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SNEC梳理:160块光伏组件大复盘之技术分析篇(下)

二、组件封装技术篇

组件封装层面上的技术核心在于尽可能减少电池片间缝隙,通过平铺、叠焊等技术达到相同组件面积下封装更多电池片的目的,从而增加电池片光照面积,提高发电量,一些企业将其命名为高密度组件。

在组件封装技术上,今年的技术路线基本沿袭去年,叠瓦、半片、双面等技术应用更加广泛,同时板块互联等新的思路也成为了一道亮眼的风景线。

1、双面

双面组件由于可以显著提高组件的发电功率,且几乎与所有类型的电池技术都能兼容,同时对现有的生产工艺不需大幅调整,因此在近两年得到快速发展。在2018年第三批领跑者项目中,双面组件成最大赢家,超过40%的项目选择了双面组件。

本届SNEC中,双面组件也是一类最常见的组件类型,在所罗列的160多个样本中,共有60块组件采用了双面技术,其中大部分双面组件选择了与双玻联姻。究其原因,在于玻璃的硬度能将组件寿命延长至30年,高于25年的行业平均水准,同时还具有较低的电位诱导降解(PID)和光诱导降解(LID)特性。

双玻的劣势在于增加了组件的重量,尽管当前市场上也有针对这一痛点的超薄轻质双玻组件,但基于各种原因,晶科、国电投、协鑫集成等大型企业纷纷选择了透明背板,掀起了透明背板的应用潮流。

美国放开双面组件25%的201关税再次引发了业内对双玻组件的关注。由于改造产线几乎无费用,量产无难度,基本每家PERC电池或组件厂商都具备量产双面组件的能力。根据EnergyTrend的数据,2018年双面组件规划产能超过15GW, 实际产能约为3.75GW,预估2019年双面组件规划产能可达25.74GW。

2、多栅技术

关于多栅技术,市场上的多栅多指大于5条栅线的组件,展会期间,7BB、9BB、12BB甚至15BB组件无处不在,也成了一种常规技术。在160多项样本中,共有40片组件使用了大于五主栅的MBB技术。

多主栅技术可以增加组件的光学增益和电学增益,半片叠加MBB技术可以使组件功率提升10W左右。但主栅数量并非越多越好,主栅数量增加到10根以后功率增加和串阻降低变化不明显。

3、叠瓦

叠片、叠瓦不是一个新技术,叠瓦技术将电池片切片用导电胶互联,省去焊带焊接,减少遮光面积和线损,节省空间,比常规60型组件多封装13%的电池片,功率提升超20W以上,显著高于半片、MBB等其他技术。

两年前,叠瓦还是一个领先的技术,但随着近两年技术的成熟,叠瓦似有成为组件主流技术的迹象。今年共有9 家企业展出了叠瓦组件,160件组件展品中共计16块叠瓦组件。东方环晟、赛拉弗、阿特斯、通威等企业在叠瓦方面有GW级布局。最新消息称,协鑫在金寨的叠瓦产能将提高到2GW。

据PVinfolink统计,2018年年底叠瓦组件产能超过3GW,预计到2019年底,叠瓦将有6~8GW的布局。

不过由于叠瓦技术的成熟度及良率表现尚不如半片,存在切割损伤、良率及返工、专利风险、设备投资及组件生产成本居高不下等顾虑,一些企业将发展眼光转向了半片、拼片等其他技术。

4、半片

半片,也有企业命名为切半、双子组件,在SNEC2019展出的组件中,约27家企业均采用了半片技术,在162个样本中一共出现50次,与常规组件并存,成为市场主流产品。

半片能显著降低功率损耗和热斑风险,比同版型的组件提升5-10W(2%-4%)或更高的功率,同时也能叠加PERC、MBB、双面等技术,因此也是一项非常主流的组件技术。根据《光伏变迁见证者》的调查数据,今年年底国内半片产能将达到54GW。

5、拼片

说到拼片,则是一个近期突然爆红的技术,看上去和半片组件非常相似。拼片技术是在半片电池技术基础上做了创新,采用无缝互联,拼而不叠,通过提高电池片利用率来达到提高组件功率的目的。

今年SNEC上,展示拼片组件的企业分别有托日新能、国电投、黄河水电、天合光能、中南光电、瞩日能源等,展出组件产品为10件左右。根据相关调研,目前一些龙头企业对于拼片还处于评估阶段,另外一些企业暂不考虑拼片技术的引入。

根据记者SNEC现场的了解,当前在力推拼片技术的企业主要是杭州一家拼片设备企业,其相关负责人告诉小编,本届展会中大多数展出拼片组件的企业都采用了他们的设备。

三、新名词助力高效光伏组件

透明背板,三角焊带,无缝焊接,板块互联,这些名词你可能听过,也可能还不了解。不管怎样,这也许是这届SNEC平凡无奇的最大惊喜了。

1、透明背板

顾名思义,即可透光的背板,可用于替代双玻组件的一项技术。拥有透明背板技术的企业有杜邦、贺利氏、中来等企业,其中杜邦的透明背板获得了晶科、国电投的青睐。

2、三角焊带

目前光伏行业中焊带有三种形状,分别为扁平焊带,圆形焊带和三角焊带。相比圆形焊带和扁平焊带,三角焊带有增加光线利用吸收和易于定位、易于焊接等优势,在本届展会中也有较多亮相。


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图源:展会期间企业技术宣讲会

3、无缝焊接

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无缝焊接是隆基在SNEC前提出的一种新技术,“无缝焊接”技术使用焊带来实现电池片“叠瓦”式的互联,完全消除了通常2mm宽的电池片间距,提升效率的同时降低了组件的BOM成本。无缝焊接技术与现有组件工艺与设备能够兼容,已具备量产成熟度与稳定性,产能升级上较为便利。

4、板块互联

海泰新能在SNEC上首次提出了板块互联的概念,称板块互联是在常规焊接工艺的基础上,将组件电池的间隙压缩到极致,实现组件的空间高效利用。

四、平价助力——大硅片+1500V

对于组件供应商而言,降低平准化度电成本(LCOE)仍然是最关键的市场策略。目前供应商们正通过组合使用的不同技术实现最大限度地减少LCOE目标。这些方法包括改变组件的规格——将电池数目从60个增加到72个,或将系统电压从1,000 V提高到1,500 V等。

1、大硅片

为追求更高的组件功率输出,硅片的尺寸正往越来越大的方向发展。此前很长一段时间里156mm是行业统一的硅片尺寸,最近一两年间,硅片的尺寸越来越多样,包括156.75mm、157.25mm、157.4mm、157.75mm、158.75mm、161.7mm甚至166.7mm等多种规格,目前的主流尺寸则为158.75 mm。

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2、1500V

1500V光伏系统能组串更多的组件,由于组串数量减少,汇流箱,组件之间的直流电缆都会减少,投资也会减少。由于直流电缆和汇流箱是事故易发点,因此1500V还能减少一定的故障率。

总结:

乐观之余,我们还应该看到,400W+大功率的最大助推力来自于硅片尺寸的变化、硅片封装数量的增多和超三种以上技术的叠加这三个因素。这是一种显而易见的提升方式。经过多年的努力,硅基电池效率普遍高于20%,最高达到26.6%,已经接近29%的S-Q理论极限。一些主流制造厂商在大型公开演讲中直言,电池片效率短期内很难看到突破性的提升。

产业的发展一日千里,但回望光伏技术的发展,站在今天的角度上,一些参展商不禁感慨太阳能制造商在新技术的研发方面依然保守,缓步迈进而不是阶跃式的发展,确实如此,光伏技术的发展一直是一种进化而不是颠覆的过程。

畅想SNEC2020,500W+组件会不会成为下一个新常态?2020年,什么又会成为光伏产业的热词?

后记:

SNEC 2019于6月6日正式收官。由于接连着端午小长假,SNEC余热到这两天工作日才散发出来(小编感激主编大大给的长假不打扰的温柔)。

眼看展会热度褪去,终于整理完了手机里近500张SNEC期间拍的照片,觉得需要认真梳理一番才对得起展会期间每天三万步的跋涉。年年展会组件新品层出不穷,今年的最高记录是否会被来年轻易超越?今年的趋势是否被言中成为明年的主流?希望我们的记录会具有重要的参考价值。

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