硅料瘋狂擴產(chǎn)，一萬噸硅料到底能產(chǎn)出多少GW光伏組件？

一萬噸硅料，到底能產(chǎn)出多少吉瓦組件？瘋狂擴產(chǎn)的硅料，到底能支撐多少吉瓦新增裝機？公開資料語焉不詳，本文試圖貫穿整個產(chǎn)業(yè)鏈，從拉晶、切方、切片、電池及組件封裝各個流程，定量探究硅料和組件功率之間的對應(yīng)關(guān)系，為硅料的產(chǎn)業(yè)分析做一點微小的貢獻。

一、拉晶、切方過程中的損耗

根據(jù)某拉晶廠最新的環(huán)評報告，切方過程會產(chǎn)生的28．57％邊角料，主要是頭尾料和邊皮料，這些邊角料經(jīng)過擦拭污跡，去除雜質(zhì)、破碎、酸洗等步驟，再經(jīng)純水清洗、烘干、冷卻、檢驗合格后回用。

因此，拉晶、切方中真正產(chǎn)生的損耗有拉晶損耗2．31％，切方損耗2．16％，酸洗損耗0．29％，合計損耗4．76％。考慮到邊角料循環(huán)拉棒切方產(chǎn)生的損耗，經(jīng)過簡單的求極限可知硅料合計損耗6．19％。

因此，1kg硅料經(jīng)過拉晶、切方后能產(chǎn)出0．9381kg方棒。

需要指出的是，鍋底料是殘留在石英坩堝中的余料，有些廠家會通過去除石英、酸洗、清洗、烘干、冷卻后回用，也有廠家會把它當(dāng)做固廢處理、出售。

表1某拉晶廠環(huán)評報告數(shù)據(jù)

二、方棒切片的出片量和損耗

通過每公斤方棒的長度，除以槽距（硅片厚度＋金剛線線徑＋砂徑），再考慮到良率后，即可得出片數(shù)。以182邊長、165微米厚的M10硅片為例，每千克方棒可切片55．03片，計算過程如下

表2由硅棒切M10－182硅片的數(shù)量計算

切片損耗計算

通過每片硅片的重量，可以計算出每公斤硅棒最終切出的硅片重量。

圖1常見M10－182硅片截面尺寸

表3M10硅片重量計算

因此，每公斤方棒切出的硅片總重量為55．03＊12．691＝698．39（克）。

由此可見，方棒切片環(huán)節(jié)的硅損耗就是切割的磨損，大約為30％左右，可以說是所有環(huán)節(jié)中損耗最大的部分。該部分損耗除部分不合格硅片可以清洗重復(fù)利用外，其它切割產(chǎn)生的硅屑都無法重復(fù)利用，一般作為廢料對外出售。

三、硅片到組件封裝功率

接切片環(huán)節(jié)，55．03片（對應(yīng)1kg方棒）硅片最終封裝至組件中為53．66片，可支撐377．28W組件功率。

表4每公斤方棒支撐組件功率

根據(jù)1kg硅料形成0．9381kg方棒，1kg硅料可支撐353．93W組件。因此，以M10尺寸計算，1萬噸硅料支撐3．54GW組件。

用同樣的方法來推算P型M6、M12，和更薄更高效的N型M10和N型M12所對應(yīng)的組件功率，可以得到以下結(jié)果

表5不同尺寸硅片對應(yīng)硅料組件產(chǎn)出

四、2022年硅料／組件產(chǎn)出比展望

隨著硅片薄片化、金剛線線徑下降、電池組件效率的提升，1萬噸硅料對應(yīng)3．3GW的時代已經(jīng)遠去，現(xiàn)在時點一萬噸硅料對應(yīng)3．5GW組件產(chǎn)出是比較合適的。

而隨著N型電池技術(shù)如異質(zhì)結(jié)、TOPCon的普及，電池效率會進一步提升至24％＋、25％＋，萬噸硅料支撐的組件功率數(shù)將達到3．95GW左右，疊加更好的串聯(lián)及封裝工藝，以萬噸硅料對應(yīng)4GW（14）也有望實現(xiàn)。

此外，金剛線線徑向40微米以下進發(fā)，也直接降低了切片損耗；如果再考慮拉棒端的工藝提升帶來的硅耗降低，比如拉棒效率的提升、鍋底料的復(fù)用，如果未來硅片競爭更加激烈，還能榨出一點空間；再考慮到硅片的減薄，如中環(huán)已經(jīng)推出了150um、160um的硅片，也就是說，硅料廠啥都不做，單靠下游的技術(shù)進步，按照以往萬噸硅料對應(yīng)3．3GW的量計算，就能多出20％的組件產(chǎn)量，想想還有點小驚喜呢。

另外對比可知，210硅片切片良率要比182低一些，金剛線線徑也會比182尺寸粗一些，所以210尺寸的硅耗會多一些，形成組件的功率要稍低一些。

各種技術(shù)進步推動硅料／組件產(chǎn)出比不斷提升后，相同的硅料產(chǎn)能未來能支撐20％的組件產(chǎn)量。根據(jù)對王勃華CPIA報告的解讀，2021年Q4的硅料產(chǎn)量，加上2021年底前形成的硅料產(chǎn)能對應(yīng)2022年的產(chǎn)量，就能滿足2022年的全部新增裝機需求。如果加上技術(shù)進步帶來的組件產(chǎn)量額外增量，2022年及以后的硅料供應(yīng)會更加充裕。

而到2022年底前，全球?qū)⑿纬砂偃f噸級的硅料產(chǎn)能，洶涌擴產(chǎn)的硅料未來會何去何從？

原創(chuàng)No．2140；轉(zhuǎn)載需聯(lián)系授權(quán)