Artikel ini diterbitkan dalam Edisi Agustus Review Fotovoltaik LONGi
Penulis: Mao Tingting, Analis Senior Fotovoltaik di SMM
Tanggal: Agustus 2024
Pengurangan biaya yang terus menerus dan peningkatan efisiensi dalam industri fotovoltaik telah mendorong perkembangan pesat pasar fotovoltaik. Kelayakan ekonomi dari pembangkit listrik fotovoltaik telah menjadi menonjol, dan pangsanya dalam struktur pasokan listrik juga meningkat secara stabil. Dari 2023 hingga 2024, berkat terobosan teknologi yang berkelanjutan, inovasi proses, dan penerapan material baru di seluruh rantai industri fotovoltaik, efisiensi konversi fotolistrik sel surya meningkat dari 23,2% menjadi lebih dari 26%, dan rentang daya utama modul meningkat dari 540-600W menjadi 580-710W, mencapai transisi pasar dari P-type ke N-type.
Namun, karena ekspansi kapasitas yang cepat, ketidakseimbangan antara pasokan dan permintaan dalam rantai industri menjadi menonjol, yang menyebabkan persaingan harga yang sengit dan kerugian dalam rantai industri. Pengurangan biaya yang ekstrem telah menghilangkan premium untuk produk efisiensi tinggi. Meskipun demikian, dari perspektif jangka menengah dan panjang, produk dengan hasil pembangkit listrik yang lebih tinggi dan potensi perbaikan teknologi yang lebih besar akan menjadi yang pertama meraih manfaat pasar selama ledakan permintaan pasar berikutnya.
1. Meningkatkan pembangkit listrik sepanjang siklus hidup adalah penggerak inti pengembangan produk.
Untuk produk modul PV, indikator kinerja inti pembangkit listrik sepanjang siklus hidup adalah efisiensi konversi fotolistrik dan degradasi. Faktor seperti area penerimaan cahaya yang efektif, kinerja cahaya rendah, koefisien suhu, dan kinerja anti-mikroretak dari modul PV, kondisi cahaya dan keseragaman radiasi di lokasi proyek, serta dampak material enkapsulasi terhadap kinerja sel surya secara signifikan mempengaruhi pembangkit listrik modul PV.
Batas efisiensi konversi teoretis sel silikon kristal adalah 29,4%. Untuk berbagai teknologi sel, batas efisiensi teoretis bervariasi: sel TOPCon dan HJT memiliki batas efisiensi teoretis sebesar 28,5%, dan sel back contact (BC) memiliki batas efisiensi teoretis sebesar 29,1%. Batas efisiensi teoretis dapat ditingkatkan dengan inovasi teknologi dan pengenalan material baru, tetapi ruang perbaikannya terbatas. Perusahaan fotovoltaik domestik terkemuka telah menginvestasikan dana R&D yang besar dalam pengembangan teknologi modul. Efisiensi laboratorium sel surya mendekati batas teoretis, dan tingkat efisiensi produksi massal juga meningkat dengan cepat. Saat ini, efisiensi produksi massal sel TOPCon domestik teratas sekitar 25,5%, sel HJT sekitar 25,8%, dan sel BC sekitar 26,5%. Dari perspektif batas efisiensi teoretis dan efisiensi terbaik yang dicapai dalam produksi massal, sel BC memiliki keunggulan yang lebih jelas.
Produk dengan pembangkit listrik yang lebih tinggi pasti akan menjadi arus utama pasar. Saat ini, masih ada perdebatan tentang rute teknologi arus utama untuk tiga hingga lima tahun ke depan, terutama karena waktu industrialisasi produk efisiensi tinggi seperti modul TOPCon, HJT, dan BC masih relatif singkat, dan data proyek empiris yang tersedia untuk pelacakan terbatas. Sulit untuk membandingkan pembangkit listrik sepanjang siklus hidup. Namun, permintaan pasar untuk produk modul efisiensi tinggi terus tumbuh, dengan end-user domestik dan internasional secara aktif mencoba teknologi baru. Produk TOPCon dengan cepat menggantikan PERC, menduduki lebih dari 70% pangsa pasar. Teknologi HJT dan BC relatif lebih menantang, dan kecepatan industrialisasi mereka lebih lambat. Namun, jumlah proyek HJT dan BC serta kapasitas terpasang secara bertahap meningkat pada tahun 2024 baik di dalam negeri maupun internasional. Perlu dicatat, modul BC telah menarik perhatian pasar yang luas pada tahun 2024, muncul di proyek-proyek terdistribusi dan terpusat. Mereka telah menjadi arah R&D utama bagi perusahaan fotovoltaik. Proses industrialisasi mungkin akan dipercepat di masa depan.
Status Pasokan Sel Surya di Tiongkok pada Tahun 2024
II. Struktur Pasar Sel Surya Saat Ini
Kecepatan iterasi pasar sel surya yang beralih dari P-type ke N-type secara signifikan melebihi ekspektasi pasar. Menurut survei SMM, pada tahun 2022, pangsa pasar sel monokristal PERC, TOPCon, HJT, dan BC di Tiongkok masing-masing adalah 91,11%, 6,29%, 0,6%, dan 0,2%, dengan sejumlah kecil sel polikristal masih ada di pasar. Pada tahun 2023, sel polikristal hampir keluar dari pasar, dan pangsa pasar sel monokristal PERC, TOPCon, HJT, dan BC masing-masing adalah 73%, 23,6%, 1,8%, dan 0,9%. Pada H1 2024, sel TOPCon melampaui sel PERC untuk menjadi arus utama pasar, dengan pangsa pasarnya melebihi 75%, pangsa pasar PERC turun menjadi 20%, dan pangsa pasar gabungan sel HJT dan BC meningkat menjadi 5%.
Tahun 2023 merupakan periode pertumbuhan pesat permintaan sel N-type dan juga periode di mana kontradiksi semakin intens. Dari perspektif pengguna akhir fotovoltaik, proporsi pengadaan modul N-type oleh perusahaan milik negara dan perusahaan pusat meningkat dari kurang dari 10% pada awal 2023 menjadi lebih dari 67% pada akhir tahun. Ekspor modul N-type juga meningkat secara bertahap, dengan proporsi bulanan sel N-type di Tiongkok meningkat dari 10% pada awal tahun menjadi 48,68% pada bulan Desember. Sepanjang tahun 2023, sejumlah besar pembuat sel baru masuk ke pasar, dan produsen sel yang ada secara signifikan memperluas kapasitas mereka untuk mempertahankan pangsa pasar. Kapasitas sel TOPCon melonjak dari 65GW pada awal tahun menjadi lebih dari 490GW pada akhir tahun, dengan total kapasitas sel surya mencapai 961,31GW pada akhir 2023. Ketidakseimbangan antara pasokan dan permintaan sel sangat signifikan, dengan tingkat operasi sel surya dalam negeri turun dari lebih dari 90% pada akhir Q1 2023 menjadi sekitar 77% pada akhir tahun. Total permintaan sel surya di Tiongkok pada tahun 2023 sekitar 530-540GW (termasuk ekspor), dengan permintaan sel TOPCon kurang dari 150GW. Karena persaingan di antara produsen sel TOPCon sangat sengit, premium produk dengan cepat menghilang, dan pasar untuk sel TOPCon dengan harga yang sama seperti sel PERC pun tiba.
Pada tahun 2024, perang harga menyapu seluruh rantai industri fotovoltaik, dan premium untuk sel TOPCon yang efisiensi tinggi menghilang. Tingkat penyelesaian proyek kapasitas yang direncanakan untuk tahun 2024-2025 hanya 40%. Menurut survei SMM, hingga Agustus 2024, kapasitas sel TOPCon telah mencapai lebih dari 770GW, yang menyumbang hampir 70% dari total kapasitas sel surya Tiongkok, dengan permintaan meningkat dari sekitar 60% pada awal tahun menjadi sekitar 90% pada bulan Agustus. Namun, tingkat pertumbuhan permintaan tidak sesuai dengan pasokan, dan tingkat operasi rata-rata sel surya pada tahun 2024 turun di bawah 60%. Sebagian besar jalur produksi sel TOPCon pembuat baru beroperasi pada kapasitas kurang dari 20%. Karena harga sel saat ini lebih rendah dari biaya dan permintaan pasar yang tidak mencukupi, perusahaan menghadapi kerugian saat produksi, dengan beberapa produsen telah menghentikan produksi selama beberapa bulan dan terus menunda melanjutkan produksi. Kapasitas baru sel TOPCon yang direncanakan awalnya sekitar 1,500GW, tetapi hingga Agustus 2024, kapasitas baru yang aktual hanya terealisasi kurang dari 650GW, dengan lebih dari 140GW jalur produksi sel PERC telah diubah atau akan diubah ke sel TOPCon. Karena ketidakseimbangan pasokan dan permintaan sel Topcon dan hilangnya premium, gelombang ekspansi sel Topcon pada H2 2024 sementara harus dihentikan.
III. Setelah sel TOPCon, sel BC menjadi fokus iterasi teknologi berikutnya
Untuk memandu ekspansi teratur dari perusahaan fotovoltaik, mempercepat transformasi industri, peningkatan dan penyesuaian struktur, serta mendorong perkembangan berkualitas tinggi dari industri fotovoltaik, Departemen Informasi Elektronik dari Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi secara terbuka mengumpulkan pendapat tentang "Aturan dan Langkah-langkah Manajemen Pengumuman untuk Industri Manufaktur Fotovoltaik (Draf Eksposur)" pada bulan Juli 2024. Peraturan industri dibuat berdasarkan prinsip-prinsip pengoptimalan tata letak, penyesuaian struktur, pengendalian total volume, mendorong inovasi, dan mendukung aplikasi. Mereka bertujuan untuk memandu perusahaan fotovoltaik mengurangi proyek yang hanya memperluas kapasitas, memperkuat inovasi teknologi, meningkatkan kualitas produk, dan mengurangi biaya produksi.
Draf eksposur dari Aturan dan Langkah-langkah Manajemen Pengumuman untuk Industri Manufaktur Fotovoltaik (edisi 2024) menyebutkan poin-poin inti berikut terkait kualitas dan teknologi proses produk modul:
(1) Perusahaan diwajibkan menghabiskan tidak kurang dari 3% dari total penjualan mereka dan tidak kurang dari 10 juta yuan setiap tahun untuk pengembangan dan perbaikan proses;
(2) Produsen modul yang ada diharuskan memastikan bahwa rata-rata efisiensi konversi fotolistrik sel silikon monokristal P-type dan sel silikon monokristal N-type (sel bifacial dihitung berdasarkan efisiensi sisi depan) tidak kurang dari 23,2% dan 25%, masing-masing. Rata-rata efisiensi konversi fotolistrik modul silikon monokristal P-type dan modul silikon monokristal N-type (menghitung modul bifacial dengan efisiensi sisi depan) harus tidak kurang dari 21,2% dan 22,3%, masing-masing;
(3) Perusahaan dan proyek baru serta yang diperluas diharuskan memastikan bahwa rata-rata efisiensi konversi fotolistrik sel silikon monokristal P-type dan sel silikon monokristal N-type (sel bifacial dihitung berdasarkan efisiensi sisi depan) tidak kurang dari 23,7% dan 26%, masing-masing. Rata-rata efisiensi konversi fotolistrik modul silikon monokristal P-type dan modul silikon monokristal N-type (menghitung modul bifacial dengan efisiensi sisi depan) harus tidak kurang dari 21,8% dan 23,1%, masing-masing;
(4) Persyaratan kinerja untuk produk modul yang diproduksi oleh perusahaan adalah sebagai berikut: tingkat degradasi modul silikon kristal P-type tidak boleh melebihi 2% pada tahun pertama, 0,55% per tahun setelahnya, dan 15% dalam 25 tahun. Tingkat degradasi modul silikon kristal N-type tidak boleh melebihi 1% pada tahun pertama, 0,4% per tahun setelahnya, dan 11% dalam 25 tahun.
Peraturan tersebut menetapkan persyaratan untuk efisiensi konversi fotolistrik modul di masa depan.Menurut survei SMM, tingkat efisiensi rata-rata saat ini dari sebagian besar modul memenuhi persyaratan efisiensi dan degradasi yang disebutkan dalam peraturan. Namun, beberapa perusahaan modul TOPCon baru menghadapi tantangan teknis tertentu dalam meningkatkan efisiensi, mengakibatkan peningkatan yang tidak sesuai harapan. Kisaran efisiensi produksi massal arus utama saat ini untuk sel TOPCon adalah 24,7%-25,4%. Perusahaan seluler domestik terkemuka dapat memproduksi massal sel ultra-tinggi efisiensi (lebih dari 26%), tetapi proporsi output pada tingkat efisiensi ini relatif rendah. Di masa depan, perusahaan dengan efisiensi konversi fotolistrik sel tipe-N di bawah 25% dan efisiensi modul tipe-N di bawah 22,3% mungkin akan cepat tereliminasi dari pasar. Persyaratan bagi perusahaan dan proyek baru dan yang diperluas untuk mencapai efisiensi konversi fotolistrik tipe-N sebesar 26% tidak diragukan lagi menetapkan hambatan tinggi bagi pemula. Saat efisiensi produksi massal sel TOPCon secara bertahap mendekati tingkat teoretis, kesulitan untuk peningkatan efisiensi lebih lanjut semakin besar dan ruangnya semakin terbatas. Untuk meningkatkan daya saing dan mempertahankan pangsa pasar dan posisi, perusahaan sel surya utama beralih ke teknologi TBC. Dari perspektif efisiensi konversi, produk modul BC lebih dari 0,5% lebih tinggi dari modul TOPCon. Menurut SMM, perusahaan modul terkemuka memiliki cadangan teknis untuk sel BC, dan lebih banyak produsen akan menyiapkan jalur produksi massal untuk sel BC di masa mendatang. Diketahui bahwa teknologi proses sel BC sangat menantang, memerlukan kemampuan R&D yang kuat dan investasi finansial yang signifikan, serta akumulasi teknis jangka panjang dan eksplorasi proses. Saat ini, hanya dua perusahaan terkemuka, Longi dan Aiko, yang telah memproduksi massal sel BC, dengan kapasitas gabungan lebih dari 50 GW. Menurut SMM, beberapa perusahaan akan menambah jalur produksi massal sel BC pada H2 2024. Bagi perusahaan lain yang masih berada di tahap R&D dan percontohan, mungkin membutuhkan waktu 2-3 tahun untuk mencapai tahap produksi massal yang matang, tergantung pada kemampuan teknis mereka. Diharapkan bahwa sel TOPCon akan tetap menjadi jenis sel terbesar dalam tiga tahun ke depan. Namun, seiring meningkatnya permintaan pasar untuk sel dengan efisiensi konversi yang lebih tinggi, lebih banyak perusahaan akan berinvestasi dalam kapasitas sel BC. Kapasitas sel BC diharapkan mencapai 100 GW pada 2025, dengan pertumbuhan terutama dari Longi dan Aiko. Kemajuan produksi massal dari perusahaan terkemuka lainnya mungkin akan mempercepat pada 2026, dengan kapasitas sel BC berpotensi mencapai lebih dari 160 GW dan mungkin melebihi 200 GW pada 2027. Ringkasan Jalur iteratif teknologi sel surya dan arah optimalisasi rantai pasokan pendukungnya mendorong perkembangan seluruh rantai industri, yang selalu menjadi fokus utama pasar. Pengembangan berkualitas tinggi dalam industri memerlukan inovasi teknologi dan iterasi produk yang berkelanjutan. Dalam dua hingga tiga tahun ke depan, pertumbuhan kapasitas sel surya akan berasal dari sel dengan efisiensi konversi yang lebih tinggi, dengan sel BC memiliki potensi signifikan.