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其实半片出来已经很久了,主流厂家为之准备的产能也已经十分庞大,但是当前主流市场中,80%以上的产品依然以常规整片为主,为什么会这样呢?一位电站业主朋友一语中的:半片组件功率只提升一档,但是组件面积增加1.5%,组件效率等于没提升,对于终端电站业主基本没效用。
那么为什么常规组件的封装方式使用半片技术必然会导致组件面积增大1.5%呢?这主要是因为常规组件的焊带有一定厚度,焊带从正面引到背面时需要留有1.6~2mm的间距以释放焊带应力。60型组件整片封装模式中,上下电池片的缝隙总计有9个,而若使用半片技术,缝隙就会倍增到18个,进而使得组件整体面积增大,组件效率未有提升。
而拼片技术巧妙的使用了双焊带系统,正面使用陷光效果极好的三角焊带,背面使用扁平柔性焊带轻松释放焊带应力。使得上下电池片间距可以缩小到“0”,进而完美解决半片技术带来的缝隙倍增的问题,并完整保留半片带来的功率增益。拼片必然半片、半片必然拼片,拼片与半片珠联璧合、相得益彰。相信随着拼片技术渐成主流,困扰半片技术多年的问题将迎刃而解。
五、拼片技术为158.75mm大硅片而生
在单晶硅片尺寸由156.75mm导角片变为158.75方单晶的产业进程中,我算是见证者,可能也算得上是推动者,对于158.75方单晶为何能成为产业主流我有过诸多讨论,感兴趣的朋友可以回顾一下我的老文章《单晶硅片大尺寸路在何方?》。晶科当前最受市场欢迎的猎豹组件就是使用这一规格,但是这一尺寸随之而来的问题也是存在的,晶科60型猎豹组件的长度达到了1684mm,比常规组件长了34mm。
拼片技术则可解决大硅片带来的组件长度增长的问题,而且在不使用贴膜,组件长度缩短27mm的情况下,60型组件的功率还可再高一个档位。经我测算,使用拼片技术叠加158.75大硅片的组件长宽为1657mm×1000mm,使用效率为22.1%的电池片封装功率可达到335瓦。
常规组件基于22.1%效率的电池片仅能实现310W的组件(此处特别提示:部分组件厂拿21.7%效率电池也可封装成为310组件是因为电池片厂“功率让档”,举例来说实测是21.9%效率的电池片,但电池厂销售时却标为21.7%,进而造成组件厂封装CTM很高的假象。本文所有的讨论均剔除电池片厂“功率让档”的影响),使用拼片技术后,在组件面积仅增大1.2%的情况下装下了整整大一圈的电池片,组件功率提升5档达到了335W,组件功率提升335÷310-1=8%。组件效率提升1.08÷1.012-1=6.7%。
拼片技术为158.75mm大硅片而生,反过来也一样,当158.75mm渐成主流时,也在呼唤拼片技术的到来。
上面这张图统计的是主流厂商对158.75的备战情况,主流厂商中除了隆基股份,均已在着手切换158.75方单晶。158.75方单晶+拼片技术可有效压缩组件面积;更小的组件带来的价值不仅体现在更低的组件封装成本,还体现在更低的运输成本、更低的土地成本、支架成本、人力成本、安装成本、运维成本等等。组件面积缩小带来的价值是全系统的,产业链各个环节均将受益于组件面积缩小。经我测算,不算功率提升部分,每片60型组件仅因拼片组件面积缩小带来的价值为14~25元(面积相关成本较高的地区面积缩小带来的增益更高),按照1GW组件产能每年300万片60型组件产出来计算,对应的价值量为4200~7500万/年(注意是每年),仅此部分的一年的价值量就已经大于技改拼片技术的全部成本。
六、拼片技术为双面组件而生
熟悉组件生产的朋友都会清楚:同样效率的电池片若采用单面封装效率可达310瓦,那么采用双面封装的组件正面效率就仅仅只有305瓦了,之所以会损失一个功率档是因为:常规单面封装组件留白处的光线经过反射和漫反射的作用,部分光线又会重新回到电池片中,进而会有一个功率档的增益。
(组件白色部分的光经过反射,部分光线又会被电池片吸收)
而在双面发电的组件当中,由于背面也要发电,采用玻璃封装,电池片缝隙处的光线会直接透过组件而浪费掉,和单面封装相比,相当于损失一个功率档。
(正在浪费光资源的常规双面组件)
使用拼片技术的双面组件就不会出现上述情况,和常规封装方式不同,使用拼片技术的双面组件功率会有所降低,但远未达到一个功率档的量级。根据通威最新的电池片报价,双面电池的价格低于单面电池,终端厂商和客户都在积极的使用双面技术,在双面组件渐成主流的时代背景下更加凸显拼片价值,拼片技术为双面组件而生。
七、技改拼片技术的设备回收期
终于来到了本文最后也是最重要的部分:技改收益的测算。但在回答这个问题前我们首先需要回答参照系问题,到底是以谁为基础测算收益率?
根据我对终端电站业主和组件大厂的销售人员处了解到:当前市场中80%的组件还是以156.75mm的整片组件为主。且边际收益率最大的厂商会最有动机进行技改,所以本节测算所选择的参照系就是:基于156.75mm导角单晶硅片的5BB整片组件产能。技改前后的组件参数对比如下:
为了方便大家理解表格中的数据,此处我做一些讲解:
1、电池效率一栏,给5BB电池锚定22.1%的效率,而7BB电池片的效率则达到了22.15%,高0.05%的原因是7BB电池主栅增加两根,有利于提高电池片效率,0.05%的提升幅度已经经过实证数据验证。
(此图是近期的一批测试数据,可以看到7BB使得电池效率的正态分布提升)
2、组件长宽一栏罗列的是各自组件尺寸,差值栏填写的“大1.2%”的含义是常规60整片组件技改成为拼片158.75方单晶半片后的组件面积增大1.2%。
4、第四栏“扣除边框后的组件面积”解释:组件为了满足安全性和稳定性的要求,TUV等认证机构规定电池片到边框外侧的距离至少为1.7CM,由于这部分面积是刚性不可更改的面积,扣除这部分面积后组件面积更能体现组件厂可自主发挥的余地。
5、Cells to Module一栏是拼片与常规组件的重大差别所在,拼片技术史无前例的使得CTM值大于100%。3.9%的差值含义是:使用拼片技术每封装100片电池片相当于白白捡回来3.9张电池片。技改拼片技术后相当于赠送电池片,每100片相当于赠送3.9片电池,每1GW相当于赠送741万片电池。
7、电池片总面积的含义是60张电池片的面积,常规156.75M2的单张电池片面积是0.024432㎡,60张M2电池片的面积是0.024432×60=1.466㎡;158.75方形单晶电池片的面积是0.0252㎡,60张方单晶电池片的总面积是0.0252×60=1.512㎡
8、屏占比一栏的含义是:电池片总面积÷组件总面积
9、剔除边框后的屏占比=电池片总面积÷扣除边框的组件面积。这里便是拼片组件的另一个亮点所在,60型组件能自由发挥部分的屏占比做到了96.49%,而72版型的剔边框屏占比更是达到了97%,这一数据的含义是:扣除组件不可封装电池的边框部分,在可封装电池的面积范围内,拼片技术把97%的面积都塞满了电池片,表明拼片已经把组件的面积利用到了极限;而且剩下3%的面积是留给汇流条和电池串间距的,也均是不可省略的面积。
10、组件实测功率:组件实测测试的功率
11、组件销售标定功率档:组件销售时依据实测功率以5W为一档进行划分,舍去多余部分后得到的整数。
解释完上述概念,本文最关键的部分来了,测算技改收益率:
1、经测算,由156.75整片5BB扁焊带组件技改为158.75半片7BB三角焊带拼片组件,会使得组件实际功率由312.64W提升至335.9W,净提升功率为23.26瓦。
2、结合考虑拼片设备的价格,1GW组件产能技改费用介于4500~5000万元之间。考虑到老的串焊设备的出售,总成本可再降低500万元。
3、技改后组件面积增大1.2%,但组件面积增大的成本可由更低的银浆耗量和焊带耗量所抵消。电站系统中和面积相关的一系列成本在这一正一负中相互抵消,为了简化测算,此部分成本的增减做抵消处理。
4、此处引入一个重要思路:等面积组件的功率增加部分对电站业主而言相当于赠送系统,所以功率净增加23.26瓦的价值不仅在于可以多销售23瓦的组件,还在于组件可以有更高溢价。
5、依据前一条思路测算,23.26瓦的价值=23.26×(电站系统价值-逆变器价格)。假设现在一套电站系统的价值是4元/瓦,逆变器价格是0.18元/瓦,那么这部分增益功率的价值为 23.26×(4-0.18)=88.85元。这一测算的含义是:功率为335.9瓦的组件可以比312.64瓦的组件卖贵88.85元/片。
6、技改后需要采购158.75方形单晶硅片,参照PVinfo的报价,158.75方形单晶硅片比156.75M2单晶硅片贵0.35/pcs,则每60片贵0.35×60=21元。这是成本增加的部分。
7、每片组件价值净增加为88.85-21=67.85元,按照1GW组件产能年产320万片组件来计算,1GW技改拼片组件一年的收益为67.85元×320万=21712万元。以4500万元的技改成本计算,技改项目的投资回收期为2.48个月,或者换一种说法:技改技术的投资一年回收21712÷4500=4.8遍,注意,是一年回收4.8遍。
结语:
2.48个月的项目投资回收期的结论会惊掉所有人的下巴,起初对于这样的结论我也是觉得难以置信的,对于高功率产品溢价的测算一直是我所擅长,但看到这样的结论依然让我震惊不已。和朋友们讨论时他们也指出一些我过于理想化的测算所存在的问题,例如:新品推广的费用问题、7BB非标电池厂商要分去一部分利益、面对电站业主高功率组件是否能实现其全部溢价的问题等等、等等。
好的,这些问题我都承认,而且多数是一些先有鸡还是先有蛋的问题,并不能改变问题的本质,事实上大家也都认可拼片这项技术。近些年来,新的组件技术不断涌现,半片、多主栅、MWB、大硅片、方单晶、陷光焊带、反光贴膜等等不一而足,但并没有一项技术受到大家的认可而全面普及,因为这些技术有其各自的优点的同时又有一些缺点,市场中80%的光伏组件产能都还是基于常规的封装模式。
直到拼片技术的出现,他用双焊带的方式消灭了电池片的片间距,进而解决了半片封装缝隙过多的问题、顺带解决了封装大硅片组件面积增大的问题;它用三角形的焊带解决了扁平焊带遮光问题;又用反面焊接、焊带固定的方式解决了多主栅焊接的虚焊、留白、良率低等问题。所以拼片不是一项技术,而是一个技术集合,它用一种极其巧妙的方式把多种新型组件技术融合起来,取其精华、去其糟粕,完整保留了各种新型组件技术的优点,又完美规避掉各种技术的缺陷,在多种技术的叠加助推下,量产组件效率将会轻松迈过20%的门槛,并且在电池效率的继续助推下,雄赳赳、气昂昂地继续向量产21%的组件效率丰碑迈进。
拼片=半片+7BB多主栅+大硅片+方单晶+三角焊带+消灭片间隙,拼片将会使多种长期难以普及的组件技术一下子全面普及开来,把组件技术革命推向最高潮。
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