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隆基vs中環vs晶科:光伏大硅片尺寸混戰 210mm來勢洶洶

   日期:2020-01-21     來源:北極星太陽能光伏網    瀏覽:4200    評論:0    
歷經金剛線、PERC技術引發的“生死之戰”,光伏從業者可謂充分領略到了技術迭代的殘暴,從而對各項高效技術豎立起前所未有的靈敏嗅覺。這從業內對突破技術的討論甚至爭論熱度可見一斑。

聚焦產業鏈上游硅片端,圍繞“大尺寸”掀起新一輪技術革新,顛覆傳統156.75mm尺寸,“隆基派”主推166mm,“中環派”力捧210mm,“晶科派”獨唱163mm。

值得重視的是,大尺寸硅片不僅僅打開了LCOE成本下跳的通道,更是扣響了新一輪產能淘汰的發令槍。生死邊緣,業內爭論不休,電池組件等下游企業紛紛謹慎站隊。

近期,隨著愛旭科技5GW210mm高效太陽能電池量產、東方日升采用210mm硅片的500W高效組件面世,210mm硅片的推進速度令業內側目。

大尺寸硅片的降本邏輯

就硅片尺寸而言,通常泛指硅片對邊長距離。

追溯硅片尺寸的變革,大致可以分為三個階段。第一階段為1981年至2012年,硅片尺寸由100mm、125mm增大至156mm(即M0);2013年底,隆基、中環、晶龍、陽光能源、卡姆丹克5家企業聯合發布156.75mm標準的M1(直徑205mm)和M2(直徑210mm)硅片,其中M2硅片得益于不改變組件面積而大幅提升組件功率,2017年后迅速成為業內主流硅片尺寸,市占率達85%,站穩硅片尺寸的第二次變革;從2018年下半年起,隨著電池轉換效率突破難度日益劇增,硅片尺寸再起波濤,當眾多企業紛紛加碼的158.75mm(G1)硅片還未撕開市場一角,市占率僅10%,2019年隆基股份已扛起“166”(M6)大旗,中環股份直奔210mm(M12,后改為G12),晶科跟進啟動163mm,第三次硅片變革開啟。


(光伏硅片尺寸變革圖M4硅片邊長161.7,由部分N型組件企業采用)

硅片尺寸不斷向大演變,其背后根本邏輯還在相較于電池效率的提升難度,大硅片對降本增效可謂立竿見影。硅片端,大硅片帶來生產速度大幅提升,相應單位成本大幅下降;電池端,硅片面積越大,產出越大,進而產能擴大,單位成本下降;組件端,大硅片帶來更少的片間距占比,組件轉換效率及輸出功率有望提高,電池外其他成本被攤??;系統端,隨著組件功率的提升,組件數量減少,與之相關的接線盒、電纜、匯流箱等輔材同步減少,減省初始投資。

據測算,相比當下的主流156.75mm(M2)硅片,166mm硅片在電池環節,每瓦可降低0.025元;組件端,單瓦成本同樣降低0.025元。折合至系統端,若采用72片版型,使用166mm硅片的425Wp組件將比使用M2硅片的380Wp組件節省至少5分/W的BOS成本。

而210mm硅片,中環股份數據顯示,電池片成本較M2降低25.56%,組件降低16.8%。電站建設環節,210mm比166mm節約12%的BOS成本,相應的LCOE降低4.1%。

但需要強調是,隨著硅片尺寸的調整和擴大,對產業鏈現有的生產設備也提出了挑戰。

166 VS 210:中游企業提前站隊

在大尺寸硅片亂戰中,163mm尺寸自成一派,除晶科Tiger組件應用之外,目前未見跟隨者。本次技術之爭的焦點,主要集中于兩大單晶巨頭隆基和中環分別領銜的166尺寸和210尺寸。

由隆基派加持的166mm硅片,得益于可以兼容當前的主流設備,且已達到部分設備的尺寸上限,號召一起便呼聲漸高、攻勢猛烈。

從相關設備商處了解到,在硅片拉棒和切片環節,涉及單晶爐、截斷機、開方機等設備,其中單晶爐熱屏尺寸和開方機加工尺寸余量充足,關鍵在于截斷機,其規格范圍雖可滿足166尺寸,但已接近設備加工規格上限。而在電池環節,主要設備擴散爐、PEVCD、絲網印刷、排版串焊設備均可兼容166硅片,在層壓環節則比較吃力,已經達到設備極限。

總體來看,將硅片尺寸調整為166mm,僅涉及部分設備改造,其余設備均可兼容。如果將硅片尺寸提高到210mm,則上述涉及的設備均需要新上產線,這勢必將增加投資成本。

然而,在硅片尺寸變大將提升電池組件功率、降低單瓦成本這一前提下,大硅片已成趨勢,210mm是否加速替代166mm成為普遍擔憂。“適配210尺寸的設備也可以生產166尺寸的產品,如果新上線166尺寸設備后期或許還會面臨改造,而直接跨步到210尺寸,就免于折騰。”某組件商坦言。

當下這一因素促使很多企業放棄“過渡期”,直接新建210產線,210同盟軍正快速擴大。


上表梳理了從設備到組件企業對166和210體系的跟進情況,整體來看兩條路線都有擁護者,在電池端通威和愛旭分別押寶了166和210。

值得注意的是,梳理近期企業狀態,210陣營風頭正盛,頗有逆轉之勢。2019年12月,東方日升發布了基于210硅片的500W高效半片組件;1月10日,愛旭科技義烏基地全球首發210mm高效太陽能電池,宣布5GW 210高效電池正式實現量產;切片環節也迎來新進展,協鑫公布其利用原有切片機進行改造后切割鑫單晶210大硅片,累計切割51刀無斷線;天合光能宣布基于210硅片研發三分片MBB高效組件,據天合研發專家介紹,該組件在實現高功率的同時,具備較低的制程風險和熱斑風險,接線盒安全性高,不存在逆變器限流發電量損失風險。

在盟友助陣的基礎上,隆基和中環在產能上也持續加碼。隆基表示,到2020年底隆基的電池、組件大部分產能都將切換成166mm尺寸,在建產線如銀川5GW單晶電池產線將直接設計成適用于166mm尺寸。而中環則計劃2020年將產出16GW的G12硅片,前不久中環子公司天津環歐與中環海河基金設立大硅片切片業務公司天津環智,主產G12大尺寸硅片。

而從實際量產情況來看,隆基先行一步,于去年開始出售166硅片。反觀中環210硅片量產還有時日。此前業內也有討論,在210硅片量產之前,隆基強勢推廣的166硅片是否會率先搶占市場,進而影響中下游的組件應用。對于中環而言,時間至關重要。近期中環在回答投資者提問時表示,“中環五期項目首批M12單晶硅棒已投產,同時將繼續加快項目建設進度、加速達產。”

166和210究竟誰能最終占據市場主流尚不得而知,可以肯定的是這場技術之爭必然帶來新一輪產能淘汰,而2020年曾居市場主流的156.75mm小尺寸硅片或將率先淹沒在這場硝煙中。



 
 

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