編者按:德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)的物理學(xué)家Jutta TRUBE在6月4日光伏前沿技術(shù)主題論壇上對(duì)國際光伏技術(shù)路線總結(jié)與走勢做了精彩分析。
第十三屆(2019)國際太陽能光伏與智慧能源(上海)論壇在滬火熱進(jìn)行中。6月4日光伏前沿技術(shù)主題論壇上,來自德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)的物理學(xué)家Jutta TRUBE帶來了國際光伏技術(shù)路線總結(jié)與走勢分析。
以下為發(fā)言實(shí)錄:
Jutta TRUBE:大家早上好,感謝諸位早上光臨,9點(diǎn)鐘可能人來的不多,說一定一會(huì)有更多人過來。我來講當(dāng)前的趨勢,我主要講的是國際光伏技術(shù)路線方面的一些內(nèi)容。我們講一講VDMA代表著3200家歐洲企業(yè),主要是設(shè)備生產(chǎn)商。包含了紡織、汽車等各種工程設(shè)備生產(chǎn),我們的成員非常關(guān)注于信息技術(shù)未來話題,市場上需要的一些動(dòng)態(tài)等。
我來介紹一下國際光伏技術(shù)路線,我來講一講,我們不僅僅是歐盟的協(xié)會(huì),我們在北京有一個(gè)辦事處、上海有個(gè)辦事處,所以說我們的同事、合作伙伴也來自中國。我今天的主題給大家看看國際光伏技術(shù)路線方面的數(shù)據(jù),首先給大家做一個(gè)總體介紹,然后從晶片、電池、模塊和系統(tǒng)角度一步步跟大家進(jìn)行分享,最后做一個(gè)總結(jié)。
看一看國際光伏技術(shù)路線,我們有55個(gè)國家都做出了貢獻(xiàn),來自于亞洲、歐洲、美國,每年我們在路線圖上都增加晶的信息。比如說去年我們關(guān)注了90張圖,信息問題都發(fā)給所有的參與方,VDMA收集數(shù)據(jù),加工數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,最后把這些數(shù)據(jù)發(fā)表。發(fā)布之前,我們有國際委員會(huì)主席,也就是說來自美國、中國、臺(tái)灣地區(qū)等VDMA的代表一起討論,然后決定哪些要發(fā)布,哪些不發(fā)布。我們就會(huì)有新的一版ITRPV(國際光伏技術(shù)路線),如果對(duì)此感興趣,我這邊有幾份,你可以帶回去看看。
我們看看PV曲線,今年年末我們在安裝方面達(dá)到了109GW,一般的增長是20%、23%。看過去幾年,從2006年到去年,我們看到學(xué)習(xí)速度更快,我們不知道未來幾年還會(huì)不會(huì)持續(xù)。我們看模塊,分成了四大類,看不同的晶片,2018年1月份和2019年1月份對(duì)比,你會(huì)看到右圖,大幅下降。這個(gè)是因?yàn)橹袊?ldquo;5.31”的要求有所改變。
我們再看材料,主要是單晶硅,N型,因?yàn)樗男矢撸热缯f銀漿連接等等。我們看到,鎵和磷摻雜會(huì)提升材料的質(zhì)量,在未來幾年會(huì)不斷出現(xiàn),這是鑄晶硅所出現(xiàn)的趨勢。在未來幾年,晶片的尺寸會(huì)有變化,最早是165,然后又提升了尺寸,特別是多晶硅。單晶硅也是如此,單晶硅尺寸更大,166這個(gè)也會(huì)慢慢出現(xiàn)。特別是設(shè)備生產(chǎn)商和電池、模塊生產(chǎn)商,我們應(yīng)該有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化。原來是156,現(xiàn)在變成161,所以設(shè)備生產(chǎn)商要特別關(guān)注于成本控制。
我們以為市場會(huì)有所波動(dòng),但是現(xiàn)在硅材料變得越來越便宜,我們厚度削減方面做的并不強(qiáng)。單晶片的材料,比如PERx厚度會(huì)慢慢下降,這是未來的趨勢。我們再看到接口損失,多晶硅的使用也會(huì)下降,材料越來越便宜。所以在做晶片的時(shí)候成本就比較便宜了。
我們看大概都有什么樣的產(chǎn)品呢?BCF會(huì)慢慢變少,PERx會(huì)變主流,SHJ串聯(lián)會(huì)上升。PERx、SHJ等等能夠做雙面應(yīng)用的。這會(huì)促進(jìn)其效率,提升整個(gè)模塊的效率水平。我們也會(huì)看到PERx在未來幾年將會(huì)占主流,這是我們數(shù)據(jù)得出的一個(gè)結(jié)果。根據(jù)我們的數(shù)據(jù),我們進(jìn)行了前景的展望。前面講過,這個(gè)技術(shù)可以做雙面開發(fā),大家看到雙面組件在2029年將會(huì)高達(dá)60%,我們覺得這個(gè)會(huì)提升效率。
再看材料方面的趨勢,其中最大的一部分是里面的連接,特別是用銀量,我們看不同的電池類型,看這邊的含銀量。這里面的含銀量會(huì)慢慢下降,A型的概念需要更多的銀,和P型對(duì)比,我們也看到,單印刷會(huì)成為主流,在過去幾次我們展示出,總線會(huì)慢慢上升,3、4的這個(gè)越來越少,變得越來越多,獲得更多的市場份額。我們再看鋁,看到鋁雙面晶片只用20%的鋁,在后側(cè)進(jìn)行電路的安裝、連接。
接下來講負(fù)荷的損耗,在這個(gè)方面可以看到,這樣的值是在下降,這個(gè)也是主要的因素,也就是考慮到我們要如何提升效率的時(shí)候,講到負(fù)荷的損耗。對(duì)于N型的電池,你看到它可能是在10左右,2013年的時(shí)候可以達(dá)到。在2023年的時(shí)候,正面和背面,負(fù)荷目前是接近于雙面的損耗。
我們要講到降低成本,其中重要的一部分是要改善我們的不同設(shè)備通量,我們看到這個(gè)趨勢是向上的,所以我們的通量在化學(xué)工藝中,在熱的工藝中,都可以看到通量的提升。還包括在金屬化的工藝中,我們要考慮綜合的設(shè)備效率,現(xiàn)在化學(xué)這塊是93%,可以提高到96%的設(shè)備綜合效率。熱和金屬化這塊稍微低一點(diǎn),也可以到95%,這是設(shè)備綜合效率。WIP的跟蹤標(biāo)準(zhǔn),硅片的跟蹤,可以講電池片跟組件連接起來,進(jìn)行可追溯性,這已經(jīng)是用在實(shí)際的應(yīng)用中了。
要進(jìn)行質(zhì)量的控制,是要進(jìn)行自動(dòng)化的檢測,包括在電池片的檢測。在2025年,我們可以達(dá)到100%的自動(dòng)化光學(xué)檢測。還有一個(gè)是在電池片層面的電池發(fā)光,也是在不斷增加,也會(huì)有更多的市場份額,只是說現(xiàn)在份額比例來講還比較低。
接下來我們會(huì)講到電池的效率,這個(gè)地方講的是對(duì)于我們的單晶硅的,從2018-2029年的對(duì)比。2018年在22%左右,我們會(huì)看到對(duì)于P型和N型,以及異質(zhì)結(jié)、硅異質(zhì)結(jié),可以看到2018-2029年的電池效率的趨勢。硅異質(zhì)結(jié)2029年可以到25%,我們可以看到在右手邊的途中,是電池片制備的規(guī)模,電池制備規(guī)??梢赃_(dá)到2GW,可以使制造成本降低。
這張圖片上展示的是我們的通量的效率,這也是對(duì)比了單晶硅和多晶硅,也就是微晶硅和單晶硅的差異,在CTM這塊是1%的差異。2016年是半片電池,CTM對(duì)半片電池組件提升是2%左右。還有自動(dòng)化,以及機(jī)械和設(shè)備方面,主要是針對(duì)制造的角度,現(xiàn)在已經(jīng)有了很高的滲透率,也就是未來制備的自動(dòng)化設(shè)備,還有就是我們自動(dòng)化的配方下載,在系統(tǒng)中的自動(dòng)化的趨勢。在組件的檢測方面,我們有自動(dòng)光學(xué)檢測,還有光質(zhì)發(fā)光,或者電子發(fā)光的檢測。這些都是我們自動(dòng)化的趨勢,包括在組件層面的自動(dòng)化。
講到總的擁有成本,我們度電成本以及系統(tǒng)的趨勢,我們在美國跟合作伙伴一起做預(yù)測,這上面可以看到,我們做的對(duì)比,也就是每千瓦2美分,這是沙特.阿拉伯的。4.8美分是德國的,橙色這部分可以看到是我們現(xiàn)在做的預(yù)測部分,現(xiàn)在是在下降,在接下來的幾年也會(huì)持緩慢下降的趨勢。我們也做了組件的,包括屋頂?shù)模€有電廠的系統(tǒng)市場,另外是漂浮式的光伏也會(huì)有增加,在未來可能會(huì)有5%左右的比例。
在接下來幾年,我們的市場一直到2050年我們也做了一些預(yù)測。今年我們也是跟芬蘭的一位教授一起做了預(yù)測,并且也跟我們過去做的預(yù)測做對(duì)比,包括IEA的預(yù)測做些對(duì)比。這個(gè)是針對(duì)整個(gè)世界不同的國家,主要是針對(duì)電力的,還有一部分是交通的,還有一部分是供暖的。
在這里看到市場的高峰,在2050年會(huì)達(dá)到峰值,所以對(duì)于未來我們的光伏是充滿著前景,尤其是我們整個(gè)的可再生能源都會(huì)有著一個(gè)非常具有前景的未來,我覺得對(duì)于我們來講都是一個(gè)好的消息。當(dāng)然了,ITRPV也是從不同的研究機(jī)構(gòu),以及產(chǎn)業(yè)收集信息,進(jìn)行國際光伏技術(shù)路線總結(jié)與走勢分析。
總結(jié),我們看到基于硅的光伏仍然保持著主導(dǎo)的地位,尤其在接下來的幾年,就像過去一樣??梢钥吹剑@個(gè)市場份額是一個(gè)主導(dǎo)的,我們的光伏市場會(huì)進(jìn)一步出現(xiàn)多元化,包括我們的技術(shù),以及我們的應(yīng)用方面都會(huì)出現(xiàn)多元化的趨勢,還有一個(gè)是我們是處在一個(gè)對(duì)于成本非常敏感的市場,光伏也將會(huì)是保持它的成本敏感。產(chǎn)能的增加,我們的光伏在裝機(jī)方面也會(huì)持續(xù)增加。這就是ITRPV,大家可以進(jìn)入我們的網(wǎng)站,免費(fèi)獲得我們很多的信息。謝謝!
Armin ABERLE:非常感謝您的精彩介紹。我們也說到了全球的光伏,包括價(jià)格,還有我們成本在持續(xù)的下降,所以未來是非常光明的。大家有什么問題嗎?
提問:非常感謝,給我們做了非常全面的介紹,你講到2023年將會(huì)是疊層的電池,占比會(huì)增加。您介紹中說到行業(yè)中很多制造商也在做疊層電池,從硅的消耗方面,或者基于硅的技術(shù),什么樣的一些技術(shù)會(huì)用到我們的疊層電池上?
Jutta TRUBE:我覺得有多個(gè)技術(shù),包括在德國有些公司也在嘗試著使用,比如說電池本體的技術(shù),當(dāng)然還有硅基的技術(shù)。
提問:P型這一類的電池現(xiàn)在已經(jīng)有考慮呢?還是說有待進(jìn)一步的發(fā)展?
Jutta TRUBE:這也是一個(gè)可選的選項(xiàng),當(dāng)然了成本是一個(gè)方面,現(xiàn)在我們還沒有非常詳細(xì)的信息,關(guān)于它的發(fā)展路線圖。
Armin ABERLE:再次感謝TRUBE博士。
原標(biāo)題:VDMA物理學(xué)家Jutta TRUBE:國際光伏技術(shù)路線總結(jié)與走勢分析