太陽能硅片正邁向“大”時代

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　　什么尺寸的硅片是最佳的？這一問題沒有標準答案。成本僅僅是眾多考慮因素之一，每一家制造企業(yè)都有自己特定的制約因素，以及對市場的戰(zhàn)略考量。

　　“大尺寸硅片和大尺寸組件是行業(yè)近兩年越來越熱的話題，現(xiàn)在光伏人見面，要是不談談產品大尺寸化發(fā)展，可能會被認為是外行。”在近日舉辦的大尺寸高功率組件技術和風險分析線上論壇上，阿特斯陽光電力集團首席技術官、高級副總裁邢國強開篇的幾句話，引出了目前行業(yè)內技術發(fā)展的重要趨勢。

　　確實，在降本增效的大背景下，向大尺寸、高功率發(fā)展的組件設計思路成為了目前行業(yè)最受關注的話題。從125毫米到156.75毫米，再到166毫米以及210毫米，硅片不斷向大尺寸進發(fā)，硅片尺寸真的越大越好嗎？

　　面積越大功率越高

　　目前，市場上主要的硅片尺寸有156.75毫米、158.75毫米、166毫米和210毫米。156.75毫米是目前市場上的常規(guī)規(guī)格。從158.75毫米到210毫米，三款尺寸的硅片面積分別較156.75毫米硅片增加3%、12%和81%。2018年以來，國內一線產業(yè)開始規(guī)?；a166毫米硅片，大尺寸硅片開始進入市場，占比不斷提升。

　　據中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2019年，156.75毫米硅片仍是市場主流，占比超“半壁江山”。預計2020年，156.75毫米硅片占比將明顯下滑，158.75毫米及166毫米硅片占比大幅提升；到2021年，166毫米硅片占比將超過60%。同時，2020—2025年，210毫米硅片占比將逐漸增加。

　　近年來，大尺寸硅片發(fā)展的腳步正逐漸加快。在組件價格和光伏發(fā)電成本越來越低的大趨勢下，大尺寸硅片和大尺寸組件帶來的經濟效益越發(fā)明顯。可以說，大尺寸硅片為組件端的發(fā)展帶來了新機遇，可以大幅提高組件的功率，通過優(yōu)化設計，組件效率也將大幅提升，組件成本更低。

　　“簡單來說，單個硅片尺寸增大，單塊組件電池片數(shù)隨之降低，硅片片數(shù)相應減少，組件有效發(fā)光面積增大，帶來轉換效率以及功率的提升，單瓦成本隨之下降。”天津中環(huán)半導體股份有限公司副總工程師張雪囡說。

　　以阿特斯166毫米多晶HiKu組件為例，該組件平均瓦數(shù)超410瓦，比相應的156.75毫米硅片尺寸的組件在功率上提高了45瓦以上，通過優(yōu)化系統(tǒng)端，電站系統(tǒng)（BOS）成本下降10%以上，人工安裝成本下降8%以上。顯然，大尺寸硅片和大尺寸組件具有更強的競爭力。

　　需考慮生產線兼容性

　　從理論上看，面積越大，組件的轉換效率越大，成本越低。但是，硅片、組件真的是越大越好嗎？業(yè)內認為，166毫米的產品是未來一個時期內內性價比最高的選擇。

　　多家企業(yè)高管告訴記者，166毫米規(guī)格的確定經過了多方面分析、研究、測算。“基于目前硅片生產線上的設備，從156.75毫米改造至166毫米只需要做一些微調，同時，電池片生產線也可以兼容。”

　　生產線的大規(guī)模改造投入并不是小數(shù)目，因此，需要在現(xiàn)有的情況下，最大限度的考慮尺寸、產業(yè)鏈資金需求以及下游電站等維度。生產線的兼容性決定了大尺寸產品的可行性，166毫米規(guī)格脫穎而出。

　　然而，從全產業(yè)鏈角度出發(fā)，上游硅片端的尺寸標準化是未來產業(yè)發(fā)展的基石。如果僅有部分制造企業(yè)生產大尺寸硅片，下游企業(yè)的議價能力將隨之被削弱。只有統(tǒng)一的尺寸，才能帶來規(guī)模經濟效益。那么，166毫米產品表現(xiàn)如何呢？

　　“166毫米硅片已經迎來爆發(fā)增長，短期內就會成為市場份額占比過半的產品規(guī)格。”邢國強稱，阿特斯2018年8月實現(xiàn)166毫米產品的規(guī)?；a，截至目前出貨量已經超過2吉瓦，預計今年底，公司產能將突破10吉瓦。除了生產線外，輔料輔材和其他零部件的相應配合也十分重要。因此，在產品研發(fā)過程中，阿特斯選擇和支架、逆變器企業(yè)進行聯(lián)合開發(fā)，以此方便客戶及施工方。

　　什么尺寸是最佳的？邢國強肯定地說，這一問題沒有標準答案。“答案不是一成不變的，成本僅僅是眾多考慮因素之一，每一個制造企業(yè)都有自己特定的制約因素，以及對市場的戰(zhàn)略考量。”

　　一味圖“大”不現(xiàn)實

　　雖然短期內，諸多企業(yè)十分看好166毫米規(guī)格，但是企業(yè)高管們也坦言，從尺寸增大帶來單瓦制造成本下降這一趨勢來看，硅片尺寸會在166毫米的基礎上進一步增大。

　　吃螃蟹的人不再少數(shù)。2019年8月，中環(huán)股份推出210毫米硅片。同年12月，東方日升發(fā)布210毫米組件。今年1月，愛旭科技發(fā)布210毫米電池片。2月，天合光能推出210毫米雙玻雙面組件，功率超500瓦。張雪囡認為，硅片尺寸的增大，讓組件步入5.0時代成為可能。

　　的確，大尺寸硅片發(fā)展?jié)摿薮?，但風險也不容小覷。阿特斯陽光電力集團組件研發(fā)負責人許濤說：“210毫米硅片實在太大了，72整片的210毫米組件重量也大幅增加，這將帶來載荷的風險，同時組件的寬和長也相應增大，玻璃、邊框等輔料輔材無法滿足供應。”

　　許濤認為，目前，210毫米組件的設計還沒有完全定型，相較于72整片，50整片是更為現(xiàn)實的選擇。另外，210毫米硅片的電流增加了81%，即使做成二切片，內部電流損耗也很高，組件的電流也超過了逆變器的輸入電流要求，在此情況下，三切片成為了210毫米組件的選擇。“但如果做成三切片，內部電池管保護電池（小片）的數(shù)量從以往的24小片增加至30小片，這就增加了組件熱斑風險，以及在熱斑發(fā)生時，電池反向擊穿的風險。”

　　同時，記者了解到，目前，安裝工人搬運組件重量的上限為35公斤。在各種制約條件下，硅片和組件可以擴大的面積并不是無限的。

　　前路漫漫，或許正如邢國強所說，技術發(fā)展沒有盡頭。當下，210毫米產品雖然還面臨很多障礙，但2025年之后呢？（本報實習記者 董梓童）