什么尺寸的硅片是最佳的？這一問題沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。成本僅僅是眾多考慮因素之一，每一家制造企業(yè)都有自己特定的制約因素，以及對市場的戰(zhàn)略考量。
“大尺寸硅片和大尺寸組件是行業(yè)近兩年越來越熱的話題，現(xiàn)在光伏人見面，要是不談?wù)劗a(chǎn)品大尺寸化發(fā)展，可能會被認(rèn)為是外行?！痹诮张e辦的大尺寸高功率組件技術(shù)和風(fēng)險分析線上論壇上，阿特斯陽光電力集團首席技術(shù)官、高級副總裁邢國強開篇的幾句話，引出了目前行業(yè)內(nèi)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。
確實，在降本增效的大背景下，向大尺寸、高功率發(fā)展的組件設(shè)計思路成為了目前行業(yè)最受關(guān)注的話題。從125毫米到156.75毫米，再到166毫米以及210毫米，硅片不斷向大尺寸進(jìn)發(fā)，硅片尺寸真的越大越好嗎？
面積越大功率越高
目前，市場上主要的硅片尺寸有156.75毫米、158.75毫米、166毫米和210毫米。156.75毫米是目前市場上的常規(guī)規(guī)格。從158.75毫米到210毫米，三款尺寸的硅片面積分別較156.75毫米硅片增加3%、12%和81%。2018年以來，國內(nèi)一線產(chǎn)業(yè)開始規(guī)?；a(chǎn)166毫米硅片，大尺寸硅片開始進(jìn)入市場，占比不斷提升。
據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2019年，156.75毫米硅片仍是市場主流，占比超“半壁江山”。預(yù)計2020年，156.75毫米硅片占比將明顯下滑，158.75毫米及166毫米硅片占比大幅提升；到2021年，166毫米硅片占比將超過60%。同時，2020—2025年，210毫米硅片占比將逐漸增加。
近年來，大尺寸硅片發(fā)展的腳步正逐漸加快。在組件價格和光伏發(fā)電成本越來越低的大趨勢下，大尺寸硅片和大尺寸組件帶來的經(jīng)濟效益越發(fā)明顯?？梢哉f，大尺寸硅片為組件端的發(fā)展帶來了新機遇，可以大幅提高組件的功率，通過優(yōu)化設(shè)計，組件效率也將大幅提升，組件成本更低。
“簡單來說，單個硅片尺寸增大，單塊組件電池片數(shù)隨之降低，硅片片數(shù)相應(yīng)減少，組件有效發(fā)光面積增大，帶來轉(zhuǎn)換效率以及功率的提升，單瓦成本隨之下降?！碧旖蛑协h(huán)半導(dǎo)體股份有限公司副總工程師張雪囡說。
以阿特斯166毫米多晶HiKu組件為例，該組件平均瓦數(shù)超410瓦，比相應(yīng)的156.75毫米硅片尺寸的組件在功率上提高了45瓦以上，通過優(yōu)化系統(tǒng)端，電站系統(tǒng)（BOS）成本下降10%以上，人工安裝成本下降8%以上。顯然，大尺寸硅片和大尺寸組件具有更強的競爭力。
需考慮生產(chǎn)線兼容性
從理論上看，面積越大，組件的轉(zhuǎn)換效率越大，成本越低。但是，硅片、組件真的是越大越好嗎？業(yè)內(nèi)認(rèn)為，166毫米的產(chǎn)品是未來一個時期內(nèi)內(nèi)性價比最高的選擇。
多家企業(yè)高管告訴記者，166毫米規(guī)格的確定經(jīng)過了多方面分析、研究、測算?！盎谀壳肮杵a(chǎn)線上的設(shè)備，從156.75毫米改造至166毫米只需要做一些微調(diào)，同時，電池片生產(chǎn)線也可以兼容。”
生產(chǎn)線的大規(guī)模改造投入并不是小數(shù)目，因此，需要在現(xiàn)有的情況下，最大限度的考慮尺寸、產(chǎn)業(yè)鏈資金需求以及下游電站等維度。生產(chǎn)線的兼容性決定了大尺寸產(chǎn)品的可行性，166毫米規(guī)格脫穎而出。
然而，從全產(chǎn)業(yè)鏈角度出發(fā)，上游硅片端的尺寸標(biāo)準(zhǔn)化是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。如果僅有部分制造企業(yè)生產(chǎn)大尺寸硅片，下游企業(yè)的議價能力將隨之被削弱。只有統(tǒng)一的尺寸，才能帶來規(guī)模經(jīng)濟效益。那么，166毫米產(chǎn)品表現(xiàn)如何呢？
“166毫米硅片已經(jīng)迎來爆發(fā)增長，短期內(nèi)就會成為市場份額占比過半的產(chǎn)品規(guī)格?！毙蠂鴱姺Q，阿特斯2018年8月實現(xiàn)166毫米產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)，截至目前出貨量已經(jīng)超過2吉瓦，預(yù)計今年底，公司產(chǎn)能將突破10吉瓦。除了生產(chǎn)線外，輔料輔材和其他零部件的相應(yīng)配合也十分重要。因此，在產(chǎn)品研發(fā)過程中，阿特斯選擇和支架、逆變器企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)，以此方便客戶及施工方。
什么尺寸是最佳的？邢國強肯定地說，這一問題沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。“答案不是一成不變的，成本僅僅是眾多考慮因素之一，每一個制造企業(yè)都有自己特定的制約因素，以及對市場的戰(zhàn)略考量?！?
一味圖“大”不現(xiàn)實
雖然短期內(nèi)，諸多企業(yè)十分看好166毫米規(guī)格，但是企業(yè)高管們也坦言，從尺寸增大帶來單瓦制造成本下降這一趨勢來看，硅片尺寸會在166毫米的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增大。
吃螃蟹的人不再少數(shù)。2019年8月，中環(huán)股份推出210毫米硅片。同年12月，東方日升發(fā)布210毫米組件。今年1月，愛旭科技發(fā)布210毫米電池片。2月，天合光能推出210毫米雙玻雙面組件，功率超500瓦。張雪囡認(rèn)為，硅片尺寸的增大，讓組件步入5.0時代成為可能。
的確，大尺寸硅片發(fā)展?jié)摿薮螅L(fēng)險也不容小覷。阿特斯陽光電力集團組件研發(fā)負(fù)責(zé)人許濤說：“210毫米硅片實在太大了，72整片的210毫米組件重量也大幅增加，這將帶來載荷的風(fēng)險，同時組件的寬和長也相應(yīng)增大，玻璃、邊框等輔料輔材無法滿足供應(yīng)。”
許濤認(rèn)為，目前，210毫米組件的設(shè)計還沒有完全定型，相較于72整片，50整片是更為現(xiàn)實的選擇。另外，210毫米硅片的電流增加了81%，即使做成二切片，內(nèi)部電流損耗也很高，組件的電流也超過了逆變器的輸入電流要求，在此情況下，三切片成為了210毫米組件的選擇。“但如果做成三切片，內(nèi)部電池管保護(hù)電池（小片）的數(shù)量從以往的24小片增加至30小片，這就增加了組件熱斑風(fēng)險，以及在熱斑發(fā)生時，電池反向擊穿的風(fēng)險?！?
同時，記者了解到，目前，安裝工人搬運組件重量的上限為35公斤。在各種制約條件下，硅片和組件可以擴大的面積并不是無限的。
前路漫漫，或許正如邢國強所說，技術(shù)發(fā)展沒有盡頭。當(dāng)下，210毫米產(chǎn)品雖然還面臨很多障礙，但2025年之后呢？
