电池组件

500W+超高效组件市场争夺战打响 晶澳、晶科、隆基18X阵营出击

2020-05-20 09:25:48 北极星太阳能光伏网(独家) 作者:燕七

光伏5.0时代已然到来,继东方日升、天合光能500W+组件实现量产后,5月11日晶澳科技(股票代码:002459.SZ;以下简称“晶澳”)率先宣布其新品组件功率攀升至525W+,随后隆基、晶科相继宣布新品发布计划,组件功率均达500W+。根据三家企业量产规划,500W+超高功率组将于今年第三季度量产。而综合各家企业技术路线,超高效组件之争背后更是一场180mm硅片与210mm硅片的较量。

180mm VS 210mm 超高效组件大战在即

硅片尺寸的增大会带来单块组件的功率提升,这也是企业不断推出大硅片的动因。据测算,在电池转换效率保持22.3%不变的情况下,M2硅片组件功率为395W,G1硅片助推组件功率突破400W,在M6硅片加持下组件功率提升至440W+,210mm硅片的应用促使组件功率来到500W+。

然而硅片尺寸并非大无止境,需要考虑到产业链匹配及物流运输、产品重量等制约因素。尤其在组件端,组件尺寸不断扩大的过程中,会存在组件版型匹配、辅材供应、工艺设备升级、组件性能表现等限制因素。

不同于以往210硅片自上而下的产业链延伸,本次晶澳、晶科、隆基三家组件企业集体站台18Xmm,是从终端用户收益最大化倒推而得的技术最优解。

从产线改造及投资成本来看,210mm组件从硅片到电池片产线设备到组件封装等环节均需配套新产线。而180mm产品在硅片环节不需要进行改造,当前设备可以直接生产。在电池产线上,180mm的投资成本和166mm相近,与210mm相比180mm的升级成本更低。

考虑到搬运承重和物流运输等实际情况,210组件的版型也受到限制,其5*10三分片封装方式导致210mm硅片并未将优势发挥到最大,而且增加了相应成本。

晶澳科技产品技术部的负责人汤坤介绍,光伏组件宽度受集装箱内部可容纳尺寸以及光伏玻璃的产能的限制。集装箱门高减去2倍的托盘高度再减去叉车可操作高度,可得到组件的宽度上限。

另一方面,当前光伏玻璃制造企业的生产线基本上按照玻璃长度不超过2.2米、宽度不超过1.1米的标准来设置,一旦超过这个尺寸,意味着大部分的玻璃制造企业都要更换新产线。汤坤认为,压延型组件玻璃供应链到今年下半年才可以实现2300×1150mm尺寸量产供应。

而在集装箱内组件以竖排排列方式摆放,结合双玻组件宽度、长度上限与硅片边长对比,经过测算可以得出180mm硅片二分片6*12版型既可以保证组件功率最大化,在重量和尺寸上也不会过重过大,是当前超高功率组件的最佳起点。

在电池片产能供应上,PVInfolink首席分析师林嫣容表示当前不少厂家规划180-185mm产能,但要求设备能向上兼容大尺寸,而直接做到210mm尺寸的电池线设备也要求可以向下兼容,因此大尺寸的推广不会在电池片产能环节出现瓶颈。

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,180mm是实现超高功率组件的最佳尺寸。

更低LCOE 大型地面平价项目的优选

高功率组件带来更低的度电成本、更高的投资回报率,是组件企业走向更低生产成本的必然之路。然而增加硅片尺寸并不是功率提升的唯一因素,从已公布的500W+组件新品来看,各家企业选择了提升能量密度的途径助推组件由高功率迈向超高功率。

据了解,业内提高组件密度的方式主要是通过减少电池片之间的距离,在单位组件面积内放置更多的电池片,从而提高组件的功率和转换效率,包括叠焊、叠瓦、拼片等技术均属于高密度技术范畴。

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根据上表500W+组件的技术参数可知,210组件选择的是多主栅+三分片,而18X阵营中,晶科选择的是多主栅+二分片+叠焊技术,隆基为PERC+半片+9BB,而晶澳选择的是Percium+ +二分片+多主栅技术,并可在此基础上根据客户需求进一步叠加叠焊技术。

就封装方式而言,业内人士表示当前210mm组件三分片激光切片工艺降低了大尺寸电池的电流,原则上需使用硅棒利用率更低的直角片。为避免激光损伤,天合光能采用了无损切割技术。

相对来说,二分片激光工艺可减少激光切片损失,降低电流适配风险,同时工艺步骤更简单,在当前设备基础上改造难度低,不影响产能,最重要的是更加适配倒角片。

最佳尺寸+最优封装设计外,高功率组件最重要的是与整个系统的可靠融合。据了解,晶澳等企业在产品研发之初便与支架、逆变器企业充分讨论,找到了产品最佳契合点。

晶澳表示,超高功率组件的研发初衷,便是节省电站建设的BOS成本,降低整体度电成本,使客户收益最大化。经过测算,应用晶澳525W高效组件后的电站支架用量、线缆用量降低,占地面积和建设成本随之下降,而适配180组件电流的组串式逆变器也会减少用量。从各地项目模拟结果来看,客户端LCOE较400W组件下降7%-9%。

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而在电站实际选型上,高功率组件在降低支架用钢量,集约化利用土地上优势明显,更受业主推崇。西北勘测设计研究院新能源工程院资源与总图所所长惠星介绍,“从近一段时间的电站设计经验来看,电站业主更倾向选择低系统成本的解决方案,对大尺寸新品比较青睐。当前很多项目经济性受制于土地等非技术成本,而超高功率组件有助于集约化利用土地、降低整体系统成本,非常适合平坦地形区。”惠星表示,目前电站大尺寸产品应用较少主要是受到产能限制。

根据晶澳、晶科和隆基的量产及产能规划,今年第三季度上述超高功率组件将实现量产,到2021年晶澳525W+组件产能将达到14GW,晶科和隆基产能分别达到10GW。三家企业将为光伏全面平价时代贡献34GW的超高功率产能储备。

本次180mm超高功率组件的密集发布,是晶澳、晶科、隆基以客户至上而达成的共识,此举既有助业内摆脱大尺寸硅片的数字游戏,同时也避免了下游用户被动选择,真正实现了客户收益最大化。

来源:北极星太阳能光伏网

作者:燕七


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