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环晟光伏积极扩产 目标全球高效组件前三

 巨空龙成长确定 2021-11-13

作为中环股份的控股子公司,环晟光伏正在积极扩产,预计到明年下半年,环晟光伏组件产能将达到15GW,并有可能在2023年扩张至20GW。

自成立以来,环晟光伏发展迅速,截至2021年6月底,全球叠瓦组件出货量超5.6GW,产品远销海内外超过60个国家和地区。 

昨天下午,环晟光伏首席技术官马擎天在第五届新能源电站设计工程与设备选型研讨会上透露上述信息。

“我们目标是做到全球高效组件前三。”马擎天说,环晟光伏目前拥有2GW叠瓦组件产能,并有6GW组件产能正在建设,并规划在天津再投资7GW叠瓦组件产能。

环晟光伏原名为东方环晟光伏(江苏)有限公司。2019年6月,东方电气集团退出,将股权转让给中环股份。中环股份跃升为第一大股东,持股77%。东方环晟也易名为环晟光伏(江苏)有限公司,成为中环股份的控股子公司。

马擎天称,他将500W以上的组件产品称之为高效组件。

环晟光伏获得了Sunpower公司的叠瓦高效组件技术授权,专攻叠瓦组件的生产、销售,也是中环股份在高效组件方面的重要布局。

中环股份董事长沈浩平曾表示,中环股份专注于硅片领域,不会去拓展电池业务,因为这会与自己的客户形成竞争,但会发展部分高端组件业务,这也可以和自己的电池客户形成互动。

马擎天介绍,从2017年到2019年的两年间,环晟光伏主要在已有叠瓦组件产线上积累生产经验,为扩产打下基础。

“叠瓦组件技术的关键在于生产。”马擎天说,叠瓦技术的生产流程和其他组件技术很不一样,难点在于保证组件产品品质的稳定性,如今环晟光伏经验已经成熟,“是时候扩产了。”

叠瓦组件在大功率上具有优势。环晟光伏曾是最早量产400W+组件的组件生产商之一,并在今年实现了500W+组件的量产供货,并计划在明年上半年实现600W+组件产品的量产供货。

由于600W+组件产品在业内率先由天合光能发布,环晟光伏正在考虑研发更高功率级别的组件产品。

“我对叠瓦组件的竞争力充满信心。”马擎天表示,由于叠瓦组件的封装方式会浪费部分电池片,导致成本相对较高,但随着电池片价格大幅降低,叠瓦组件的成本劣势正在逐渐消失。“我们可以和其他组件平价供货市场。”

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黑鹰光伏注:又是叠瓦!不久前,Solaria起诉阿特斯侵权。光伏产业里,类似的专利之争在过去两年已有数个来回。从2016年至今,叠瓦是重要的产业明星之一,推崇、质疑和争议都没停止过。有媒体预测,经历大风大浪后,叠瓦技术必将蹚入主流;但也有观察者认为“叠瓦,想说爱你不容易”。事实上,叠瓦作为一种平台性的组件制造技术,批量应用后,一直受到专利方面的困扰,可靠性方面的质疑声音也较多。叠瓦到底行不行?本篇内容由产业人士投稿,并不代表黑鹰立场,意在抛砖引玉,欢迎探讨。

笔者记得从2016年开始,叠瓦技术在光伏行业非常火,一度与半片技术,多主栅技术成为当年最热话题。

在2018-2019两年里,最火热的话题除了210和166的尺寸之争,就是小片间距技术了。小片间距出现了四个分支:叠瓦、叠片、拼片和板块互联技术。也许大家发现了,叠片技术一直贯穿其中,成为了连续4年都在技术热潮中拿来对标的技术。

如今四年过去,半片技术已经成为行业标配,并且随着电池进入210的尺寸,出现了3分片技术。同时,多主栅技术也成了行业标配,技术分支多种多样,包括2017年时兴的5BB,6BB,到现在出现的7BB技术,9BB技术和12BB技术。主栅也出现了多种变化,圆形焊带、三角焊带、整形焊带、板块互联等等等等。

但叠瓦呢?

收益逐渐缩小的叠瓦技术

叠瓦的实际功率增益:25W。

笔者翻阅了历史的资料,下表是咨询机构PVinfolink2017年时的报告内容:

在2016年投入叠瓦组件制造,每片组件获得的增益是85元。

为了还原实际价格情况,我们翻阅了2016年7月的一个招标文件。2016年7月27日,中广核2016年光伏组件战略集采项目招标在北京举行,此次招标分为400MW普通光伏的战略集采项目招标和500MW的领跑者项目招标。总计超过25家组件企业参与此次招标。

400MW普通组件招标,在22家该部分的投标价格中,最低报价为3.167元/瓦,最高报价为3.6元/瓦。

其中,最低价为多晶组件,最高价为单晶组件。多晶组件主流投标功率为265瓦,投标价格普遍位于3.3元/瓦左右;单晶组件主流功率为280瓦,价格普遍位于3.4元/瓦。

在2020年的组件价格下,投入叠瓦组件制造,每片组件获得的增益:40元!

笔者依照分析,制作了损益表:

可以看到,2016年,常规组件改造为叠瓦技术后,单块组件增加25瓦,可获得85元的销售收益。也就是说如果新建设一条产线做做叠瓦组件,那么只要设备成本,厂房成本,材料成本等只要能在85元收益之下,摊销掉,就能获得叠瓦改造后的收益。

神奇之处在2020年,组件价格已经跌到2016年价格的一半以下了。假设叠瓦依然能带来25瓦的功率增益,那么叠瓦组件的销售增益是40元/块组件。对比2016年减少一半。

我们可以就这个趋势推算,如果组件售价持续下跌,那么叠瓦技术带来的售价增益是越来越低的。

组件增加的设备包括:叠瓦胶体印刷机,排版机,激光切片机、叠瓦胶烘干机、适用于叠瓦设备的层压机等,辅材增加包括叠瓦导电银胶、印刷导电胶网版等。

以上这些设备和辅材是在常规组件生产基础上增加的,如不做叠瓦组件,这些全部都将闲置。老板们,心在滴血!

叠瓦组件实际增益问题:

1.电学收益(次要):这部分比较复杂,简单的提几个点,不做实验数据分析:叠瓦后,电阻下降,功率有增加。

2.排版增片收益(主要)

叠瓦技术通常是将一张电池片用激光切割为5-6片长条小电池。通过一片一片叠起,利用导电胶替代传统的焊带进行串联。由于每一片是层叠的,电池之间的片间距减小,从而在同样的组件面积下,能多放1-2排“小电池”。

简单来讲,原始组件是60片电池,叠瓦组件实际使用了60+0.2片*6*2=62.4片太阳能电池。

多了两排就是0.2*2*6=2.4片。

差价要减去2.4片电池的价格,也就是12-14瓦。

以一瓦电池0.8元计算(2020年单晶电池为例),12瓦计算,电池多花费9.6元。

我们用2020年的增益金额40元-9.6元=31.4元。也就是说如果叠瓦的全部投入成本摊销到单块组件上,必须低于31.4元。

差价直接决定了叠瓦这个技术的性价比。这个差价必须能cover掉叠瓦改造及叠瓦工艺的全部成本。

结论:食之无味弃之可惜

A.我们不探讨叠瓦组件的整体制造成本如何,如果这个成本高于30元/块组件,那投资做叠瓦组件,是亏本的。

B.如果电池价格持续下降,可能连叠瓦的加工成本都无法平衡了。

C.已经投入制造叠瓦组件的厂家,最大的希望就是尽快卖出组件,回收原始投资,而不是二度扩产。

所以为什么很多组件厂没有大举投入做叠瓦组件,相信读者应该明白了。

------------------------------------------叠瓦技术简介

传统晶硅组件电池片基本都采用金属栅线连接。这种连接方式有3个比较明显的缺陷:一是金属栅线和电池片间隙占用组件正面的受光面积;二是金属栅线存在线损;三是栅线受温度变化周期热胀冷缩容易发生断 裂和腐 蚀,这三种方式均对组件的转换效率和性能稳定性有较大的影响。

叠瓦技术是一种将电池片切片后,再用特殊的专用导电胶材料把电池片焊接成串的技术。电池片采用前后叠片的方式连接,表面没有金属栅线,电池片间也没有间隙,充分利用了组件表面可使用的面积,减少传统金属栅线的线损,因此大幅提升了组件的转换效率。

可靠性上,传统的金属栅线连接方式为线连接,而叠瓦组件则为面连接,因此有效提升了电池片间的连接力,使组件更可靠。

传统组件产线相比,叠瓦组件产线的改动较大,主要体现在叠瓦焊接机和叠瓦汇流条焊接机两大设备上。叠瓦焊接机在行业内分点胶和丝网印刷两种工艺,未来将以丝印为主。

目前国内开发叠瓦技术的企业有东方环晟、塞拉弗、晶澳、阿特斯、东方日升、天合光能、隆基乐业、爱康光电等。-----------------------------------------------------------------

                                          叠瓦,必是未来组件技术的发展方向!


2019、组件封装,未来或将成为技术创新的重要来源。

目前,1GW组件产能的投资成本仅为7000万元,和硅料、硅片、电池产业环节动辄几亿甚至十几亿投资无法相提并论。因此,组件环节一直被认为是光伏四个环节中门槛最低的一个。

然而,由于硅片、电池片环节近几年都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技术革命埋下了伏笔,因此,未来3年左右组件封装技术发生根本性变化的概率极大,组件封装技术可能是未来创新的重要来源。

一、光伏组件封装技术的迭代

1、叠瓦技术将颠覆现有组件产能

一方面,新产线效率大幅提高。在2010年前后,一条年产能200MW的组件产线需要配备350名员工,而现在自动化程度最高的组件工厂仅需50人就可以是整条产线正常运转。

一方面,组件封装环节的新技术应用也在加速涌现。MBB多主栅技术、半片技术、MWT技术的应用都在加速老的组件设备的贬值进程。

因此,组件产线会加速贬值。然而,上述技术可与既有组件技术路线兼容,老的组件产能通过升级改造可以获得同样的效果,所以老产能虽然加速贬值但并不致命。

然而,目前叠瓦组件封装技术和既有组件封装技术兼容性很低。因此,如果叠瓦能成为主流的话,那么现有的组件环节的产能将全部报废。

2、未来组件成本下降要靠单瓦封装成本的降低

随着多晶电池片价格的不断下跌,最近发生了一件具有历史意义的事情:

一片60型组件的电池成本已经低于封装成本!

60片组件:电池成本VS封装成本

1)电池片成本

现在一张效率<18.6%的多晶电池片的价格约为3.77元;那么一块组件所需的60张电池片成本为3.77×60=226元。

2)封装成本

一片组件的含税封装成本已经高达185×1.16=214.6元,如下表所示。此外,还不能忘记运输和质保成本,此项成本与面积相关,应当和入组件环节的成本,目前此项成本占生产成本的约4%,相当于每片60型组件平均需要22元的运费和质保费用。

可见,低效的多晶硅组件,封装成本已经高于60片电池成本。随着玻璃、铝等材料价格的上涨,这一现象在未来会越来越明显!

综上所述:未来,组件价格下滑很难再依靠电池价格的下滑,而主要依靠平均单瓦成本的封装成本降低。

3、光伏成本构成历史性的转折!

2010年时,一张60型的组件电池成本占比高达91%,而封装成本仅有9%,由于电池成本占比奇高,所以降本的利器自然就是降低电池成本,降低电池成本就可以有效的降低光伏发电成本。

2018年9月,电池成本历史上首次低于封装环节的成本!

行业发展到此刻,就意味着未来单纯降低电池价格对组件成本降低的效用已经十分有限。

如果再把后端的电站建设环节的成本考虑进来,当前电池片的成本占比更是只有21%,多晶电池价格计算降低到0,光伏电站系统成本无非是下滑20%,距离我们理想中的发电侧平价上网还有巨大距离,光伏未来廉价化的唯一出路在:提效。

引用一位爱旭的朋友的话:一切不以提效为目的的技术进步都是耍流氓。

二、光伏组件封装技术的变迁史

如果回顾一下组件封装的历史,就会发现,三十多年来,组件一直在走一条“浪费更多电池片却提升封装效率”的路线!

阶段一:硅片比黄金更珍贵

在最早期,一张单晶硅片价高达100元,比黄金还要珍贵!自然也就舍不得半点浪费。在昂贵的硅片面前,封装所用的材料的成本是微不足道的,于是当时封装的解决方案是这样的:

阶段二:切掉一点点

随着硅料和长晶环节的优化,硅片电池片成本不断向下,这种大量留白、很没有效率的封装模式渐渐被热门抛弃。把圆圆的硅片适当切方以后进行封装,于是组件就变成了这个样子:

(125mm单晶硅片,小幅度把硅片的圆边切掉一些以提升封装效率)

阶段三:节省面积更重要

进步的车轮一旦开始就根本停不下来,硅料均价和长晶成本还在不断地下滑,尤其是近些年单晶炉引入连续加料的长晶技术、提升了长晶的速率、提升切片效率等等一系列的进步,允许我们采用更加“奢侈”的封装模式,于是单晶硅片的M2、M4等规格的硅片应运而生,他们封装出来的组件是这样的:

为了提升封装效率,在硅棒切方的过程中切掉非常大的比例,使硅片尽量呈现正方形,尽最大可能降低封装留白。

未来:一点不留白!

回顾了组件封装技术的变迁史之后,就更容易理解叠瓦技术未来的必然性。“浪费更多电池片却提升封装效率”的叠瓦技术可能是未来光伏组件环节最优的解决方案。

在一张60型面积大小相当的版型内,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,此时高效电池片变得越来越廉价而封装成本占比越来越高,在这种情形下,浪费电池片而节省单瓦封装成本的叠瓦组件技术正变得越来越有性价比。

高效电池片越是便宜,“浪费电池片、节省面积”的奢侈的封装模式就约有市场。叠瓦技术出来已经多年,但是一直没有得到大规模的应用,我认为重要的原因就是在5.31之前高效电池的价格还是太贵了。

叠瓦技术是一个典型的按比例增加功率的技术,提升功率约10%,电池片素质越好,带来的增益越大。

2017年,的主流电池片封装后功率是270W,叠加叠瓦后增益270×1.1=297W;净增加功率27W;

2019年,常规封装模式功率达到310W的电池片将会大量充足供应,那采用叠瓦技术以后对应封装功率为310×1.1=341瓦,净增加功率31W。

可见,高效组件带来的增益明显好于常规电池片。因此,更高功率的单晶perc大量充足廉价的供应直接为叠瓦技术的大规模普及铺好了道路。下图为PERC电池片最近一年的价格走势。

可见,PERC电池片从2017年每瓦2.58元/W跌倒了现在的1.08元/W。高效电池片价格的悄然变化即将引发组件技术的新革命(当然前提是能解决叠瓦的专利问题)

三、叠瓦的技术现状及应用情况

1、叠瓦是最有希望接棒PERC的技术创新

目前,应用最广泛的高效技术非PERC莫属。从2017年的兴起,到2018年的成熟,再到2019年的爆发,perc组件基本上完成了一个周期,预期从2020年将开始走向衰落。哪个技术将接档perc技术?

根据目前的技术发展情况,业内普遍看好“叠瓦”技术!但由于新技术发展的必然历程,预期2020年以后叠瓦才能迎来真正的大发展。在此之前,“PERC+半片”将成为一个过渡技术。

半片、多主栅和叠瓦,这三项技术的对比如下表所示。

2、叠瓦组件生产情况

国内多家组件企业都推出了自己的叠瓦组件。下表是2018年SNEC展会上各企业展出的叠瓦产品。

图片来源:亚化咨询

2018年叠瓦出货在1GW左右,最大的市场还是中国,内陆市场占了一半的量。海外市场主要还是SUNPOWER和东方环晟为主,余下的赛拉弗阿特斯也有。

大陆以外的市,其实基本上各个地方都有,但比较大量的会是在亚洲,所有的高效组件一开始出口到海外,一定会先入驻澳大利亚,因为澳大利亚本身是一个比较开放的市场,而且对于这个高效组件·新技术的接受度也都比较高,我们可以看到澳大利亚其实每家厂家都有叠瓦组件的出货。

3、中国叠瓦组件2018年前三季度的出口情况

下面的地图中,将全球各地区、不同类型叠瓦组件应用量用不同的颜色区分。

橘色的部分主要是单晶perc的产品,灰色的部分是常规的多晶。

从2018年的叠瓦出货来看,大部分都还是以单晶perc为主,然后少量是多晶叠瓦组件。如果再从大小来分析,最主要是东方环晟和sunpower是72片版型,那其他厂家大部分是60片版型。

上图中是今年年初累计到九月的一个海关出口数据的分析,澳大利亚是最主要的一个海外的市场。那从1-9月累计大概有50兆瓦组件出货。

除了澳大利亚以外,其他还有泰国、日本、新加坡等,而中南美洲的智利,叠瓦有一个比较大的出货量,途中的黄圈图上有一个瓦数的分析,目前看起来72片版型的瓦数基本在385W/390W/395W,60片版型的话315W/320W为主,也有一些310W。

灰色部分是就是多晶叠瓦组件的部分,占据了一个比较小的部分,就是今年的多晶叠瓦出货比较少,今年1-9月,基本上没有看到N型叠瓦组件的大量出货。

N型的HIT电池,做叠瓦组件,切割电池还有技术上的难关需要克服,所以今年和明年N型叠瓦组件实际出货还是相对会少,但是在展会上还是可以看到此类产品的展出的。

组件封装,这个往往最被大家轻视、资本支出最低的产业环节也是一个新技术不断涌现、设备产能容易更新淘汰的环节。

短短几年间,一条组件产线的产能从30MW~60MW~100MW到最新的250MW兆瓦演进;封装从两主栅、三主栅、五主栅、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、反光贴条、反光贴膜、菱形封装等等一大批新技术正在或即将应用。

然而,上述一些列技术和叠瓦技术比起来,就都只能算是小巫见大巫了!

避开专利问题不谈,如果2019年叠瓦技术能普及,叠加Se+perc高效电池片,60版型组件的封装功率会普遍来到340~350W。与2017年主流270W的组件相比,短短两年间组件功率进步足足80W!

客观的看待技术迭代,叠瓦市场的崛起还需要一些时间去酝酿跟成长。2018年出货量1GW,2019年预期3.5GW;直到2020之后,叠瓦逐渐会成为一个主流的产品之一。

这是最好的时代,一系列新技术风起云涌,光伏平价化正在大跨步走来;这是最坏的时代,那些跟不上时代潮流的企业正在或即将被淘汰。

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