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深度解析:光伏大硅片之争 谁主沉浮?
  • 2019-09-11 10:17:24
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  • 来自:公众号一图胜千研 毅达融京李安峰

光伏行业是一个技术迭代很快的行业,在技术路径踏空、落后,都可能带来致命的危险,而技术的领先者往往可以获得超额的利润。

在光伏硅片领域,继上一轮金刚线变革之后,光伏硅片的变大、变薄成为各大厂商主攻的技术方向。

我们先回顾一下光伏硅片尺寸的发展历史:

//   1、光伏硅片一直在变大   //
2012年前,存在100-156mm等多种形状、尺寸的硅片,行业标准不统一;

2015 年由五个主要厂家统一标准为 156.75毫米(即 M2 硅片)到 2018 年行业主流单晶硅片已全部采用 156.75 毫米尺寸设计,当前市占率在85%,硅片尺寸消停了好几年;

2019年6月,隆基推出的 166 毫米硅片,将硅片尺寸推到了当前产业链生产线的冗余极限,江湖风云再起;

2019年8月,中环推出210毫米的大硅片,将大尺寸推到了极致,实现了三个否定(否定现有产品、否定现有技术、否定现有自我),「大」有道理。

站在当下时点看未来,在单晶硅片大尺寸的前沿领域,形成了以隆基主推的166大硅片和以中环主推的210大硅片两大阵营。

大硅片之争再起风云,谁主沉浮?

//   2、大有大的好处   //
单晶硅光伏产业链,包括硅片、电池片、组件、电站等环节,核心原料就是硅,随着硅成本的不断下降,非硅成本的比重在加大。如果我们倒推到最终环节,金属硅的成本只占电站成本的1.9%,第一性原理一直在起作用,如果算到单晶硅片环节,硅片成本只占16.6%。

我们先复习一下单晶硅光伏的产业链,对各环节成本有个直观印象:

大尺寸对产业链成本的降低,不仅在于自身成本能低多少,更重要的在于在于因大而带来的非硅成本的摊薄(上图中无底色部分的成本),行业术语叫「通量价值」,使得产业链各环节的相对竞争力增强,投资收益提升。

我们沿着产业链逆流而上来看看:

1、电站建设环节

使用大硅片高功率组件可以减少支架、汇流箱、电缆、土地等成本,从而摊薄单瓦系统成本。理论上(就是性价比公式),单位功率的组建价格大硅片比小硅片价格更高,隆基的M6相对M2有6-8分的溢价,中环测算M12有2毛的溢价空间,大硅片的组件对投资方更有吸引力。

根据中环股份的测算,210比166在电站建设环节节约12%的BOS成本(除组件以外的系统成本),相应的LCOE(平准化能源成本)降低4.1%。

2、组件环节

用大硅片可以摊薄边框、玻璃、接线盒、人工等成本,所以使用大硅片的电池对组件厂商更有吸引力。M6相对M2组件成本降低2.81%,M12降低16.8%,相当于M6对M2降低5分的成本,M12降低2毛3的成本。

3、电池环节

用大硅片可以摊薄银浆、辅助设施、电力、人工等成本,所以大硅片对电池生产商更具吸引力。M6相对M2电池成本降低6.15%,M12降低25.56%。

不同规格硅片对组件及电池生产环节的成本降低

大硅片不仅带来各环节成本的下降,还在组件功率、转换率等指标上明显提升:

一句话:大有大的好处,理论上210比166更有优势。

在技术逻辑上行得通,是否在商业逻辑上也成立呢?

//   3、隆基的商业反击   //
从逻辑上讲,低成本对高成本的产品替代是大趋势。但是商业世界如同生物界,有时候也未必是强者生存,也可能是适者生存。

在技术层面处于相对弱势的隆基,如何反击?

硅片的生态环境涉及上游的设备、中游各环节产线更新换代,下游开发商的选择。从当前产线的改造潜力看,M6 已达部分设备允许尺寸的极限,所以:与现有产线的「兼容性」,是隆基的主要抓手。

细节就不说了,举两个例子:

1、单晶炉

当前主流单晶厂家热屏内径均留有较大余量。M2 硅片外径为 210 mm,M6 硅片外径为 223 mm,当前主流单晶炉热屏内径在 270mm 左右,拉制M6硅棒完全可行,且无须重大改造。而M12的硅片直径是295mm,无法兼容现有的单晶炉。

2、电池厂

电池生产环节中的扩散和沉积(管式 PECVD)设备需要在密封的管道中进行生产。当前在运和在建的 PERC产线均基于传统单晶硅片尺寸进行设计,行业反馈所能处理的硅片边长极限为 166 毫米。如果上游硅片升级为 210 毫米,电池厂商只能投建全新产线。

一句话:166与当前生态兼容,210需要重建产业生态。

重建产业链在技术上「难」,在时间上「慢」,但效率「高」。隆基正是抓住了210重建产业链的「慢」与「难」的弱点,加速了产业扩张步伐。

隆基的策略是「走别人的路,让别人无路可走」。

1、在硅片端

隆基加快了产能扩张的步伐,原计划2021年扩张到65GW,在中环推出210之后,进程加快,把65GW的产能扩张提前到了2020年。

2、在电池片与组件环节加速166的渗透

隆基自身的产能规划,到2020年底,隆基的电池、组件大部分产能都将切换成166mm尺寸,对于在建产线如银川5GW单晶电池产线,将直接设计成适用于166mm尺寸,从上图可以看出,隆基的电池、组件产能2020年分别达到15GW、25GW。

主流电池片厂商中,爱旭、润阳悦达等都在扩产或改建166产线。隆基股份表示,根据目前跟客户沟通的结果来看,乐观估计在2020年的一季度末,M6电池产线的产能将接近46GW,这将是一个非常可观的数字。

在组件环节,除了隆基乐叶、阿特斯已经明确主推166尺寸外,其他一些组件厂也开始尝试166尺寸。

雪球上总结的一份166投资进展清单

3、抓住PERC电池产线扩张周期

由于单晶对多晶的替代,以及电池技术的升级,单晶PERC电池在2018-2019年是投资高峰期,新增产能达到了80GW以上,累计产能达到113GW。

什么概念?中国光伏行业协会乐观预计2019年光伏新增装机容量为120GW,也就是说单晶PERC电池的产能达到了全球2020年需求量的94%。大量投资使得现有的电池厂商扩展的能力受限、动力不足。

隆基用速度阻击中环,中环如何应对?

//   4、中环的突围   //
从前面的分析可以看出,中环的210硅片对于当前的产业链是有重大颠覆的,对下游电池片、组件厂商在成本、收益方面都有吸引力。

在算完别人的账之后,中环也得算算自己的账。

在硅片生产环节,也存在巨大的经济价值和潜力,核心在于生产效率的提升和单位投资的下降。

成本效率提升的核心逻辑在于「大投料」「高拉速」「低能耗」等方面

面对如此大的诱惑,中环显然不会束手。提出2020年16GW的210硅片投产计划,联合产业链的伙伴加速210硅片的产业化。

当然,这个钱也不好赚,中环要实现大硅片的诸多好处,还需要跨过几道门槛:

1、生产环节的技术

在建设210硅片的过程中,不可避免的带来很多难题,在硅片生产端主要是「重」和「大」,整个生产设备需要重新设计,而且由于体量大,很多环节无法人工操作,就需要更多的自动化设备与智能装备。

从中环816大会的反馈看,生产端的难题应该已经解决了,而且已有试验线在运行中。中环在816大会上,拉来了很多助阵伙伴,包括晶盛机电、环博科技、中为、美国应用材料、日本明德株式会社等,上述的技术难题都有支持方。

2、产业链配套

这是市场最担心的地方,210硅片需要全产业链配合,由于发布时间较短,目前还未发现扩产210产线的电池线和组件厂商,但从调研情况看,应该有一定的下游合作伙伴了。

为应对产业链配套的难题,中环提出了折中方案,在M12大范围推出之前,用柔性产线,推出了 M10 和 M9 规格的大硅片产品,分别对应 200 毫米和 192 毫米边长,较对标产品分别增加面积 45.9%和 46.2%。折中方案是与当前生态兼容的。

在跳高之前,先用跳板垫一下,是个明智的选择。

根据中环的规划,2020年累计生产16GW的M12大硅片。中环能否突围,我们拭目以待。

【责任编辑:liuchang】
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关键字阅读: 大硅片 中环 166
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