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图1.1不同发电度电成本对比(来源IRENA,2019.11)
另一方面,高功率组件可有效降低度电成本,但存在诸多限制。
第一,高效电池技术的应用可显著提升组件功率,但近年量产的多晶PERC、铸锭单晶PERC、单晶PERC等效率增速逐年降低,因而降本空间越来越小(图1.2);同时高效电池需进行多种技术优化及叠加,以单晶PERC电池为例,从23%提至24%,量产成本反而可能增高(图1.3)。
图1.2 各类型电池技术平均转换效率(来源CPIA数据整理)
图1.3 单晶PERC电池效率提升路线(来源隆基公开报告)
第二,高效组件技术百家齐放,目前仅多主栅半片技术实现大规模化量产,虽然提升组件功率10-15W,但是产生的收益仍无法满足市场降本需求。
组件提效技术主要包括:半片、反光膜、多主栅、叠瓦、三角焊带拼片、多主栅叠瓦等技术。半片及反光膜技术升级简单、已普及量产,但提效有限,两者叠加后可提升8-9W;多主栅叠加半片技术可提升组件功率10-15W,处于快速扩张中;叠瓦技术可提升组件功率20W以上,但技术门槛高、投资成本高、封装损失高、专利风险及设备成熟度有待提高等限制了大规模应用;三角拼片、多主栅叠瓦可提升组件功率25W以上,正处于实验或小规模量产阶段,设备稳定性、技术可靠性及市场接受度有待进一步验证。
图1.4不同组件技术提效对比(来源英利公开报告)
第三,电池成本快速降低、非硅成本占比越来越高。图1.5展现了组件成本结构的变迁历史,2010年电池成本占比高达91%、非硅成本占9%,2018年电池成本占比降至49%、非硅成本则增至51%。同时由于非硅材料成本已趋于极限,因而降低单瓦材料封装成本可有效降低组件成本,从而促进光伏发电平价上网。
图1.5 不同年份组件成本对比(来源SolarWit公众号)
正是基于以上原因,同时大尺寸硅片具有独特优势:一是兼容性好,与多主栅半片、叠瓦、拼片等组件技术兼容;二是大幅提升组件功率12W-100W,显著降低电池及组件端制造及非硅成本,同时有效降低电站系统投入和度电成本。因而迅速成为市场主流。
根据CPIA最新预测,2022年大尺寸硅片将完全占据市场、M2硅片将退出历史(图1.6),同时2019年IEC TC82/WG8会议在原156.75mm基础上新增158.75mm、166mm两种大尺寸硅片作为行业推荐使用标准尺寸。
图1.6 2019-2025 年不同尺寸硅片市场占比变化趋势(来源CPIA)
二、大尺寸硅片路线之抉择
上文已经阐述大尺寸硅片的应用可降低度电成本、大规模普及势在必行,那么是否硅片尺寸是否越大越好?大尺寸会带来哪些机遇和挑战?哪种尺寸会成为行业主流?接下来我们将从半导体、收益对比、供应链、量产、可靠性、系统端等角度分析。
半导体行业12英寸主流、18英寸已初见端倪
众所周知,光伏硅片与半导体硅片技术极为相似,早期光伏硅片尺寸标准主要源自半导体硅片行业。在摩尔定律的驱动下,半导体行业硅片尺寸从初始的4英寸发展到主流的12英寸。1980年代4英寸占主流,1990年代是6英寸占主流,2000年代8英寸占主流,目前主流的12英寸硅片预计在2022年达到市场份额的峰值,后续将朝着18英寸过渡。
图2.1 半导体硅片尺寸变化趋势(来源上海交通大学公开报告)
但是半导体硅片技术与光伏硅片技术仍存在一定差异性。一方面,半导体硅片在摩尔定律驱动下每18个月芯片数量增加一倍,制造成本越来越高,因而硅片尺寸扩大、单片芯片数量增加是降低成本的必由之路。而光伏硅片尺寸增大是由于硅片价格的大幅下跌、平价上网压力、其它降本技术乏力所共同推动的。另一方面,半导体硅片需切割成n个芯片、单独封装使用,而光伏领域则是将n个硅片串联后封装使用。
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本周硅片价格持稳运行,其中N型G10L单晶硅片(182*183.75mm/130μm/256mm)成交均价维持在1.01元/片;N型G12R单晶硅片(182*210mm/130μm)成交均价维持在1.21元/片;N型G12单晶硅片(210*210mm/150μm)成交均价维持在1.5元/片。本周有企业少量G12R低价出货,但对整体均价并未产生影响。本周硅片价格
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7月10日,TrendForce集邦发布光伏产业价格信息。多晶硅本周多晶硅价格:N型复投料主流成交价格为34.5元/KG,N型致密料的主流成交价格为32.0元/KG;N型颗粒硅主流成交价格为31.5元/KG。交易状况:多晶硅厂商报涨,报价区间上调至4.5-5.0万元/吨,但尚未观察到在该区间的实际成交;尽管如此,多晶硅厂商
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5月29日,中节能太阳能发布公告称,公司召开董事会,审议通过了《关于调整部分募集资金投资项目预计达到可使用状态时间的议案》,同意在实施主体、募集资金投资用途及投资规模均不发生变更的情况下,对公司2022年非公开发行股票和2025年向不特定对象发行可转换公司债券部分募投项目达到预定可使用状态
北极星储能网获悉,5月29日,中节能太阳能股份有限公司发布估值提升计划,其中提到,进一步推动工商业储能业务的开拓及实施,探索虚拟电厂业务的可行性及运营商业模式,力争实现新的经济增长点。持续开展优质光伏电站项目收购。紧抓机遇期,坚持优中选优,聚焦负荷中心周边区域的光伏电站的收购,深化
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北极星储能网获悉,4月22日,内蒙古鄂尔多斯市康巴什区发改委发布《内蒙古自治区碳达峰试点(康巴什区)实施方案》,将大力推广光伏、光热、空气能、风能、储能等新清洁能源在各领域的应用,助力康巴什早日实现碳达峰。方案提出,要加快智能光伏产业创新升级和特色应用,推广“光伏#x2B;”多元化模式,
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