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PERC能改TOPCon?業內專家:能,但未必都值得!

核心提示:PERC能改TOPCon?業內專家:能,但未必都值得!
    在異質結與TOPCon的PK中,普遍認為TOPCon不僅新產線投資成本低于異質結路線,還具有另一項異質結不具備的優勢:TOPCon路線可以延續原有PERC產線的基本配置,另外投入5000–8000萬即可升級成為TOPCon。
 
  具體來說,就是在原有p型PERC的工藝基礎上,將磷擴散改為硼擴散,增加隧穿氧化層,沉積多晶硅的制備步驟,沉積摻雜n+非晶硅或微晶硅層,取消激光開槽。相比異質結路線幾乎全部都是新工藝、新設備的高投入,效率相近、技術成熟度相近的TOPCon路線似乎具備先天性的優勢。
 
  但原有的PERC真的都能改TOPCon嗎?來自正泰新能的制造專家陸振宇告訴記者:能,但未必都值得。
 
  不要簡單地理解為所有老PERC產線都能加一些設備升級到TOPCON,這里有幾個問題。
 
  1.老產線是否預留TOPCON空間。
 
  和異質結相似,TOPCon技術也被行業實踐了多年,中來、林洋多年前便高舉TOPCon的大旗。但多年的曲高和寡,直到2021年晶科堅定選擇TOPCon路線后,才引來了天合、晶澳、阿特斯、正泰新能、尚德的大合唱。
 
  因此,在頭部企業明確選擇TOPCon路線之前,幾乎所有的PERC產線投資都很難前瞻性地預留TOPCon的升級空間的。陸振宇介紹,一般只有最近1-2年建設的PERC產線才可能有預留。像晶科、通威這樣比較早對TOPCon感興趣的企業,可能會考慮這一點。而像阿特斯等本來就對異質結感興趣的企業,大概率是不會預留的。
 
  TOPCon技術需要的設備、工藝步驟更多,因此需要的空間也就更大。對于講究精益生產的光伏制造來說,如果為了預留空間而將物料傳遞的距離提升幾倍,這在設計上不太容易實現。而且,電池制造不同于組件,連續銜接性強,現場暫存、緩沖區域少,也沒有那么多的可利用空間。
 
  如果老產線沒有預留足夠的空間怎么辦?陸振宇表示:要么把幾條產線搬出車間,要么把產線的一部分搬出車間,騰出空間來做改造施工。
 
  但根據這兩年的光伏發展情景,電池、組件的生產基本都處于一個滿負荷的狀態,停下幾條線就意味著全車間的停產,陸振宇認為這個損失也是很大的。
 
  2.尺寸的兼容。
 
  尺寸之爭持續了約3年時間,2020年下半年之后的設備選型一般都以182兼容210為主。
 
  在從第一代電池技術向異質結、TOPCon第二代電池技術的更替中,TOPCon由于風口來得較晚,因此基本上躲過了大尺寸之爭,能夠升級到TOPCon路線的PERC設備也基本上是兼容182/210。但異質結顯然沒有那么幸運,據悉異質結的一些頭部企業,其產品仍基本是166,而如果想升級到210/182,顯然又面臨著一輪新的設備投資。
 
  但如果要通過更早的PERC老產線改造升級來實現TOPCon的話,就不得不面臨一個新問題:那些老產線要么是以前的158改造過來的166,要么是2019年前后新投資的166但仍需改造才能升級到182。
 
  如果需要再次改造才能升級到182的話,那又是一筆新的投資,無論是從設備的可靠性,還是從設備的兼容性等方面綜合想想,是不是有點顧慮?
 
  3.新舊產能的匹配。
 
  光伏產業技術可謂日新月異,不只是產品的更新換代上,還表現在生產工藝、生產設備、產能的不斷升級上。每一次升級,都代表著提質增效和降本。
 
  陸振宇介紹,現在新的TOPCon產線上與原PERC產線相似的設備都已經改造升級過了,產能已大大提升。例如擴散設備,新的擴散設備產能比原來增加30%的產能。如果在原PERC產線上通過改造來升級到TOPCon,勢必會帶來同一產線前后工藝產能不匹配的問題,老產線的低產能浪費了新設備的潛力。
 
  而如果一個企業同時有兩條產線,一條老線改造(老PERC線+新增設備升級)和一條新線(全新設備),新線上的產能會更高,運行可能更穩定,運營人員會更喜歡用新線。但既然選擇老線升級,肯定是認為設備投入成本更低,折舊分攤也就更低。帶來的結果就是制造成本的計算方法混亂,生產計劃管理更復雜。
 
  4.新舊產線制程不同與質量差異。
 
  從理論上講,將原有的PERC產線改造升級為現在的TOPCon產線,只需要新增三道工序,刪掉原有兩道工序,調整原有一道工序,但這只是對老產線最大程度保留下的TOPCon產線最基本配置。從下圖我們來看一下標準的PERC產線和TOPCon產線的差異:
 
  可以看出,TOPCon路線在擴散、氧化、本征沉積、離子注入、退火、絲印與燒結AlOx&SiNx等方面都有增加、替代或其它細微差異。畢竟原來的PERC設備都是為PERC工藝而開發,TOPCon設備則專為TOPCon工藝而開發。
 
  如果需要更精細一些,那可能連“光再生”、“測試”工藝的設備都需要替換。TOPCon的弱光響應明顯優于PERC,這是公認的事實,因此針對TOPCon的專用測試設備也已商業化。
 
  當一個本來專用于PERC的設備,因為某些通用性而被用于TOPCon,其對質量的影響到底有多大呢?延伸一下,當整條產線上專為PERC而開發的設備,因為某些通用性而被轉為TOPCon,其對質量的影響到底有多大呢?
 
  正泰新能陸振宇告訴記者,目前正泰用全新產線生產的TOPCon電池,效率都在25%以上,預計到2023年下半年,TOPCon有可能達到25.5%以上。這期間PERC技術由于工藝、設備的改進,效率也會提升,從現在的23.3%左右提升到23.5%左右。
 
  “如果用原有的PERC產線改造,依靠原有的PERC設備+新增設備,可能很難達到25%的效率”,陸振宇這么認為。
 
  制程差異、設備差異、設備不同的老化程度,都會對電池的效率產生影響,甚至還會影響批次的穩定性,帶來新舊產線間的效率性能差異。從這些角度看,老產線改造是一種辦法,但未必是值得做的辦法。
 
  5.老產能或成為負擔
 
  從晶科大手筆進軍TOPCon來看,其在滁州的產能都屬于新線產能,而現在行業中能看見的新建線數量也遠遠大于改造線,目前公開信息可知的改造線只有潤陽的5GW。
 
  從電池技術的迭代周期來看,TOPCon在2023年產能會在150GW左右,市占率會在25%左右,因此PERC技術在未來兩年內仍有利用價值。在這個時候急著把PERC改造成TOPCon,不僅不能最大限度地回收老投資,還可能在每瓦成本上不如同行。
 
  這些都從一定程度上反映了下游可能不會簡單地走老PERC+新設備這個改造的路子。而兩年之后當PERC產能被動過剩,并將告別歷史舞臺時,TOPCon路線可能在設備、工藝上又有了一輪新的迭代。那時候,老的PERC產能還有多少可用性?
 
  “行業現在面臨一個很尷尬的場景”,陸振宇感嘆道,“一方面制造業都希望現有設備和技術能最大程度、最長時間地被利用,另一方面,光伏行業的技術更新就是與日俱進”。感嘆的同時,陸振宇又不禁慶幸:“正泰新能正好趕上第二代電池技術落地的時機”。
 
  作為全球光伏組件出貨量TOP10以及中國市場光伏組件出貨量TOP10的龍頭企業之一,正泰多年來在刷出存在感的同時,并沒有盲目擴張,在第二代電池技術落地之際,正泰選擇了TOPCon,而不用背歷史產能的包袱。
 
  但并非每家企業都像正泰那般“幸運”。根據統計,到2021年底,全球組件產能約470GW,產量在210GW左右,其中TOPCon的產能預計在10GW左右。2020年底,全球光伏組件產能約320GW,這些基本上都不太會留TOPCon接口。
 
  巨大的歷史產能,離退出歷史舞臺還剩下兩年的時間窗口。兩年后行業將出現300GW以上的PERC雞肋產能,與其食之無味,或許不如打包一下到全世界吧。畢竟30年前的中國,不也是這樣被人玩的嗎?

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