編者按:硅片尺寸多樣化給產(chǎn)業(yè)鏈從硅片到電池到組件造成極大的麻煩,為一家電池特殊尺寸生產(chǎn)的硅片不能流通到其它客戶,極易造成庫存,造成浪費;同樣,有些尺寸的電池不易找到其它買家,造成積壓,應(yīng)盡快制定標準,形成行業(yè)共識。
180mm或18Xmm,突然,橫空出世。更大硅片,隆基、晶澳、晶科選擇了180mm/18Xmm。
18Xmm豪華戰(zhàn)艦出現(xiàn)。
“不是我不明白,這世界變化快。”昨天還是討論究竟是166mm還是210mm,今天話題焦點卻落在了18Xmm還是210mm。
正當越來越多的企業(yè)開始166mm的生產(chǎn)之時,光伏幾個頭部企業(yè)發(fā)布180mm產(chǎn)品,他們認為18Xmm尺寸優(yōu)于210mm,將會成為下一代的主流尺寸。
這個時候推出180mm或18Xmm產(chǎn)品,叫板210mm味道甚濃。
新的硅片尺寸標準未定,市場上硅片尺寸種類過多,有158.75mm,161.70mm,166mm,180mm/18Xmm,210mm等等,不限于此。
另一股力量,180/18Xmm
晶澳認為,綜合硅片尺寸較現(xiàn)有產(chǎn)品跨度,設(shè)備、工藝、輔材成熟度,產(chǎn)線升級難度和現(xiàn)階段產(chǎn)品良率四大因素來看,180mm是實現(xiàn)超高功率組件的最佳尺寸。
據(jù)北極星光伏報道,從產(chǎn)線改造及投資成本來看,210mm組件從硅片到電池片產(chǎn)線設(shè)備到組件封裝等環(huán)節(jié)均需配套新產(chǎn)線。而180mm產(chǎn)品在硅片環(huán)節(jié)不需要進行改造,當前設(shè)備可以直接生產(chǎn)。在電池產(chǎn)線上,180mm的投資成本和166mm相近,與210mm相比180mm的升級成本更低。
晶澳認為,產(chǎn)品工藝跨度更小,設(shè)備和工藝現(xiàn)有成熟度更高且現(xiàn)階段的產(chǎn)品良率更為正常,180mm技術(shù)能更有效的幫助客戶在短期內(nèi)降低成本。180mm二分片6x12版型是當前最穩(wěn)定、可量產(chǎn)的超高功率組件的最佳選擇。在集裝箱內(nèi)組件以豎排排列方式擺放,結(jié)合雙玻組件寬度、長度上限與硅片邊長對比,經(jīng)過測算可以得出180mm二分片6 x 12版型最佳。
對于即將推出的18Xmm新品,隆基介紹,從2019年底開始立項研究,歷時6個月研究,通過市場調(diào)研、長時間的驗證與謹慎的推理,反復推導,最終在今年四月定型。據(jù)介紹,該規(guī)格尺寸今年8月底實現(xiàn)量產(chǎn),匹配10GW電池產(chǎn)能和10GW組件產(chǎn)能,快速實現(xiàn)規(guī)?;?yīng)。
而有分析認為,對于已經(jīng)上線210mm的企業(yè)來說, 210mm電池線設(shè)備可以向下兼容。
“5列還是6列”?
“目前210mm產(chǎn)品并不成熟,存在載荷、輔材供應(yīng)難等問題。”有些人并不看好210mm。
Solarwit治雨也認為210mm并非最佳尺寸,他認為最優(yōu)硅片尺寸是介于180~195mm之間的一個數(shù)值。210mm電池封裝成組件,6列太寬不利于集裝箱運輸,5列是奇數(shù)列浪費了成本。
治雨分析,具體來說,對于210mm若按照6列封裝太寬,寬度要超過1.3米,集裝箱裝車成為很嚴重的問題。集裝箱最高的尺寸內(nèi)高2.69米,如果組件寬度達到1.3米,兩托組件疊加后再加上托盤高度,肯定放不進去。
但是,5列也存在問題。天合發(fā)布的210量產(chǎn)組件規(guī)格才選用五列、三分片封裝,寬度控制在了1.1米。但有新問題,按照組件電路設(shè)計,最優(yōu)的封裝方式必是偶數(shù)列,奇數(shù)的封裝方式就必須增加一條“跳線”以湊成偶數(shù)形式,這一條“跳線”是有成本的,會使得玻璃、EVA、背板整體增寬1.2cm,并且額外多消耗一條總長2米的匯流條(因跳線,奇數(shù)列的210組件每塊毛估估要額外增加6元左右的成本)。另,電池片一切為三,中間的那一片電池兩邊都有切割損傷,會有漏電風險。210是可以在制造環(huán)節(jié)帶來些“通量價值”,但因硅片過大帶來的封裝難題又會把相關(guān)價值反噬掉很多。
治雨認為組件端最優(yōu)的尺寸可能是1.2米左右,倒推,同時保證6列的偶數(shù)列,那么最優(yōu)的硅片尺寸可能是在180~190mm之間。
治雨拿188mm舉例,假設(shè)選用188mm硅片尺寸,可以維持原先的偶數(shù)列封裝6列電池,如果是72版型,長寬分別為:1172×2316mm,去年以來新增組件產(chǎn)線均兼容1.2×2.4米組件,組件制造環(huán)節(jié)除了串焊機、其他部分幾乎未有變化。1.17米寬×2.3米長的尺寸能被市場接受。有效封裝電池片面積2.53㎡,組件總功率可達570瓦,比210的50版型高16%,比166的72版型高28%,伴隨著電池效率進一步提高,188mm硅片72版型封裝不久的未來可挑戰(zhàn)600W的封裝功率。
210mm的歷史使命
210mm大硅片,相當于12英寸的硅片,從半導體技術(shù)應(yīng)用到了光伏行業(yè)。最近兩年的硅片,其實都停留在8-9英寸的晶體范圍內(nèi),無論是158.75mm還是161.7mm,對平價上網(wǎng)、更低LCOE的要求,降本增效的效果不夠顯著。樂觀者認為,210mm是當下光伏行業(yè)最大的尺寸,也是半導體行業(yè)2005年以來的標準尺寸。
有人堅信,光伏行業(yè)大硅片是半導體技術(shù)發(fā)展的歷史必然。210mm很有可能將是未來十年的標準尺寸。
210mm已趨完美
據(jù)天合光能介紹,組件內(nèi)部的變形量和應(yīng)力分布主要取決于組件本身的結(jié)構(gòu)強度,為了比較210mm組件的載荷性能與常規(guī)166組件的差異,天合光能結(jié)合不同組件設(shè)計,以雙面雙玻組件最普遍的公用梁安裝方式為模型,通過有限元分析,對至尊組件的載荷性能進行了模擬實驗。實驗結(jié)論指出:就短邊型材來看,由于至尊雙玻組件采用了35mm型材,優(yōu)勢得以體現(xiàn),短邊變形量和應(yīng)力均小于166雙玻組件。
此外,根據(jù)IEC61215標準,至尊組件已通過熱斑耐久性權(quán)威測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn),210mm至尊背板組件熱斑最高溫度僅比166組件高7%。因此,210mm至尊組件在高功率輸出的同時還保障了發(fā)生最惡劣陰影遮擋條件下,組件仍可以安全運行。
從物流成本、運輸安全、組件安全、操作便利等各方面考慮,天合光能采用了目前主流的包裝方式和運輸方式,即組件豎向堆碼裝柜。在這種方式下,組件寬度決定了堆碼高度組件,因此對于集裝箱,組件寬度是主要影響因素。兩托組件堆碼高度如果超過集裝箱的門高,則會造成無法正常裝貨。常用40HC (高柜) 集裝箱的內(nèi)尺寸:12×2.35×2.69m,門高2.58m。
在此情況下,至尊組件每托包裝的總高度由托盤高度+組件高度+紙箱厚度+墊板厚度共同組成,約為1.24m。兩托堆碼后,總高約為2.48m,小于集裝箱門的高度2.58m,堆碼高度和集裝箱門高之間還剩下約0.1m的操作空間,實現(xiàn)了裝載及放置空間的最大化利用。由受過培訓的正規(guī)工人操作,即可正常裝卸貨。
此外,在下游應(yīng)用環(huán)節(jié),至尊組件在設(shè)計之初,就考慮了電流電壓輸出與主流逆變器的兼容性,并全面評估了尺寸和重量變化對支架的影響。
166mm,180mm/18Xmm,210mm……面對過多的尺寸,行業(yè)專家認為,硅片尺寸多樣化給產(chǎn)業(yè)鏈從硅片到電池到組件造成極大的麻煩,為一家電池特殊尺寸生產(chǎn)的硅片不能流通到其它客戶,極易造成庫存,造成浪費;同樣,有些尺寸的電池不易找到其它買家,造成積壓,應(yīng)盡快制定標準,形成行業(yè)共識。
當然,也有人認為,存在即合理。更多版型,客戶有不同的選擇,設(shè)計院可以進行優(yōu)化設(shè)計,篩選最優(yōu)方案。
原標題:180mm戰(zhàn)艦來了