編者按:“方形單晶”硅片在什么條件下才具有推廣的價值,本文多角度進行分析。
目前單晶硅片均有倒角,封裝成組件后,與多晶組件相比,有更多的空白面積,從而影響組件功率。根據(jù)計算,如果采用“方形單晶”消滅倒角造成的空白面積,在現(xiàn)有水平下,60片組件的功率大約可增加2.6W,帶來約16.47元/塊組件的收益。然而,“方形單晶”硅片的生產(chǎn)成本會增加。那什么條件下,“方形單晶”硅片才具有推廣的價值呢?
1)目前,應用“方形單晶”硅片帶來的增益,已經(jīng)遠遠高于其成本增加。因此,“方形單晶”已經(jīng)具備理論上的推廣條件。
2)“方形單晶”硅片將首先應用與歐洲、日本等高BOS成本地區(qū);
3)應用“方形單晶”硅片,低能耗、低電價的企業(yè),在長晶環(huán)節(jié)有成本領先優(yōu)勢將被擴大,拉大與二線企業(yè)成本差距。
4)雖然“方形單晶”硅片是發(fā)展方向,但由于單晶硅片的供應緊缺,近期不可能成為行業(yè)主流!只有產(chǎn)能過剩才會倒逼企業(yè)進行技改,讓方形單晶流行起來。
1、推廣“方形單晶”的前提條件
“方形單晶”在什么情形下才能得到推廣呢?很簡單:應用方形單晶的收益>生產(chǎn)方形單晶的成本要將現(xiàn)行有倒角的單晶硅片做成方形,需要直徑更大的硅棒。
要生產(chǎn)正方形的單晶硅片,單晶硅棒的直徑要從210mm提升到224.5mm,這是方形單晶硅片成本提高的核心原因。然而,若硅料和長晶成本足夠低,使該項成本增加就越低;當明顯低于16.47元/W時,“方形單晶”硅片就具備理論推廣條件。
2、“方形單晶”硅片的成本增加
剔除適應新尺寸標準導致的產(chǎn)線摩擦成本外,理論測算,生產(chǎn)方形單晶硅片消滅導角只會是的每張單晶硅片成本提高0.1元。
現(xiàn)行帶倒角單晶硅片成本
計算前提: 158.75邊長、210mm直徑、180mm厚度
方形單晶硅片成本
計算前提: 158.75邊長、224.5mm直徑、180mm厚度
生產(chǎn)正方形的單晶硅片,每片所增加的成本為:2.457-2.358≈0.01。
按照60型組件60張硅片需求量來計算,成本增加0.1×60=6元。
因此,在當前硅料和長晶成本下,未考慮新尺寸生產(chǎn)初期產(chǎn)線上的摩擦成本,經(jīng)過理論測算:
生產(chǎn)方形單晶硅片每片成本增加0.1元,60型組件成本增加6元錢。
3、應用“方形單晶”帶來的增益
158.75導角片的面積是24,983平方毫米;158.75方形單晶硅片的面積是25,193平方毫米。
①消滅導角增加的面積是(25,193-24,983)=210平方毫米。
②增加面積的比例是210÷24,983=0.84%
③158.75尺寸的60片組件的功率按照310W考慮,增加0.84%的面積帶來的功率增益是310W×0.84%=2.6W。
2.6W的功率增加,會帶來兩個部分增益:
1)組件功率增加帶來的增益
按照目前PERC組件2.2元/W的售價計算,則增益=2.2×2.6=5.72元
2)成為高功率擋組件帶來的整體售價增益
目前,組件以5W為一功率檔,很多305~310W的組件都按照305W出售,如果能增加2.6W,部分組件就可以按照310W出售。而310W的領跑者滿分組件,售價要明顯高于305W。
在目前條件下,與面積相關成本約為600元/塊,2.6瓦的功率增益的價值為:
600÷310 - 600÷312.6 = 0.0161元/W。
即按照理論計算:312.6W組件比310W組件賣貴0.0161元/W是合理的。
因此,若310W組件售價為2.2元/W,則312.6W組件的理論合理售價為2.2161元/W。
則2.68瓦增益價值為:
312.68×2.2161-310×2.2=10.75元。
綜上所述,采用“方形單晶”的組件整體售價可以比普通倒角組件提高5.72+10.75=16.47元
3)增加2.6W/塊有意義嗎?
如前文提到,組件實際銷售中功率是按照四舍五入歸檔,實際功率312.68瓦的組件為例,實際銷售時是按照310瓦來計算售價的。那增加2.6W有意義嗎?
實際上,生產(chǎn)出的組件功率檔分布呈正態(tài)分布,把硅片改為方形單晶硅片,會改變其正態(tài)分布,使得組件功率正態(tài)分布向右移動2.6W,提升高功率檔組件的分布比例,如下圖所示。
使組件功率檔的正態(tài)分布右移,這正是方形單晶硅片的意義所在!
因此,方形單晶硅片最終的效益會通過更高的高功率檔分布來體現(xiàn)出來。
4、應用“方形單晶”硅片優(yōu)劣性對比
通過上文的分析可以發(fā)現(xiàn),如果采用“方形單晶” 硅片,通過理論計算獲得:
1)生產(chǎn)方形單晶硅片每片成本增加0.1元,60型組件成本增加6元錢。
2)采用“方形單晶”的組件整體售價可以比普通倒角組件提高16.47元。
因此,從理論計算的角度,目前如果應用“方形單晶” 硅片,企業(yè)的收益會遠遠高于成本提高。
當然,上述結(jié)果是在310W、2.2元/W的前提下計算獲得,如果上述條件發(fā)生變化,則結(jié)果變化如下。
主流功率越高,“方形單晶”硅片優(yōu)勢越明顯;組件價格越低,“方形單晶”硅片優(yōu)勢越差,但增益都明顯高于成本增加。
同時,隨著組件價格的下降,主流功率也會逐漸提高,高于目前的310W。因此,未來即使組件價格下降,由于主流功率提升,應用“方形單晶”硅片也會有明顯的增益。
5、歐洲、日本等市場將更青睞方形單晶
除了主流功率、組件價格兩個影響因素之外,光伏系統(tǒng)的BOS成本也是影響結(jié)果的重要因素。本文采用了600元/塊的前提計算。實際上,該數(shù)據(jù)在不同地區(qū)差異很大。
漁光互補項目的BOS成本就很高,而彩鋼瓦屋頂?shù)腂OS成本就很低;
歐洲、日本這樣的高人力成本的市場,BOS成本就很高,而印度這樣的低人力成本的市場則相對較低。
在不同的應用場景下,該數(shù)值大約在400~1300元/塊之間變化。
前文中,我們理論計算312.6W組件與310W組件的合理價差為0.0161元/W,而實際售價中遠高于該數(shù)值。
在高功率組件市占率低的時候,往往用于高BOS成本的項目;但是當市占率不斷向上提升的時候。高功率組件就要應用于BOS成本越來越低的項目。
BOS成本越高時,高效組件的合理價差就越高。而實際銷售中,在高效組件占有率低的時候,價差甚至要高于理論計算。因此,高效組件肯定要率先銷往最能實現(xiàn)其價值的市場,這就是為什么高功率的PERC組件優(yōu)先銷往歐洲、日本市場而不是印度市場背后的原因。
若某家公司率先推廣方單晶,初期這類型的產(chǎn)品定是用于高價值市場,以1200元的面積相關成本測算,方形單晶組件可以實現(xiàn)的價格差為1200÷310-1200÷312.6=0.032,因此高效帶來的增益為:312.6×2.232-320×2.2=15.78元。
方形組件帶來的總增益為:15.78+2.6×2.2=21.5元/塊
隨著越來越多人推廣方形單晶硅片,其市占率提升,邊際替代的項目面積相關成本逐步走低,方單晶所帶來的價值也就逐步走低。所以,對于有能力有條件的廠家而言,推廣方單晶宜早不宜遲。而那些率先推廣方形單晶硅片的企業(yè),則會在歐洲、日本這樣的市場中把握住充分的溢價。
6、“方形單晶”會獎勵低能耗、低電價企業(yè)!
為了生產(chǎn)方形單晶硅片,硅棒的直徑將會由現(xiàn)在的210mm提升到224.5mm。因此,為生產(chǎn)方形單晶會使得單張硅片的長晶成本提高12%左右。
假設A、B、C三個單晶硅片企業(yè)的傳統(tǒng)單位kg單晶方棒長晶成本為30元、40元、50元,他們的絕對成本差距為10元/kg;
要生產(chǎn)方形單晶硅棒,會使得單位kg單晶方棒的長晶成本來到33.9元、45.2元、56.5元絕對成本差拉大到了45.2-33.9=11.3元。
因此,低能耗、低電價的企業(yè),在長晶環(huán)節(jié)有成本領先優(yōu)勢將被擴大,推廣方形單晶硅片可以拉大自身與二線企業(yè)成本差距的絕對金額。
7、結(jié)論
通過上述分析可以看出:
1)目前,應用“方形單晶”硅片帶來的增益,已經(jīng)遠遠高于其成本增加。因此,“方形單晶”已經(jīng)具備理論上的推廣條件。
2)“方形單晶”硅片將首先應用與歐洲、日本等高BOS成本地區(qū);
3)應用“方形單晶”硅片,低能耗、低電價的企業(yè),在長晶環(huán)節(jié)有成本領先優(yōu)勢將被擴大,拉大與二線企業(yè)成本差距。
雖然“方形單晶”硅片是發(fā)展方向,但近期不可能成為行業(yè)主流!既然既有規(guī)格下的硅片都是緊缺的,企業(yè)哪里會有動力推廣方形單晶硅片?!
而且,因方形單晶硅片會造成產(chǎn)能損失。由于單晶硅片實質(zhì)性緊缺,主流廠商根本不會有動力去推廣會進一步造成產(chǎn)能損失的方形單晶硅片。
因此,相對過剩的產(chǎn)能才能倒逼企業(yè)尋求技術(shù)改進,才是推廣方單晶的必要宏觀環(huán)境。我們期待著2020年方單晶能流行起來!
原標題:光伏趨勢預測:單晶硅片發(fā)展將由“圓”變“方”