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    深度解析:光伏大硅片之爭 誰主沉浮?
    欄目:專題報道 發布時間:2019-09-11 15:24
    •                                                                                                                                                                       (
    • 來自:公眾號一圖勝千研 毅達融京李安峰

    光伏行業是一個技術迭代很快的行業,在技術路徑踏空、落后,都可能帶來致命的危險,而技術的領先者往往可以獲得超額的利潤。

    在光伏硅片領域,繼上一輪金剛線變革之后,光伏硅片的變大、變薄成為各大廠商主攻的技術方向。

    我們先回顧一下光伏硅片尺寸的發展歷史:

     

    //   1、光伏硅片一直在變大   //
    2012年前,存在100-156mm等多種形狀、尺寸的硅片,行業標準不統一;

     

    2015 年由五個主要廠家統一標準為 156.75毫米(即 M2 硅片)到 2018 年行業主流單晶硅片已全部采用 156.75 毫米尺寸設計,當前市占率在85%,硅片尺寸消停了好幾年;

    2019年6月,隆基推出的 166 毫米硅片,將硅片尺寸推到了當前產業鏈生產線的冗余極限,江湖風云再起;

     

    2019年8月,中環推出210毫米的大硅片,將大尺寸推到了極致,實現了三個否定(否定現有產品、否定現有技術、否定現有自我),「大」有道理。

    站在當下時點看未來,在單晶硅片大尺寸的前沿領域,形成了以隆基主推的166大硅片和以中環主推的210大硅片兩大陣營。

     

    大硅片之爭再起風云,誰主沉浮?

     

    //   2、大有大的好處   //
    單晶硅光伏產業鏈,包括硅片、電池片、組件、電站等環節,核心原料就是硅,隨著硅成本的不斷下降,非硅成本的比重在加大。如果我們倒推到最終環節,金屬硅的成本只占電站成本的1.9%,第一性原理一直在起作用,如果算到單晶硅片環節,硅片成本只占16.6%。

     

     

    我們先復習一下單晶硅光伏的產業鏈,對各環節成本有個直觀印象:

    大尺寸對產業鏈成本的降低,不僅在于自身成本能低多少,更重要的在于在于因大而帶來的非硅成本的攤薄(上圖中無底色部分的成本),行業術語叫「通量價值」,使得產業鏈各環節的相對競爭力增強,投資收益提升。

     

    我們沿著產業鏈逆流而上來看看:

    1、電站建設環節

    使用大硅片高功率組件可以減少支架、匯流箱、電纜、土地等成本,從而攤薄單瓦系統成本。理論上(就是性價比公式),單位功率的組建價格大硅片比小硅片價格更高,隆基的M6相對M2有6-8分的溢價,中環測算M12有2毛的溢價空間,大硅片的組件對投資方更有吸引力。

     

    根據中環股份的測算,210比166在電站建設環節節約12%的BOS成本(除組件以外的系統成本),相應的LCOE(平準化能源成本)降低4.1%。

    2、組件環節

     

     

    用大硅片可以攤薄邊框、玻璃、接線盒、人工等成本,所以使用大硅片的電池對組件廠商更有吸引力。M6相對M2組件成本降低2.81%,M12降低16.8%,相當于M6對M2降低5分的成本,M12降低2毛3的成本。

    3、電池環節

     

     

    用大硅片可以攤薄銀漿、輔助設施、電力、人工等成本,所以大硅片對電池生產商更具吸引力。M6相對M2電池成本降低6.15%,M12降低25.56%。

    不同規格硅片對組件及電池生產環節的成本降低

    大硅片不僅帶來各環節成本的下降,還在組件功率、轉換率等指標上明顯提升:

    一句話:大有大的好處,理論上210比166更有優勢。

     

    在技術邏輯上行得通,是否在商業邏輯上也成立呢?

     

    //   3、隆基的商業反擊   //

    從邏輯上講,低成本對高成本的產品替代是大趨勢。但是商業世界如同生物界,有時候也未必是強者生存,也可能是適者生存。

     

    在技術層面處于相對弱勢的隆基,如何反擊?

    硅片的生態環境涉及上游的設備、中游各環節產線更新換代,下游開發商的選擇。從當前產線的改造潛力看,M6 已達部分設備允許尺寸的極限,所以:與現有產線的「兼容性」,是隆基的主要抓手。

    細節就不說了,舉兩個例子:

    1、單晶爐

    當前主流單晶廠家熱屏內徑均留有較大余量。M2 硅片外徑為 210 mm,M6 硅片外徑為 223 mm,當前主流單晶爐熱屏內徑在 270mm 左右,拉制M6硅棒完全可行,且無須重大改造。而M12的硅片直徑是295mm,無法兼容現有的單晶爐。

    2、電池廠

    電池生產環節中的擴散和沉積(管式 PECVD)設備需要在密封的管道中進行生產。當前在運和在建的 PERC產線均基于傳統單晶硅片尺寸進行設計,行業反饋所能處理的硅片邊長極限為 166 毫米。如果上游硅片升級為 210 毫米,電池廠商只能投建全新產線。

    一句話:166與當前生態兼容,210需要重建產業生態。

    重建產業鏈在技術上「難」,在時間上「慢」,但效率「高」。隆基正是抓住了210重建產業鏈的「慢」與「難」的弱點,加速了產業擴張步伐。

    隆基的策略是「走別人的路,讓別人無路可走」。

     

    1、在硅片端

    隆基加快了產能擴張的步伐,原計劃2021年擴張到65GW,在中環推出210之后,進程加快,把65GW的產能擴張提前到了2020年。

     

    2、在電池片與組件環節加速166的滲透

    隆基自身的產能規劃,到2020年底,隆基的電池、組件大部分產能都將切換成166mm尺寸,對于在建產線如銀川5GW單晶電池產線,將直接設計成適用于166mm尺寸,從上圖可以看出,隆基的電池、組件產能2020年分別達到15GW、25GW。

    主流電池片廠商中,愛旭、潤陽悅達等都在擴產或改建166產線。隆基股份表示,根據目前跟客戶溝通的結果來看,樂觀估計在2020年的一季度末,M6電池產線的產能將接近46GW,這將是一個非常可觀的數字。

    在組件環節,除了隆基樂葉、阿特斯已經明確主推166尺寸外,其他一些組件廠也開始嘗試166尺寸。

     

    雪球上總結的一份166投資進展清單

    3、抓住PERC電池產線擴張周期

     

    由于單晶對多晶的替代,以及電池技術的升級,單晶PERC電池在2018-2019年是投資高峰期,新增產能達到了80GW以上,累計產能達到113GW。

     

    什么概念?中國光伏行業協會樂觀預計2019年光伏新增裝機容量為120GW,也就是說單晶PERC電池的產能達到了全球2020年需求量的94%。大量投資使得現有的電池廠商擴展的能力受限、動力不足。

    隆基用速度阻擊中環,中環如何應對?

     

     

    //   4、中環的突圍   //

    從前面的分析可以看出,中環的210硅片對于當前的產業鏈是有重大顛覆的,對下游電池片、組件廠商在成本、收益方面都有吸引力。

     

    在算完別人的賬之后,中環也得算算自己的賬。

     

    在硅片生產環節,也存在巨大的經濟價值和潛力,核心在于生產效率的提升和單位投資的下降。

    成本效率提升的核心邏輯在于「大投料」「高拉速」「低能耗」等方面

    面對如此大的誘惑,中環顯然不會束手。提出2020年16GW的210硅片投產計劃,聯合產業鏈的伙伴加速210硅片的產業化。

     

    當然,這個錢也不好賺,中環要實現大硅片的諸多好處,還需要跨過幾道門檻:

    1、生產環節的技術

    在建設210硅片的過程中,不可避免的帶來很多難題,在硅片生產端主要是「重」和「大」,整個生產設備需要重新設計,而且由于體量大,很多環節無法人工操作,就需要更多的自動化設備與智能裝備。

    從中環816大會的反饋看,生產端的難題應該已經解決了,而且已有試驗線在運行中。中環在816大會上,拉來了很多助陣伙伴,包括晶盛機電、環博科技、中為、美國應用材料、日本明德株式會社等,上述的技術難題都有支持方。

    2、產業鏈配套

    這是市場最擔心的地方,210硅片需要全產業鏈配合,由于發布時間較短,目前還未發現擴產210產線的電池線和組件廠商,但從調研情況看,應該有一定的下游合作伙伴了。

    為應對產業鏈配套的難題,中環提出了折中方案,在M12大范圍推出之前,用柔性產線,推出了 M10 和 M9 規格的大硅片產品,分別對應 200 毫米和 192 毫米邊長,較對標產品分別增加面積 45.9%和 46.2%。折中方案是與當前生態兼容的。

    在跳高之前,先用跳板墊一下,是個明智的選擇。

    根據中環的規劃,2020年累計生產16GW的M12大硅片。中環能否突圍,我們拭目以待。

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