组件环节【jiē】一直被认为是【shì】最没有技术含量的产【chǎn】业环节,是四个光【guāng】伏【fú】产业环节投【tóu】资【zī】最低【dī】、技术难度最【zuì】低的产【chǎn】业环节,目前1GW组件产能【néng】的投【tóu】资【zī】成本仅为7000万【wàn】元,和【hé】硅料、硅【guī】片、电池【chí】产业环【huán】节动辄【zhé】几亿甚至十几亿根本没法对比,那么我【wǒ】们是否就此可以不关注组【zǔ】件技术任其【qí】发展呢【ne】?结论可能恰恰相反,未来3年左右组件封装【zhuāng】技【jì】术发生根本性【xìng】变【biàn】化的概率极大,由【yóu】于光伏制造业【yè】硅片环【huán】节和电池片环节近几【jǐ】年都【dōu】发生了较大的技术革命,这一系列最新的技术进步都为组件环节的新的【de】技【jì】术【shù】革命买下了伏【fú】笔,那么问题就【jiù】来了,光伏制造【zào】业上游硅片【piàn】、电池片技术的进步到底埋下【xià】了什么样的伏笔?未来组件技【jì】术将会何【hé】去何从?

先回顾历史,在2010年前后【hòu】,光伏【fú】产业方【fāng】兴未【wèi】艾时【shí】,一条年产能200MW的【de】组件产线需要配备350名员工,而现在自【zì】动化程度最高的组件工【gōng】厂仅需50人【rén】就可【kě】以是整条【tiáo】产线正常运转。在上游硅【guī】片、电池片技术革命不【bú】断【duàn】涌现的同时,组【zǔ】件封装环节【jiē】的新技术【shù】应【yīng】用也在加速,MBB多【duō】主栅【shān】技术、半片技术【shù】、MWT技术的应用都在加速老的组件设备的贬值进程【chéng】。

上【shàng】述【shù】技术虽然加速组件产能贬值,但【dàn】上面【miàn】的这【zhè】些【xiē】技术与既有组【zǔ】件技术路线兼容,老的组件产能通过升级改造,多一些额外的资本支出依然可【kě】以获得同样的效果,虽然加速老产【chǎn】能贬值但【dàn】并不致【zhì】命。但叠【dié】瓦技术则【zé】就不一样了,由【yóu】于叠瓦组件封装技术和既【jì】有组【zǔ】件封【fēng】装技术兼容性很【hěn】低,说【shuō】句不客气的话:如果【guǒ】叠瓦能成为主流的【de】话,那么现【xiàn】有的组件【jiàn】环节的产【chǎn】能就都【dōu】需【xū】要推倒重来,就【jiù】和当下的多【duō】晶硅片产【chǎn】能【néng】一样。

近来随着多【duō】晶【jīng】电池片价格的不【bú】断下跌,发生了一件具有历史意【yì】义的事情,那就是【shì】一片60型组件的电【diàn】池【chí】成【chéng】本已经低【dī】于封装成本。未来组件【jiàn】价格下滑很难【nán】再依【yī】靠电池价格的下滑。现【xiàn】在一张效【xiào】率【lǜ】<18.6%的多晶电池【chí】片的价格约为3.77元;那么一片组件所需的60张电池【chí】片【piàn】成本为3.77×60=226元。而【ér】现【xiàn】在一片【piàn】组件【jiàn】的含税封【fēng】装成本已经高达185×1.16=214.6元。

此外【wài】还【hái】不能忘记运【yùn】输和质保【bǎo】成本,此项【xiàng】成本与面积相【xiàng】关,应当【dāng】和【hé】入组件环节的成本,目前此项成本占生产成本的约【yuē】4%,相【xiàng】当【dāng】于每【měi】片60型组件平均需要22元的运费和质保费用。组件环节的成本已经高【gāo】于【yú】60片电【diàn】池。

组件成本结构的变迁历史,在2010年【nián】的时候【hòu】,一张60型的组件电【diàn】池成本占比高【gāo】达91%,而封装【zhuāng】成本【běn】仅有9%,由于电池成本占比奇【qí】高,所【suǒ】以降本的利器自然就是【shì】降低电【diàn】池成本【běn】,降低电池成【chéng】本就可【kě】以有效的降低光伏发电成本。

时间来到2018年9月,多晶硅片和多晶电池经【jīng】过一轮又【yòu】一【yī】轮【lún】惨烈的价格厮【sī】杀,组【zǔ】件的成本结构出现了历【lì】史性的一刻:电池成【chéng】本历史上首次低于封装环节的【de】成本【běn】,一片多晶组【zǔ】件,多晶【jīng】电池成【chéng】本【běn】占比仅49%。行业发展到此【cǐ】刻,就意【yì】味着【zhe】未来单纯降低电池价【jià】格对组【zǔ】件成本降【jiàng】低的【de】效用已经十分有限。如果【guǒ】再把后端的【de】电站建设环节【jiē】的成本考虑进来,当前电池片【piàn】的成本【běn】占【zhàn】比更是只【zhī】有21%,多晶电【diàn】池价格计算【suàn】降低到0,光伏电站系统成本无【wú】非是下【xià】滑【huá】20%,距离【lí】我们【men】理想中【zhōng】的发电侧平价上【shàng】网还有巨【jù】大距离,光伏【fú】未来廉价化的唯【wéi】一出路在:提效。引用一位爱旭的朋【péng】友的话:一切不以【yǐ】提【tí】效为目的的技【jì】术进步都是耍流氓。

当【dāng】我【wǒ】们了解了组件封装【zhuāng】成本变【biàn】迁的历史后,就会发【fā】现“浪费更多电池片却提升封装效率”的叠【dié】瓦技术可能【néng】是未来【lái】光伏组件环节最优的【de】解【jiě】决方案【àn】。在【zài】一张【zhāng】60型面积【jī】大小相当的版型内,叠瓦【wǎ】组【zǔ】件可以封装66~68张电【diàn】池片【piàn】,比常规组件【jiàn】封【fēng】装模式平均多封装【zhuāng】13%的电池片,此时高效电【diàn】池片变【biàn】得越来越廉价而封装成本占比【bǐ】越来越高,在这【zhè】种情形下,浪费电池片而节省单瓦封装成本的叠【dié】瓦【wǎ】组【zǔ】件技术正变【biàn】得越来越有性价比【bǐ】。

如【rú】果【guǒ】我【wǒ】们【men】回顾一下组件封装的历史就【jiù】更【gèng】容【róng】易理解叠瓦【wǎ】技术未来的必然性,在最【zuì】早期【qī】,一【yī】张单晶硅片价高达【dá】100元【yuán】,真【zhēn】的可以说是比黄金还要珍贵,自【zì】然【rán】也就舍不得【dé】半点浪费。在昂贵的硅片面【miàn】前,封装所用的【de】材料的成本是微不足道的,于是当时【shí】封装的解决方案是这样的:

后来伴【bàn】随着硅料和【hé】长晶环节的【de】优化,硅片电【diàn】池片成本不断向下,这种大量留白、很【hěn】没有效率【lǜ】的封装模式渐渐被【bèi】热门抛【pāo】弃。把圆【yuán】圆【yuán】的硅片【piàn】适当切方以后进行封装,于是组【zǔ】件就变成了【le】这个样子:

(125mm单晶硅【guī】片,小【xiǎo】幅度把硅片的圆边切掉一【yī】些以提升封【fēng】装【zhuāng】效率)

进步的车轮一旦开始就根本停不下【xià】来,硅料均价和长晶成本【běn】还在不断地下【xià】滑,尤其是【shì】近【jìn】些年单晶【jīng】炉【lú】引入【rù】连【lián】续【xù】加料的长晶技【jì】术【shù】、提【tí】升了长【zhǎng】晶的速率、提升切片效【xiào】率等等一【yī】系列的进步,允许我【wǒ】们采【cǎi】用【yòng】更加“奢侈【chǐ】”的封【fēng】装模式,于是单晶硅片的M2、M4等规格的硅片应运而生,他们封装【zhuāng】出来的组【zǔ】件【jiàn】是这样的:

为了提升封装效率,在【zài】硅棒切方的过程中切【qiē】掉非常大的【de】比【bǐ】例,使硅片尽【jìn】量【liàng】呈【chéng】现正方形,尽最大【dà】可【kě】能降低封装留白。那么未【wèi】来会如何呢?其【qí】实方向已经很明显:高效电池片【piàn】越是便宜,我们就可以采【cǎi】用越是奢侈的封【fēng】装模式。叠瓦【wǎ】技术【shù】出来已经多年,但【dàn】是一直没【méi】有【yǒu】得到大【dà】规模的应用,我认为重要的原因就【jiù】是【shì】在【zài】5.31之前高效【xiào】电池的【de】价格还【hái】是太贵了【le】。

叠瓦技术是一个典【diǎn】型【xíng】的按比【bǐ】例增加功【gōng】率的技术,提【tí】升功【gōng】率约10%,电池【chí】片【piàn】素【sù】质【zhì】越好,带来【lái】的增益越大。2017年的【de】主流电池片封装后功率是270瓦,叠加【jiā】叠瓦后增益270×1.1=297;净【jìng】增加功率【lǜ】27瓦;如果【guǒ】时【shí】间点来到2019年,常【cháng】规【guī】封装模式【shì】功率达到310w的电池片将会大量充足供应,那么采用【yòng】叠瓦【wǎ】技术以后【hòu】对应【yīng】封装功率为【wéi】310×1.1=341瓦,净增加功率31瓦。带来的增益明显好于常规【guī】多【duō】晶电池片。可【kě】以说【shuō】更高功率【lǜ】的单晶perc大量充足廉价【jià】的供应【yīng】直接为叠瓦技术【shù】de大规模普及铺好了道路【lù】。

Perc电【diàn】池片最近一年的价格走【zǒu】势,从【cóng】2017年【nián】每瓦2.58元【yuán】跌倒了现【xiàn】在的1.08元【yuán】/瓦。高效电池片价格的【de】悄【qiāo】然变【biàn】化即将引发组件技术的新【xīn】革命(当然前提是【shì】能解决叠瓦的专利问题【tí】)

组【zǔ】件这个往往【wǎng】最【zuì】被【bèi】大【dà】家轻视【shì】、资本支出最【zuì】低的产业环节也是一个新技术不断涌现、设【shè】备产能容易更【gèng】新淘汰的【de】环节,短短几年【nián】间,一条组件产【chǎn】线的产能从30MW~60MW~100MW到最新【xīn】的250MW兆瓦演进【jìn】;封装从两主栅、三主【zhǔ】栅、五主【zhǔ】栅、六主栅、甚至十二主栅演进;三角焊带、圆形焊带、半片封装、MWT封装【zhuāng】、反光贴条、反【fǎn】光贴【tiē】膜、菱形封装等等一大批新技术正在或即【jí】将应用。但是【shì】上【shàng】述一些列技术和叠瓦技术比起来,就都只能【néng】算【suàn】是猫【māo】拳【quán】秀腿【tuǐ】了,避开专利问【wèn】题不【bú】谈,如果2019年叠【dié】瓦技术能普及【jí】,叠【dié】加Se+perc高效【xiào】电池片,60版型组【zǔ】件的封装功率【lǜ】会【huì】普遍来到【dào】340~350瓦。比起【qǐ】2017年主流【liú】270功率的【de】组件,短短两年间组件功率进步足足【zú】80瓦。这是最【zuì】好的时代,一系【xì】列新技【jì】术风起云涌,光【guāng】伏平价化正在大跨【kuà】步走来;这是【shì】最坏的时代【dài】,那些跟不上时代潮流的【de】企业正在或即【jí】将被【bèi】淘汰【tài】。