圖片來源/隆基股份官網
7月9日，“600W+光伏開放創新生態聯盟”正式宣告成立。該聯盟宣稱，聯盟成員一致認同600W+超高功率組件和系統集成新技術平臺是光伏行業未來發展的重要方向。
此前的6月24日，堅持不同尺寸標準的“M10聯盟”成立。晶澳太陽能、晶科能源、隆基綠能等7家光伏企業發布聯合倡議，呼吁建立統一的M10硅片尺寸標準，即182mm×182mm。
業內專家指出，近年來，光伏行業各環節技術不斷迭代，最終目的自然是讓度電成本降下來，實現的方式包括降低單位生產成本、提升單位發電效率兩種，具體產品有大尺寸硅片、高效電池和組件等。對于光伏企業而言，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，早日實現平價上網。
6月3日，工業和信息化部公開發布《光伏制造行業規范條件（2020年本）》（征求意見稿），在明確嚴格控制光伏制造項目擴大產能之外，還對電池效率指標提出了要求。對于新建及改擴建企業及項目，產品需滿足：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”逐漸成為光伏行業的一個熱詞。
為了達到更高的功率，實現發電量最大化，越來越多的光伏企業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、中環等五個主要廠家牽頭統一了標準為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、中環又分別推出166毫米和210毫米大硅片。中國光伏行業協會預測，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。組件版型從常規的60片、72片規格，變成了50半片版型。
如今，“兩片一千瓦”已經成為現實。2020年3月，東方日升發布500瓦組件產品；5月，晶澳、晶科相繼發布最新500瓦以上產品。組件龍頭對600瓦的規劃也已提上日程，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節帶來諸多方面的增效降本。根據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成本下降0.1元/瓦以上，應用這一組件的電站也更具價值。
當然，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，產線兼容性也將影響大尺寸硅片的發展速度。
大尺寸硅片是否真能成為光伏行業追求“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（單位面積發電量）并沒有幫助，僅僅是通過增加面積提升電池片的發電功率。
其真實價值在于，對于上游硅片制造企業而言，可以降低硅片的每瓦能耗成本、切片耗材數量；對于中、下游制造企業而言，可以提高生產效率、降低生產運營成本；對于電站業主而言，將會增加組件的實際發電面積、減少電站與組件數量有關的建設成本，比如支架、電纜、基礎壓塊、運輸安裝費用等。
此外，還有一個誤區需要澄清，那就是尺寸并不是越大越好。對于上游制造企業，采用210毫米大尺寸硅片，如果不是新建生產線，就需要考慮原有設備工藝能否匹配、改造成本等問題。同時，大尺寸硅片可能會增加工藝的不穩定性，比如可能增加碎片率，降低硅片的減薄適應能力等。
為此，隆基、晶科、晶澳分別推出18X毫米尺寸產品，力圖在硅片尺寸和性能上找到平衡點，以實現降本增效。PVInfoLink的預測是，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”并不現實，高密度組件就成為一些企業關注的焦點。
據介紹，高密度組件技術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、負片間距技術及疊焊等；二是電池片切片未相疊串接，此類型的技術包含拼片技術、小片間距技術以及板塊互聯技術，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換效率。2019年，通威股份、協鑫集成、中來股份、阿特斯等11家光伏企業推出了高密度組件新品，涉及疊瓦、拼片、板塊互聯等多個技術路線。
值得一提的是，疊瓦技術是受到專利保護的。據安信證券電力新能源首席分析師鄧永康介紹，目前國內持有疊瓦技術工藝專利的企業有東方環晟、賽拉弗和協鑫，其中東方環晟由SunPower授權，賽拉弗由Solaria授權，協鑫則是通過收購Sunedison的專利和Solaria的授權得來。另據了解，國內廠商除了上述三家企業有一定海外出口，其他廠商的疊瓦組件均以供給國內項目為主。
拼片技術同樣需要使用專用設備，只有疊焊及小片間距是較少牽涉到專利問題的技術。因此，較多企業選擇了以疊焊技術為突破口，比如隆基股份、晶科能源、天合光能都推出了該技術類型產品。
與大尺寸組件相比，高功率組件在全產業鏈上都有著一定優勢：一是生產和配套兼容性高。目前，高密度組件規格有158.75毫米、166毫米?；诂F有硅片生產線上的設備，從156.75毫米改造至現有規格只需要微調即可，電池片生產線也能兼容。同時，高密度組件是基于傳統組件升級而來，其衰減、熱斑風險、抗陰影遮擋、承載等一些物理特性得到了相應改善。二是施工成本控制有優勢，適合分布式應用場景。據了解，與傳統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%，同時還可以節約土地。
回顧近年光伏技術的發展，諸如多晶硅環節的冷氫化、硅片環節的金剛線技術、電池片環節的PERC技術的應用，都推動了光伏產品價格的快速下降。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。當然，技術路線各有優劣，市場將成為檢驗光伏技術、產品能否落地的最好方式。
“異質結”接力
“百花齊放”的光伏電池技術舞臺上，稱得上是你方唱罷我登場，新技術不斷涌現。
目前基于P型硅片的PERC技術已經取代鋁背場技術（AL-BSF）成為主流，基于N型硅片的本征薄層的異質結（Hereto-junction with Intrinsic Thin-layer,HJT）技術正在得到業界的關注，有望成為下一個接力選手。
據介紹，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等技術可接近晶硅電池轉換效率的理論極限29.43%，是已知量產電池中相對效率最高的結構，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下24.7%的轉換效率紀錄；至2017年，日本Kaneka公司憑借HJT+IBC技術，將轉換效率提升至26.33%。相比之下，2019年1月PERC電池世界紀錄由隆基刷新為24.06%。從市場層面看，根據國際光伏技術線路（ITRPV）預測，到2029年異質結HJT電池占比可能超過15%。
從產業層面來看，PERC電池的優勢在于難度相對較低、技術成熟度較高，單位產能的投資額相較于HJT技術有明顯的優勢，因此可以在原有生產線的基礎上，通過增加沉積設備和激光開槽設備來實現。據興業證券電力新能源團隊介紹，PERC電池2019年已經成為主流產品，市場占有率達到65%以上，預計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，技術難度較大。
從生產流程上來看，PERC電池工藝相當復雜，HJT電池的工藝技術難度雖然較高，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，在硅片兩側沉積本征非晶硅薄膜，然后在硅片兩側沉積極性相反的摻雜非晶硅薄膜；第三步，在兩側鍍上透明氧化物導電薄膜；第四步，進行絲網印刷。
興業證券電力新能源團隊表示，對于HJT技術而言，一旦突破預計會放量3~5年，且疊加IBC等技術可再保證5年以上主流市場地位。同時，所有光伏企業基本在同一起跑線上，適宜行業新晉者“彎道超車”。
盡管路徑已經確定，但與現在主流的PERC電池相比，HJT電池經濟性仍不足，主要原因在于制造設備成本較高、銀漿等輔材成本較高、生產良品率相對較低等。HJT技術所需PECVD設備中，進口設備約為8億~10億元/吉瓦，國產設備約為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、愛康科技等傳統光伏企業先后布局HJT技術。據東方日升建立的實證監控數據，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，電站端應用兩種電池在平準化度電成本上的差距約為0.03~0.05元/千瓦時。業內分析認為，盡管異質結電池技術短期內對平價上網的作用并不大，但長期來看，隨著相關產能逐步釋放、產業鏈成熟度提升、相關成本下降，疊加電池自身轉換效率的持續提升，HJT電池的性價比有望逐步顯現，必將有助于推進平價上網的進程。
電池網微信
