光伏領跑者計劃如何倒逼產(chǎn)業(yè)升級?

時間:2015-12-31

來源:網(wǎng)絡轉載

導語:隨著越來越多的領跑者基地有望獲批,以及寧夏、陜西西安、浙江衢州等地要求使用滿足領跑者要求的組件,高效產(chǎn)品的需求在2016年將進一步擴大。

大同領跑者基地從獲批到開工,僅用了三個月的時間。雖然有國家能源局和地方政府的迅速推動,但這1GW的項目受到組件供應的制約,不少項目無法在短時間內采購到符合領跑者效率的組件。隨著越來越多的領跑者基地有望獲批,以及寧夏、陜西西安、浙江衢州等地要求使用滿足領跑者要求的組件,高效產(chǎn)品的需求在2016年將進一步擴大。

在國家能源局和其他部分下發(fā)的《關于促進先進光伏產(chǎn)品應用和產(chǎn)業(yè)升級的意見》中,給出的準入標準效率為多晶組件15.5%和單晶組件16%;領跑者效率則分別為16.5%和17%。目前大多數(shù)產(chǎn)能基本滿足了準入標準效率,但無法滿足相差1%的領跑者效率。隨著2015年即將結束,當年底供貨壓力有所緩解后,各廠商將陸續(xù)對其生產(chǎn)線進行改造,如何跨越這1%的效率差別將成為這些產(chǎn)線的工作方向。

誰在領跑者之列

領跑者計劃推出不久,中國質量認證中心(CQC)便推出了光伏發(fā)電產(chǎn)品“領跑者”認證計劃,該計劃旨在篩選出優(yōu)質高效的組件、逆變器、背板材料。目前第一批申請企業(yè)中包括19家組件企業(yè)、21家逆變器企業(yè)、8家背板企業(yè)。在2015年11月,CQC分別向20多家組件企業(yè)和20家逆變器企業(yè),以及一眾輔材企業(yè)頒發(fā)了領跑者證書。

一位接近國家能源局的人士向光伏們表示,當初參與領跑者計劃籌備時,在統(tǒng)計目前中國電池組件廠商的資料后得出,也就不足十家企業(yè)有成體量的產(chǎn)能滿足領跑者計劃,“怎么會出現(xiàn)二十多家企業(yè)申請領跑者認證?”

Bloomberg分析師王瀟婷長期跟蹤中國電池組件廠商的動態(tài),“一線企業(yè)都有一定比例的產(chǎn)能滿足領跑者計劃要求,很少數(shù)的二線企業(yè)和幾家新上設備的企業(yè)也有部分產(chǎn)能能滿足。”光伏們此前調研了多家企業(yè),十家左右的老牌一線企業(yè)能滿足領跑者計劃的產(chǎn)能比例從20%—50%不等,此外樂葉光伏、晉能科技等幾家新增電池、組件設備的企業(yè)滿足領跑者要求的產(chǎn)能比例更高,其中樂葉光伏已經(jīng)實現(xiàn)90%以上的產(chǎn)能滿足領跑者計劃的要求。如果真有超過20家企業(yè)能成規(guī)模的滿足領跑者計劃,今年1GW的大同領跑者基地項目將不至于采購不到合格的組件。

此前任職SEMI中國光伏項目總監(jiān)、現(xiàn)擔任晉能科技銷售總監(jiān)的譙凱跟蹤中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)年時間,“目前中國很大一部分比例的生產(chǎn)線是在2010年到2011年間投產(chǎn)的,一線企業(yè)在這幾年的時間也在不斷擴產(chǎn)。不同時間投入的設備在性能上是有差異的,5年前的產(chǎn)線如果不做技術升級的話,很難實現(xiàn)領跑者效率。晉能科技去年剛投產(chǎn)的生產(chǎn)線能達到電池片效率18.3%,如果采用二次印刷能提升至18.5%。”隨著全球市場擴張,一線和部分二線企業(yè)仍計劃按步驟擴大產(chǎn)能,這些新增產(chǎn)能更容易實現(xiàn)領跑者效率,對于超過2年時間的老生產(chǎn)線來說,要實現(xiàn)領跑者效率需要多方面努力。

1%的效率提升

王瀟婷表示,“從過去多年的經(jīng)驗看,光伏產(chǎn)業(yè)每年都有技術進步,電池效率每年穩(wěn)定提升0.3%,大約2%的比例在增長,意味著每年多晶主流組件的功率增加5瓦。”在王瀟婷看來,2014年255瓦是最受歡迎的組件,2015年的主流組件在260瓦左右。按照這種趨勢,預計2016年的主流組件將在265瓦左右,上下浮動各5瓦,將有更多比例的產(chǎn)能向領跑者所要求的60片多晶組件270瓦靠攏。

綜合保利協(xié)鑫副總裁呂錦標、晉能科技技術總監(jiān)李高非、隆基股份系統(tǒng)集成總監(jiān)鄧良平的觀點,組件功率的提升體現(xiàn)在從材料到工藝的所有環(huán)節(jié)上。光伏組件的產(chǎn)業(yè)鏈包括:多晶硅、鑄錠或拉棒、硅片、電池片、輔材及封裝等。雖然各種高效技術從實驗室到生產(chǎn)線都在不斷進行測試,但具有經(jīng)濟效益的技術改進才能真正推廣,呂錦標表示,“不能只看效率提升,還要看性價比。”

多晶硅提純方面對產(chǎn)品效率的提升影響非常有限,更重要的是硅片生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。包括保利協(xié)鑫在內的多家有用鑄錠產(chǎn)能的企業(yè)在融化和凝固技術上不斷進步,雖然對效率提升有所貢獻,但無法進行量化。保利協(xié)鑫目前將其硅片效率提升的重點放在摻雜中。

作為全球最大的單晶硅片供應商,鄧良平團隊的研發(fā)方向是將硅片中的含氧量降下來,“普通P型單晶比多晶的初始衰減要高,如果降低含氧量,可以把衰減降下來。要提升效率則要控制碳含量,這個參數(shù)影響硅片整體的平均效率。”

硅片的轉換效率還體現(xiàn)在工藝上。鄧良平正在對硅片的金剛線切割工藝進行改進。金剛線切割有兩種,樹脂金剛線和電鍍金剛線,樹脂金剛線在切割效率上處于劣勢;金剛線切割技術能夠大幅度降低切割成本,同時大幅度提高設備產(chǎn)能,綜合降本效果明顯,進一步縮小了單晶與多晶硅片的價格差距國內五家主流單晶硅廠家統(tǒng)一發(fā)布了新的硅片規(guī)格M1&M2,M1硅片比常規(guī)產(chǎn)品的面積提升了1.63%,60片電池的組件輸出功率提升3-4瓦;M2硅片相比常規(guī)產(chǎn)品的面積提升了2.25%,組件輸出功率提升4-6瓦。統(tǒng)一產(chǎn)品規(guī)格以后,有利于降低產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的成本,對組件增加功率效果很好,已經(jīng)得到市場的廣泛認可。

EnergyTrend分析師林嫣容認為,“N型產(chǎn)品比傳統(tǒng)的P型產(chǎn)品效率更高,但N型硅片成本仍高,所以N型產(chǎn)品推向市場的速度比較慢。”但鄧良平的團隊正通過努力改變業(yè)內對N型產(chǎn)品成本高的認識,“從全行業(yè)看N型硅片是要貴一些,但我們通過大規(guī)模生產(chǎn)后發(fā)現(xiàn),差距比大家想象中的小,N型成本比P型只高10%左右,我們很快會把差距縮減至5%左右。”

電池片轉換效率的提升則體現(xiàn)在更多方面:采購更好的硅片、電池輔材的使用、生產(chǎn)工藝的改進等。目前硅片廠家的分化度較高,產(chǎn)業(yè)集中度由于電池片和組件企業(yè),中國光伏行業(yè)協(xié)會秘書長王勃華在統(tǒng)計了2015年上半年的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)后得出,“硅片產(chǎn)業(yè)集中度繼續(xù)提升,單晶拉棒及硅片在往西北轉移,單晶和多晶的能耗也在降低,成本差異也在拉大。”

作為影響電池片效率的金屬漿料,其兩大供應商杜邦和賀利氏每年都在更新其產(chǎn)品線。杜邦看準PERC技術未來在電池片市場中的應用,提出了針對高效PERC電池的整合金屬化解決方案,通過改進正面銀漿、背面銀漿以及背面鋁漿的配方為效率提升做出貢獻。

李高非已經(jīng)積累了五年的高效電池工藝經(jīng)驗,“酸堿制絨、低壓擴散、雙層膜技術等多個技術方面每年都在進行改進,如果企業(yè)能把這些技術集中在一起能有0.5%的效率提升。”王瀟婷注意到業(yè)內在2015年已經(jīng)有多家企業(yè)將電池片的柵線從三條改為四條,“今年新增的生產(chǎn)線電池片的柵線計劃都是四條,我覺得未來再過兩三年,五條柵線的電池片技術也會商業(yè)化,五柵線技術在實驗室中已經(jīng)達到更高的效率了。”

王瀟婷表示,黑硅技術也正在推廣。作為電池表面結構的改進,黑硅技術利用了鵝眼效應,減少了照射到電池片表面的光線反射量,相應得增加了電池片的功率輸出。

在電池片高效路線選擇上,PERC已經(jīng)成為主流,它能帶來0.15%以上的效率提升已經(jīng)被認可。鄧良平表示,“傳統(tǒng)P型單晶電池工藝也在不停提升,今年年初到19.3%就已經(jīng)很好了,但現(xiàn)在能做到19.8%了。”當引入PERC技術后,單晶電池很容易突破20%的效率。

雖然電池、組件的效率在以一個比較穩(wěn)定的數(shù)字增長,王瀟婷擔心,按照現(xiàn)在的發(fā)展速度,不用十年,多晶組件的效率將會達到目前實驗室的最高效率,雖然實驗室的效率記錄也在更新,但起碼現(xiàn)在多晶組件看起來更容易觸頂。王瀟婷更看好單晶產(chǎn)品的效率提升中的可持續(xù)性。

在組件封裝環(huán)節(jié)對效率和功率的提升,相比于其他封裝材料,減反玻璃是普遍采用的手段。在采用相同電池片和其他封裝材料的情況下,使用減反膜玻璃比采用普通玻璃的組件普遍多5瓦的輸出功率。對于準入標準的組件功率與領跑者產(chǎn)品組件功率的15瓦功率差別來說,減反膜有重要的貢獻。但現(xiàn)實中,多家電站投資商明確表示不把減反膜對輸出功率的貢獻計算在內,他們對減反膜在長期使用中的損耗有所擔憂,“這部分的功率貢獻在使用中的衰減速度可能要超出預期。”

綜合來看,如果把從硅片到組件封裝一系列環(huán)節(jié)的各個技術點都進行提升,要實現(xiàn)領跑者效率并不是困難的事情。困難的事情在于如何有效控制成本。李高非強調,雖然一系列工藝改進全部采用后能實現(xiàn)多晶16.5%的領跑者效率,但并不意味著每一塊組件都能達到這個目標,只能看技術落實情況,不同廠家能達到領跑者效率的產(chǎn)能比例也不同。

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