BC“技術 +” 聯盟,打開光伏 “超摩爾定律” 曲線

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導語:穿越週期、不為波動所困的方法論,根本在於 “升維”,只緣身在最高層。

01 門檻提升,BC 進入 2.0 時代

在 “後摩爾時代”,超摩爾定律通過引入新材料、器件結構和系統架構,為集成電路提供了新的發展路徑。

同樣在光伏領域,BC 技術以通過優化電池結構和高兼容性,突破了傳統電池的物理限制,展現出超越傳統光伏技術的性能增長潛力。

當然,也抬高了門檻。

高門檻,一是轉換效率的增長潛力。

目前,行業內公認的單結晶硅電池的理論效率極限是 29.4%。而 BC 電池的轉換效率理論極限可以達到 29.1%,被認為最接近單結晶硅電池極限轉換效率的電池技術。

尤其今年以來,BC 電池技術關鍵指標多次打破各項轉換效率紀錄及量產記錄,推動 BC 跑步進入 “2.0 時代”。

二是,當其他技術路線逐漸趨近效能瓶頸時,xBC 技術作為高包容性的平台型技術,兼容性和適配性的 “天賦” 愈發凸顯。

通過疊加 TOPCon、PERC、HJT、鈣鈦礦等技術,BC 可進一步提升效率,從而無限接近轉換效率的極值。

同時,BC 電池還具有正面 100% 受光、雙極鈍化接觸結構、無銀金屬化塗布等獨特性能優勢;其組件,亦擁有超高焊接穩定性、抗隱裂、高温抑制和陰影發電優化等競爭優勢。

相比 TOPCon,BC 技術具有一些無法比擬的優勢。

比如,轉換效率天花板更高。TOPCon 技術理論極限轉換效率為 28.7%,而 BC 技術極限轉換效率可達到 29.1%,疊加鈣鈦礦的極限效率甚至能達到 43%。

再比如,BC 電池可做到正面無柵線,作為分佈式組件外形較為美觀。

TOPCon 在產線兼容性和量產難度方面,有一定優勢。這也是為何此前 BC 電池技術一直偏 “小眾化”,主要還在於 BC 技術與投資門檻偏高。

因此,唯有技術儲備與資金實力雄厚、研發創新能力突出的龍頭廠商方可為之——但這恰恰也是 BC 技術堅定擁護者走 “差異化” 路線、避免惡性競爭的優勢所在。

而 “IC 化趨勢”,更綜合性地抬高了這一門檻。

隨着光伏電池技術快速迭代、流程步驟顯著增加,其工藝管控也從 P 型電池時代的單點把關,轉變為 N 型電池時代的全過程控制模式。

光伏電池技術工藝逐漸進入一個新階段——向 IC 化演變,即向集成電路製造技術靠攏和看齊。製造商須具備通管全局的製造能力和更精細的工藝控制能力,以實現更高的產品效率和性能。

此外,產業競爭模式也將從價格層面的低階競爭,升級為技術及工藝層面的中階競爭,最終上升為製造流程標準化、精細化的高階競爭。

BC 領域的競爭,更多體現出這種高階化競爭特徵。

當 BC 電池的工序更加複雜、各環節工藝難度有所提升、製程管控點顯著增加後,產品的可靠性也相應大幅提升,並出現了規模化生產降低成本等革新性特點。

BC 生態方興未艾,考慮到其可疊加、兼容多種技術的稀缺性,發展潛力不可小覷。

加之門檻高、有實力的競爭者並不多見,BC 賽道仍處於藍海紅利期和蓬勃期。

02 “技術 +” 聯盟,立於生態 C 位

Maxeon(SunPower)是 IBC 電池的開山鼻祖,也是基於隧穿氧化層鈍化多晶硅接觸技術的 BC 電池技術的發明者與產業化的先行者。

1975 年,Schwartz 和 Lammert 提出背接觸式光伏電池概念。1984 年,斯坦福教授 Swanson 研發出 IBC 類似的點接觸太陽電池,並於 1985 年創立 Maxeon(MAXN.O)的前身 SunPower,進一步開發 IBC 電池技術。

SunPower 在於 2004 年規模量產研發出第一代大面積 IBC 電池 A-300,轉換效率達 21.5%,產能達 400MW;並於在 2007 年規模再推出可量產、平均效率達 22.4% 的第二代 IBC 電池,轉換效率達 22.5%,產能達 600MW;由此開啓 GW 級 IBC 電池產業化進程。

2020 年,TCL 中環(002129.SZ)與道達爾(TTE.N)達成合作,Maxeon 從 SunPower 分拆成為為獨立公司,並承載 SunPower 的品牌及研發部門、除美國和加拿大以外的全球生產及銷售業務,掌握全球 IBC 及疊瓦專利庫。

公司創辦近 40 年以來,在全球多個國家連續規模量產 IBC 電池與組件 20 多年,並 11 次打破世界紀錄。在 30 餘個國家,Maxeon 擁有包括 IBC 電池結構專利、獨特材料、專有工藝等在內的超過 1900 項專利。

BC 本身的結構特徵就賦予了其高效率。而 Maxeon 採用高效背接觸(IBC)技術系列產品的光電轉換效率,一直在全球商業化生產的同行業產品中居於領先地位。

今年 3 月,Maxeon 宣佈將在第三季度在全球銷售的第 7 代組件產品,經美國國家可再生能源實驗室(NREL)認證,組件轉換效率達到 24.9%,並獲得了其他權威機構的可靠性和耐用性認證。

Maxeon 6 和 Maxeon 7 組件

11 月下旬,Maxeon 首席工程師徐光琦在 12th bifi PV Workshop 2024 Zhuhai 上表示,Maxeon 下一代的 IBC 產品組件轉換效率將突破 25%,生而對熱斑免疫。通過專利的金屬基底,該產品具備抗隱裂性,採用無鉛、無銀技術,具備為優選客户提供高達 40 年質保的能力,年衰減更低。

為何是 40 年質保?

對於下游客户來説,光伏電站是一項可長達 40 年之久的固定資產投資,而光伏組件又佔到該投資接近三分之一。因此,除了日新月異的效率追趕之外,可靠性也是電站全生命週期不可忽視的重要指標之一,兩者都要兼顧。

而可靠性即是 Maxeon 的 IBC 產品的構建護城河的 “關鍵磚”。

Maxeon 電池板的年衰減率僅為 0.25%,這意味着在實際使用 40 年後,電池板仍能保留接近 90% 的原始功率評級。

雖然市場上多款 xBC 產品(如 ABC、HPBC 等)在轉換效率方面也 “能打”,但組件的可靠性、耐用性和環境適用性仍需時間的檢驗。

20 多年技術積累與產品迭代塑造了 Maxeon 產品顯而易見的領先優勢。這些優勢,集中體現在:堅固的金屬基礎和抗裂性,能承受極端天氣條件;反向偏置特性使其在遮蔭時安全運行,不形成熱斑、減少損害風險;低運行温度有助於提高能量產出效率等方面。

同時,相比其他技術路線的電池,IBC 電池在局部遮擋情況下的抗熱斑表現更優。

由於 Maxeon 獨特的電池設計,在有遮擋情況下熱斑温度都控制在組件正常工作温度範圍內(≤85 攝氏度),採用其它電池技術的半片組件(比如 TOPCon,HJT),由於其很高的反偏電壓,在有遮光的情況下,電池的熱斑温度很高(超過 150 攝氏度);特別是旁路二極管失效的時候,在遮擋條件下,熱斑温度會導致背板燒穿或玻璃爆板。

效能邊界持續突破,猶如 “跑鞋”,令領跑者的步伐輕快有力。專利壁壘,則為追趕者設置了難以逾越的障礙。

兼顧效率與可靠性之下,Maxeon 的 IBC 產品,尤其在海外、特別是歐美市場受到青睞。

以光伏海外主要市場 -- 歐洲為例,大部分新增裝機量都以分佈式為主,且當地居民更喜歡黑色屋頂的建築風格,相當契合 BC 電池的表現特徵,可做到 BIPV(Building Integrated PV,光伏建築一體化)。

其次,在海外,知識產權被視為創新企業發展的主要資源。歐美市場分外重視知識產權,這令掌握海量專利的 Maxeon,有機會在海內外率先構築起 “專利屏障”。

專利屏障,是指原創技術企業,通過專利保護其技術創新,防止競爭對手未經授權使用其技術,從而維護前者在競爭市場的優勢。

其中,一個有力的 “殺招”,是 “域外禁令”。

侵權企業在海外銷售,將面臨專利訴訟壓力,進而影響其在某一特定區域/國家的銷售,丟失客户、進而影響其市場份額。

例如,2020 年 1 月,夏普向東京地方法院提起了針對 OPPO 日本公司的專利侵權訴訟,並要求法院禁止日本 OPPO 在日本市場出售 5 款涉侵權手機。

同在這一年,Maxeon Solar 起訴某光伏一線企業的日本公司,未經許可使用疊瓦式太陽能電池組件專利。之後,雙方簽署了和解協議,該公司在 2025 年 6 月 30 日之前不再於日本地區銷售這一產品。

光伏企業遭遇技術性專利侵權爭議,在歐洲或美國打專利官司,除了侵權責任懲罰性賠償外,還可提起簡易跨境臨時禁令,申請海關查扣貨物。

如果扣留貨物時間較長,將對企業產品出貨、品牌口碑造成嚴重影響。售賣專利侵權產品的經銷商和用户,也要因此承擔賠償責任。

在有效且有威懾力的專利壁壘下,Maxeon 的 IBC 產品規避了內卷嚴重的國內市場,更能在海外贏得廣闊的發展空間。

硅片製造龍頭 TCL 中環,早早看好 BC 前景,以及 Maxeon 的專利優勢及渠道壁壘,並着手佈局。

2020 年,TCL 中環入股 Maxeon 並一路增資,最終實現控股。截至目前,TCL 中環對 Maxeon 的持股比例達到 69.3%。

11 月 26 日,TCL 中環與控股子公司 Maxeon 簽署收購條款清單。TCL 中環將進一步整合海外製造和 Maxeon 的渠道資源,提高協同管理的能力。

12 月 2 日,TCL 中環發佈的《關於參與 Maxeon 重組進展暨獲美國外國投資委員會審查批覆的公告》顯示,美國外國投資委員會(CFIUS)完成了對該重組交易的審查,並認定不存在與 TCL 中環(或其子公司)對 Maxeon 投資相關的任何未解決的國家安全問題。TCL 中環及 Maxeon 將繼續積極推進業務組合和重點區域市場的重大戰略重組。

依託半導體技術積澱,TCL 中環將自身硅片工藝能力、柔性製造與工業管控能力結合,以綜合實力賦能 Maxeon 征戰 BC 市場。

在 BC 技術 2.0 時代,“綁定” 上游專利源頭、疊加優質硅片原料供給,以及智能製造、高效供應鏈的工業 4.0 柔性工廠加持,奠定了 TCL 中環 +Maxeon 聯盟在 BC 生態的核心地位。

BC 的生態日臻完善,眾多頭部玩家早對 BC 賽道躍躍欲試。

除了 TCL 中環 +Maxeon 聯盟、以及隆基、愛旭等已入局的巨頭之外,幾家 N 型電池企業,如通威(600438.SH)、天合光能(688599.SH)等也均有 xBC 技術儲備。

巨頭紛紛下場,BC 生態越來越多元、完善,BC 陣營也越來越龐大。

正如愛旭股份董事長陳剛所説,BC 是實現晶硅電池極限效率必選技術。

與此同時,華能集團、中國華電、國家電投等企業近期密集開展 BC 產品招標。央、國企招標對 BC 路線傾斜,更有助於後者放量擴產。

BC 技術的首創與開拓者、並持續保持領先的 TCL 中環 +Maxeon 聯盟,是否與 BC 生態中的巨頭玩家將有更多合作?

這也為光伏行業格局的未來發展,打開了更多想象空間。

03 冬天裏孕育春天

面對產能過剩的種種弊端,11 月 20 日,工信部對《光伏製造行業規範條件》和《光伏製造行業規範公告管理暫行辦法》的最新修訂,再對各環節技術指標加碼,引導限制新增產能擴張。

光伏仍處在最嚴峻的時期。不過,考慮到光伏下游需求仍在增長、伴隨政策支持下的供需失衡改善,行業最快有望在明年回暖。

穿越週期、不為劇烈波動所困的方法論,根本在於 “上升維度”,只緣身在最高層。

一旦行業轉暖,新一輪技術迭代轉輪開動,“冬天” 裏生長的 BC,有望在未來的 3 年-5 年內,成為光伏行業的主導技術,在下一個春天裏綻放。$TCL中環(002129.SZ)

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