在PERC已逐漸成P型電池片的高效技術(shù)代名詞之時(shí),曾經(jīng)紅極一時(shí)的黑硅技術(shù)又卷土重來,欲助多晶電池片效率進(jìn)一步提升。多晶、單晶產(chǎn)品的戰(zhàn)火已從常規(guī)效率延燒至高效領(lǐng)域,PERC與黑硅兩技術(shù)的產(chǎn)品性價(jià)比、成熟度、量產(chǎn)性、產(chǎn)能擴(kuò)張速度等,都再度被行業(yè)內(nèi)熱議。
2015年末的單晶戰(zhàn)役
因歐洲市場(chǎng)萎縮,使2015年成為近年來全球單晶產(chǎn)品市占率最低的一年。不僅高性價(jià)比的單晶PERC電池量產(chǎn)不如預(yù)期,一般單晶產(chǎn)品也因?yàn)?015上半年與多晶產(chǎn)品之間的價(jià)差過高,導(dǎo)致整年度需求低迷。
在歐洲、日本、美國(guó)、亞洲等各大市場(chǎng)中,2015年下半年的市占率前五大產(chǎn)品幾乎不見單晶主流產(chǎn)品270W、275W組件。所幸單晶硅片龍頭廠商隆基與其子公司樂葉光伏浮出水面力挽狂瀾,結(jié)合中國(guó)領(lǐng)跑者計(jì)劃的高效產(chǎn)品需求,2016年重新引爆了多晶與單晶產(chǎn)品之間的市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)。
在同樣安裝面積下,使用單晶組件的專案輸出瓦數(shù)較高,相對(duì)降低了電站的單位建造成本。因此,單晶廠商不斷打著電站端每瓦系統(tǒng)發(fā)電量?jī)?yōu)于多晶的旗幟,希望提高單晶在市場(chǎng)上的占有率。
去年以來,樂葉標(biāo)榜的主流單晶組件較多晶組件僅有RMB 0.1/W的價(jià)差,順利打響名號(hào)。同時(shí),上游硅片、電池片端也出現(xiàn)了多晶與單晶產(chǎn)品每瓦價(jià)格的“黃金交叉”。從中國(guó)陸續(xù)有大型電站采用單晶的產(chǎn)品趨勢(shì)來看,單晶產(chǎn)品確實(shí)在2015年末至2016年初打了漂亮的一役。
因中國(guó)不少一線大廠陸續(xù)提升單晶出貨比重,單晶硅片很快就從供過于求轉(zhuǎn)為供不應(yīng)求。龍頭廠商隆基、中環(huán)除了著手迅速擴(kuò)充產(chǎn)能以外,也趁勢(shì)拉抬價(jià)格,使農(nóng)歷年后的單晶硅片價(jià)格重新站上US$ 0.90/W的水平,且一路延續(xù)至今。然而,由于終端市場(chǎng)需求從三月起逐漸趨緩,又使多晶硅片、電池片快速跌價(jià),市場(chǎng)再度回到多晶硅片、電池片每瓦價(jià)格低于單晶的局面。單、多晶市場(chǎng)之爭(zhēng)下半年再現(xiàn)變量。
單、多晶技術(shù)路線,PERC與黑硅各領(lǐng)風(fēng)騷
單、多晶產(chǎn)品之間的競(jìng)爭(zhēng)已逐漸從主流市場(chǎng)蔓延到高效技術(shù)。PERC可用于多晶與單晶電池片,但單晶的效率提升較為顯著;而黑硅若搭配多晶硅片轉(zhuǎn)換為金剛線切,降本兼提效雙贏的局面也將帶動(dòng)P型多晶持續(xù)往更高效發(fā)展。
PERC技術(shù)走向單晶或多晶?
PERC電池自2014年開始有量產(chǎn)實(shí)績(jī),其后各地廠商迅速擴(kuò)充產(chǎn)能;到了2016年底時(shí),預(yù)計(jì)全球產(chǎn)能將達(dá)14GW,遠(yuǎn)高于2014年的2.5GW。然而,PERC技術(shù)究竟會(huì)以多晶或是單晶為主流,業(yè)界至今尚無明確結(jié)論。
以效率的提升幅度來看,單晶PERC優(yōu)于多晶PERC,但光衰(LID)也更嚴(yán)重。從成本來看,單、多晶采用PERC技術(shù)的額外成本則相差不多。故廠商要生產(chǎn)哪類PERC產(chǎn)品,需視所生產(chǎn)的電池片與組件價(jià)差,及下游系統(tǒng)端市場(chǎng)的需求而定。
以系統(tǒng)端的價(jià)格來看,多晶PERC組件與一般單晶組件的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。在雙方的成本差異不大的情況下,使用M2 size硅片的單晶組件較多晶PERC組件多出10W的瓦數(shù)輸出,在系統(tǒng)端也能賣出較好的價(jià)格,故理論上多晶PERC產(chǎn)品的性價(jià)比并無出色之處。
然而,由于多數(shù)大廠的多晶產(chǎn)能較高,為了讓龐大的多晶產(chǎn)能找到出??冢簧俳M件廠商(如Hanwha Q-cells、REC等)仍選擇主推PERC多晶組件,使多晶PERC在PERC產(chǎn)品分布中占有一定比例。
PERC產(chǎn)能雖多,量產(chǎn)時(shí)仍有PM時(shí)間長(zhǎng)、新機(jī)臺(tái)穩(wěn)定度待調(diào)整、光衰等問題,故2015一整年的發(fā)貨量?jī)H有1GW左右。然近期PERC推出290W-300W僅US$0.57-0.6/W的高性價(jià)比產(chǎn)品,LID的問題也能借由Centrotherm、Despatch等設(shè)備商提出的解決方案有效控制,EnergyTrend預(yù)期PREC產(chǎn)品在今年下半年將正式打入主流市場(chǎng)。不過,多晶PERC產(chǎn)品目前在成本價(jià)格、效率提升方面的競(jìng)爭(zhēng)力仍不夠強(qiáng),使金剛線切多晶硅片以及黑硅(Black Silicon)技術(shù)獲得了重視。
黑硅技術(shù)也正進(jìn)行干法與濕法制絨的爭(zhēng)霸戰(zhàn)
過去一年,單晶硅片廠以金剛線取代沙線,大幅降低了硅片切割成本;多晶硅片廠也欲以金剛線切扳回一城,市場(chǎng)重新燃起金剛線切多晶硅片的熱潮。
金剛線切多晶硅片并非創(chuàng)新技術(shù),但此切割法會(huì)讓硅片過于光亮,使電池片外觀產(chǎn)生線痕,也會(huì)因反射率過高而降低轉(zhuǎn)換效率,故以金剛線切多晶硅時(shí)須再多加一道表面制絨的工藝處理,業(yè)界普遍稱之為“黑硅”技術(shù)。黑硅除了能解決外觀問題之外,還能形成奈米級(jí)的凹坑、增加入射光的捕捉量,降低多晶電池片的光反射率以推升轉(zhuǎn)換效率。故金剛線切搭配黑硅技術(shù)的工藝,能同時(shí)兼顧硅片端降本與電池片端提效兩方面。
目前黑硅技術(shù)主要分成干法制絨的離子反應(yīng)法(Reactive Ion Etching,RIE)技術(shù),以及濕法制絨的金屬催化化學(xué)腐蝕法(Metal Catalyzed Chemical Etching,MCCE)。
以現(xiàn)有設(shè)備來看,RIE技術(shù)因效率提升較高、已有量產(chǎn)實(shí)績(jī)等因素較被市場(chǎng)接受,然而其機(jī)臺(tái)價(jià)格昂貴,讓不少欲進(jìn)入者躊躇不前。濕法MCCE方面,雖然機(jī)臺(tái)價(jià)格遠(yuǎn)低于干法制絨,但現(xiàn)有技術(shù)尚未成熟,容易導(dǎo)致外觀顏色不均、轉(zhuǎn)換效率較低、廢液難以回收等議題,目前仍無法解決。
最重要的是,業(yè)界對(duì)黑硅技術(shù)應(yīng)導(dǎo)入硅片或者電池片一直存有疑慮,多數(shù)廠商仍在等待晶澳、阿特斯等領(lǐng)導(dǎo)廠商的答案。因此,今明兩年黑硅的產(chǎn)能擴(kuò)充將不如PERC當(dāng)年迅速。
P型單多晶領(lǐng)跑主流市場(chǎng)
整體而言,制造商為了維持稼動(dòng)率并取得較佳的利潤(rùn),會(huì)更加重視高效市場(chǎng)的需求,例如:領(lǐng)跑者計(jì)劃、屋頂型光伏專案等。為此,業(yè)者除了會(huì)繼續(xù)改良硅片、漿料、網(wǎng)版印刷的工藝外,也會(huì)持續(xù)發(fā)展PERC、黑硅等技術(shù),以求進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)換效率。市場(chǎng)也會(huì)隨著更多廠商加入而漸趨成熟。
展望未來,單晶的市占預(yù)計(jì)將從2016年起逐年提升,且在中國(guó)市場(chǎng)會(huì)更有斬獲。PERC已完成的龐大產(chǎn)能會(huì)自今年下半起陸續(xù)投產(chǎn)啟用,其高性價(jià)比將使N型產(chǎn)品擴(kuò)大市占的時(shí)間向后遞延。EnergyTrend預(yù)測(cè),N型產(chǎn)品直到2018年之前的市占都將維持在5%左右,難有大幅度提升。
為抵御單晶產(chǎn)品步步進(jìn)逼,多晶電池片廠商也會(huì)開始采用黑硅技術(shù),以推升電池效率。黑硅技術(shù)在今年才會(huì)陸續(xù)有成果出現(xiàn),至年底預(yù)期約僅會(huì)有1GW的產(chǎn)能。但隨著金剛線切多晶硅片品質(zhì)趨于穩(wěn)定,黑硅產(chǎn)品從今年起將引燃另一波產(chǎn)業(yè)界的熱烈討論。