站定210 抢道异质结——东方日升的“终极一战”

　　“2020年，光伏产业逐渐由政策主导转变为市场主导，而从技术变革的角度来看，这一年刚好又是光伏正式实现半导体化的一年，整个产业生态都在改变。对于企业而言，2020年到2023年是最后一战，这一战打赢了的企业才能成为真正的寡头。”

　　结合当下“大尺寸”、“异质结”、“BIPV”三大领域的风起云涌，或许更能理解东方日升副总裁黄强博士所描述的产业变革。未来之战号角响起，光伏企业避无可避。

　　210向下兼容180，面向终端客户的最优解

　　多年来，光伏硅片尺寸一直在跟随半导体行业晶圆尺寸发展的步伐，与之不同的是，半导体硅片自2005年应用12英寸直径后，已经维持了15年的稳定，12英寸大硅片(对应方片210mm)已成为半导体行业的标准尺寸，而光伏硅片的大尺寸之争却在不断升级。

　　2019年，硅片巨头隆基和中环先后推出166mm和210mm产品，将大硅片之争推向风口浪尖。同年12月，距中环210mm硅片发布仅4个月，东方日升率先发布了以210mm硅片为基的组件新品，就在发布会结束不到3个月的时间，东方日升210mm组件正式实现量产。

　　而随着天合光能的加入，166mm与210mm长达近半年的尺寸之争陡然进入实战阶段。2020年5月，晶澳、晶科、隆基三家一体化企业先后发布18X组件，至此大尺寸阵营再添一军，业内将之称为“晶晶隆”与“天升环”的大尺寸对决。

　　面对复杂的尺寸变换，东方日升为何提前站队?黄强表示，这是站在终端用户角度的自然选择。“终端用户并不关心使用的是166，180还是210mm尺寸，他们关心的是如何实现更低成本更高效率。而在这两个诉求上，主要有三个重要考量点，硅片的尺寸，硅片的薄厚以及硅料边皮的利用率。”

　　黄强进一步解释，对PERC而言，在这三个考量点中，影响最低的是硅棒的边皮利用率，其次是硅片的薄厚，对整个产业链通量造成重大影响的是超大面积。在黄强看来，180mm是166mm和210mm竞争进程中催生的一个新产物，它代替了166mm缩短了与210mm的差距，但是却没有办法消除差距，这个差距是20%左右的生产效率。

　　“对于新增产能210mm产线或许不是100%完美的，但是它至少抓住了80%的重要性。对产业链而言，最理想的状态是每一个环节都是最优化的，但如果实现不了，首先要满足终端客户，把终端客户利益最大化放在第一位。”

　　从产业链的推动这一层面来看，硅片尺寸变换对组件企业的影响有限，对电池企业的影响较大。如果不能在设备的生命周期里获得投资回报，将造成很大的资源浪费，因此电池企业的产线选择更加谨慎。两大电池巨头通威、爱旭在2019年先后布局了166mm和210mm产线，近期这两家企业又分别募资42亿和25亿元加码210mm项目。反观新星18X产线则是垂直一体化企业在布局，尚未见专业化电池企业参与。

　　黄强表示，“光伏产业是类半导体产业，它最终要和半导体产业融合。12英寸的晶圆在半导体行业已经稳定了15年，光伏产业在未来十年也会有一个稳定的尺寸。210mm电池、组件产线可以向下兼容18X，兼顾拉晶企业的历史资产，因此，大概率18X会成为210的一个组成部分，企业在订单上更加灵活。”

　　根据行业机构PV InfoLink的报告，210mm组件在硅片、电池及组件端不存在产能瓶颈，预计今年年底210mm组件的产能将超过25GW。

　　“后浪”异质结将至，实现超薄超大是关键

　　理想状态下光伏产品应该同时满足超薄、超大、超高效三个关键点，在210mm硅片加持下PERC电池已经实现了超大化，但由于P型电池自身结构等限制，导致其在实现薄片化上困难重重，相对而言以异质结为代表的N型电池更容易和薄片化技术兼容。

　　据了解，异质结电池在转换效率、提效空间、发电能力、工艺流程等方面有明显优势。早在10年前我国光伏企业便开始了异质结的研发，2018年前后光伏设备、材料、电池企业纷纷进场，并公布了相关量产规划，异质结随之进入爬升期。2020年以来主流电池组件企业陆续开启中试线，设备国产化正在加速。据统计5月底以来已有4家企业公布了9GW异质结扩产计划。前不久阿特斯宣布在嘉兴建设异质结中试线，正式入局HIT。

　　而在全球前十光伏组件企业中，东方日升是唯一一家率先实现量产异质结组件，并在白城领跑者基地中有25MW项目应用的企业。黄强表示，“东方日升的产业布局从来不局限于当下，而是考虑到光伏产业未来3-5年的变化。异质结电池和双面电池的发展逻辑类似，三年前双面电池的市场份额与现在相比可以说是喷发式的增长。这种变化源自产品价值市场认知的滞后性，只有经过市场验证后产品价值才会得到体现进而受市场追捧。”正是这一前瞻性布局让东方日升得以在异质结赛道领跑。

　　关于异质结电池对结构、成分更加敏感，如何保证产品的可靠性问题。黄强认为，在这方面组件端对异质结电池推动非常关键。由于异质结的工艺窗口相对较窄，因此在管控上要有整体的、严格的要求。“另外产品的可靠性是设计出来的，以东方日升去年发布的9BB半片异质结电池组件为例，在焊接端浆料和导线是一个合金设计，这种设计比导电胶更为稳定。”

　　2020年是异质结商业化的关键阶段，目前异质结量产平均效率普遍在23%以上，产线最高效率突破24%。而从投资来看，1GW异质结设备投资成本从去年的9亿元下降至如今的5-7亿元，随着国内越来越多的企业参与竞争，成本将会有快速的下降。

　　黄强认为异质结时代将比想象中来的更快，尤其是异质结电池兼容薄片化的特性，更加容易实现弯曲及柔性，更能贴合建筑结构，在BIPV项目应用上有广阔的前景。黄强指出，异质结电池如果要想在主战场做竞争必须要兼容超大超薄，且二者互相不影响。在这方面东方日升已经做了充足的准备，将会为业内带来惊喜。

　　回归产品本质 用包豪斯理念打造BIPV

　　在异质结乘风而来的同时，BIPV成为2020年光伏行业另一个热搜。尤其自特斯拉将太阳能屋顶业务推广至中国之后，概念股一路飘红，光伏企业对BIPV的投资热情再次爆发。

　　实际上，BIPV概念早在2010年左右便兴起，但是直至近两年才取得实质性进展。在黄强看来，BIPV“翻红”的原因有三点，第一得益于分布式市场份额显著提升。第二是光伏成本的降速很快，光伏材料的成本有了和其他建筑材料PK的空间。第三则是特斯拉光伏屋顶在中国的推广，进一步刺激了BIPV的发展。

　　作为国内较早一批从事光伏发电业务的企业之一，东方日升的BIPV项目早已进入实证阶段。2019年8月底东方日升常州金坛厂区2MW BIPV实现并网，据黄强介绍，该项目总投资820万，年均发电量约为200万千瓦时，内部投资收益率可达14.8%。

　　谈及对BIPV的理解，黄强认为一定要抓住BIPV的产品本质。产品最终是要围绕客户价值的，而不是围绕自己的技术。当BIPV在幕墙以及分布式屋顶上与其他产品竞争时，有没有竞争力是关键。这就要考虑客户看中的是发电效益还是美观体验。“比如欧洲市场的客户更关注BIPV的美观度，对于成本并不是很敏感。这也是特斯拉产品在欧美地区受欢迎的原因。而中国的用户相对来说更重视项目的发电效益。”

　　黄强介绍，东方日升BIPV的产品设计借鉴了包豪斯理念，即通过简化产品设计来增加产品的功能。常州厂区的BIPV项目就是采用这个理念，通过对光伏组件边框支架做深度设计，实现隔热隔水、透光发电。黄强表示，这种设计方式已经得到业内的认可，并且有望形成主流。

　　而从当前企业的BIPV项目组件选型来看，薄膜组件、晶体硅组件等各不相同。黄强表示，长远来看光伏建筑要兼顾成本、效益及美观度。在发电效率上异质结电池量产效率已经突破24%。如果和钙钛矿电池叠层结合效率实现30%以上难度不大，在效率提升的同时又大幅降低了封装成本，以异质结为基础的BIPV产品将更受高端用户青睐。

　　近年来，包括国家和地方层面陆续出台了支持绿色建筑的相关政策，BIPV作为绿色建筑的主流形式，正在迎来前所未有的发展机遇。黄强提醒，在开发BIPV项目时安全性尤为重要。另外当企业间的竞争最终体现在产品端时，企业还要做好专利保护相关工作。