技、嘉寓股份、金剛光伏等企業相繼倒下。

依據中國光伏HJT產業發展白皮書,截至2024年6月,國內現有已投產HJT電池產線數量約67條,已投產HJT電池產能規模約為42.3GW。而反觀以“上馬”難度小、成本優勢大見長的TOPCon產能,到今年年底就已經有望突破700GW大關。

市場未開、成本高昂、技術復雜、龍頭難覓,產能初見規模的HJT一面要被已然在市場上大規模鋪開的TOPCon低價組件按頭猛打;一面又迎頭撞上豪門主導的BC崛起,在“效率為王”的行業未來話語權之爭中略遜一籌。

如以“性價比”來看,性能高得不夠純粹、價格又低得不夠徹底,可能最能概括HJT所面臨的現實困境。前有兩大技術路線競相圍剿,身后同行戰友連遭出清。

不過,在山雨欲來風滿樓的行業背景下,HJT陣營的總體氛圍卻似乎相當樂觀。這又是為何呢?

普遍樂觀

伴隨PERC電池量產效率幾近觸頂24.5%的理論效率極限,業內一度認為至少還能多撐一年的P型電池技術,從產線到市場幾乎在一夜之間被N型TOPCon全面取代。堪稱爆發式的新舊技術交替,將28.7%推舉為衡量N型電池未來成就的新標尺。

盡管從紙面上看,HJT的最高效率暫時不及TOPCon的理論極限,然而具體到效率提升潛力及理論極限的上升空間,HJT仍有機會觸及單結電池的技術頂端,作為未來BC技術及鈣鈦礦疊層底電池的最適之選。且隨TOPCon效率的不斷提升,其所面臨的技術進步阻力及需要付出的代價相對愈高,HJT的優勢則愈發突顯。

依據TaiyangNews發布的2024年11月光伏組件轉換效率情況,除卻顯著領先的BC組件并無懸念地拿下前三,緊隨其后的華晟新能源、通威股份均列TOPCon企業之前,成為HJT量產效率優勢的典型代表。

更高的效率極限增長空間、有望形成壁壘的技術門檻,是在P型技改大潮下并不占優勢的諸多光伏新玩家們決意以HJT實現彎道超車的信心所在,也是HJT最后的底牌。

對HJT未來潛能態度樂觀的還不止于制造企業本身。

2023年3月,中核匯能首次將“HJT組件”作為一個單獨的產品分類進行招標,并由此拉開了眾多央國企共同主持的HJT獨立招標序幕。要知道,在2022年時,HJT組件的全球出貨量也才接近4GW,當年年末合計產能(含海外及中試線)僅有約10GW。

獨立招標的主動扶持對HJT產業規模化發展的重要意義,很快便在具體銷量中得到體現。2023年,HJT組件全年招標量級約在1GW左右。而據相關統計顯示,截至今年9月初,國內就已經有超過10GW的HJT產品招標。

即便不考慮對新技術路線的有意扶持,面對充斥著惡性競爭的市場環境,由業主方觀念牽動的市場需求也在迎來新的變化。今年以來,不只光伏行業內部接連召開數次聚焦“反內卷”的閉門會議,業主方在正視競逐低價對行業長期健康發展的深層傷害。

“市場正在發生轉變。”東方日升產品高級經理趙國鐿表示,當前業主方并不只是單純考慮初期投資成本問題,往往在選型階段就會讓生產部門介入,進行充分論證并考慮全生命周期整體方案。

國晟科技總經理高飛也表示,低價并不天然等同于性價比。從開發商或投資方角度來看,一方面,一味的低價勢必會對產品的質量管控帶來巨大挑戰。另一方面,以央國企為主力的投資方追求的是更為穩健的成本降低,而非斷崖式的降價。

“對于市場來說,價格在某一周期內持續下跌,并不有利于行業的健康發展,對于企業來說,無論是項目推進還是投資穩定性,希望價格回歸理性,但依據目前的市場情況在商業上都不是一個合理預期。”趙國鐿說。

年初,第一財經就曾報道,在西北地區某大型光伏項目的競爭中,一家央企因其異常低廉的報價而被相關部門叫停。另有報道顯示,一些開發商在最近的光伏組件招標規則中,已經將價格權重由過去的45%下調到35%。

這意味著,受成本所限價格總較TOPCon價格略高0.1-0.2元/W的HJT組件,有望以其更低的BOS及度電成本、更穩定的溫度系數、更高的雙面率與功率保持率等技術特長,在市場上維持其差異化的競爭優勢。

獨立招標是驅動HJT從起步向規模化發展的一劑強心針,但行業的健康發展顯然不能長期依賴業主方的刻意扶持。

“獨立招標能夠吸引更多企業的參與,幫助產業發展總體規模。”趙國鐿認為,一味追求低價的市場環境下,產品質量與可靠性將成為重要的競爭關注點。獨立招標可以在產業發展早期起到助推作用,產業規模的日益壯大足以讓HJT在未來失去政策傾斜的條件下也能在市場上闖出一席之地。

值得一提的是,就在其余兩大技術路線領軍企業就未來5~6年的行業主流吵得不可開交之際,“不同技術路線都將有其應用場景”的理念卻成陣營松散的HJT企業間較為清晰的共識。

一方面,這可視作HJT企業在經歷上輪由獨立招標催生的產業大擴張后,略顯后勁不足的信心退潮;另一方面,以漸進式發展而非爆發式替代實現技術迭代的觀點,也不失為對HJT未來市場地位及技術潛能的一種肯定。

一個比較能夠概括HJT企業樂觀態度的觀點是:產業及技術的日漸成熟,一定會使HJT成為追求“第一性原理”的所有光伏企業都繞不開的未來技術路線。前期為降本增效付出巨大的沉沒成本是HJT企業的必經之路,而看似諸事不順的HJT行業目前所處的正是這樣一個階段。

堅持就是勝利。

抱團!降本!

面對BC和TOPCon的技術圍剿,僅僅對HJT技術保持自信、樂觀是不夠的。技術迭代的背后,永遠都有著產業邏輯和資本力量的支撐。

HJT企業意識到了這一點。2024年3月,華晟科技、東方日升、國晟科技、泉為科技等多家HJT企業聯合成立了“740俱樂部”。

“740俱樂部”的橫空出世,不僅是HJT技術企業在組件跌入極端價格下的一次抱團突圍,更是光伏行業在資本冷卻與技術變局中的一次重塑嘗試。這場合縱連橫式的產業行動,代表押注HJT技術的企業從分散孤立走向合作的形態,為光伏行業的未來帶來了全新的觀察、想象空間。

HJT技術作為光伏電池下一代技術的有力候選,過去卻在產業化的競賽中顯得格外孤單。與TOPCon技術背后由晶科、晶澳、天合光能三大超級巨頭企業護航形成的快速推進相比,HJT顯然缺乏一張強有力的企業“王牌”。這一缺失,讓HJT技術的產業化進程顯得艱難而緩慢。

在光伏技術的競賽中,行業巨頭不僅是一個代表利潤和規模的商業招牌,更是資本與技術協同的黏合劑。龍頭企業往往是資本力量的集合體,其每一次技術路線的選擇,實質上都是資本對技術未來的投票。龍頭的進入不僅意味著技術路線的資金支持,更意味著整個行業生態地向前推動。

以BC技術為例,這項成本比HJT更為昂貴的技術,在產業化、規模化上本應還有很長的路要走,卻因為隆基綠能的參與有了轉變。僅一年,BC技術呼聲已經與發展已久的HJT技術平齊,甚至央企已經開啟了小規模BC組件單獨招標。

對資本來說,HJT的技術潛力可貴,但產業化路徑的可行性和風險的可控性則更為重要。龍頭企業的加入,意味著資本對技術產業化的信心。資本的進入則為技術迭代提供了充足的資源和廣闊的市場空間。這種良性循環,是TOPCon技術能夠迅速崛起的根本原因。

至少目前來看,對于HJT企業而言,這種資本與技術的良性互動尚未形成。缺乏巨頭支持的HJT技術,更多依賴中小企業的自主探索。

這些企業雖然在技術研發上充滿激情,但在資金、規模和市場推廣上卻面臨巨大壓力。在沒有龍頭引領的情況下,HJT的降本路徑更加依賴于二線企業的各自努力,其產業化進程自然難以匹敵TOPCon這樣的“資本催化型”技術。

要改變這一困局,HJT需要的不僅是技術上的突破,更需要資本的共同參與。只有在資本的推動下,形成從技術研發到市場推廣的完整生態,HJT技術的潛力才能真正被釋放。

但在HJT企業渴求資本的同時,行業內融資邏輯卻發生了轉變。

資本熱潮曾為光伏行業注入巨大的活力,也塑造了早期光伏企業的融資邏輯。2024年之前,光伏企業的融資方式多以“單打獨斗”為主,力求通過展示自身的技術優勢與市場潛力,吸引資本的關注。晶澳、天合等企業的融資案例,便是這一時期的典型代表。

然而,資本市場的邏輯并非一成不變。從2023年下半年開始,隨著全球光伏市場逐漸進入飽和階段,資本對光伏產業的熱情有所降溫。根據統計,2023年中國光伏產業的融資總額同比下降20%,2024年情況更為惡劣。

融資受阻的現實,迫使企業重新審視單打獨斗的弊端。在資本更加謹慎的背景下,光伏企業,尤其是BC、HJT企業意識到,僅憑單一企業的力量已無法獨自承擔技術轉型的高風險和高成本。協同合作成為一種新的選擇。

面對資本冷卻,企業從“單打獨斗”走向“抱團取暖”,從獨立競爭轉向協同合作,“740俱樂部”應運而生,這一轉變為光伏行業的下一步發展提供了新的可能性。

當然融資邏輯轉變不是“740俱樂部”成立的唯一理由。極端的市場環境讓HJT企業背負相當深重的降本壓力,為了降本增效而聯合也可作為“740俱樂部”成立的重要動機。

降本是HJT產品能否擴大市場占有率的核心挑戰,成本打平TOPCon才有向HJT獨立招標以外標段發起挑戰的資本。

740俱樂部通過聯合采購和技術協作,有效緩解了企業的成本壓力。2024年初,俱樂部成員簽署了聯合采購協議,將HJT生產設備的平均采購成本降低了20%,這一舉措不僅節約了每GW產能超過1億元的投資,還反促設備制造端形成了規模效應和技術優化。

同時,在銀包銅、0BB工藝和硅片薄化等技術領域,俱樂部成員展開協作,將硅片厚度從160μm成功降至110μm以下,大幅減少了材料使用量,進而有效降低了成本。

在統一尺寸和版型方面,“740俱樂部”也發揮了重要作用,對產業鏈及供應鏈的上下游協同具有深遠意義。這種標準化的推進不僅提升了效率,也幫助企業避免了因路徑分散而導致的彎路和資源浪費。

從市場終端分析,2023年以來,同質化競爭和價格戰對HJT技術的市場推進構成了潛在威脅。為此,740俱樂部在第五次閉門會議后,成員企業達成共識,嘗試通過內部協作避免惡性價格競爭,確保合理的利潤空間。

然而,由于HJT組件價格高于TOPCon組件,在完全市場化的競爭中,HJT技術往往難以直接取勝,因此長期以來主要通過單獨招標的方式參與市場,規模還相對較小。HJT企業無法避免地要面對“僧多粥少”的局面。

從這一角度來看,740俱樂部能否有效推動企業統一行動、堅守價格底線,關鍵仍在于降本速度。而這一速度既取決于行業整體的協同進展,也離不開各企業自身的努力和技術突破。

急迫的時間表

HJT的降本之路始終充滿神秘感。路徑雖已逐漸清晰,但實現的具體時間總是模糊,讓市場充滿了猜測與期待。降本這個命題猶如一場沒有終點的賽跑,大家都在說“很快就能打平”,卻總是差臨門一腳。

有異質結企業表示,造成這一現象的主要原因并非HJT沒有達到當初的降本目標。“實際上,降本目標已經達成,但當前市場仍非理性,還是由于TopCon價格與成本偏離。”

盡管如此,行業的持續努力并非徒勞無功,薄硅片、銀包銅、0BB(無主柵)等降本提效路徑已逐漸實現。

出于讓降本增效進程變得更加清晰透明等目的考慮,今年“740俱樂部”共同發布了《中國光伏HJT產業發展白皮書(2024年版)》,詳細論述了降本情況。

其中,為我們熟知的低溫工藝,為HJT帶來了使用差異化硅料降低硅料成本的可能。在硅片材料上,HJT選擇了硅棒的頭尾料和邊皮料作為降本利器。頭尾料性價比突出,每瓦可降成本0.02元,但其比例僅占硅棒總量的5%,無法匹配未來70GW規模的需求。而邊皮料理論上占硅棒比更是可達25%,降本空間更高。

有業內人士透露:“目前行業內的部分企業已在測試25000元/噸左右的硅料,其成本相較傳統高純硅料降低了30%~40%。”然而,切片良率問題限制了其應用空間,這些技術預計將在2024年二季度逐步量產,為行業爭取降本時間。

除了用硅材料,HJT電池天然的對稱結構和低溫制程使得薄片化成為可能,尤其是在保持電性能基本穩定的前提下,薄片化處理顯著降低了硅耗和單位硅成本。今年以來,有相當多的企業發布了相關動態。其中,璉升科技曾宣布已經實現了N型硅片110μm厚度的成熟制程,并儲備了90μm超薄硅片的技術。公開信息顯示,頭部廠商也大多處于這個。在現有技術條件下,100μm被視為臨界點,2024年第四季度或將是關鍵時刻。

此外,銀包銅漿料為HJT打破貴金屬依賴帶來希望。從2022年開始,這項技術逐步被應用于產業鏈,到2024年第一季度,30%銀含量漿料進入量產,帶來0.012-0.021元/W的降本空間。目前行業已在為進一步降低至20%銀含量而努力,但達成時間或許還要等到2025年。

行業中還有針對降低銀等貴金屬材料的其他努力。在今年6月的SNEC上,國電投新能源甚至推出了多款銅柵線異質結組件,標志著“無銀”時代有了可能。

除去降本技術,HJT企業還通過硅片吸雜工藝、摻雜五價元素或與磷共摻、背拋工藝、高遷移靶材等工藝力求增效。

其中,0BB(無主柵)技術市場關注度最高。今年以來,行業內眾多HJT企業紛紛宣布了0BB技術的量產應用進展。東方日升于2023年Q1實現0BB技術的商業化量產。華晟新能源也于今年4月推出了0BB異質結組件新品。

國晟光伏的技術專家劉松民曾指出,不論0BB技術采用何種形式,結果都是相同的——功率提升和銀耗下降。以國晟的HJT-0BB組件為例,功率提升5—10W,銀耗則從每瓦16mg降低至10mg,銀漿成本顯著降低,市場競爭力也隨之提升。

在這場HJT全員參與革新浪潮中,東方日升將高遷移靶材、鋼網印刷和光轉膜技術確立為增效的核心突破方向。這三大技術不僅是推動HJT市場化的利器,更成為企業間拉開差距的關鍵棋子。

在光伏行業實現價格自律之后,HJT的降本之路看起來終于有了明確的終點目標。隨著2025年光伏大幕逐漸拉開,HJT的主流之戰也終于進入關鍵時期。這一次,HJT要殺出重圍了嗎?

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