成本與效率為2016年單晶市場成長關鍵

發佈日期: 2015 年 11 月 19 日 17:29 | 作者: | 分類: 分析評論

有別於2014年眾多電池廠商紛紛在下半年將多晶產線改為單晶的現象,2015年的單晶市場顯得格外冷清。根據EnergyTrend做的統計研究,今年全球太陽能需求量雖達53GW,但單晶總產出可能低於10GW;未來單晶市場是否能有顯著成長,成本將是最重要的因素。

根據EnergyTrend預估,台灣成為全球單晶電池最主要產地,2015單晶電池產出超過2GW;中國主要的單晶廠商有晶澳、尚德、橫店東磁等,2015年單晶電池產量約2GW左右。美國有SunPower、歐洲有SolarWorld、韓國有LGE、日本有Panasonic及Sharp等大廠,單晶電池總產量在1~1.5GW之間,總計全球單晶電池產出低於10GW。由於近期市況火熱,多晶訂單的高能見度讓產線持續滿載,不少一線電池廠持續將單晶產能僅維持在10%左右。

圖一:2015總需求與單晶產出分布

Source: EnergyTrend統計預估

單晶產品的劣勢及改變

在美國、日本與英國,分散式市場都在持續成長;雖然這樣的趨勢對轉換效率較高的單晶產品來說不啻為一大福音,然而單晶模組的價格仍高出多晶模組不少,且P型單晶產品先天上有電池封裝成模組損失(Cell to Module Loss)較高、光衰(LID)也高的劣勢。若以PERC製程生產電池,雖然轉換效率大幅提升,但光衰也會從一般的2%左右飆高至3~6%。而N型單晶電池雖沒有光衰的問題,但N型單晶矽晶圓良率較低、目前價格也較無彈性;此外,生產N型單晶電池需額外購置昂貴設備,成本因素使其目前難以成為主流產品,仍需2~3年的時間醞釀。

P型單晶產品雖有上述價格、封裝成模組損失、光衰等問題,但這些問題在2015年下半都逐漸獲得改善。P型單晶電池的價格逐漸逼近多晶電池,加上光衰問題逐漸找到解決方法,因此P型單晶電池的需求可望陸續獲得提升。實際上,近期中國已出現單晶電池報價等同於主流多晶電池的情形。

P型單晶電池今年成本下降明顯,是因為今年農曆年後單晶需求不振、單晶矽晶圓廠商庫存難以清除,使矽晶圓價格出現大幅度的變動。到下半年時,多晶矽晶圓價格仍維持每片0.82~0.83美金左右,但單晶矽晶圓已從每片1.05美元大幅降至0.92美元,使單、多晶矽晶圓每片價差從18~20美分縮減至10美分,電池製造成本每瓦也僅相差0.015美金。計入單晶電池較高的轉換效率,在發電成本上單晶電池已取得優勢地位。(表一)

表一:單多晶電池成本及利潤比較

Source:EnergyTrend整理

為解決光衰問題,矽晶圓廠商與電池廠商目前各有方針。矽晶圓廠商致力於降低硼氧鍵結。除了減少矽晶圓的含氧量之外、也可改變掺雜劑,例如改採全掺鎵或硼鎵共掺。電池端則導入退火爐製程,目前Centrotherm的re-generater機台最為風行;觀察近期台灣廠商的導入狀況,廠商普遍能將單晶PERC的光衰降至2%以內,效果相當顯著。以上的方法會在廠商持續努力研發之下更加成熟

單晶需求的催化劑:政策與PERC

單晶產品在性價比方面雖然已可與多晶匹敵,但市佔率之提昇尚需額外的刺激。從政策面來看,無論是英國與日本下修FiT、或是美國即將大砍ITC補貼,都將讓這些主要市場更加依賴分散式系統;而領導太陽能需求成長的中國,除了持續推行對分散式市場的補助之外,新推出的《領跑者計劃》預期將是推升單晶需求的一大助力。

所謂領跑者計劃,即中國政府為推動國內太陽能產品再升級,而對示範項目所使用之模組轉換效率設下高門檻、同時鼓勵廠商採用高效模組的一項政策。以矽基模組來說,多晶模組轉換效率需達16.5%、單晶模組轉換效率需達17%以上。以此效率來推算,多晶模組輸出瓦數需達270W、單晶模組需達275W方能滿足領跑者計劃的需求。目前多晶模組主流瓦數約在260W、單晶模組則在270W-275W,故單晶模組實現領跑者計劃的需求相對容易、多晶模組則需依賴PERC或RIE等技術方能達標。

目前中國政府已頒布的領跑者計劃——《大同採煤沉陷區光伏發電基地規劃及2015年實施方案》,規劃該示範基地規劃建設總裝機容量為3GW,第一期1GW項目即將動工,並計劃2016年年中完工。未來更多此類領跑者計畫預期都將推升單晶的需求,蘊釀出單晶在2016年更加受矚目的氛圍。

圖二:多晶與單晶產品效率分布與領跑者門檻(黃色區域為目前主流電池片效率能滿足領跑者計畫門檻)

Source:EnergyTrend統計整理

另外,EnergyTrend預估2016年全球PERC產能將超過13GW。由於PERC應用於單晶的效率提升較佳,產能上看8GW。雖導入新機台的多數廠商在量產之前仍需一段時間進行調整,但國際大廠晶澳、SolarWorld以及技術早已穩定的台灣廠商仍將為PERC全球產能做出不少貢獻。

圖三:2015-2016 PERC產能分布

EnergyTrend統計預估

單晶產品在明年將呈現的風貌

相較於技術進步、轉換效率提升、政策的刺激與支持,成本才是贏得太陽能市場競爭的根本因素,故多晶與單晶矽晶圓的價差是否能一直維持在近期每片0.1美金的水準,將是2016年單晶產品是否能提升市佔率的關鍵。如前所述,單晶產品今年整年需求不到10GW,但單晶矽晶圓產能卻高達14GW,供過於求導致價格跌幅劇烈。展望明年,不少廠商看好單晶市場可能擴大,蠢蠢欲動打算擴充單晶矽晶圓產能;龍頭廠隆基、中環在明年已定下擴產計劃,多晶矽晶圓龍頭場GCL也宣稱在明年將端出1GW的規模大舉跨入單晶市場。EnergyTrend預期單晶矽晶圓產能明年將超過17GW,年成長率超過20%。

圖四:2015-2016單晶矽晶圓產能

EnergyTrend統計預估

除非終端市場對單晶的需求大幅成長,否則單晶矽晶圓明年仍將供過於求。N型單晶矽晶圓因客戶較為集中且固定,整體尚算供需平衡,但P型今年已嚴重供過於求,加以明年大廠擴充都先以P型為主,故EnergyTrend預期P型單晶矽晶圓廠商的價格將難以回升至超過US$0.95/pc的水準,使單、多晶矽晶圓的價差不至再度大幅拉開。

而2016年的單晶需求成長趨勢如何?以今年單晶需求占總需求的18%來看,明年因分散式市場日趨重要、單晶矽晶圓價格低迷、轉換效率提升、LID控制得宜、PERC技術漸趨成熟等因素的刺激,以EnergyTrend目前預估明年需求達58GW的情況下,單晶產品在2016年有望挑戰總需求的25%,成長至14.5GW。

(本文同時刊載於 PV Magazine 2015年11月號刊)

announcements 線上投稿     mail 轉寄     mail 列印
Share