歷經(jīng)金剛線、PERC技術(shù)引發(fā)的“生死之戰(zhàn)”，光伏從業(yè)者可謂充分領(lǐng)略到了技術(shù)迭代的殘暴，從而對各項高效技術(shù)豎立起前所未有的靈敏嗅覺。這從業(yè)內(nèi)對突破技術(shù)的討論甚至爭論熱度可見一斑。
聚焦產(chǎn)業(yè)鏈上游硅片端，圍繞“大尺寸”掀起新一輪技術(shù)革新，顛覆傳統(tǒng)156.75mm尺寸，“隆基派”主推166mm，“中環(huán)派”力捧210mm，“晶科派”獨唱163mm。
值得重視的是，大尺寸硅片不僅僅打開了LCOE成本下跳的通道，更是扣響了新一輪產(chǎn)能淘汰的發(fā)令槍。生死邊緣，業(yè)內(nèi)爭論不休，電池組件等下游企業(yè)紛紛謹(jǐn)慎站隊。
近期，隨著愛旭科技5GW210mm高效太陽能電池量產(chǎn)、東方日升采用210mm硅片的500W高效組件面世，210mm硅片的推進(jìn)速度令業(yè)內(nèi)側(cè)目。
大尺寸硅片的降本邏輯
就硅片尺寸而言，通常泛指硅片對邊長距離。
追溯硅片尺寸的變革，大致可以分為三個階段。第一階段為1981年至2012年，硅片尺寸由100mm、125mm增大至156mm（即M0）；2013年底，隆基、中環(huán)、晶龍、陽光能源、卡姆丹克5家企業(yè)聯(lián)合發(fā)布156.75mm標(biāo)準(zhǔn)的M1（直徑205mm）和M2（直徑210mm）硅片，其中M2硅片得益于不改變組件面積而大幅提升組件功率，2017年后迅速成為業(yè)內(nèi)主流硅片尺寸，市占率達(dá)85%，站穩(wěn)硅片尺寸的第二次變革；從2018年下半年起，隨著電池轉(zhuǎn)換效率突破難度日益劇增，硅片尺寸再起波濤，當(dāng)眾多企業(yè)紛紛加碼的158.75mm（G1）硅片還未撕開市場一角，市占率僅10%，2019年隆基股份已扛起“166”（M6）大旗，中環(huán)股份直奔210mm（M12，后改為G12），晶科跟進(jìn)啟動163mm，第三次硅片變革開啟。
硅片尺寸不斷向大演變，其背后根本邏輯還在相較于電池效率的提升難度，大硅片對降本增效可謂立竿見影。硅片端，大硅片帶來生產(chǎn)速度大幅提升，相應(yīng)單位成本大幅下降；電池端，硅片面積越大，產(chǎn)出越大，進(jìn)而產(chǎn)能擴(kuò)大，單位成本下降；組件端，大硅片帶來更少的片間距占比，組件轉(zhuǎn)換效率及輸出功率有望提高，電池外其他成本被攤??；系統(tǒng)端，隨著組件功率的提升，組件數(shù)量減少，與之相關(guān)的接線盒、電纜、匯流箱等輔材同步減少，減省初始投資。
據(jù)測算，相比當(dāng)下的主流156.75mm（M2）硅片，166mm硅片在電池環(huán)節(jié)，每瓦可降低0.025元；組件端，單瓦成本同樣降低0.025元。折合至系統(tǒng)端，若采用72片版型，使用166mm硅片的425Wp組件將比使用M2硅片的380Wp組件節(jié)省至少5分/W的BOS成本。
而210mm硅片，中環(huán)股份數(shù)據(jù)顯示，電池片成本較M2降低25.56%，組件降低16.8%。電站建設(shè)環(huán)節(jié)，210mm比166mm節(jié)約12%的BOS成本，相應(yīng)的LCOE降低4.1%。
但需要強(qiáng)調(diào)是，隨著硅片尺寸的調(diào)整和擴(kuò)大，對產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備也提出了挑戰(zhàn)。
166 VS 210：中游企業(yè)提前站隊
在大尺寸硅片亂戰(zhàn)中，163mm尺寸自成一派，除晶科Tiger組件應(yīng)用之外，目前未見跟隨者。本次技術(shù)之爭的焦點，主要集中于兩大單晶巨頭隆基和中環(huán)分別領(lǐng)銜的166尺寸和210尺寸。
由隆基派加持的166mm硅片，得益于可以兼容當(dāng)前的主流設(shè)備，且已達(dá)到部分設(shè)備的尺寸上限，號召一起便呼聲漸高、攻勢猛烈。
從相關(guān)設(shè)備商處了解到，在硅片拉棒和切片環(huán)節(jié)，涉及單晶爐、截斷機(jī)、開方機(jī)等設(shè)備，其中單晶爐熱屏尺寸和開方機(jī)加工尺寸余量充足，關(guān)鍵在于截斷機(jī)，其規(guī)格范圍雖可滿足166尺寸，但已接近設(shè)備加工規(guī)格上限。而在電池環(huán)節(jié)，主要設(shè)備擴(kuò)散爐、PEVCD、絲網(wǎng)印刷、排版串焊設(shè)備均可兼容166硅片，在層壓環(huán)節(jié)則比較吃力，已經(jīng)達(dá)到設(shè)備極限。
總體來看，將硅片尺寸調(diào)整為166mm,僅涉及部分設(shè)備改造，其余設(shè)備均可兼容。如果將硅片尺寸提高到210mm，則上述涉及的設(shè)備均需要新上產(chǎn)線，這勢必將增加投資成本。
然而，在硅片尺寸變大將提升電池組件功率、降低單瓦成本這一前提下，大硅片已成趨勢，210mm是否加速替代166mm成為普遍擔(dān)憂。“適配210尺寸的設(shè)備也可以生產(chǎn)166尺寸的產(chǎn)品，如果新上線166尺寸設(shè)備后期或許還會面臨改造，而直接跨步到210尺寸，就免于折騰?！蹦辰M件商坦言。
當(dāng)下這一因素促使很多企業(yè)放棄“過渡期”，直接新建210產(chǎn)線，210同盟軍正快速擴(kuò)大。
上表梳理了從設(shè)備到組件企業(yè)對166和210體系的跟進(jìn)情況，整體來看兩條路線都有擁護(hù)者，在電池端通威和愛旭分別押寶了166和210。
值得注意的是，梳理近期企業(yè)狀態(tài)，210陣營風(fēng)頭正盛，頗有逆轉(zhuǎn)之勢。2019年12月，東方日升發(fā)布了基于210硅片的500W高效半片組件；1月10日，愛旭科技義烏基地全球首發(fā)210mm高效太陽能電池，宣布5GW 210高效電池正式實現(xiàn)量產(chǎn)；切片環(huán)節(jié)也迎來新進(jìn)展，協(xié)鑫公布其利用原有切片機(jī)進(jìn)行改造后切割鑫單晶210大硅片，累計切割51刀無斷線；天合光能宣布基于210硅片研發(fā)三分片MBB高效組件，據(jù)天合研發(fā)專家介紹，該組件在實現(xiàn)高功率的同時，具備較低的制程風(fēng)險和熱斑風(fēng)險，接線盒安全性高，不存在逆變器限流發(fā)電量損失風(fēng)險。
在盟友助陣的基礎(chǔ)上，隆基和中環(huán)在產(chǎn)能上也持續(xù)加碼。隆基表示，到2020年底隆基的電池、組件大部分產(chǎn)能都將切換成166mm尺寸，在建產(chǎn)線如銀川5GW單晶電池產(chǎn)線將直接設(shè)計成適用于166mm尺寸。而中環(huán)則計劃2020年將產(chǎn)出16GW的G12硅片，前不久中環(huán)子公司天津環(huán)歐與中環(huán)海河基金設(shè)立大硅片切片業(yè)務(wù)公司天津環(huán)智，主產(chǎn)G12大尺寸硅片。
而從實際量產(chǎn)情況來看，隆基先行一步，于去年開始出售166硅片。反觀中環(huán)210硅片量產(chǎn)還有時日。此前業(yè)內(nèi)也有討論，在210硅片量產(chǎn)之前，隆基強(qiáng)勢推廣的166硅片是否會率先搶占市場，進(jìn)而影響中下游的組件應(yīng)用。對于中環(huán)而言，時間至關(guān)重要。近期中環(huán)在回答投資者提問時表示，“中環(huán)五期項目首批M12單晶硅棒已投產(chǎn)，同時將繼續(xù)加快項目建設(shè)進(jìn)度、加速達(dá)產(chǎn)?！?/p>
166和210究竟誰能最終占據(jù)市場主流尚不得而知，可以肯定的是這場技術(shù)之爭必然帶來新一輪產(chǎn)能淘汰，而2020年曾居市場主流的156.75mm小尺寸硅片或?qū)⒙氏妊蜎]在這場硝煙中。
來源:北極星太陽能光伏網(wǎng)
作者:燕七、水七沐
