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中、美、歐、印，多年來全球最大的新增光伏市場，在能源獨(dú)立和市場蛋糕的刺激下，不約而同地推出激勵措施并制定本國的光伏垂直整合制造計劃。作為一個新興產(chǎn)業(yè)，光伏技術(shù)日新月異再正常不過。然而，當(dāng)歷史前進(jìn)到21世紀(jì)第二個十年，光伏技術(shù)竟到了一個歷史抉擇的十字路口。

但在技術(shù)路線的選擇上，無論是政策保障，還是市場引導(dǎo)，中、美、歐、印出現(xiàn)了重大分歧。這個分歧，具體來說，四大光伏市場到底選擇PERC或碲化鎘，還是異質(zhì)結(jié)或是TOPCon？

1. 美國 – 薄膜光伏碲化鎘CdTe

美國本來是太陽能光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的奠基人，無論是晶硅光伏還是薄膜光伏。

晶硅路線或是薄膜路線，產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)爭論了30年，但在過去的20年中，晶硅技術(shù)完勝。薄膜技術(shù)相比晶硅材料有明顯的成本優(yōu)勢，哪怕是兩年前多晶硅一度降到60元/kg，但薄膜光伏最欠缺的就是追平晶硅的發(fā)電效率，其次是證明薄膜技術(shù)和晶硅這樣的無機(jī)非金屬一樣耐久

然而自從中國開始做光伏，美國的晶硅光伏產(chǎn)業(yè)瞬間崩塌。晶硅光伏的度電成本被中國降到極致，就算加上各種關(guān)稅，美國的本土晶硅組件制造就像一個扶不起的阿斗，依然毫無競爭力，約80%的新增裝機(jī)依賴進(jìn)口。

就在201關(guān)稅四年即將到期之際，美國光伏行業(yè)傳來一個令人振奮的消息，F(xiàn)irst Solar（原Solar CELLs）布置在科羅拉多州熱帶干旱地區(qū)的碲化鎘組件實證試驗成功運(yùn)行25年，經(jīng)NREL數(shù)據(jù)分析，每年的衰減率僅為0.5%，25年實證后還有88%的發(fā)電功率。

這還是在最嚴(yán)苛的熱帶干旱地區(qū)，溫和氣候下壽命會更長，NREL的數(shù)據(jù)反饋，增強(qiáng)了已經(jīng)更名為First Solar的產(chǎn)品管理人員更多信心。之后不久，F(xiàn)irst Solar宣布將其碲化鎘光伏組件25年功率質(zhì)保延長到30年。

既然壽命不輸于晶硅，剩下的就只是效率和成本問題。美國能源部更是加大了對薄膜光伏產(chǎn)業(yè)的支持，無論是資助NREL對First Solar碲化鎘光伏產(chǎn)品的研發(fā)，還是未來的鈣鈦礦光伏。從效率上來說，用于空間衛(wèi)星的砷化鎵效率最高，就是薄膜光伏，鈣鈦礦的實驗室效率已經(jīng)高于晶硅，碲化鎘的效率也在不斷提升；從成本上來說，美國政府寧愿相信，只要有規(guī)模，就能降成本。

從全球光伏市場占有率來說，2021年光伏組件全球出貨量前十中，F(xiàn)irst Solar的碲化鎘組件出貨量排到全球第九，過去從未跌出過前十。而First Solar扛起的不僅是全球薄膜光伏的希望，也是美國未來光伏產(chǎn)業(yè)的希望。

如果這時候你還認(rèn)為美國201關(guān)稅延期和對東南亞晶硅光伏反規(guī)避調(diào)查是為了保護(hù)美國本土的晶硅光伏制造，那可能真的是被蒙蔽了。對中國光伏產(chǎn)品的雙反關(guān)稅都存在十年了，如果說補(bǔ)貼，美國自己的??重建美好 - 光伏全產(chǎn)業(yè)鏈制造激勵政策對光伏制造的補(bǔ)貼將近30%，中國光伏都已經(jīng)平價上網(wǎng)了，美國光伏還有25%的ITC稅收減免，并被延長到2030年。

2021年3月美國能源部太陽能技術(shù)辦公室（SETO）宣布成立CdTe 光伏加速器聯(lián)盟（CdTe PV Accelerator）；6月，??SETO正式發(fā)布計劃投資2000萬美元推動碲化鎘 (CdTe) 光伏 (PV) 加速器計劃，由NREL負(fù)責(zé)牽頭確定一個由能影響整個美國 CdTe 供應(yīng)鏈的領(lǐng)先公司和研究機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)層；6月SETO批準(zhǔn)1400萬美元由桑迪亞國家實驗室牽頭鈣鈦礦光伏的研究。

中國光伏制造依靠全球超過百吉瓦的市場才讓晶硅光伏有如此的成本優(yōu)勢，美國僅20GW左右的國內(nèi)市場根本無法撐起晶硅光伏制造降本的空間，所用的晶硅光伏產(chǎn)品中約80%仍依賴進(jìn)口。而美國First Solar的薄膜光伏在貿(mào)易政策的保護(hù)下，撐起了美國近一半的光伏市場需求?；蛟S在美國能源部看來，只要給First Solar足夠的市場，薄膜光伏的降本路線一定能撐到鈣鈦礦光伏起來的那天。

2. 中國 – 晶硅TOPCon

繼BSF、PERC后，中國光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在布局并量產(chǎn)下一代光伏技術(shù)。而在異質(zhì)結(jié)HJT 和TOPCon路線的博弈中，主流光伏企業(yè)基本選擇了TOPCon。

五年前，中國光伏產(chǎn)業(yè)有中智、愛康、晉能等選擇了異質(zhì)結(jié)，而中來、林洋等則選擇了TOPCon，像隆基、晶科、天合、晶澳、通威等都選擇了觀望；三年前異質(zhì)結(jié)概念火熱之際，日升、通威、華晟等選擇了異質(zhì)結(jié)，林洋退出后就剩中來獨(dú)立支撐繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn)TOPCon；直到一年前龍頭企業(yè)晶科率先表態(tài)，堅定選擇了TOPCon。

截止當(dāng)前，中國已建成異質(zhì)結(jié)約10GW，但TOPCon技術(shù)路線僅晶科一家就已建成滁州一期8GW，尚德電力2GW也即將投產(chǎn)，通威也開始建設(shè)1GW試生產(chǎn)線（但TOPCon到這個時候其實已經(jīng)不再需要試生產(chǎn)），天合8GW項目計劃于2022下半年投產(chǎn)，潤陽光伏的5GW產(chǎn)線TOPCon升級已經(jīng)開始……

但也有分析認(rèn)為，TOPCon與異質(zhì)結(jié)的技術(shù)紅利尚未完全吃透，因此隆基、晶澳仍未正式宣布其最終選擇。但有了晶科、天合、潤陽等選擇，盡管TOPCon比異質(zhì)結(jié)更晚發(fā)力，便已把異質(zhì)結(jié)甩開幾條大街。行業(yè)預(yù)期，2022年中國將建成40GW TOPCon產(chǎn)能，而到2023年有望達(dá)到80GW。

目前TOPCon電池成本比異質(zhì)結(jié)低約0.13元/W，設(shè)備投資比異質(zhì)結(jié)更低，如果是在傳統(tǒng)PERC產(chǎn)線上改造則投入更低。隨著頭部企業(yè)的大量投入，TOPCon設(shè)備的規(guī)模化降本會比異質(zhì)結(jié)更快。中國有全球最大的PERC電池產(chǎn)能，唯有選擇TOPCon才能最大程度地對現(xiàn)有產(chǎn)能進(jìn)行再利用，發(fā)揮其最大價值。

TOPCon、異質(zhì)結(jié)技術(shù)上誰更高效尚未有定論，但現(xiàn)有PERC產(chǎn)能的包袱很有可能逼著通威、隆基、晶澳等做出最經(jīng)濟(jì)的選擇，至少不會放棄TOPCon。

3. 歐洲 – 異質(zhì)結(jié)

太陽能的許多早期創(chuàng)新都發(fā)生在歐洲，但過去十多年中，世界上大部分光伏組件和相關(guān)材料的制造能力轉(zhuǎn)移到了亞洲。隨著歐洲再次尋求能源獨(dú)立，歐洲的光伏市場將很快再度爆發(fā)，《全球光伏》公眾號近日已經(jīng)有多篇專題報道。

吃自己的市場紅利，歐洲也一直致力于重建本地光伏制造業(yè)，尤其是在地緣沖突和政治危機(jī)的背景下，這也是《RePower Europe》計劃的重點(diǎn)。

但和全球其它市場一樣，歐洲已經(jīng)不可能在現(xiàn)有賽道上與中國光伏制造業(yè)競爭。相比美國，歐洲還拉不下臉使用關(guān)稅大棒等貿(mào)易壁壘，因此尋找一條獨(dú)立自主而又代表未來發(fā)展的技術(shù)路線，成為歐洲彎道超車的最好選擇。在這一點(diǎn)上，歐洲確實有其獨(dú)特的領(lǐng)先優(yōu)勢，表現(xiàn)在既有領(lǐng)先技術(shù)，又有一定的產(chǎn)業(yè)。

到目前為止，歐洲的大部分計劃的首選技術(shù)是生產(chǎn)基于異質(zhì)結(jié)技術(shù) (HJT) 的電池和組件 - 這也是目前最先進(jìn)的電池概念之一，而不是從 p 型 PERC 升級。包括德國的梅耶博格、挪威的REC和法國Recom，以及意大利的Enel，都集中在HJT上。梅耶博格可以說是全球異質(zhì)結(jié)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的最大推動者，也是最大的功臣，盡管其商業(yè)解決方案在中國并未被接受，但這并不妨礙它的技術(shù)解決方案仍是全球領(lǐng)先。

相比美國幾乎為零的晶硅光伏，歐洲這些年還保持了瓦克的多晶硅產(chǎn)能，盡管一度差點(diǎn)放棄，但在過去兩年中由于多晶硅暴漲，??2021年利潤暴增13000%。瓦克不僅有歐洲的多晶硅產(chǎn)能，還有美國的多晶硅產(chǎn)能也一直在運(yùn)行，盡管產(chǎn)能有限，但供應(yīng)歐洲還是足夠的，這一點(diǎn)上歐洲不會被卡脖子。

如果在光伏產(chǎn)業(yè)鏈硬要找一種卡脖子技術(shù)的話，大概屬于硅片，中國的硅片產(chǎn)能占全球的95%以上。如果歐洲沒有自己的硅片產(chǎn)能，靠把自己的多晶硅送到中國加工成硅片在拿回來，這個成本顯然是不劃算的。美國盡管有1366直接法硅片技術(shù)，但隨著單晶完勝多晶，1366已經(jīng)基本出局。歐洲呢？

目前歐洲最大的期望大概是由Fraunhofer開發(fā)的??EpiWafer，一種特殊工藝制程的硅片?！度蚬夥方趫蟮溃篍piWafer的制造工藝無需熔融、結(jié)晶，無需鑄錠、切割，厚度低達(dá)120um，已實現(xiàn)23-24%的電池效率，不僅顯著降低生產(chǎn)成本，還極為匹配n型單晶技術(shù)，將是未來TOPCon和異質(zhì)結(jié)技術(shù)的最佳材料。

至于電池，歐洲這些光伏企業(yè)投資的就是異質(zhì)結(jié)電池，再封裝成組件。再加上歐洲一直沒有放棄背板和封裝材料制造，包括康維明、Endurans等，盡管產(chǎn)能不大，但擴(kuò)產(chǎn)也很容易。

此外，異質(zhì)結(jié)的疊層電池也是歐洲比較領(lǐng)先的技術(shù)，最看好的是與鈣鈦礦做疊層。Oxford PV牛津光伏是最早的鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化企業(yè)，也是疊層電池技術(shù)的先行者之一，其實驗室規(guī)模設(shè)備的效率已接近 30%，他們堅定地選擇異質(zhì)結(jié)作為疊層的底電池。Oxford PV 首席執(zhí)行官 Frank Averdung近期在采訪中表示：“在歐洲，目前的光伏制造能力是微不足道的，而且沒有PERC等常規(guī)產(chǎn)品。而對我們來說，如果我們想要最高的效率，我們需要性能最好的底部電池，這當(dāng)然就是異質(zhì)結(jié)。”

歐洲沒有PERC產(chǎn)能的包袱，無論是選擇異質(zhì)結(jié)，還是TOPCon都是新建產(chǎn)線，投資的差別沒有中國那么大。并且歐洲有能力的企業(yè)本來就不多，對異質(zhì)結(jié)技術(shù)有足夠的把控，但TOPCon的產(chǎn)業(yè)化和降本技術(shù)基本上都是在中國。

在異質(zhì)結(jié)和TOPCon孰是孰非尚不清楚之時，從產(chǎn)業(yè)鏈自主的角度，歐洲選擇異質(zhì)結(jié)作為其“將光伏制造帶回歐洲”的技術(shù)路線，必然是當(dāng)下最好的決定。

4. 印度 – “PERC+”？

前三大市場的選擇，趨勢性很強(qiáng)，而當(dāng)輪到印度時，“PERC+”后面多了個問號。不是在問PERC加什么，而是不知道印度會不會“PERC +”，即使是，也不知道加什么，怎么加。

作為全球第四大光伏市場，又是急需電力的發(fā)展中國家，減排壓力也很大，因此印度以市場換產(chǎn)能和技術(shù)投資的期待也很高。印度已經(jīng)出臺了多條“印度光伏制造”的激勵措施，推行ALMM許可將進(jìn)口產(chǎn)品排除在政府項目和上網(wǎng)項目之外，并對進(jìn)口太陽能產(chǎn)品上征收高達(dá)40%的基本關(guān)稅，對光伏背板材料、玻璃等實施反傾銷，竭力扶持本國的光伏制造業(yè)。

然而印度政府最尷尬的是，一沒錢，二沒技術(shù)，三缺投資。印度糟糕的國內(nèi)政治環(huán)境和雙邊沖突讓很多中國企業(yè)不放心，印度自己又沒錢，也沒有光伏研發(fā)的實力，就連做BIS認(rèn)證需要的本國實驗室歷經(jīng)三年還沒有建起來，逆變器BIS認(rèn)證至今仍采用自我聲明的方式。

沒有自主知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)，注定了印度只能撿別國剩下的技術(shù)和投資。印度光伏市場幾乎是全球廉價光伏產(chǎn)品消納的代名詞，印度現(xiàn)有的本土電池和組件產(chǎn)能中，幾乎有一半都是158.75尺寸以下，該尺寸2021年在中國的市占率已經(jīng)低于5%。

2021年美國1366 Technologies公司計劃在印度投資硅片制造，這或許是1366將來唯一的硅片量產(chǎn)基地，其原因之一大概是也只有印度還能接受多晶電池和組件，其它市場早已是單晶。中國2021年仍有一些多晶產(chǎn)品的生產(chǎn)，估計大多是為了出口印度。

在這樣的背景下，印度不可能選擇只屬于美國的薄膜碲化鎘，也根本無從選擇異質(zhì)結(jié)或TOPCon。目前的異質(zhì)結(jié)或TOPCon廠家用的電池基本都是靠自己做，印度就算只是想生產(chǎn)異質(zhì)結(jié)或TOPCon組件，都沒有地方買電池，更不用說自己做電池了，即便做出來最先進(jìn)的異質(zhì)結(jié)或TOPCon產(chǎn)品也沒有市場消納。

既沒錢買設(shè)備，又沒技術(shù)做新產(chǎn)品，那么留給印度的就只剩下繼續(xù)做PERC了，再說以單晶為主的PERC，相比普通的多晶產(chǎn)品已經(jīng)是先進(jìn)一步了，印度暫時可以不用想未來的n型。好在相比歐美，印度發(fā)展光伏制造也有自己的優(yōu)勢，其一印度多年來從未放棄過光伏制造，盡管不是最領(lǐng)先的182/210、n型，但也在做比較好的產(chǎn)品以出口歐美；其二印度的廉價勞動力也是光伏制造初期的重要支撐，其三印度本國的需求可以支撐起部分產(chǎn)能。

而印度此時發(fā)展PERC產(chǎn)能，也未必不是一個好選項。一方面全球未來幾年將會有大量的PERC產(chǎn)能等待淘汰，等待別人接手再利用，另一方面在全球雙碳壓力下，很多還沒有開始用光伏的國家也需要價廉物美的產(chǎn)品，印度的PERC產(chǎn)量也有機(jī)會找到市場。

如果不能一口吃成胖子，PERC或許是印度未來幾年主要的技術(shù)選擇。

5. 光伏技術(shù)應(yīng)用展望

代表當(dāng)下和未來的四大光伏技術(shù)，竟然因為市場和地緣政治的因素而得以分化和發(fā)展。


不過，中國從不會把雞蛋放在同一個籃子中，盡管中國未來三年的新產(chǎn)能可能會以TOPCon為主，但異質(zhì)結(jié)的投入也可能比歐洲更多，研究更深入，成本更低。如果尚未入局的頭部企業(yè)有新的想法，或者異質(zhì)結(jié)技術(shù)在成本上取得新的突破，中國的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)也會立刻得到發(fā)展。

加上歐洲的投入，未來3-5年可能是異質(zhì)結(jié)和TOPCon并舉的時代。而美國若始終糾結(jié)于碲化鎘薄膜光伏，大概率是作繭自縛，成為光伏產(chǎn)業(yè)做落后的地區(qū)。印度若能抓住PERC和n型更替的機(jī)會，先以PERC完善自己的供應(yīng)鏈，也是有機(jī)會做到自給自足。

風(fēng)物長遠(yuǎn)放眼量，中、美、歐在更新一代的鈣鈦礦光伏領(lǐng)域才是真正的搏殺之地，不過中國也已在該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中取得領(lǐng)先優(yōu)勢。

原標(biāo)題： 裂變、縱橫、崛起，全球光伏技術(shù)各行其道