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中环股份酝酿半个多月的新品发布会,终于在上周揭开面纱,210mm全方M12硅片正式发布,打破了单晶光伏硅片现有框架。M12被冠以“夸父”之名,彰显中环“逐日”决心之坚定。
去年以来,很多企业开始调整电池尺寸,硅片尺寸在原有的156.75mm基础上又出现了158.75mm,161.75mm,166mm等不同尺寸规格,中环则推出210mm尺寸M12硅片,同时也推出迭代产品M10(200*200mm)与M9(192*192mm)。诸多行业专家认为,光伏电池的尺寸增大,有利于组件每瓦加工成本的下降,是光伏技术进步的一个重要方向。有分析认为,通过组件尺寸的增加而带来的提升,只要市场能够接受,都是降低度电成本的一个有效途径。
12年前,中环股份率先推出了8英寸单晶硅片,并沿用至今;12年后,中环股份准备再次改写行业格局。2018年,中环12英寸拉直单晶研发成功,如今,M12硅片的发布,光伏行业的变革已经开始。
光伏硅片尺寸变革图
各种尺寸规格硅片的比较
M12实现路径
据了解,M12硅片要在中环内蒙古五期实现,并非传说的利用废弃的半导体硅片(电阻率10-20Ω.cm3,与光伏产品完全不匹配)。半导体硅片注重的是品质与微缺陷,而光伏级单晶硅片更注重成本与效率,M12单晶设计更强调成本的降低,所以更大的投料、更大的拉速以及更低的能耗,至关重要。
据了解,M12硅片需要全新的工艺设计,包括热场与装备。另外,供应链需要配套升级,制造模式需要向自动化、信息化、数字化转变。具体来说,在热场尺寸升级后,中环还创新连续加料技术,石英坩埚的单炉投料持续提升。中环股份还进行拉晶设备优化,增大温度梯度,拉晶速率提高。同时,为保证低能耗,他们引入新材料热场,提升保温性能。全新M12硅片具备高少子寿命,低含氧量,低含碳量,电阻率一致等优势与特点。
需要指出的是,更大尺寸的热场,更高的品质,更高纯度的材料,需要标准化的管控来实现,这就需要改变传统制造方式。单晶直径越拉越大,重量也越来越沉,传统的制造方式已不能满足新单晶制造需求,自动化、信息化、数字化制造,势在必行。记者了解,中环内蒙古5期着重打造智慧化工厂,以半导体制造理念做光伏高端制造,向工业4.0迈进。中环强调,革命性的产品,需要全产业链协作开发,共同促进光伏平价上网。
尺寸与重量的增加,给切片环节带来巨大挑战,整个切片产业链生态需要换代升级。在粘棒、线锯到脱胶、插片/清洗、检验/包装等环节,传统作业方式都面临很大的问题与挑战,中环在每一个环节都研发出不同的技术方案,完美解决问题,通过信息化生产与智能制造实现制造理念、制造方式的彻底转变。
M12改变了传统的制造方式,让光伏制造进一步智能化。中环的“一小步”,光伏行业的“一大步”。光伏行业开启了向更智能化迈进的步伐,行业变革正在进行。
更高功率更优LCOE
M12发布之前,行业的焦点还停留在166mm倒角硅片身上。210mm全方片的发布让光伏业者不得不重新思考:究竟什么样规格的硅片对于光伏降低度电成本最具优势。把思维局限在某个框架内,对于光伏未来的发展并无益处。
用M12单晶硅片封装组件,能够得到更高的输出功率。以6×10半片组件为例,P型组件主流功率可达580W,如果采用N型技术,组件封装功率可以超过615W,光伏组件直接跨入6.0时代。
不同规格硅片封装组件功率对比
备注:P型PERC电池转换效率22.25%,N型电池转换效率23.7%,M2、G1和M6的组件按照72片半版型测算。
采用M12硅片的光伏组件,6X10半片版型尺寸规格为1302mmX2202mm,可以更大程度的降低度电成本。据中环测算,应用M12组件,可以让非硅成本下降0.2元/瓦。M12组件功率比M2的组件高了约200W,在同等的IRR条件下,M12组件至少还有0.2元/瓦的价格竞争力,可见,M12产品的应用可以为企业带来更高的利润空间,可以获取更大的市场份额。中环数据显示,基于二类地区以50MW规模电站项目测算,M12组件的优势明显。使用M12组件可以让BOS降低20%左右,其中土地、设备、施工费用大幅降低,内部收益率IRR提高约18.27%,LCOE降低约6.8%,M12对于进一步推动平价上网意义非凡。
开创5×10版型
基于现有的电池和组件产线与供应链,中环提出5×10创新版型设计,该版型可以与现有的组件产线和组件供应链完美搭配,实现快速量产,另外,5串设计,串焊产能增加30%。
M2 72半片版型与M12 50半片版型对比
另外,值得一提的是,基于12英寸的单晶硅片技术平台,中环股份还推出M10(200*200mm,对角线281mm)与M9(192*192mm,对角线270mm),硅片尺寸更加兼容现有产线。
M10如果采用5X10版型设计,M10组件尺寸与M6 72版型完全一致,但是组件效率提高0.21%,LCOE下降3.3%,BOS下降6%。在这样的前提下,经测算,单玻50片型双面在单瓦成本还能降低6.6%。
M6与M10对比表
M9硅片边长为192×192mm,5X10组件版型对标G1 72片版型,规格尺寸一样。经过中环测算,M9组件功率至少可以提升5瓦,LCOE降低2.8%,BOS降低5.9%,IRR可以提升14.9%,单瓦成本降低5.4%,是推动平价上网的利器。
G1与M9对比表
记者了解,中环股份全新M12硅片将于2020年实现量产。
就在很多企业还在为是否上马M6举棋不定之时,中环开创了M12,引发行业震动。M12将引发一系列的变革,从晶体技术到切片机,到电池设备,再到组件设备与下游光伏电站系统都要发生深刻变化。这场即将对整个光伏行业产生重大影响的变革,正悄然进行。
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