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從125到210 光伏組件5.0時代還有多遠?

作者: | 發(fā)布日期: 2020 年 03 月 18 日 10:49 | 分類: 產(chǎn)業(yè)資訊

什么尺寸的硅片是最佳的?這一問題沒有標準答案。成本僅僅是眾多考慮因素之一,每一家制造企業(yè)都有自己特定的制約因素,以及對市場的戰(zhàn)略考量。

“大尺寸硅片和大尺寸組件是行業(yè)近兩年越來越熱的話題,現(xiàn)在光伏人見面,要是不談談產(chǎn)品大尺寸化發(fā)展,可能會被認為是外行。”在近日舉辦的大尺寸高功率組件技術和風險分析線上論壇上,阿特斯陽光電力集團首席技術官、高級副總裁邢國強開篇的幾句話,引出了目前行業(yè)內(nèi)技術發(fā)展的重要趨勢。

確實,在降本增效的大背景下,向大尺寸、高功率發(fā)展的組件設計思路成為了目前行業(yè)最受關注的話題。從125毫米到156.75毫米,再到166毫米以及210毫米,硅片不斷向大尺寸進發(fā),硅片尺寸真的越大越好嗎?

面積越大功率越高

目前,市場上主要的硅片尺寸有156.75毫米、158.75毫米、166毫米和210毫米。156.75毫米是目前市場上的常規(guī)規(guī)格。從158.75毫米到210毫米,三款尺寸的硅片面積分別較156.75毫米硅片增加3%、12%和81%。2018年以來,國內(nèi)一線產(chǎn)業(yè)開始規(guī)?;a(chǎn)166毫米硅片,大尺寸硅片開始進入市場,占比不斷提升。

據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2019年,156.75毫米硅片仍是市場主流,占比超“半壁江山”。預計2020年,156.75毫米硅片占比將明顯下滑,158.75毫米及166毫米硅片占比大幅提升;到2021年,166毫米硅片占比將超過60%。同時,2020—2025年,210毫米硅片占比將逐漸增加。

近年來,大尺寸硅片發(fā)展的腳步正逐漸加快。在組件價格和光伏發(fā)電成本越來越低的大趨勢下,大尺寸硅片和大尺寸組件帶來的經(jīng)濟效益越發(fā)明顯??梢哉f,大尺寸硅片為組件端的發(fā)展帶來了新機遇,可以大幅提高組件的功率,通過優(yōu)化設計,組件效率也將大幅提升,組件成本更低。

“簡單來說,單個硅片尺寸增大,單塊組件電池片數(shù)隨之降低,硅片片數(shù)相應減少,組件有效發(fā)光面積增大,帶來轉換效率以及功率的提升,單瓦成本隨之下降?!碧旖蛑协h(huán)半導體股份有限公司副總工程師張雪囡說。

以阿特斯166毫米多晶HiKu組件為例,該組件平均瓦數(shù)超410瓦,比相應的156.75毫米硅片尺寸的組件在功率上提高了45瓦以上,通過優(yōu)化系統(tǒng)端,電站系統(tǒng)(BOS)成本下降10%以上,人工安裝成本下降8%以上。顯然,大尺寸硅片和大尺寸組件具有更強的競爭力。

需考慮生產(chǎn)線兼容性

從理論上看,面積越大,組件的轉換效率越大,成本越低。但是,硅片、組件真的是越大越好嗎?業(yè)內(nèi)認為,166毫米的產(chǎn)品是未來一個時期內(nèi)內(nèi)性價比最高的選擇。

多家企業(yè)高管告訴記者,166毫米規(guī)格的確定經(jīng)過了多方面分析、研究、測算。“基于目前硅片生產(chǎn)線上的設備,從156.75毫米改造至166毫米只需要做一些微調(diào),同時,電池片生產(chǎn)線也可以兼容?!?/p>

生產(chǎn)線的大規(guī)模改造投入并不是小數(shù)目,因此,需要在現(xiàn)有的情況下,最大限度的考慮尺寸、產(chǎn)業(yè)鏈資金需求以及下游電站等維度。生產(chǎn)線的兼容性決定了大尺寸產(chǎn)品的可行性,166毫米規(guī)格脫穎而出。

然而,從全產(chǎn)業(yè)鏈角度出發(fā),上游硅片端的尺寸標準化是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。如果僅有部分制造企業(yè)生產(chǎn)大尺寸硅片,下游企業(yè)的議價能力將隨之被削弱。只有統(tǒng)一的尺寸,才能帶來規(guī)模經(jīng)濟效益。那么,166毫米產(chǎn)品表現(xiàn)如何呢?

“166毫米硅片已經(jīng)迎來爆發(fā)增長,短期內(nèi)就會成為市場份額占比過半的產(chǎn)品規(guī)格。”邢國強稱,阿特斯2018年8月實現(xiàn)166毫米產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn),截至目前出貨量已經(jīng)超過2吉瓦,預計今年底,公司產(chǎn)能將突破10吉瓦。除了生產(chǎn)線外,輔料輔材和其他零部件的相應配合也十分重要。因此,在產(chǎn)品研發(fā)過程中,阿特斯選擇和支架、逆變器企業(yè)進行聯(lián)合開發(fā),以此方便客戶及施工方。

什么尺寸是最佳的?邢國強肯定地說,這一問題沒有標準答案?!按鸢覆皇且怀刹蛔兊模杀緝H僅是眾多考慮因素之一,每一個制造企業(yè)都有自己特定的制約因素,以及對市場的戰(zhàn)略考量?!?/p>

一味圖“大”不現(xiàn)實

雖然短期內(nèi),諸多企業(yè)十分看好166毫米規(guī)格,但是企業(yè)高管們也坦言,從尺寸增大帶來單瓦制造成本下降這一趨勢來看,硅片尺寸會在166毫米的基礎上進一步增大。

吃螃蟹的人不再少數(shù)。2019年8月,中環(huán)股份推出210毫米硅片。同年12月,東方日升發(fā)布210毫米組件。今年1月,愛旭科技發(fā)布210毫米電池片。2月,天合光能推出210毫米雙玻雙面組件,功率超500瓦。張雪囡認為,硅片尺寸的增大,讓組件步入5.0時代成為可能。

的確,大尺寸硅片發(fā)展?jié)摿薮?,但風險也不容小覷。阿特斯陽光電力集團組件研發(fā)負責人許濤說:“210毫米硅片實在太大了,72整片的210毫米組件重量也大幅增加,這將帶來載荷的風險,同時組件的寬和長也相應增大,玻璃、邊框等輔料輔材無法滿足供應?!?/p>

許濤認為,目前,210毫米組件的設計還沒有完全定型,相較于72整片,50整片是更為現(xiàn)實的選擇。另外,210毫米硅片的電流增加了81%,即使做成二切片,內(nèi)部電流損耗也很高,組件的電流也超過了逆變器的輸入電流要求,在此情況下,三切片成為了210毫米組件的選擇?!暗绻龀扇衅?,內(nèi)部電池管保護電池(小片)的數(shù)量從以往的24小片增加至30小片,這就增加了組件熱斑風險,以及在熱斑發(fā)生時,電池反向擊穿的風險?!?/p>

同時,記者了解到,目前,安裝工人搬運組件重量的上限為35公斤。在各種制約條件下,硅片和組件可以擴大的面積并不是無限的。

前路漫漫,或許正如邢國強所說,技術發(fā)展沒有盡頭。當下,210毫米產(chǎn)品雖然還面臨很多障礙,但2025年之后呢?

來源:中國能源報

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