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光伏电池166时代,产业链各环节都准备好了吗?

日期:2019-08-19    来源:光伏们

国际太阳能光伏网

2019
08/19
09:00

关键词: 光伏原材料 光伏电池 光伏产业链

   硅片在组件成本构成中占比30-40%,因此硅片技术的提升对于降低组件成本意义重大。2018年以来,由于电池转换效率提升速度受限,一些企业开始在硅片尺寸上进行优化设计,出现了157.4、157.75、158.75、161等多种尺寸。2019年SNEC展会上,隆基股份发布166尺寸的M6硅片,开始致力于推动166尺寸成为行业主流选择。
  8月5日,由中国可再生能源学会光伏专委会联合上海交通大学太阳能研究所、上海市太阳能学会以及隆基股份共同举办的“华山论剑166时代”研讨会在华山脚下召开。隆基总裁李振国在致辞中表示,“不同的硅片尺寸标准会给整个供应链带来困扰,同时考虑到大硅片的发展趋势,隆基从演变出的组件尺寸变化、玻璃的变化以及生产线兼容性等多个维度考虑,在深入研究之后,我们认为166是目前硅片的最佳尺寸,可以有效降低产业链的综合成本。”
  毋庸置疑,大硅片已经成为主流的一种发展趋势,166尺寸展现出的降本优势也显而易见,同时,M6已达部分设备允许尺寸的极限,意味着在相当长的一段时间内166尺寸将成为标准上限。那么,产业链各个环节是否都已经做好迎接166时代的准备了呢?
  硅片端:灵活切换,供应充足
  首先在硅片端,据上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠教授介绍,现有拉晶和切片环节均可兼容M6,其中拉晶所用热屏直径可以做到229-240mm、热场直径300mm,远大于M6的223mm尺寸,只需调整热场温度分布、长晶区间的温度梯度等,切片环节无需调整工装夹具。
  隆基股份硅片事业部营销副总裁谢天表示,得益于隆基多年在拉晶方面的投入,完全可以做到在硅片尺寸变大的同时,M6硅片的参数同样得到保障。从性价比来看,M6硅片较M2(156.75mm)硅片面积提升了12.21%,而价格只比M2高0.4元/片,同时随着未来大规模化生产,差价有望降至0.2元/片以下。从硅片的供应角度来看则完全不必担心,根据隆基的硅片产能规划,单晶硅棒/硅片产能在2019年底达到36GW,2020年底达到50GW,2021年底达到65GW,而理论上隆基现有的单晶炉都可以生产M6,拉晶、切片环节均可兼容M6并可灵活切换。
  电池端:电池厂商跟进迅速
  据中信建投证券研究发展部电力设备与新能源首席分析师王革介绍,在电池生产工艺中,扩散炉、PECVD、烧结炉等管式加热或真空设备尺寸难以调整,是硅片加大尺寸的瓶颈环节,其中扩散炉的内径最为关键,目前来说M6对于内径290 mm的扩散炉来说尚可行,在石英舟方面其尺寸经过合理设计一般可以满足M6硅片进出炉体的要求,对于内径450 mm的PECVD来说也无障碍。总的来说,在电池产线需要对部分设备进行改造,部分配件如花篮夹具等需要更换,但改动不大,较为容易实现。
  在供应方面,据了解隆基在今年下半年将把电池组件产线逐渐切换到M6,基本上到明年上半年M2产品就会慢慢淡出。谢天表示,根据目前跟客户沟通的结果来看,乐观估计在明年的一季度末,M6电池产线的产能将接近46GW,这将是一个非常可观的数字。
  在专业电池厂家中,爱旭科技在天津基地3.8GW 166大尺寸电池生产线已经顺利试投产,据广东爱旭科技副总经理何达能介绍,目前天津基地处于产能爬坡阶段,预计9月份全面达产。值得一提的是,爱旭科技天津基地在设计之初便是按照166尺寸来规划的,因此直接省略了产线改造这一步,为爱旭在166尺寸的布局和推广速度提供了更大的优势,明年浙江义乌基地二期规划也将按照166尺寸来规划设计。
  “166电池搭配上半片、MBB、双面、透明背板等技术,再加上爱旭首创的双面双分档,组件效率更高,助力发电量提升。大尺寸搭配爱旭22.65%高效PERC电池是目前我们认为唯一能够达到450瓦以上的一个解决方案,标志着光伏行业正式进入了450瓦的高效时代。”何达能表示,“2019年是166尺寸发展的元年,预计2020年大尺寸市占率将超过60%,其中166尺寸市占率达到15%,而M2尺寸将在1-2年内逐渐退出市场。”
  另外,这两年迅速壮大的PERC电池厂商润阳悦达也已布局166尺寸,据润阳悦达董事长陶龙忠介绍,润阳悦达166尺寸的电池产能将达到1GW,预计8月中下旬投产。陶龙忠表示,166尺寸是行业大的发展趋势,但仍需要一段时间推广,预计2021年或成为主流。
  组件端:166电池供不应求
  在组件端,目前除了隆基乐叶、阿特斯已经明确主推166尺寸外,其他一些组件厂也开始尝试166尺寸。据何达能介绍,从客户的反应来看,目前166尺寸电池可以说是供不应求的状态,这也侧面反映了166是大势所趋的发展态势。
  据隆基乐叶董事长助理王英歌介绍,“目前隆基股份基于M6硅片的Hi-MO4组件在全球的意向订单已超过2GW,将在今年三季度开始规模供货,到2020年底,隆基的电池、组件大部分产能都将切换成166mm尺寸,对于在建产线如银川5GW单晶电池产线,将直接设计成适用于166mm尺寸。”
  电站端:度电成本优势明显
  在电站端,M6硅片能够显著提升组件功率,减少组件数量,从而大幅降低建设用地成本以及支架、电缆等BOS成本。据特变电工新疆新能源股份有限公司系统集成事业部总工程师张盛忠介绍,“组件功率每提升5W,度电成本可降低0.0013元/瓦,隆基推出的Hi-MO4组件功率可达425、430W,而根据ITRPV路线图,若以156.75尺寸在2029年组件功率才能达到425Wp,隆基通过M6将这一进程整整提前了十年,对光伏度电成本的影响是巨大的!”
  而高功率组件带来的BOS成本下降基本已得到行业的共识,据河北能源工程设计有限公司根据我国北部、东北部、中部三个地区的具体测算,组件使用M6单价硅片(425Wp)比G1硅片(390Wp)带来的BOS成本节省超过8分钱/瓦。
  对于支架而言,据中信博CTO王士涛介绍,“组件重量的变化对于支架影响可以忽略不计,而面积变化对支架载荷影响较大,载荷增加,组件固定檩条、主轴、立柱成本增加,但控制及传动成本基本不变,随着组件功率增加25%以上,跟踪系统单位装机成本大约下降15%,现有风洞等测试可以兼容,那么可以得到一个结论,采用组件变大的方式来降低跟踪器本身设备的成本是有效的。”
  设备端:M6已达部分设备允许的上限
  从设备制造端来看,营口金辰机械股份有限公司苏州子公司总经理王玉明表示,M6硅片基本已经达到部分设备允许的上限,如果继续增大,就需要新的设备,使得增大尺寸带来的成本下降被新购设备带来的成本上升所抵消。
  据王玉明介绍,在拉棒和切片环节,单晶炉、开方机、切片机均可兼容,切断机可兼容但已经接近设备加工规格上限;电池环节扩散炉/PECVD需合理设计石英舟/石墨舟,满足M6硅片插片及进出炉体的要求,对于超大口径PECVD,单管产能504和630片应该是未来主流;组件环节排版机、层压机、辅材均可兼容M6,串焊机无法兼容,需详细改造升级。
  正如此次研讨会的主题——“大有作为,大势所趋”,166尺寸正引领着硅片环节的新一轮变革,目前来看不论是供应链各环节,还是终端电站,亦或是设备厂商,都在积极跟进中,以进一步扩大166尺寸应用领域和规模,促进产业的发展和升级。

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