解析大硅片和高功率组件的降本之路

作者: | 发布日期: 2020 年 06 月 03 日 10:25 | 分类: 产业资讯

一、光伏技术迭代的最终目的:降低度电成本

为卡位平价关键节点,2019-2020年各环节技术百花齐放,如大尺寸硅片、大尺寸组件、高效电池、高效组件等。但光伏技术迭代的最终目的是实现度电成本。而降低度电成本的方式为:(1)降低单位生产成本;(2)提升单位发电量。因此我们将各类技术也归类为两类:

1、 降低单位生产成本:大尺寸硅片、大尺寸组件等技术均为以降低生产成本为目的的技术。主要原理是,生产大型产品时因规模化效应,所需单位成本有所下降,降低LOCE公式的分子项。

2、 提升单位发电效率:高效电池、高效组件等技术均以提升单位发电效率为目的的技术。主要原理是在相同面积上,通过工艺改进改进或迭代实现发电量的增加,提升LOCE公式的分母项。

二、大尺寸产品:趋势确定,助力降低生产成本

硅片尺寸的发展即是不断变大的过程。2012年以前,硅片尺寸主要为边距100mm和125mm两种类型,之后大幅提高至156mm(M0)。2013年底,隆基、中环等五个主要厂家牵头统一了标准为156.75mm的硅片尺寸。2018年,晶科率先推出158.75mm(G1)硅片,而在2019年,隆基、中环分别又推出166mm和210mm尺寸的大硅片。究其原因,即是硅片尺寸的不断变大可为下游各环节带来诸多方面的增效降本。

大硅片和高功率组件技术百花齐放。在硅片尺寸不断变大、组件技术不断创新的环境下,高功率组件也不断出现。2020年3月东方日升发布500W组件产品,5月晶澳、晶科相继发布最新500W+产品,其中也设计组件尺寸和硅片尺寸的不同选择。


根本原因:大硅片可为下游电池、组件、电站环节实现增效降本,主要来源于“通量”及“面积周长增幅不一致”带来的降本效应。

“通量”带来的降本效应即是指硅片变大后产能增加,而相应的设备、人力等无需增加带来的降本效应。在电池环节,电池产线生产速率以片计算,当硅片面积变大后,电池产能相应增加,带来人工、折旧、三项费用等的摊薄,M12相比M2电池可节约0.08元/W,降幅25.6%。组件环节类似,产能增加带来人工折旧的摊薄。

“面积周长增幅不一致”带来的降本效应主要体现在组件端及终端电站,即硅片和组件尺寸变大后,边框、焊带等的用量相应增加,但增幅小于尺寸面积增幅,而由此可带来每瓦成本的节省。该效应主要体现在组件端的边框、焊带,以及终端电站的支架等。

大硅片还可带来组件端的效率增加。由于采用更大的硅片及电池,组件中电池间距减少,使得电池占组件面积增加,进而在电池片效率相同的情况下,提高组件功率。根据测算,在电池效率相同的情况下,M12硅片相比M2硅片在组件效率上可提升0.7%。

多元化技术寻找全成本中的最优平衡。组件仅是电站的组成部分之一,组件最优并非是全系统成本最优。硅片尺寸越大,也面临热斑、切片损失、裂片、支架及逆变器兼容等问题。同时,由于组件运输过程中采用集装箱上下两层摆放的方式,过大的硅片尺寸引起过大的组件尺寸,可能会导致组件摆放方式改变而增加运输成本。此外,产线兼容性也将影响大尺寸硅片的渗透速度,目前已有的电池产线支持的最大硅片尺寸为166mm,硅片单晶炉设备支持的最大硅片尺寸在190mm左右,新增产线也意味着更大的资本投入及更低的设备有效性。在今年5月,隆基、晶科、晶澳分别推出18X mm尺寸产品,力图在硅片尺寸的放大上找到更好的平衡点实现增效降本。

文章来源:兴证电新

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