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而今隆基、中环分别推出166mm、182和210mm尺寸的大硅片。究其原因,即是硅片尺寸的不断变大可为下游各环节带来诸多方面的降本增效,大硅片降本主要来源于“通量”及“面积周长增幅不一致”带来的降本效应。
“通量”带来的降本效应即是指硅片变大后产能增加,而相应的设备、人力等无需增加带来的降本效应。在电池环节,电池产线生产速率以片计算,当硅片面积变大后,电池产能相应增加,带来人工、折旧、三项费用等的摊薄,M12相比M2电池可节约0.08元/W,降幅25.6%。组件环节类似,产能增加带来人工折旧的摊薄。
“面积周长增幅不一致”带来的降本效应主要体现在组件端及终端电站,即硅片和组件尺寸变大后,边框、焊带等的用量相应增加,但增幅小于尺寸面积增幅,而由此可带来每瓦成本的节省。该效应主要体现在组件端的边框、焊带,以及终端电站的支架等。
大硅片还可带来组件端的效率增加。由于采用更大的硅片及电池,使得电池占组件面积增加,进而在电池片效率相同的情况下,提高组件功率。根据测算,在电池效率相同的情况下,M12硅片相比M2硅片在组件效率上可提升0.7%。
二、182、210硅片的优劣
166硅片充分照顾了2019年之前的硅片、电池、组件老产能的兼容能力,硅片、电池、组件改造成本最低,可以说166对老产能来说是最优的硅片尺寸,最容易大量推广。对于新产能则可以利用更大的硅片进一步降低成本,目前存在182mm与210mm两种路线
1、182硅片的优劣
近日,隆基联合六家光伏企业倡议发布182mm×182mm硅片标准,他们称之为M10。他们倡议将182mm×182mm硅片尺寸作为研发下一代硅片、电池、组件产品的标准尺寸,以推动整个行业建立基于统一标准的供应链体系,实现装备制造体系和客户应用体系的标准化,推动整个行业的良性发展。
晶科则认为,应该有几个考量维度:第一、版型设计的可行性,上下游包括电池片环节、玻璃背板等辅材、逆变器和支架的匹配、集中箱运输、上下料的复杂度、人员安装的人体工学和安全、安装和维护的便利性等;第二、组件功率和组件效率,既要迁就包装尺寸、也要保证高功率,同时减少封装损失,提高组件有效发电面积,提高能量密度,从能塞进集装箱的最优尺寸倒推硅片尺寸;第三、该规格采纳企业越多,规模成本越低,上下游协同性越强。基于这三个关键点,182mm无疑是目前最理想的硅片尺寸标准和组件尺寸标准。因为它功率可观、运输可行、成本可控、且应者云集。
182硅片在一定程度上照顾了硅片、电池、组件产线的兼容能力,降本增效的能力比166硅片强。对组件企业来说,相对210而言,182尺寸的硅片、电池在市场上容易购买,如果不好买210尺寸的电池片,需要溢价才能买得到,对组件企业来说,就没意义了。为什么210的硅片、电池片不好买,小编获悉,2019年之前的单晶炉的副室尺寸不够大,切210硅片的单晶硅棒无法通过副室进入上炉筒,而切182硅片的单晶硅棒可以通过。
2、210硅片的优劣
210硅片降本增效能力最强,比较适合想弯道超车的新建硅片、电池、组件企业,但是在实际生产运输过程中会碰到很多的问题:
1、热斑、切片损失、裂片、支架及逆变器兼容等问题;
2、运输问题:如下图2所示,集装箱宽2.35米,高2.58米,根据集装箱高度为2580mm的边界条件,我们可以推算出组件的宽度:2580(集装箱门高)—100(装卸余量)—(105+105)(两个托盘的高度与包装)=1180+1180。因此,集装箱决定了组件的宽度最多只能有1180mm。而宽度为1180mm的组件要是装六列电池片,电池片的宽度不能超过190。因此,天合发布的210量产组件规格才选用五列、三分片封装,把宽度控制在了1.1米以内。但这又有新的问题,按照组件电路设计,最优的封装方式必是偶数列,奇数的封装方式就必须增加一条“跳线”以凑成偶数形式,这一条“跳线”是有成本的,会使得玻璃、EVA、背板整体增宽1.2cm,并且额外多消耗一条总长2米的汇流条(因跳线,奇数列的210组件每块毛估估要额外增加6元左右的成本),另一个小问题是三分片的封装问题,电池片一切为三,中间的那一片电池两边都有切割损伤,无论怎样封装,似乎都会有漏电风险。210是可以在制造环节带来些“通量价值”,但因硅片过大带来的封装难题又会把相关价值反噬掉很多。
图2、集装箱示意图
图3、包装后组件与托盘示意图
图4、货柜运输组件示意图
综上所述,182、210三种规格的硅片各领风骚,未来谁能一统硅片江湖未有定数。从各种信息来看,166的出现更多的是考虑产品在系统端的价值,即提高组件功率与电流,即提高串功率以降低BOS成本,在166基础上做182刚好达到集装箱容许的极限,电流可与15A逆变器相匹配,BOS成本比210节省2.5分/W以上(固定支架),如使用跟踪支架BOS成本节省可达5分/W以上。行业上下游生态系统更应该看组件尺寸,再由组件尺寸决定硅片尺寸,这才是一个合理的逻辑,我们真正需要的不是大硅片,而是大组件。
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