组件环【huán】节一直【zhí】被认【rèn】为是最没有技术含量的产业环节,是四个光伏【fú】产业环节投资【zī】最【zuì】低【dī】、技术难度最低的产业环节【jiē】,目前1GW组件【jiàn】产能的投资成本仅为7000万元,和硅料、硅片、电池产业环节【jiē】动辄几亿甚至【zhì】十几亿根本【běn】没【méi】法对比,那么我们是否就此可以【yǐ】不关注【zhù】组件技【jì】术任【rèn】其发展呢?结论可能恰恰相反,未来3年左右组件封装【zhuāng】技术发生根本【běn】性变化的概率极大【dà】,由于光伏制造业硅片【piàn】环节和电池【chí】片【piàn】环【huán】节近几年【nián】都发生了较大的技术革【gé】命,这一系列最新的技术【shù】进【jìn】步都【dōu】为【wéi】组件环节的新的技【jì】术革【gé】命买【mǎi】下了伏笔,那么问题【tí】就来了,光【guāng】伏制造【zào】业上游硅片、电【diàn】池片技术的【de】进【jìn】步到底埋下【xià】了什么样的【de】伏笔?未【wèi】来组【zǔ】件技术【shù】将会【huì】何去何从?

先回顾历【lì】史,在2010年前【qián】后,光伏产业【yè】方兴【xìng】未艾时,一条年产能200MW的组件产【chǎn】线需要配备350名员【yuán】工,而现在自动化程度最【zuì】高的组件工厂【chǎng】仅需【xū】50人【rén】就【jiù】可以是【shì】整条产【chǎn】线【xiàn】正常运【yùn】转。在上游硅片【piàn】、电池片技术【shù】革命不断涌现的同时,组件封装【zhuāng】环【huán】节【jiē】的新技术应用也在加速,MBB多主栅【shān】技术、半片技【jì】术、MWT技【jì】术的应用都在【zài】加【jiā】速【sù】老的组件设备的贬值进【jìn】程。

上述技【jì】术【shù】虽然【rán】加速组件产能【néng】贬值,但上面的这些技术与既有【yǒu】组件技术路线兼容【róng】,老【lǎo】的组件产【chǎn】能通过升级改造,多【duō】一些额外的资本支【zhī】出依然可以【yǐ】获得同样的效果,虽然加速老产能贬值但【dàn】并不【bú】致【zhì】命【mìng】。但叠【dié】瓦技术则就【jiù】不一样了,由于叠瓦组【zǔ】件封装技术和既有组件封装技术兼容【róng】性很低【dī】,说句不客气的话:如【rú】果叠瓦能成【chéng】为【wéi】主流【liú】的话,那【nà】么现有的组【zǔ】件环节的产能就都需要推倒重来,就和【hé】当下【xià】的多晶硅【guī】片产【chǎn】能一样。

近来随【suí】着多晶电池【chí】片价格的不断下跌,发【fā】生了一件具有历史意义的【de】事情,那就是一【yī】片60型组件的电【diàn】池成本【běn】已经【jīng】低于封装【zhuāng】成【chéng】本。未来组【zǔ】件价【jià】格下滑【huá】很难再依靠电池价格的下滑。现在一张效率<18.6%的多晶【jīng】电池片的价格约为3.77元;那么【me】一片【piàn】组【zǔ】件所需的60张电【diàn】池片【piàn】成本为3.77×60=226元。而现在【zài】一片组件的含税封装成【chéng】本已【yǐ】经高达185×1.16=214.6元。

此外还【hái】不【bú】能忘记运输和质保成本,此项【xiàng】成【chéng】本与面积相关【guān】,应当和入组件【jiàn】环节的成【chéng】本,目前此项成本占生产成本的约【yuē】4%,相当于每片60型组【zǔ】件平【píng】均需要22元的【de】运费和质保费用【yòng】。组件环节的【de】成本已经高于60片【piàn】电池。

组件成本结构的变【biàn】迁历史,在2010年【nián】的【de】时候,一【yī】张60型的组件电池成本占比高达91%,而封装成【chéng】本仅有【yǒu】9%,由于电池成本【běn】占比奇高,所以降【jiàng】本的利【lì】器自然就【jiù】是降低电池成本【běn】,降低电池成本就【jiù】可以有效的降【jiàng】低光伏发电成本。

时间来到2018年9月,多晶硅片和多晶电池经过一轮又一轮【lún】惨【cǎn】烈的价格厮杀,组件【jiàn】的成本结构出现了历史性的【de】一【yī】刻:电池成本历史上【shàng】首次低【dī】于封装环节的成本,一【yī】片【piàn】多晶组【zǔ】件,多【duō】晶电池【chí】成本占【zhàn】比【bǐ】仅49%。行业发【fā】展到此刻,就【jiù】意味着未来单纯降低电池价格对组【zǔ】件成【chéng】本【běn】降低的效用已经十分【fèn】有限【xiàn】。如果【guǒ】再把后端的【de】电【diàn】站建【jiàn】设环节的成【chéng】本考虑进来,当前电【diàn】池片的【de】成本占比更是只有21%,多晶电池价格计算降【jiàng】低到0,光伏电站系统成本无非是下滑20%,距离我们理想【xiǎng】中的发电侧平价上网还有【yǒu】巨大【dà】距离,光伏【fú】未来廉价化的唯一出路【lù】在:提效。引用一位爱旭的【de】朋友的话:一【yī】切【qiē】不以提【tí】效为目的的技术进【jìn】步都【dōu】是耍【shuǎ】流氓。

当我们了解了组件封装成本变迁的历史后,就【jiù】会发现“浪费更【gèng】多电池【chí】片却提【tí】升封装【zhuāng】效率”的【de】叠瓦技术可能【néng】是未来光伏组件环【huán】节最【zuì】优【yōu】的解决【jué】方案【àn】。在一张60型面积【jī】大小相当【dāng】的版型内,叠瓦组件可以封装66~68张电池片,比常规组件封装模式平均多封装13%的电池片,此时高效【xiào】电池片变得越来越廉价【jià】而【ér】封装【zhuāng】成【chéng】本占比越来【lái】越高,在这种情形【xíng】下,浪费电池片而节省单瓦封装成本的【de】叠【dié】瓦组件技术【shù】正变得越来越有【yǒu】性【xìng】价比。

如果我们回【huí】顾一【yī】下组件【jiàn】封【fēng】装的历史就更容易理解【jiě】叠瓦技术未来的必然性,在最早期【qī】,一张单晶硅片【piàn】价【jià】高达100元,真【zhēn】的可【kě】以【yǐ】说是比黄金还要珍贵,自然也就【jiù】舍不得半【bàn】点浪费。在昂贵【guì】的硅片面前,封装所用的材料的成本是微不【bú】足【zú】道的【de】,于是【shì】当时封装的【de】解决方案是这样的:

后来伴随着硅料和长晶环【huán】节【jiē】的优化,硅片电池片成本不断向下,这种大量留【liú】白、很没有效率的封装【zhuāng】模【mó】式渐渐被热门【mén】抛弃。把【bǎ】圆圆的【de】硅片适当切方以后【hòu】进【jìn】行封装,于是组件【jiàn】就变成了这【zhè】个样【yàng】子:

(125mm单晶硅片,小幅度【dù】把硅片【piàn】的圆边切掉一些【xiē】以提升封【fēng】装效率)

进【jìn】步的【de】车轮一旦开始就根本停【tíng】不下来,硅料【liào】均价和长晶成本还在不断地下滑,尤其是近些【xiē】年【nián】单晶炉引入连【lián】续【xù】加料的长晶技术、提升了长【zhǎng】晶的速率、提升切片效率等等一系【xì】列的进步,允许我们采【cǎi】用更加【jiā】“奢侈”的【de】封装模式,于是单晶硅片的【de】M2、M4等规格的硅【guī】片【piàn】应【yīng】运【yùn】而生,他们封装出【chū】来的组件【jiàn】是这样【yàng】的【de】:

为了提升封【fēng】装效率,在硅棒【bàng】切方的【de】过程中切掉非常大的比例,使硅片【piàn】尽量呈现正方形,尽【jìn】最大可能【néng】降【jiàng】低封装留白。那么未来会如何【hé】呢?其实方向【xiàng】已经很明显:高效电池【chí】片越是【shì】便宜,我们就可【kě】以【yǐ】采用【yòng】越是奢侈的封装模式。叠【dié】瓦技术出来已经【jīng】多年,但【dàn】是一【yī】直【zhí】没有【yǒu】得到大规【guī】模的应用,我认【rèn】为重要的原因就是【shì】在5.31之前高效电池的价格还是太贵了。

叠瓦技术是【shì】一个典型的按比例增加功率【lǜ】的技术,提升功率约10%,电池片【piàn】素【sù】质【zhì】越【yuè】好,带来的增【zēng】益越大。2017年的主流【liú】电池【chí】片【piàn】封装后【hòu】功率是270瓦,叠加【jiā】叠瓦后增益270×1.1=297;净增加功率27瓦;如果时间点【diǎn】来【lái】到2019年【nián】,常规封装模式功【gōng】率【lǜ】达到310w的【de】电池【chí】片将会大量充足供应【yīng】,那么【me】采用叠瓦技术以后对应封装功【gōng】率为310×1.1=341瓦,净增加功【gōng】率31瓦。带来的增益明显好于常规多晶电池【chí】片。可以说更【gèng】高功率的单晶perc大量充足廉价【jià】的供应直接【jiē】为叠瓦技术【shù】de大规【guī】模普及铺好了道路【lù】。

Perc电池片最近一年的价格走势,从2017年每【měi】瓦【wǎ】2.58元跌【diē】倒了现在的1.08元/瓦。高效电池片价格的【de】悄然变化即将【jiāng】引发组件【jiàn】技术的新【xīn】革命(当然前【qián】提【tí】是能解决【jué】叠瓦的专利【lì】问题)

组【zǔ】件这个往往最被【bèi】大家轻视、资本支【zhī】出最低的产【chǎn】业环节【jiē】也是一个新技【jì】术不断涌现、设备产能【néng】容易【yì】更新淘汰的环【huán】节,短短【duǎn】几年间,一条【tiáo】组件产线的产能从30MW~60MW~100MW到最新的250MW兆瓦演进【jìn】;封【fēng】装从【cóng】两主栅、三【sān】主栅、五主栅【shān】、六主栅、甚至【zhì】十二主【zhǔ】栅演【yǎn】进;三角焊带、圆【yuán】形焊【hàn】带、半片封装、MWT封【fēng】装、反光【guāng】贴【tiē】条、反光【guāng】贴膜、菱形封【fēng】装等等一【yī】大批新【xīn】技术正在或即将应用。但是上述【shù】一些列技术和叠【dié】瓦技术比【bǐ】起来,就【jiù】都只【zhī】能算是猫【māo】拳【quán】秀腿【tuǐ】了,避【bì】开【kāi】专利问题不谈,如果2019年叠瓦技术能普及,叠加Se+perc高效电池片,60版型【xíng】组【zǔ】件的封装功率会普遍来到【dào】340~350瓦。比起2017年主流270功率【lǜ】的组件,短短两年间【jiān】组件功【gōng】率进步足足80瓦。这是最好的时代,一系列新技术风【fēng】起云涌,光伏平价化正在大跨步走来;这是【shì】最坏【huài】的时代,那些跟不上时代【dài】潮流【liú】的企【qǐ】业【yè】正在或即将被【bèi】淘汰【tài】。