单晶来势汹汹 黑硅将为多晶市场带来救赎?

市场分析 | 作者:本站 发布日期:2017-11-22 查看次数:192

核心提示:单晶、多晶产品的势力消长一直是太阳能市场重要的观察点,而单晶自2016年起藉着效率与成本优势重回主流,多晶厂商为了寻求出路,使得金刚线切片搭配黑硅蚀刻处理的方案重新受到重视,不少厂商摩拳擦掌要在2017下半年推出相关产品在市场上一决胜负。回顾太阳能产业发展,单晶起初占了先机,之后由经济实惠的多晶逆势翻转。然而,单晶硅晶圆持续扩产所推动的单晶整体成本下降,加上领导厂商的推广以及政策倡导的带动下,单晶

  单晶、多晶产品的势力消长一直是太阳能市场重要的观察点,而单晶自2016年起藉着效率与成本优势重回主流,多晶厂商为了寻求出路,使得金刚线切片搭配黑硅蚀刻处理的方案重新受到重视,不少厂商摩拳擦掌要在2017下半年推出相关产品在市场上一决胜负。

  回顾太阳能产业发展,单晶起初占了先机,之后由经济实惠的多晶逆势翻转。然而,单晶硅晶圆持续扩产所推动的单晶整体成本下降,加上领导厂商的推广以及政策倡导的带动下,单晶的市占率预计会从2015年约18%逐渐增加到2017年的30%以上。

  多晶发展遇瓶颈 金刚线切片势在必行

  单晶产品之所以能重新取得优势,除高效优势之外,最主要的原因是多晶在转换效率与降低成本方面遇上了瓶颈。多晶硅晶圆与电池透过技术改善来提升效率的空间逐渐缩小,在标准多晶电池制程中,传统酸蚀刻技术处理后的表面平均反射率会比单晶来得高,造成多晶电池反射光的损耗较大;再加上多晶PERC的效率提升成效并不如单晶,导致在目前PERC技术席卷之时,多晶产品的发展受到了抑制。在成本方面,单晶在长晶、切片端都还能降低,多晶则因剧烈的价格竞争导致降低成本空间几乎已经耗尽。

  效率/成本比的落后,让多晶制造商感受到强大的竞争压力。2016年,不少多晶企业就开始酝酿商业化金刚线切割多晶铸锭的技术,并逐步解决了金刚线切割多晶铸锭易断线、碎片率高、切割速度慢等问题。相对的,硅料浪费减少、每公斤产出片数多、刀次增加的各种好处浮现,使得多晶硅晶圆每片成本可以大幅下降6~10美分,将成本竞争力转弱为强。

  黑硅再起 技术路线明朗化

  尽管解决了金刚线切片的弱点,但传统蚀刻制程并不适用于多晶金刚线切片的问题仍然存在。而黑硅技术正是解开金刚线切片这个宝藏的关键钥匙。

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  图1黑硅为多晶市场带来求赎?

  扮演多晶未来发展关键的黑硅方式,其实是两个技术的综合体,包括了金刚线切割与表面蚀刻这两大发展技术。金刚线切割能有效地降低成本,而表面蚀刻则是提升转换效率的推手。结合这两项技术的产品性价比提升了5.8%,堪称是有史以来最大的幅度。黑硅后续发展更可以再继续搭配PERC、双面等技术,朝高效路线进展。

  从2016年至今,黑硅技术的发展历经乾法、湿法应用,最后添加剂成为主流解决方案。至此黑硅的发展趋势已经逐渐明朗,多晶黑硅电池片即将进入量产阶段。

  就目前厂商积极投入来看,厂商已开始步入大规模黑硅技术取代的时程,EnergyTrend预估,金刚线切割到2019年就会几乎全部转换完成,而黑硅技术则会略晚半年时间左右。

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  图2黑硅发展下多晶在太阳能市场额外取得的市占

  三大黑硅制程 各具优缺点

  比较黑硅三大制程的优缺点,乾法黑硅的提效效果最佳,且较湿法、添加剂法有更实际的量产实绩,因此发展必定有其优势。迭加金刚线切片、PERC以及乾法黑硅技术,符合太阳能发展的一贯手法,小幅的成本增加,持续稳定提升效率,成为乾法的最大优势。然而,现阶段乾法设备投资成本过高,降低大家接受的意愿,因此乾法黑硅需要在设备的性价比渐趋合理后,于2018年后才有机会扩大应用规模。

  乾法虽然商业化有所推迟,但发展仍然稳定可期;相较之下,湿法虽然较有成本优势,然而制程相对复杂、且批次效率不稳,还有环保疑虑等问题,后续发展性的限制会较多。

  从今年的发展来看,采用添加剂的直接蚀刻方法最具竞争力方法。对多晶厂商而言,添加剂蚀刻无需增加任何设备就可以维持效率,封装模组后维持目前270W的主流瓦数,搭配金刚线切片将带来强大的性价比优势。目前几乎所有厂商都在研究直接蚀刻,2017年黑硅模组的出货比例会在第3季起显着增加,到2018年底有望达到8成的替换率。

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  图3黑硅三大制程比一比

  结论

  多晶黑硅技术的出现,再次掀起了单、多晶的产品路线之争。在长期的竞争中,已证明维持性价比优势才能保住市场地位;在单晶性价比迎头赶上的同时,黑硅技术在性价比上的长足进步,替多晶重新取回了市场平衡的机会。根据EnergyTrend的预估,多晶黑硅产品的考验与突破将会在2017年下半年浮现,终端市场是否愿意敞开大门开始采用黑硅模组,将会是进入量产化的最后临门一脚。


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