如果你對(duì)光伏行業(yè)感興趣，請(qǐng)盯緊各家公司的專利申請(qǐng)進(jìn)度。

(資料圖片僅供參考)

作者 | 云柯

編輯 | 布魯斯

過去幾年，中國(guó)的光伏行業(yè)歷經(jīng)高光時(shí)刻，笑傲全球，賺足眼球。

但最近，熱度空前的光伏展人聲鼎沸之際，光伏行業(yè)龍頭隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國(guó)卻說，“過半光伏企業(yè)會(huì)被洗牌出局”。

他預(yù)測(cè)，就像2012年-2014年的光伏行業(yè)洗牌一樣，今后兩三年會(huì)有超過一半的企業(yè)被淘汰出局。

光伏行業(yè)下一輪洗牌就在不遠(yuǎn)處。誰(shuí)將被淘汰出局？誰(shuí)會(huì)再次頂峰相見？知產(chǎn)力試圖從光伏行業(yè)的技術(shù)和專利層面進(jìn)行分析。

技術(shù)層面來看，光伏產(chǎn)業(yè)過去十多年的歷史，即是光伏電池效率提升的歷史。

具體來看，過去十多年光伏行業(yè)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：

第一個(gè)階段：

2005年至2010年，單晶硅電池、多晶硅電池和薄膜電池由于各有優(yōu)缺點(diǎn)，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不分伯仲，形成了共同發(fā)展的局面；

第二個(gè)階段：

2010年至2016年，晶硅電池成本降低、技術(shù)突破，降本增效使其優(yōu)勢(shì)越來越明顯，擠壓了薄膜電池的市場(chǎng)份額。尤其是多晶硅電池，成本低廉使其優(yōu)勢(shì)明顯，占據(jù)了大部分市場(chǎng)；

第三個(gè)階段：

2016年至今，單晶硅電池技術(shù)不斷迭代更新，降本提效帶來的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，使其成為市場(chǎng)占有率最高的產(chǎn)品。

在每一階段的技術(shù)迭代中，光伏行業(yè)都會(huì)迎來一輪洗牌。在這個(gè)過程中，有的光伏企業(yè)因?yàn)榧夹g(shù)落后被淘汰，有的企業(yè)則憑借著強(qiáng)大的研發(fā)能力成為時(shí)代的寵兒。

從三足鼎立，到薄膜出局

光伏行業(yè)的首次洗牌，來源于各家公司在初代技術(shù)更迭中的抉擇。

時(shí)間回到十五年前，當(dāng)時(shí)以德國(guó)為首的歐洲政府為了鼓勵(lì)行業(yè)發(fā)展，對(duì)光伏行業(yè)進(jìn)行了補(bǔ)貼。根據(jù)不同的太陽(yáng)能發(fā)電形式，歐洲政府給予光伏企業(yè)為期20年、每千瓦時(shí)0.45-0.62歐元補(bǔ)貼。補(bǔ)貼政策的出臺(tái)促進(jìn)了歐洲光伏企業(yè)裝機(jī)量的快速增長(zhǎng)，同時(shí)也刺激了中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)。

在行業(yè)快速發(fā)展的初期階段，全球光伏電池市場(chǎng)主要由單晶硅電池、多晶硅電池和薄膜電池構(gòu)成，且形成了三足鼎立的趨勢(shì)。例如，2009年薄膜電池的市場(chǎng)占有率高達(dá)約17%，其余市場(chǎng)份額被單晶硅電池和多晶硅電池瓜分。

三個(gè)產(chǎn)品，代表了三種不同的技術(shù)路線。但在當(dāng)時(shí)，三種技術(shù)路線也沒有哪一種技術(shù)具有特別明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)時(shí)薄膜電池光電轉(zhuǎn)化率最低，但勝在成本也最低；多晶硅電池光電轉(zhuǎn)化率次之，成本比薄膜電池也更高；單晶硅電池光電轉(zhuǎn)化率最高，成本也最高。

轉(zhuǎn)折點(diǎn)在2010年前后，當(dāng)時(shí)晶硅原材料大幅下降，以及電池技術(shù)突破，使晶硅電池競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)凸顯。2008年至2011年，多晶硅電池的原材料價(jià)格降幅高達(dá)約60%；鋁背場(chǎng)電池（AL-BSF）技術(shù)也已經(jīng)成熟，使單晶硅電池光電轉(zhuǎn)化率快速提升至20%，而薄膜電池光電轉(zhuǎn)化率普遍還不到10%。

在成本下降，技術(shù)突破的背景下，晶硅電池的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)快速提升，進(jìn)而壓降了薄膜電池市場(chǎng)占有率。據(jù)APLA數(shù)據(jù)顯示，截至2021年末，晶硅電池的市場(chǎng)總占有率高達(dá)96.2%，反觀薄膜電池幾乎已經(jīng)被淘汰。

而在薄膜電池技術(shù)逐漸失去優(yōu)勢(shì)的過程中，曾經(jīng)的中國(guó)首富李河君旗下的漢能集團(tuán)在技術(shù)路線上依然選擇了薄膜技術(shù)，且通過全球收購(gòu)的方式，拿下了大量薄膜電池的專利技術(shù)。

2019年年會(huì)上,“漢能系”創(chuàng)始人李河君也曾稱:“漢能在薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量全球排名第一。

加之，漢能集團(tuán)急于求成，在技術(shù)路線并不是特別明確的背景下，過早大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化投資，則進(jìn)一步放大了技術(shù)路線選擇錯(cuò)誤帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

最終，由于技術(shù)路線選錯(cuò)以及急于求成，哪怕是在薄膜電池領(lǐng)域擁有大量領(lǐng)先專利技術(shù)的漢能薄膜也遭遇了業(yè)績(jī)爆雷。2015年漢能薄膜發(fā)電業(yè)績(jī)急轉(zhuǎn)直下，全年虧損122億港元，比前四年盈利總和還多。

正如知產(chǎn)力一直強(qiáng)調(diào)，商業(yè)和技術(shù)要兩手抓，兩手都要硬。漢能集團(tuán)被光伏行業(yè)“洗”出牌局，就是因?yàn)橹恢匾晫＠夹g(shù)，忽略商業(yè)戰(zhàn)略。

多晶硅電池成為主流

在薄膜電池被市場(chǎng)逐漸淘汰以后，多晶硅電池成為了光伏行業(yè)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。

因?yàn)楫?dāng)時(shí)多晶硅電池和單晶硅電池的光電轉(zhuǎn)化率差距僅僅保持在0.5%至1%，只不過單晶硅電池在晶體品質(zhì)、電學(xué)性能、轉(zhuǎn)換效率方面都具備優(yōu)勢(shì)，但其優(yōu)勢(shì)不能完全抵消單晶硅電池成本居高不下帶來的負(fù)面影響，使其整體性價(jià)比并不占優(yōu)勢(shì)。

所以，2010年至2016年，多晶硅電池在太陽(yáng)能光伏電池行業(yè)占比一直超過60%。

當(dāng)時(shí)，光伏企業(yè)從商業(yè)角度考慮，布局多晶硅電池，更加符合自己的利益。

說到這里，我們就不得不提一下多晶硅電池領(lǐng)域的龍頭企業(yè)之一——保利協(xié)鑫（現(xiàn)已改名為協(xié)鑫科技）。保利協(xié)鑫當(dāng)時(shí)由于聚焦于多晶硅電池業(yè)務(wù)，趁行業(yè)東風(fēng)取得了十足的發(fā)展。2013年，保利協(xié)鑫多晶硅產(chǎn)能更是已經(jīng)達(dá)到6.5萬噸，超越當(dāng)時(shí)德國(guó)瓦克公司的5萬噸產(chǎn)能，成為全球最大的多晶硅生產(chǎn)商。

經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)方面，2009年到2016年保利協(xié)鑫的營(yíng)業(yè)收入從43.5億元，快速增長(zhǎng)至220.2億元，增長(zhǎng)了4.06倍。

顯然，在多晶硅電池成為市場(chǎng)寵兒的過程之中，保利協(xié)鑫通過押注多晶硅業(yè)務(wù)吃到了一波紅利。

但多晶硅龍頭企業(yè)的好景并未持續(xù)太長(zhǎng)。2016年、2017年之后，多晶硅龍頭企業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)表現(xiàn)普遍不佳。繼續(xù)以保利協(xié)鑫為例，2017年至2022年?duì)I業(yè)收入從237.9億元，增長(zhǎng)至359.3億元，年復(fù)合增速僅僅只有個(gè)位數(shù)。

這是因?yàn)槎嗑Ч桦姵?，僅憑低成本給其帶來的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并未持續(xù)太長(zhǎng)時(shí)間，就被單晶硅電池技術(shù)突破帶來的優(yōu)勢(shì)所碾壓。

在這次洗牌中，商業(yè)抉擇讓一波企業(yè)吃到紅利，但很快輪到技術(shù)出場(chǎng)了。

P型技術(shù)突破，單晶崛起

單晶硅電池技術(shù)經(jīng)過層層迭代以后，2017年迎來了一次較大的突破。當(dāng)時(shí)單晶硅電池的發(fā)射極鈍化和背面接觸技術(shù)（PERC）成熟以后，使其光電轉(zhuǎn)換效率再次上了一個(gè)新臺(tái)階。

從技術(shù)上來看，單晶硅PERC電池技術(shù)在傳統(tǒng)鋁背場(chǎng)工藝基礎(chǔ)上增加了背鈍化與激光開槽，以及后期經(jīng)歷了多次技術(shù)迭代使其光電轉(zhuǎn)化率得到了大幅提升。

現(xiàn)階段PERC+電池產(chǎn)業(yè)化配套成熟后，該款單晶硅電池光電轉(zhuǎn)換率已經(jīng)超過23.0%，相較于鋁背場(chǎng)電池（AL-BSF）技術(shù)提升了足足3個(gè)百分點(diǎn)。

（圖片來源：上海交通大學(xué)）

單晶硅電池光電轉(zhuǎn)換率不斷提升之后，彌補(bǔ)了成本端價(jià)格較高的劣勢(shì)，使其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)也越發(fā)凸顯。

與此同時(shí)，2019年至2020年國(guó)內(nèi)平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代開啟。光伏補(bǔ)貼政策退坡以后，行業(yè)進(jìn)入加速洗牌階段，落后產(chǎn)能快速出清。

在這個(gè)過程中，單晶硅電池制造企業(yè)由于技術(shù)優(yōu)勢(shì)的原因使其度電成本快速下降后，市場(chǎng)占有率快速提升，行業(yè)逐漸擺脫補(bǔ)貼的依賴，開啟平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代。

從數(shù)據(jù)上來看，單晶硅電池經(jīng)過超高速發(fā)展后，已經(jīng)形成了一家獨(dú)大的局面。截至2020年末，全球光伏電池市場(chǎng)中單晶硅電池占比約80.4%、多晶硅電池15.5%、薄膜電池約5.1%。

（截至2020年末，全球太陽(yáng)能電池市場(chǎng)占有率；數(shù)據(jù)來源，長(zhǎng)江證券整理）

隆基綠能，就是在這個(gè)階段大放光芒。截至2023年5月25日股市收盤，隆基綠能的市值在光伏行業(yè)位列第一，動(dòng)態(tài)市盈率更是高達(dá)15.58倍，同樣是光伏龍頭企業(yè)的通威股份，市盈率僅僅只有6.04倍。

這背后源于隆基綠能技術(shù)上的硬核布局：在單晶硅技術(shù)發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用，搶占了技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。

2019年，隆基經(jīng)第三方權(quán)威認(rèn)證測(cè)試機(jī)構(gòu)TUV萊茵測(cè)試認(rèn)證的電池最高效率已經(jīng)高達(dá)24.06%，打破了行業(yè)此前認(rèn)為的P型電池PERC技術(shù)效率24%的瓶頸。

反觀通威股份，雖然也是光伏龍頭企業(yè)，但由于之前主要聚焦于多晶硅，在單晶硅領(lǐng)域技術(shù)積累還是落后了隆基，使其在未來行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中具有較大的不確定性。

換句話說，光伏企業(yè)的單晶硅電池技術(shù)先進(jìn)，才是投資者給其估值較高的核心原因之一。

近期隆基綠能與韓華持續(xù)了四年的專利糾紛案件也正式達(dá)成專利交叉許可，這背后也是一場(chǎng)技術(shù)實(shí)力的博弈。

韓華和隆基專利戰(zhàn)的爭(zhēng)議主要聚焦于P型電池PERC的相關(guān)技術(shù)，而隨著轉(zhuǎn)換率更高的N型電池技術(shù)的成熟，導(dǎo)致P型電池PERC的相關(guān)技術(shù)，商業(yè)價(jià)值已經(jīng)大幅下降。所以，為了能盡快使技術(shù)商業(yè)化，韓華才會(huì)選擇與隆基和解。

圖：韓華EP2220689B1的說明書結(jié)尾部分，來源：網(wǎng)絡(luò)

光伏行業(yè)技術(shù)迭代迅猛，稍有不慎便在洗牌中出局，只有那些持續(xù)“追技術(shù)的人”，才有可能在商業(yè)化過程中取得先機(jī)。

N型技術(shù)才是決賽關(guān)鍵

“技術(shù)”二字，始終是光伏行業(yè)的關(guān)鍵。如今，單晶硅電池已成為各家光伏企業(yè)的發(fā)力重點(diǎn)，然而單晶硅電池技術(shù)布局的深度不同，企業(yè)之間也會(huì)有明顯的差距。

當(dāng)下單晶硅電池所采用的基本都是P型的發(fā)射極鈍化和背面接觸(PERC)技術(shù)。

而N型電池的本征非晶層的異質(zhì)結(jié)技術(shù)（HJT）和隧穿氧化層鈍化接觸技術(shù)(TOPcon)，才是決定未來哪家晶硅電池企業(yè)保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。

（單晶硅電池不同技術(shù)路線光電轉(zhuǎn)化效率；圖片來源：首創(chuàng)證券整理）

因?yàn)閺霓D(zhuǎn)化效率來看，P型電池采取的PERC技術(shù)，轉(zhuǎn)化率在22.5%至23.5%，而N型電池采取TOPcon技術(shù)，轉(zhuǎn)化率則高達(dá)23.5%至24.5%，采取HJT技術(shù)的轉(zhuǎn)化率則會(huì)進(jìn)一步提升至24%至25%。

目前在N型電池領(lǐng)域，依然是隆基具備領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。2021年6月，世界公認(rèn)權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)德國(guó)ISFH 研究所認(rèn)證，基隆刷新了N 型TOPCon電池、HJT電池的世界效率紀(jì)錄，其中N型TOPcon電池效率為25.21%，HJT電池效率為25.26%。

所以說，誰(shuí)能率先掌握隧穿氧化層鈍化接觸(TOPcon)技術(shù)以及本征非晶層的異質(zhì)結(jié)電池（HJT）技術(shù)，并且大規(guī)模商業(yè)化，誰(shuí)的產(chǎn)品在未來就會(huì)更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

但這里需要提一下的是，N型電池雖然從技術(shù)層面看似是隆基領(lǐng)先，但是晶科能源、中來股份和通威股份等晶硅龍頭企業(yè)，也都有所布局。

所以說，在N型電池領(lǐng)域只能說隆基技術(shù)暫時(shí)領(lǐng)先，能否在最后商業(yè)化層面繼續(xù)走在前面，還需要繼續(xù)觀察。

從過去十多年光伏行業(yè)的發(fā)展史來看，只有擁有持續(xù)創(chuàng)新能力的光伏企業(yè)，才能獲得市場(chǎng)最大的獎(jiǎng)勵(lì)。

目前來看，單晶硅電池已經(jīng)建立了領(lǐng)先的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而單晶硅N型電池更是未來幾年光伏企業(yè)決戰(zhàn)的主要戰(zhàn)場(chǎng)。因?yàn)橄噍^于單晶硅P型電池，N型電池在全生命周期的發(fā)電量會(huì)高出約3%。

如果再把目光放長(zhǎng)遠(yuǎn)一點(diǎn)，鈣鈦礦/晶硅疊層電池技術(shù)（Tandem）歷經(jīng)了十年研發(fā)，也已經(jīng)有了新的突破。

2023年初，經(jīng)中國(guó)計(jì)量院第三方測(cè)試認(rèn)證，北京曜能科技有限公司自主研發(fā)的小面積鈣鈦礦、晶硅兩端疊層電池穩(wěn)態(tài)輸出效率達(dá)到了32.44%，相比主流晶硅路線效率提高了5.63%。

這一輪洗牌，依然是“技術(shù)”主導(dǎo)的博弈。短期來看，誰(shuí)可以在單晶硅N型電池技術(shù)上保持領(lǐng)先，誰(shuí)就能在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)上風(fēng)。長(zhǎng)期來看，誰(shuí)能通過不斷的研發(fā)投入，不斷迭代更新鈣鈦礦/晶硅疊層技術(shù)（Tandem），并且順利商業(yè)化，誰(shuí)就可能成為遠(yuǎn)期的贏家。

如果你對(duì)光伏行業(yè)感興趣，請(qǐng)盯緊各家公司的專利申請(qǐng)進(jìn)度。

（本文僅代表作者觀點(diǎn)，不代表知產(chǎn)力立場(chǎng)）

圖片來源 | 網(wǎng)絡(luò)