210mm PK 182mm,谁才是技术之王?

作者: | 发布日期: 2020 年 07 月 06 日 9:46 | 分类: 产业资讯

一直以来,技术革新都在驱动着产业的快速发展。前些年,光伏企业就单晶与多晶两种技术路线争得面红耳赤,产业因此步入了高效制胜时代;而如今,以210mm和182mm组件技术代表的光伏企业狭路相逢,再度燃起光伏技术路线之争的硝烟,产业迎来了“标准化”时代。

的确,随着产业的进步,如何引领行业的技术风向和技术路线,成为了摆在企业面前的新问题。一些有着新卖点的“大尺寸组件”,主要是采用210mm和182mm硅片的组件,随着新产能的建设相继出现。

今年伊始光伏龙头企业们陆续宣布扩产计划,扩的主要是“大尺寸”电池和组件的产能,半年时间,行业内都知道“大尺寸”是光伏组件的趋势。下游和终端的大多数企业都呼吸到了别样的空气,感觉风向正在发生某种变化。

对于如何选择“更适合自己”的技术路线,大多数企业还在静静地观望。

对此,笔者从今年已经发布的以及曝光率很高的大尺寸组件产品中,拎出了几个技术环节的争议操作来分析,或许它会成为你选择时的决定因素。

光伏和半导体命运不同,何以发展趋同?

对于半导体芯片来说,芯片制造是成本最高的一个环节,硅片尺寸越大,一方面,在同一工艺过程中能一次性处理更多的芯片,设备的生产效率大幅提高;另一方面,更大直径的硅片可以减少边缘的面积占比,提高生产成品率。

光伏电池则不同,光伏硅片的变大会直接导致电池变大,这会直接影响到组件和整体系统。光伏电池制造已由最初的高成本下降到成本仅约0.23元/W,占系统成本仅7%,与半导体呈现明显分别。

根据以上分析可见光伏硅片尺寸需考虑组件的制造与系统应用环节,并不是像半导体芯片对下游的封装和应用完全无影响。182mm是根据组件尺寸确定的最优硅片尺寸,更适合组件和系统收益最大化,产品价值会明显优于210的产品。

原料虽然同出于硅,但半导体芯片的制造越发精密高端,光伏电池却走向了低成本的路线,有人误以为光伏硅片的尺寸会跟随半导体芯片的尺寸增加而增加,最终趋同,这是忽略了二者“命运轨迹不同”这个要素,缺乏具体分析,才简单得出的结论。

光伏硅片何必一味“图大”?

关于光伏硅片尺寸增大的问题,笔者也跟几位行业专家进行了交流,他们均认可硅片尺寸变大是光伏系统降本增效的有效方法,也正因为硅片尺寸的变大,让组件步入5.0时代成为了可能。

但他们也强调,硅片和组件的尺寸并非越大越好,就跟我们的手机运行内存并不是越大越好,是一个道理,手机运行内存要与硬件性能、以及系统搭配,不然会导致手机带不起、卡顿、超负荷。

组件尺寸也并非越大越好,那什么尺寸才是更适合的?笔者认为回答这个问题,应该先综合考虑组件制造与系统应用环节涉及到的各项边界条件,才能慎重下结论。

先不说硅片增大后,电池破损率会有所增加的问题。硅片做大,组件进一步做大的关键限制因素实际在海运方面,海运集装箱的门高把组件宽度限制在约1.13m左右,40英尺高柜的规格是全球货物海运集装箱的标准尺寸,不可能因为运输光伏组件产品专门做出调整。

210mm电池封装成组件,6列太宽不利于集装箱运输,两托组件叠加后再加上托盘高度,肯定放不进去。根据该核心限制条件及6列电池组件设计更满足“组件系统价值最大化”的原理,可以确定,顺应组件大时代趋势,最适合的硅片尺寸为182mm。

“210mm硅片实在太大了,72整片的210mm组件重量也大幅增加,这将带来载荷的风险,同时组件的宽和长也相应增大,玻璃、边框等辅料辅材无法满足供应。”阿特斯阳光电力集团组件研发负责人许涛说。

晶澳科技认为,综合硅片尺寸较现有产品跨度、设备、工艺、辅材成熟度,产线升级难度和现阶段产品良率四大因素来看,182mm是实现超高功率组件的最佳尺寸。

光伏硅片何必一味“图大”?凡事恰到好处才是最好。刻意放大210mm硅片尺寸的优点,巧妙回避其核心短板,会将内力有限的跟随者们置于险不可测的境地。

硅片和组件尺寸增大:该是基于市场价值最大化

已经上线210mm的企业认为,210mm电池线设备可以向下兼容。笔者也认为,210mm向下兼容是理所应当的存在,但是这会造成投资成本的浪费。

现在行业内发布的210mm电池组件,比如天合换道改成了5列、3分片封装,是可以将大组件控制在集装箱可承载的范围内,然而这样的设计也带来了封装环节可观的成本上升。

按照组件电路设计,最优的封装方式必是偶数列,奇数的封装方式就必须增加一条“跳线”以凑成回路,这一条“跳线”是有成本的,会使得玻璃、EVA、背板整体增宽1.2cm,并且额外多消耗一条总长2米的汇流条,行业分析师治雨分析,因为这条“跳线”,奇数列的210组件每块估计要额外增加6元左右的成本。

此外,电池片一切为三,中间的那一片电池两边都有切割面,功率将略低于其他两片。这些因为“硅片过大”带来的问题会把其在电池制造环节带来的“通量价值”反噬掉很多。投资210mm实非明知之举。

隆基认为,182mm、2分片、6×12版型是当前最稳定、可量产的超高功率组件的最佳选择。隆基在6月29日最新发布了Hi-MO5超高功率组件,功率最高达540W,效率21.1%。

隆基在Hi-MO5上首次应用了“智能焊接”技术。该技术使用一体式的分段焊带,三角段最大化利用正面太阳光,扁平段高可靠地实现电池片微距互联,组件效率较常规多主栅产品再提升0.3%。相比市场主流的410W组件(158.75mm),Hi-MO5可节省8分/W以上的BOS成本(采用固定式支架集中式逆变器),相比500W组件(210mm硅片)可节省2.5分/W以上BOS成本,如采用组串式逆变器、跟踪支架,BOS成本节省优势更加明显。

不论是从边界条件综合考虑,还是看组件产品的性能指标,210mm都有其规模化发展的局限性,而182mm则将成为新产能的标准尺寸规格。

从终端用户的角度和市场需求出发,能提高产品功率和效率,使组件和系统成本进一步下降,使度电成本继续降低,才是他们需要的“更合适的产品”。另外,日渐成熟的光伏行业,需要“标准化”的组件产品,来终结混乱的光伏时局给行业和企业带来的困扰。

最后,还是要强调,不论182mm,还是210mm,帮助上下游乃至行业实现价值最大化的“标准化的组件”,始终掌握在能使产品规模化量产的企业们手里。

笔者统计,210mm阵营的组件企业们,计划扩产规模累计13GW,包括中环股份5GW、东方日升3GW、天合光能5GW;182mm阵营的企业们,晶澳科技扩产14GW、隆基股份扩产12GW、晶科扩产10GW,三家企业扩产规模达到了38GW。

182mm阵营的企业,每家储备产能都在10GW以上,最少的也是10GW,210mm阵营的企业,扩产规模最多的企业才5GW。以上产能预计将在今年年底全部投产,到明年,光伏市场上210mm的比例仅为182mm的三分之一。

风宜长物放眼量,谁能够在一段时间内带动组件市场实现“标准化”?谁才是“更适合”的选择?以上几个维度对比下来,182mm的综合优势,不言而喻。

 

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