• 太陽能硅片正邁向“大”時代

    2020/3/21 9:47:22 作者:管理員

    “大尺寸硅片和大尺寸組件是行業近兩年越來越熱的話題,現在光伏人見面,要是不談談產品大尺寸化發展,可能會被認為是外行?!痹诮张e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,引出了目前行業內技術發展的重要趨勢。

      確實,在降本增效的大背景下,向大尺寸、高功率發展的組件設計思路成為了目前行業最受關注的話題。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,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規格。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,國內一線產業開始規?;a166毫米硅片,大尺寸硅片開始進入市場,占比不斷提升。

      據中國光伏行業協會統計,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,大尺寸硅片發展的腳步正逐漸加快。在組件價格和光伏發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濟效益越發明顯??梢哉f,大尺寸硅片為組件端的發展帶來了新機遇,可以大幅提高組件的功率,通過優化設計,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,單塊組件電池片數隨之降低,硅片片數相應減少,組件有效發光面積增大,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,通過優化系統端,電站系統(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?業內認為,166毫米的產品是未來一個時期內內性價比最高的選擇。

      多家企業高管告訴記者,166毫米規格的確定經過了多方面分析、研究、測算?!盎谀壳肮杵a線上的設備,從156.75毫米改造至166毫米只需要做一些微調,同時,電池片生產線也可以兼容?!?/p>

      生產線的大規模改造投入并不是小數目,因此,需要在現有的情況下,最大限度的考慮尺寸、產業鏈資金需求以及下游電站等維度。生產線的兼容性決定了大尺寸產品的可行性,166毫米規格脫穎而出。

      然而,從全產業鏈角度出發,上游硅片端的尺寸標準化是未來產業發展的基石。如果僅有部分制造企業生產大尺寸硅片,下游企業的議價能力將隨之被削弱。只有統一的尺寸,才能帶來規模經濟效益。那么,166毫米產品表現如何呢?

      “166毫米硅片已經迎來爆發增長,短期內就會成為市場份額占比過半的產品規格?!毙蠂鴱姺Q,阿特斯2018年8月實現166毫米產品的規?;a,截至目前出貨量已經超過2吉瓦,預計今年底,公司產能將突破10吉瓦。除了生產線外,輔料輔材和其他零部件的相應配合也十分重要。因此,在產品研發過程中,阿特斯選擇和支架、逆變器企業進行聯合開發,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?,成本僅僅是眾多考慮因素之一,每一個制造企業都有自己特定的制約因素,以及對市場的戰略考量?!?/p>

      一味圖“大”不現實

      雖然短期內,諸多企業十分看好166毫米規格,但是企業高管們也坦言,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。2019年8月,中環股份推出210毫米硅片。同年12月,東方日升發布210毫米組件。今年1月,愛旭科技發布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,大尺寸硅片發展潛力巨大,但風險也不容小覷。阿特斯陽光電力集團組件研發負責人許濤說:“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?,內部電池管保護電池(小片)的數量從以往的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,技術發展沒有盡頭。當下,210毫米產品雖然還面臨很多障礙,但2025年之后呢?

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