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7月9日，“600W+光伏開放創(chuàng)新生態(tài)聯(lián)盟”正式宣告成立。該聯(lián)盟宣稱，聯(lián)盟成員一致認同600W+超高功率組件和系統(tǒng)集成新技術(shù)平臺是光伏行業(yè)未來發(fā)展的重要方向。
此前的6月24日，堅持不同尺寸標(biāo)準(zhǔn)的“M10聯(lián)盟”成立。晶澳太陽能、晶科能源、隆基綠能等7家光伏企業(yè)發(fā)布聯(lián)合倡議，呼吁建立統(tǒng)一的M10硅片尺寸標(biāo)準(zhǔn)，即182mm×182mm。
業(yè)內(nèi)專家指出，近年來，光伏行業(yè)各環(huán)節(jié)技術(shù)不斷迭代，最終目的自然是讓度電成本降下來，實現(xiàn)的方式包括降低單位生產(chǎn)成本、提升單位發(fā)電效率兩種，具體產(chǎn)品有大尺寸硅片、高效電池和組件等。對于光伏企業(yè)而言，無論是選擇“大尺寸”還是選擇“高密度”，目的都是提高效率、降低成本，早日實現(xiàn)平價上網(wǎng)。
6月3日，工業(yè)和信息化部公開發(fā)布《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件（2020年本）》(征求意見稿），在明確嚴格控制光伏制造項目擴大產(chǎn)能之外，還對電池效率指標(biāo)提出了要求。對于新建及改擴建企業(yè)及項目，產(chǎn)品需滿足：多晶硅電池和單晶硅電池（雙面電池按正面效率計算）的平均光電轉(zhuǎn)換效率分別不低于20%和23%，多晶硅組件和單晶硅組件（雙面電池按正面效率計算）的平均光電轉(zhuǎn)換效率分別不低于17.8%和20%。
“大尺寸”明爭
自2018年開始，“大尺寸”逐漸成為光伏行業(yè)的一個熱詞。
為了達到更高的功率，實現(xiàn)發(fā)電量最大化，越來越多的光伏企業(yè)開始在硅片尺寸上下功夫。
2012年以前，硅片尺寸主要為邊距100毫米和125毫米兩種類型，之后大幅提高至156毫米。2013年年底，隆基、中環(huán)等五個主要廠家牽頭統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)為156.75毫米的硅片尺寸。2018年，晶科率先推出158.75毫米硅片。2019年，隆基、中環(huán)又分別推出166毫米和210毫米大硅片。中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測，2020年，156.75毫米硅片占比將明顯下滑，158.75毫米及166毫米硅片占比將大幅提升；2021年，166毫米硅片占比將超過60%；未來5年，210毫米硅片占比雖逐漸增加，但增速較緩。
上游硅片尺寸的變化，也帶來了下游組件尺寸及版型的變化。組件從3.0（300瓦以上）時代，一躍進入了4.0（400瓦以上）、5.0（500瓦以上）時代。組件版型從常規(guī)的60片、72片規(guī)格，變成了50半片版型。
如今，“兩片一千瓦”已經(jīng)成為現(xiàn)實。2020年3月，東方日升發(fā)布500瓦組件產(chǎn)品；5月，晶澳、晶科相繼發(fā)布最新500瓦以上產(chǎn)品。組件龍頭對600瓦的規(guī)劃也已提上日程，天合光能和晶澳都表示，組件升級后功率將超過600瓦。
興業(yè)證券電力新能源團隊的研究顯示，硅片尺寸的不斷變大可為下游各環(huán)節(jié)帶來諸多方面的增效降本。根據(jù)天合光能的理論測算：相較目前市場主流組件，采用210毫米尺寸硅片組件的系統(tǒng)成本下降0.1元/瓦以上，應(yīng)用這一組件的電站也更具價值。
當(dāng)然，伴隨硅片尺寸逐漸增加，光伏組件也會面臨熱斑、切片損失、裂片、支架及逆變器兼容等問題。同時，產(chǎn)線兼容性也將影響大尺寸硅片的發(fā)展速度。
大尺寸硅片是否真能成為光伏行業(yè)追求“降本增效”的有力法寶呢？
需要說明的是，單純的“大尺寸”對于提升電池效率（單位面積發(fā)電量）并沒有幫助，僅僅是通過增加面積提升電池片的發(fā)電功率。
其真實價值在于，對于上游硅片制造企業(yè)而言，可以降低硅片的每瓦能耗成本、切片耗材數(shù)量；對于中、下游制造企業(yè)而言，可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)運營成本；對于電站業(yè)主而言，將會增加組件的實際發(fā)電面積、減少電站與組件數(shù)量有關(guān)的建設(shè)成本，比如支架、電纜、基礎(chǔ)壓塊、運輸安裝費用等。
此外，還有一個誤區(qū)需要澄清，那就是尺寸并不是越大越好。對于上游制造企業(yè)，采用210毫米大尺寸硅片，如果不是新建生產(chǎn)線，就需要考慮原有設(shè)備工藝能否匹配、改造成本等問題。同時，大尺寸硅片可能會增加工藝的不穩(wěn)定性，比如可能增加碎片率，降低硅片的減薄適應(yīng)能力等。
為此，隆基、晶科、晶澳分別推出18X毫米尺寸產(chǎn)品，力圖在硅片尺寸和性能上找到平衡點，以實現(xiàn)降本增效。PVInfolink的預(yù)測是，2020年158.75毫米的硅片市占率將達到64%，2021年166毫米的硅片市占率將提升至43%，2022年180+毫米的硅片市占率將提升至40%。
“高密度”暗斗
條條大路通羅馬。在組件重量和配套輔材的限制下，電池片和組件尺寸“一味求大”并不現(xiàn)實，高密度組件就成為一些企業(yè)關(guān)注的焦點。
據(jù)介紹，高密度組件技術(shù)大致可歸納為兩種類型：一是電池片切片并疊層排列串接，包含受專利保護的疊瓦、負片間距技術(shù)及疊焊等；二是電池片切片未相疊串接，此類型的技術(shù)包含拼片技術(shù)、小片間距技術(shù)以及板塊互聯(lián)技術(shù)，這三者皆是利用特殊焊帶，將切片的電池緊密排列，達到更小或幾乎為零的電池片間距，在封裝時也可容納更多電池片。不論采取哪種高密度組件技術(shù)路線，大方向都是在組件面積增加幅度有限的條件下，通過減少電池片之間的距離，最大限度增加電池封裝量，從而提高組件功率和轉(zhuǎn)換效率。2019年，通威股份、協(xié)鑫集成、中來股份、阿特斯等11家光伏企業(yè)推出了高密度組件新品，涉及疊瓦、拼片、板塊互聯(lián)等多個技術(shù)路線。
值得一提的是，疊瓦技術(shù)是受到專利保護的。據(jù)安信證券電力新能源首席分析師鄧永康介紹，目前國內(nèi)持有疊瓦技術(shù)工藝專利的企業(yè)有東方環(huán)晟、賽拉弗和協(xié)鑫，其中東方環(huán)晟由SunPower授權(quán)，賽拉弗由Solaria授權(quán)，協(xié)鑫則是通過收購Sunedison的專利和Solaria的授權(quán)得來。另據(jù)了解，國內(nèi)廠商除了上述三家企業(yè)有一定海外出口，其他廠商的疊瓦組件均以供給國內(nèi)項目為主。
拼片技術(shù)同樣需要使用專用設(shè)備，只有疊焊及小片間距是較少牽涉到專利問題的技術(shù)。因此，較多企業(yè)選擇了以疊焊技術(shù)為突破口，比如隆基股份、晶科能源、天合光能都推出了該技術(shù)類型產(chǎn)品。
與大尺寸組件相比，高功率組件在全產(chǎn)業(yè)鏈上都有著一定優(yōu)勢：一是生產(chǎn)和配套兼容性高。目前，高密度組件規(guī)格有158.75毫米、166毫米。基于現(xiàn)有硅片生產(chǎn)線上的設(shè)備，從156.75毫米改造至現(xiàn)有規(guī)格只需要微調(diào)即可，電池片生產(chǎn)線也能兼容。同時，高密度組件是基于傳統(tǒng)組件升級而來，其衰減、熱斑風(fēng)險、抗陰影遮擋、承載等一些物理特性得到了相應(yīng)改善。二是施工成本控制有優(yōu)勢，適合分布式應(yīng)用場景。據(jù)了解，與傳統(tǒng)430瓦組件相比，高密度組件施工成本可下降6.5%，總EPC成本可下降1.1%，同時還可以節(jié)約土地。
回顧近年光伏技術(shù)的發(fā)展，諸如多晶硅環(huán)節(jié)的冷氫化、硅片環(huán)節(jié)的金剛線技術(shù)、電池片環(huán)節(jié)的PERC技術(shù)的應(yīng)用，都推動了光伏產(chǎn)品價格的快速下降。有分析認為，高密度組件可能成為未來提升單位面積組件功率的一個方向。當(dāng)然，技術(shù)路線各有優(yōu)劣，市場將成為檢驗光伏技術(shù)、產(chǎn)品能否落地的最好方式。
“異質(zhì)結(jié)”接力
“百花齊放”的光伏電池技術(shù)舞臺上，稱得上是你方唱罷我登場，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。
目前基于P型硅片的PERC技術(shù)已經(jīng)取代鋁背場技術(shù)（AL-BSF）成為主流，基于N型硅片的本征薄層的異質(zhì)結(jié)(Hereto-junction with Intrinsic Thin-layer,HJT)技術(shù)正在得到業(yè)界的關(guān)注，有望成為下一個接力選手。
據(jù)介紹，HJT電池是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜，理論效率達27%以上，若疊加IBC等技術(shù)可接近晶硅電池轉(zhuǎn)換效率的理論極限29.43%，是已知量產(chǎn)電池中相對效率最高的結(jié)構(gòu)，將成為下一代電池最有力的競爭者。自2013年起，HJT電池由日本松下公司創(chuàng)下24.7%的轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄；至2017年，日本Kaneka公司憑借HJT+IBC技術(shù)，將轉(zhuǎn)換效率提升至26.33%。相比之下，2019年1月PERC電池世界紀(jì)錄由隆基刷新為24.06%。從市場層面看，根據(jù)國際光伏技術(shù)線路（ITRPV）預(yù)測，到2029年異質(zhì)結(jié)HJT電池占比可能超過15%。
從產(chǎn)業(yè)層面來看，PERC電池的優(yōu)勢在于難度相對較低、技術(shù)成熟度較高，單位產(chǎn)能的投資額相較于HJT技術(shù)有明顯的優(yōu)勢，因此可以在原有生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，通過增加沉積設(shè)備和激光開槽設(shè)備來實現(xiàn)。據(jù)興業(yè)證券電力新能源團隊介紹，PERC電池2019年已經(jīng)成為主流產(chǎn)品，市場占有率達到65%以上，預(yù)計2020年滲透率達70%以上。HJT電池對清潔度要求更為苛刻，并且需要進行多層鍍膜，技術(shù)難度較大。
從生產(chǎn)流程上來看，PERC電池工藝相當(dāng)復(fù)雜，HJT電池的工藝技術(shù)難度雖然較高，但流程較為簡潔，大體上可以分為四步：第一步，與常規(guī)電池相似，通過刻蝕去除硅片表面的損傷層，然后進行制絨處理；第二步，在硅片兩側(cè)沉積本征非晶硅薄膜，然后在硅片兩側(cè)沉積極性相反的摻雜非晶硅薄膜；第三步，在兩側(cè)鍍上透明氧化物導(dǎo)電薄膜；第四步，進行絲網(wǎng)印刷。
興業(yè)證券電力新能源團隊表示，對于HJT技術(shù)而言，一旦突破預(yù)計會放量3~5年，且疊加IBC等技術(shù)可再保證5年以上主流市場地位。同時，所有光伏企業(yè)基本在同一起跑線上，適宜行業(yè)新晉者“彎道超車”。
盡管路徑已經(jīng)確定，但與現(xiàn)在主流的PERC電池相比，HJT電池經(jīng)濟性仍不足，主要原因在于制造設(shè)備成本較高、銀漿等輔材成本較高、生產(chǎn)良品率相對較低等。HJT技術(shù)所需PECVD設(shè)備中，進口設(shè)備約為8億~10億元/吉瓦，國產(chǎn)設(shè)備約為5億~8億元/吉瓦，PERC電池則只需要2.5億~3億元/吉瓦。
當(dāng)然，高投入也有高回報。目前已有通威股份、東方日升、愛康科技等傳統(tǒng)光伏企業(yè)先后布局HJT技術(shù)。據(jù)東方日升建立的實證監(jiān)控數(shù)據(jù)，HJT雙面組件相對PERC雙面組件每瓦收益率提高7%~8%，相對PERC單面組件每瓦收益率提高14%~16%。
據(jù)券商研報分析，在目前HJT電池與PERC電池的典型效率和成本差異下，電站端應(yīng)用兩種電池在平準(zhǔn)化度電成本上的差距約為0.03~0.05元/千瓦時。業(yè)內(nèi)分析認為，盡管異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)短期內(nèi)對平價上網(wǎng)的作用并不大，但長期來看，隨著相關(guān)產(chǎn)能逐步釋放、產(chǎn)業(yè)鏈成熟度提升、相關(guān)成本下降，疊加電池自身轉(zhuǎn)換效率的持續(xù)提升，HJT電池的性價比有望逐步顯現(xiàn)，必將有助于推進平價上網(wǎng)的進程。
600W+光伏開放創(chuàng)新生態(tài)聯(lián)盟企業(yè)名單
（按公司名稱首字母排序）
安徽凱盛科技有限公司
北京冀東能源發(fā)展有限公司
北京鑒衡認證中心有限公司
彩虹（合肥）光伏有限公司
DNV GL Singapore Pte. Ltd
大唐集團未來能源科技創(chuàng)新中心有限公司
德鐵信可（DB Schenker Logistics）
東方日升新能源股份有限公司
福萊特玻璃集團有限公司
福斯特應(yīng)用材料股份有限公司
杭州漢德質(zhì)量認證服務(wù)有限公司
華為數(shù)字技術(shù)（蘇州）有限公司
環(huán)晟光伏（江蘇）有限公司
江蘇中信博新能源科技股份有限公司
捷佳偉創(chuàng)新能源裝備股份有限公司
晶澳太陽能有限公司
科隆威自動化設(shè)備有限公司
萊茵檢測認證服務(wù)（中國）有限公司
Nextracker Inc.
南德認證檢測（中國）有限公司
潤陽光伏科技有限公司
SMA Solar Technology
上能電氣股份有限公司
順德中山大學(xué)太陽能研究院
蘇州UL美華認證有限公司
蘇州邁為科技股份有限公司
蘇州賽伍應(yīng)用技術(shù)股份有限公司
天合光能股份有限公司
天津中環(huán)半導(dǎo)體股份有限公司
無錫上機數(shù)控股份有限公司
小牛自動化設(shè)備有限公司
信義光伏產(chǎn)業(yè)(安徽)控股有限公司
陽光電源股份有限公司
永臻光伏科技（常州）有限公司
中國電建集團貴州工程有限公司
中國電建集團江西省電力建設(shè)有限公司
中國電力工程顧問集團華東電力設(shè)計院有限公司
中國華電工程(集團)有限公司新能源技術(shù)開發(fā)公司
中國能源建設(shè)集團黑龍江省電力設(shè)計院有限公司
M10硅片尺寸聯(lián)盟企業(yè)名單
（按公司名稱首字母排序）
阿特斯陽光電力有限公司
江蘇潤陽悅達光伏科技有限公司
江蘇中宇光伏科技有限公司
晶澳太陽能科技股份有限公司
晶科能源有限公司
隆基綠能科技股份有限公司
潞安太陽能科技有限責(zé)任公司
原標(biāo)題： 光伏技術(shù)爭奪戰(zhàn)正酣 “600W+”對決 M10 誰是王道？
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