如果你對光伏行業感興趣，請盯緊各家公司的專利申請進度。

作者 | 雲柯

編輯 | 布魯斯

過去幾年，中國的光伏行業歷經高光時刻，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，光伏行業龍頭隆基綠能創始人、總裁李振國卻說，「過半光伏企業會被洗牌出局」。

他預測，就像2012年-2014年的光伏行業洗牌一樣，今後兩三年會有超過一半的企業被淘汰出局。

光伏行業下一輪洗牌就在不遠處。誰將被淘汰出局？誰會再次頂峰相見？知產力試圖從光伏行業的技術和專利層面進行分析。

技術層面來看，光伏產業過去十多年的歷史，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的發展主要經歷了三個階段：

第一個階段：2005年至2010年，單晶矽電池、多晶矽電池和薄膜電池由於各有優缺點，競爭優勢不分伯仲，形成了共同發展的局面；

第二個階段：2010年至2016年，晶矽電池成本降低、技術突破，降本增效使其優勢越來越明顯，擠壓了薄膜電池的市場份額。尤其是多晶矽電池，成本低廉使其優勢明顯，占據了大部分市場；

第三個階段：2016年至今，單晶矽電池技術不斷疊代更新，降本提效帶來的競爭優勢，使其成為市場占有率最高的產品。

在每一階段的技術疊代中，光伏行業都會迎來一輪洗牌。在這個過程中，有的光伏企業因為技術落後被淘汰，有的企業則憑藉著強大的研發能力成為時代的寵兒。

從三足鼎立，到薄膜出局

光伏行業的首次洗牌，來源於各家公司在初代技術更迭中的抉擇。

時間回到十五年前，當時以德國為首的歐洲政府為了鼓勵行業發展，對光伏行業進行了補貼。根據不同的太陽能發電形式，歐洲政府給予光伏企業為期20年、每千瓦時0.45-0.62歐元補貼。補貼政策的出台促進了歐洲光伏企業裝機量的快速增長，同時也刺激了中國光伏產業的爆發。

在行業快速發展的初期階段，全球光伏電池市場主要由單晶矽電池、多晶矽電池和薄膜電池構成，且形成了三足鼎立的趨勢。例如，2009年薄膜電池的市場占有率高達約17%，其餘市場份額被單晶矽電池和多晶矽電池瓜分。

三個產品，代表了三種不同的技術路線。但在當時，三種技術路線也沒有哪一種技術具有特別明顯的競爭優勢。當時薄膜電池光電轉化率最低，但勝在成本也最低；多晶矽電池光電轉化率次之，成本比薄膜電池也更高；單晶矽電池光電轉化率最高，成本也最高。

轉折點在2010年前後，當時晶矽原材料大幅下降，以及電池技術突破，使晶矽電池競爭優勢凸顯。2008年至2011年，多晶矽電池的原材料價格降幅高達約60%；鋁背場電池（AL-BSF）技術也已經成熟，使單晶矽電池光電轉化率快速提升至20%，而薄膜電池光電轉化率普遍還不到10%。

在成本下降，技術突破的背景下，晶矽電池的競爭優勢快速提升，進而壓降了薄膜電池市場占有率。據APLA數據顯示，截至2021年末，晶矽電池的市場總占有率高達96.2%，反觀薄膜電池幾乎已經被淘汰。

而在薄膜電池技術逐漸失去優勢的過程中，曾經的中國首富李河君旗下的漢能集團在技術路線上依然選擇了薄膜技術，且通過全球收購的方式，拿下了大量薄膜電池的專利技術。

2019年年會上,「漢能系」創始人李河君也曾稱:「漢能在薄膜太陽能領域的專利申請數量全球排名第一。

加之，漢能集團急於求成，在技術路線並不是特別明確的背景下，過早大規模產業化投資，則進一步放大了技術路線選擇錯誤帶來的風險。

最終，由於技術路線選錯以及急於求成，哪怕是在薄膜電池領域擁有大量領先專利技術的漢能薄膜也遭遇了業績爆雷。2015年漢能薄膜發電業績急轉直下，全年虧損122億港元，比前四年盈利總和還多。

正如知產力一直強調，商業和技術要兩手抓，兩手都要硬。漢能集團被光伏行業「洗」出牌局，就是因為只重視專利技術，忽略商業戰略。

多晶矽電池成為主流

在薄膜電池被市場逐漸淘汰以後，多晶矽電池成為了光伏行業爭論的焦點。

因為當時多晶矽電池和單晶矽電池的光電轉化率差距僅僅保持在0.5%至1%，只不過單晶矽電池在晶體品質、電學性能、轉換效率方面都具備優勢，但其優勢不能完全抵消單晶矽電池成本居高不下帶來的負面影響，使其整體性價比並不占優勢。

所以，2010年至2016年，多晶矽電池在太陽能光伏電池行業占比一直超過60%。

當時，光伏企業從商業角度考慮，布局多晶矽電池，更加符合自己的利益。

說到這裡，我們就不得不提一下多晶矽電池領域的龍頭企業之一——保利協鑫（現已改名為協鑫科技）。保利協鑫當時由於聚焦於多晶矽電池業務，趁行業東風取得了十足的發展。2013年，保利協鑫多晶矽產能更是已經達到6.5萬噸，超越當時德國瓦克公司的5萬噸產能，成為全球最大的多晶矽生產商。

經營業績方面，2009年到2016年保利協鑫的營業收入從43.5億元，快速增長至220.2億元，增長了4.06倍。

顯然，在多晶矽電池成為市場寵兒的過程之中，保利協鑫通過押注多晶矽業務吃到了一波紅利。

但多晶矽龍頭企業的好景並未持續太長。2016年、2017年之後，多晶矽龍頭企業經營業績表現普遍不佳。繼續以保利協鑫為例，2017年至2022年營業收入從237.9億元，增長至359.3億元，年複合增速僅僅只有個位數。

這是因為多晶矽電池，僅憑低成本給其帶來的競爭優勢並未持續太長時間，就被單晶矽電池技術突破帶來的優勢所碾壓。

在這次洗牌中，商業抉擇讓一波企業吃到紅利，但很快輪到技術出場了。

P型技術突破，單晶崛起

單晶矽電池技術經過層層疊代以後，2017年迎來了一次較大的突破。當時單晶矽電池的發射極鈍化和背面接觸技術（PERC）成熟以後，使其光電轉換效率再次上了一個新台階。

從技術上來看，單晶矽PERC電池技術在傳統鋁背場工藝基礎上增加了背鈍化與雷射開槽，以及後期經歷了多次技術疊代使其光電轉化率得到了大幅提升。

現階段PERC+電池產業化配套成熟後，該款單晶矽電池光電轉換率已經超過23.0%，相較於鋁背場電池（AL-BSF）技術提升了足足3個百分點。

（圖片來源：上海交通大學）

單晶矽電池光電轉換率不斷提升之後，彌補了成本端價格較高的劣勢，使其競爭優勢也越發凸顯。

與此同時，2019年至2020年國內平價上網時代開啟。光伏補貼政策退坡以後，行業進入加速洗牌階段，落後產能快速出清。

在這個過程中，單晶矽電池製造企業由於技術優勢的原因使其度電成本快速下降後，市場占有率快速提升，行業逐漸擺脫補貼的依賴，開啟平價上網時代。

從數據上來看，單晶矽電池經過超高速發展後，已經形成了一家獨大的局面。截至2020年末，全球光伏電池市場中單晶矽電池占比約80.4%、多晶矽電池15.5%、薄膜電池約5.1%。

（截至2020年末，全球太陽能電池市場占有率；數據來源，長江證券整理）

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

這背後源於隆基綠能技術上的硬核布局：在單晶矽技術發展中起到了關鍵作用，搶占了技術領先的優勢。

2019年，隆基經第三方權威認證測試機構TUV萊茵測試認證的電池最高效率已經高達24.06%，打破了行業此前認為的P型電池PERC技術效率24%的瓶頸。

反觀通威股份，雖然也是光伏龍頭企業，但由於之前主要聚焦於多晶矽，在單晶矽領域技術積累還是落後了隆基，使其在未來行業競爭中具有較大的不確定性。

換句話說，光伏企業的單晶矽電池技術先進，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了四年的專利糾紛案件也正式達成專利交叉許可，這背後也是一場技術實力的博弈。

韓華和隆基專利戰的爭議主要聚焦於P型電池PERC的相關技術，而隨著轉換率更高的N型電池技術的成熟，導致P型電池PERC的相關技術，商業價值已經大幅下降。所以，為了能儘快使技術商業化，韓華才會選擇與隆基和解。

圖：韓華EP2220689B1的說明書結尾部分，來源：網絡

光伏行業技術疊代迅猛，稍有不慎便在洗牌中出局，只有那些持續「追技術的人」，才有可能在商業化過程中取得先機。

N型技術才是決賽關鍵

「技術」二字，始終是光伏行業的關鍵。如今，單晶矽電池已成為各家光伏企業的發力重點，然而單晶矽電池技術布局的深度不同，企業之間也會有明顯的差距。

當下單晶矽電池所採用的基本都是P型的發射極鈍化和背面接觸(PERC)技術。

而N型電池的本徵非晶層的異質結技術（HJT）和隧穿氧化層鈍化接觸技術(TOPcon)，才是決定未來哪家晶矽電池企業保持領先優勢的關鍵。

（單晶矽電池不同技術路線光電轉化效率；圖片來源：首創證券整理）

因為從轉化效率來看，P型電池採取的PERC技術，轉化率在22.5%至23.5%，而N型電池採取TOPcon技術，轉化率則高達23.5%至24.5%，採取HJT技術的轉化率則會進一步提升至24%至25%。

目前在N型電池領域，依然是隆基具備領先優勢。2021年6月，世界公認權威測試機構德國ISFH 研究所認證，基隆刷新了N 型TOPCon電池、HJT電池的世界效率紀錄，其中N型TOPcon電池效率為25.21%，HJT電池效率為25.26%。

所以說，誰能率先掌握隧穿氧化層鈍化接觸(TOPcon)技術以及本徵非晶層的異質結電池（HJT）技術，並且大規模商業化，誰的產品在未來就會更具競爭優勢。

但這裡需要提一下的是，N型電池雖然從技術層面看似是隆基領先，但是晶科能源、中來股份和通威股份等晶矽龍頭企業，也都有所布局。

所以說，在N型電池領域只能說隆基技術暫時領先，能否在最後商業化層面繼續走在前面，還需要繼續觀察。

從過去十多年光伏行業的發展史來看，只有擁有持續創新能力的光伏企業，才能獲得市場最大的獎勵。

目前來看，單晶矽電池已經建立了領先的競爭優勢，而單晶矽N型電池更是未來幾年光伏企業決戰的主要戰場。因為相較於單晶矽P型電池，N型電池在全生命周期的發電量會高出約3%。

如果再把目光放長遠一點，鈣鈦礦/晶矽疊層電池技術（Tandem）歷經了十年研發，也已經有了新的突破。

2023年初，經中國計量院第三方測試認證，北京曜能科技有限公司自主研發的小面積鈣鈦礦、晶矽兩端疊層電池穩態輸出效率達到了32.44%，相比主流晶矽路線效率提高了5.63%。

這一輪洗牌，依然是「技術」主導的博弈。短期來看，誰可以在單晶矽N型電池技術上保持領先，誰就能在行業競爭中占據上風。長期來看，誰能通過不斷的研發投入，不斷疊代更新鈣鈦礦/晶矽疊層技術（Tandem），並且順利商業化，誰就可能成為遠期的贏家。

如果你對光伏行業感興趣，請盯緊各家公司的專利申請進度。

（本文僅代表作者觀點，不代表知產力立場）

圖片來源 | 網絡