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肖蓓
大中華區高級編輯,Solar Media Limited 旗下 PV-Tech China

隆基M6硅片風云:超前十年提升全行業組件功率

  • 2019年08月08日
  • 作者: 肖蓓
    肖蓓

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    大中華區高級編輯,Solar Media Limited 旗下 PV-Tech China

    肖蓓于2012年2月加入PV-Tech,擔任駐大中華區編輯。肖蓓畢業于湖南商學院,并獲得了傳媒廣告專業文學學士學位。曾就職于中國家族傳媒集團《家族商業評論》,2010年加入大美國際資訊《光伏信息》報,先后負責中國華南、華東片區的新聞報道工作,多次策劃并報道行業熱點新聞,兩年期間發表10多篇光伏產業新聞專題及30多篇深度新聞專題,共計逾25萬字。其精華新聞報道收錄于其個人博客,截至目前已受到業內近萬人點擊交流。在此期間,肖蓓走訪了廣東、湖南、成都、湖北、江蘇、上海、陜西等地60多家光伏企業,涉及多晶硅、太陽能電池、組件、系統集成、設備、認證等領域,同時與廣東、湖南、上海太陽能協會及科研院所專家保持著友好交流。肖蓓關注太陽能行業的新聞與未來走向,看好光伏產業并打算長期關注其發展。

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圖1:電站分別使用M2/158.75/M6 三種硅片組件時的系統成本拆分(元/ W),資料來源:中信建投證券研究發展部

圖1:電站分別使用M2/158.75/M6 三種硅片組件時的系統成本拆分(元/ W),資料來源:中信建投證券研究發展部

圖2:不同c-Si 156.75(72片)電池組件功率預測曲線,來源:ITRPV

圖2:不同c-Si 156.75(72片)電池組件功率預測曲線,來源:ITRPV

2019年8月5日召开的“华山论剑”研讨会,正式拉开了光伏行业走向166时代的序幕。

这将是一场贯穿整个光伏产业链,自上游硅片到电池、组件,再到电站终端应用的变革。

2018年以来,行业关于硅片尺寸的争议不断,进入2019年,各家倡议的硅片尺寸逐渐从M2标准尺寸走向多样化,市面上出现了156.75mm、157.0 mm、157.75mm、158.75mm、161.7mm、166mm等不同尺寸的硅片。

新尺寸的出现打破了此前的市场平衡,沉寂五年的硅片江湖再起变化。

2019年6月,隆基股份推出M6(166mm)大硅片产品,并同时发布大硅片组件Hi-MO4,以期推动行业应用新一代更好、更优化的标准尺寸。
 
隆基股份总裁李振国表示:“硅片尺寸变化主要缘于市场竞争越来越激烈,一些企业因为转换效率进步速度受限,开始在尺寸上进行设计。我们认为如果每个厂家在尺寸的定义上都不一致,反而会制约行业的健康发展。”

这让人想起五年前几家公司联手统一硅片尺寸标准的往事。

2013年以前,全球单晶硅片规格处于庞杂混乱的局面,不同硅片尺寸阻碍了产业链上下游的配合,给整个供应链带来了困扰。

2013年12月,隆基联合业内五家中国单晶硅硅片企业共同发布了(M1)156.75 x 156.75 P型单晶硅片(205mm直径)和((M2)156.75 x 156.75 P型单晶硅片(210mm直径)的标准,在全球光伏业造成轰动。

标准发布后,硅片尺寸的统一化进程延续了六个季度,李振国回忆道:“标准发布后反应最快的是韩国企业,之后是国内企业,中间也有受到德国和日本企业的质疑,但最终在2015年二季度末,全球形成了单晶硅片尺寸的标准统一,并于2017年8月收录至CMI国际标准名录。”

当时,在不增加60片电池组件整体尺寸的前提下,M2硅片将组件功率提升5Wp以上,显著提高了每瓦竞争成本,从而迅速成为主流并将这种状态保持了数年之久。

如今,五年过去,行业发展速度远超预期,在此背景下的M6又将开创什么样的局面?

阶段性极限,短期无法超越的166时代

这一次,隆基将硅片尺寸标准定在166mm,并公布了M6单晶硅片价格,以3.47元/片开售,向外界传达了力推M6的意愿。

就产线兼容性、市场需求和产品可靠性而言,大硅片是2019年主要的发展路线之一,在这一技术变革中,关键点是对硅片尺寸的把握。

李振国表示:“我们考虑了多维度的对尺寸进行设计,比如演变出来的组件的变化,又演变出对玻璃的变化。包括国内100多GW的老旧电池生产线,这种生产线如果尺寸变化之后它的兼容性等,在深入研究后,我们得到了一个尺寸—166mm。”

在各方看来,隆基166 mm尺寸的确立以及其大刀阔斧的推行,让这家公司又一次走在了行业的前面。

“M6硅片已经达到部分设备允许尺寸的极限,再要继续增大硅片尺寸就需要重新购置部分设备,但这样做会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。

增大硅片尺寸的限制在于现有设备的兼容性,通过梳理拉棒切片、电池、组件三个环节用到的主要生产设备,现有主流设备可以兼容M6硅片,但这一规格已基本达到现有设备允许的尺寸上限。”上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠说到。

也就是说,短时间内硅片尺寸标准难以再提高,M6将在相当长的一段时间内成为标准上限。

根据隆基的硅片产能规划,单晶硅棒/硅片产能2019年底达到36GW,2020年底达到50GW,2021年底达到65GW,届时M6 也将随庞大产能释放。

目前隆基公司在全力改造现有电池片、组件产线,而银川5GW单晶电池产线直接设计的是适用于166mm尺寸。

隆基乐叶董事长助理王英歌表示:“Hi-MO 4组件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。”

隆基M6 硅片及Hi-MO 4组件产品同时受到了第三方分析机构的关注,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在其报告中分析了当前行业使用大硅片的驱动力,他表示:“在电站建设中,使用大硅片高功率组件可以减少支架、汇流箱、电缆等成本,从而摊薄单瓦系统成本,为组件带来溢价;在制造端,大硅片本身可以摊薄硅片、电池、组件生产环节的非硅成本,从而直接增厚各环节利润。”

他指出,在组件售价端158.75方单晶可溢价2分钱,M6可溢价8分钱。在硅片、电池、组件总成本方面,158.75方单晶可降低2分钱,M6可降低5分钱。

超前十年提升行业整体组件功率

2019年,光伏发电在全球多个国家及地区相继进入了平价时代,中国也来到了光伏平价临界点,行业对度电成本、发电收益的考量远甚于前,电站投资商无一不以LCOE为目标进行发电设备选型。

相对制造端对大尺寸的纠结,电站系统端更多的是乐见其成。出于平价压力,电站终端市场对组件提出了400Wp以上更高功率输出的需求。

河北能源工程设计院在大庆、包头、武汉团风、梅州四个城市对425Wp、390Wp、330Wp、280Wp组件进行的实测数据显示,使用M6单晶硅片的425Wp组件比使用G1硅片的390Wp组件带来的BOS成本低8分钱/瓦,425Wp组件不论在支架基础安装、直流缆差价等方面都占有优势。

对组件面积增加引起重量和成本增加的问题,中信博新能源CTO王士涛表示:“组件虽然变大了,对支架成本有一定增加,比如载荷增加,组件固定檩条、主轴、立柱成本增加,但它不是线性的。控制计传动成本基本不变,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%,同时兼容现有风洞等测试。

查看M6组件规格书,对应的1500V,1000V组串组件数量几乎无变化,使得跟踪器价格有较大幅度单位成本的下降。”

特变电工从2012年开始一直使用72片大组件,该公司对310W-430W之间的组件也做了测算,发现随着组件效率提升、功率增大,度电成本也在显著降低,同时带来了BOS成本的降低,组件功率每提升5W,全部成本降低0.13分。

“现在采用156.75电池片的P型组件功率在385-390Wp左右,隆基推出的大尺寸组件功率已经达到425-430Wp。根据国际光伏技术路线图(ITRPV),以156.75尺寸,P型组件功率爬上425Wp需要在2029年才能达到,隆基整整提前了十年,对光伏度电成本的影响是巨大的!”特变电工新疆新能源股份有限公司总工程师张盛忠说到。

除了特变,爱旭、东方日升、正泰等主流光伏公司也在主推166规格电池组件,海外市场很多项目均采用72片大组件,而隆基股份采用M6单晶硅片的Hi-MO4组件也将推向全球市场,据透露,目前该组件在全球的意向订单已超过2GW。

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