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光伏組件:被低估的技術(shù)創(chuàng)新高地

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2022-10-10 09:01:20
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光伏組件:被低估的技術(shù)創(chuàng)新高地一直以來,組件業(yè)務(wù)被“系統(tǒng)集成”身份壓得喘不過氣,材料成本占比高/毛利率較低、流動(dòng)資金大、設(shè)備支出低/技術(shù)觀感不強(qiáng),是組件業(yè)務(wù)

一直以來,組件業(yè)務(wù)被“系統(tǒng)集成”身份壓得喘不過氣,材料成本占比高/毛利率較低、流動(dòng)資金大、設(shè)備支出低/技術(shù)觀感不強(qiáng),是組件業(yè)務(wù)抬不起頭的三座大山。

但是,沒有千篇一律、一成不變的產(chǎn)業(yè)分析框架,光伏行業(yè)有其特殊性,組件環(huán)節(jié)尤為如此。

實(shí)際上,光伏行業(yè)真正的“系統(tǒng)集成”應(yīng)該是光伏電站開發(fā)的EPC環(huán)節(jié),而不是組件環(huán)節(jié),組件仍然是制造端一個(gè)很有技術(shù)含量的創(chuàng)新高地,推動(dòng)了上游的技術(shù)進(jìn)步,也正在跟上下游不斷技術(shù)融合。

是時(shí)候給光伏組件“正名”了。

01

歷史上的組件技術(shù)創(chuàng)新

光伏行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,我們將過多目光聚焦在了硅片及電池片環(huán)節(jié),從單晶到多晶,從BSF到PERC再到N型,從TOPCon到HJT,等等。這也不奇怪,畢竟光伏的半導(dǎo)體屬性決定了其核心在硅片及電池片環(huán)節(jié)。

組件環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新,似乎被輕視了。

實(shí)際上,盡管光伏組件是一個(gè)類“系統(tǒng)集成”業(yè)務(wù),但其技術(shù)創(chuàng)新并不遜色。

在過去20年里,組件實(shí)現(xiàn)了多方面、多角度的技術(shù)迭代:從整片到半片,甚至三分片、四分片;從二主柵到三主柵、四主柵、五主柵以及多主柵(MBB),甚至SMBB;從單玻到雙玻;從單面到雙面;等等。

更重要的是,組件的技術(shù)創(chuàng)新支撐了上游電池片及硅片的創(chuàng)新。比如,沒有組件多主柵的設(shè)計(jì),就沒有電池片銀漿消耗的降低;沒有封裝工藝的進(jìn)步,就沒有焊帶變細(xì)、異形焊帶及薄片化的應(yīng)用。

也因此,組件功率和效率也在不斷進(jìn)化,目前已經(jīng)分別達(dá)到了700W+和22.5%+的水平。

我們常常忽略了組件技術(shù)創(chuàng)新對(duì)上游電池片、硅片以及焊帶、膠膜、背板、串焊機(jī)等領(lǐng)域技術(shù)迭代的刺激或支撐作用。

上游的創(chuàng)新,都是以下游能夠應(yīng)用為前提,否則就是空中樓閣;而下游的創(chuàng)新,有時(shí)還能夠帶動(dòng)上游的創(chuàng)新。這些在組件環(huán)節(jié)比較明顯。

組件的技術(shù)創(chuàng)新地位不可磨滅,不容輕視。

02

未來的組件技術(shù)創(chuàng)新方向

在大尺寸、薄片化以及N型迭代的行業(yè)潮流下,組件環(huán)節(jié)也必然主動(dòng)或被動(dòng)創(chuàng)新,否則難以匹配上游的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和下游的需求刺激。

上游技術(shù)迭代風(fēng)生水起,組件創(chuàng)新恰恰可以彌補(bǔ)上游技術(shù)迭代兩面性中的不足部分,尤其是N型迭代過程中,銀漿耗量大幅增加,組件環(huán)節(jié)如何在金屬化方面進(jìn)行創(chuàng)新,如何讓柵線更細(xì)甚至無主柵,如何讓PAD點(diǎn)更小更少,等等。

在薄片化方面,為了控制隱裂風(fēng)險(xiǎn),如何讓焊帶變得更小、更柔性并提高封裝可靠性,這是一個(gè)重要的努力方向。

在封裝效率方面,高密度封裝降低電池片間距也是一個(gè)重要技術(shù)迭代方向,如何實(shí)現(xiàn)在相同封裝面積下放置更多電池片,疊瓦技術(shù)、柔性技術(shù)等已經(jīng)開始登場(chǎng)。

比如,阿特斯7系列高功率組件采用了小間隙(PA)+異形焊帶(HTR)技術(shù),晶澳則推出了“零間距柔性互聯(lián)技術(shù)”。

在N型時(shí)代,組件創(chuàng)新或許更加重要。

此外,在應(yīng)用層面,結(jié)合“光伏+”不同應(yīng)用場(chǎng)景的組件產(chǎn)品,也是技術(shù)創(chuàng)新的方向,尤其是分布式場(chǎng)景的BIPV近年成為各大組件企業(yè)競(jìng)相開拓的領(lǐng)域,天合光能推出了“天能瓦”,晶科能源則推出了“晶彩BIPV”。

組件技術(shù)的創(chuàng)新,正在走向綜合性、多元化。

以阿特斯N型TOPCon組件(TOPBiHiKu7)為例,基于210mm尺寸硅片和電池,同時(shí)結(jié)合SMBB組件端技術(shù),包括半片設(shè)計(jì)、無損切割技術(shù),以及采用了精準(zhǔn)的焊接降低銀漿耗量、低衰減的封裝材料技術(shù),功率相比P型PERC雙面組件提升了20~25W,組件效率從最高21.4%提高到22.2%。

總之,組件創(chuàng)新可謂百花齊放。

03

組件技術(shù)外延走向上下游融合

“一體化”浪潮,在組件環(huán)節(jié)最為顯著。

組件企業(yè)自身,不斷向上游進(jìn)軍,逐步涉及電池片、硅片以及硅料環(huán)節(jié),甚至焊帶、膠膜、支架及逆變器等環(huán)節(jié)。此外,部分組件企業(yè)還切入到下游光伏電站開發(fā)或投資運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié),一體化鏈條頗長(zhǎng)。

上游制造巨頭,也不斷染指組件環(huán)節(jié),最典型的是硅片巨頭隆基和硅料/電池片巨頭通威先后戰(zhàn)略布局組件業(yè)務(wù)。

下游能源巨頭,對(duì)組件環(huán)節(jié)也是虎視眈眈,尤其是能源國(guó)企們,這個(gè)看起來“沒啥技術(shù)含量”且“營(yíng)收規(guī)模很大”的業(yè)務(wù),非常符合國(guó)企的偏好。

可見,無論何類光伏巨頭,也無論如何 “一體化”,組件都是必然的戰(zhàn)略環(huán)節(jié),可謂“兵家必爭(zhēng)之地”,也是決定光伏巨頭行業(yè)地位的“關(guān)鍵戰(zhàn)場(chǎng)”。

光伏行業(yè)的超級(jí)巨頭,只可能誕生在組件領(lǐng)域。

這個(gè)行業(yè)邏輯,跟組件環(huán)節(jié)的行業(yè)地位相關(guān),本公眾號(hào)在今年5月的文章“光伏組件的乘數(shù)效應(yīng)”中,對(duì)組件環(huán)節(jié)的特性曾做了分析:

組件環(huán)節(jié)執(zhí)光伏行業(yè)牛耳,乘數(shù)效應(yīng)十分明顯,在產(chǎn)業(yè)鏈一體化、場(chǎng)景多元化的背景下,向上可以深入制造端,尤其是技術(shù)迭代突出的電池片,獲取超額利潤(rùn);向下可以涉足場(chǎng)景端,尤其是海外市場(chǎng)和戶用光伏,獲取品牌及渠道溢價(jià)。

在以組件為中心的上下游“一體化”浪潮中,組件業(yè)務(wù)的技術(shù)創(chuàng)新,也逐漸與上下游融合。

一方面,與上游電池片技術(shù)融合。組件是若干電池片的集成,而組件本身也具有一定的光學(xué)效應(yīng),比如圓形焊帶、三角焊帶、雙面組件等,如果電池片集成效率足夠高,那么電池片與組件之間的物理區(qū)分或者工藝區(qū)分就越小,比如“無主柵”技術(shù)就具備了這樣的雛形。當(dāng)然,隨著其他新技術(shù)的革新,組件與電池片的融合還有望加劇。

另一方面,與下游“光伏+”應(yīng)用場(chǎng)景融合。最典型的就是“BIPV”,未來隨著應(yīng)用場(chǎng)景縱深化,還會(huì)有更多針對(duì)細(xì)分場(chǎng)景的組件產(chǎn)品,比如基于移動(dòng)場(chǎng)景、家用場(chǎng)景的組件產(chǎn)品。近期,小米就推出了一款家用光伏產(chǎn)品。

隨著以組件為中心的上下游“一體化”,組件業(yè)務(wù)的技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)有望得到更大發(fā)揮,一方面促進(jìn)上游尤其是電池片、硅片、焊接封裝等技術(shù)創(chuàng)新與融合,另一方面促進(jìn)下游基于“光伏+”的產(chǎn)品應(yīng)用創(chuàng)新,推動(dòng)場(chǎng)景滲透。光伏組件正在進(jìn)入新的發(fā)展階段,迎來新的發(fā)展機(jī)遇。