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180mm战舰来了

   日期:2020-05-22     来源:摩尔光伏    浏览:3648    评论:0    
80mm或18Xmm,突然,横空出世。更大硅片,隆基、晶澳、晶科选择了180mm/18Xmm。

18Xmm豪华战舰出现。

“不是我不明白,这世界变化快。”昨天还是讨论究竟是166mm还是210mm,今天话题焦点却落在了18Xmm还是210mm。

正当越来越多的企业开始166mm的生产之时,光伏几个头部企业发布180mm产品,他们认为18Xmm尺寸优于210mm,将会成为下一代的主流尺寸。

这个时候推出180mm或18Xmm产品,叫板210mm味道甚浓。

新的硅片尺寸标准未定,市场上硅片尺寸种类过多,有158.75mm,161.70mm,166mm,180mm/18Xmm,210mm等等,不限于此。

另一股力量,180/18Xmm

晶澳认为,综合硅片尺寸较现有产品跨度,设备、工艺、辅材成熟度,产线升级难度和现阶段产品良率四大因素来看,180mm是实现超高功率组件的最佳尺寸。

据北极星光伏报道,从产线改造及投资成本来看,210mm组件从硅片到电池片产线设备到组件封装等环节均需配套新产线。而180mm产品在硅片环节不需要进行改造,当前设备可以直接生产。在电池产线上,180mm的投资成本和166mm相近,与210mm相比180mm的升级成本更低。

晶澳认为,产品工艺跨度更小,设备和工艺现有成熟度更高且现阶段的产品良率更为正常,180mm技术能更有效的帮助客户在短期内降低成本。180mm二分片6x12版型是当前最稳定、可量产的超高功率组件的最佳选择。在集装箱内组件以竖排排列方式摆放,结合双玻组件宽度、长度上限与硅片边长对比,经过测算可以得出180mm二分片6 x 12版型最佳。

对于即将推出的18Xmm新品,隆基先容,从2019年底开始立项研究,历时6个月研究,通过市场调研、长时间的验证与谨慎的推理,反复推导,最终在今年四月定型。据先容,该规格尺寸今年8月底实现量产,匹配10GW电池产能和10GW组件产能,快速实现规模化供应。

而有分析认为,对于已经上线210mm的企业来说, 210mm电池线设备可以向下兼容。

“5列还是6列”?

“目前210mm产品并不成熟,存在载荷、辅材供应难等问题。”有些人并不看好210mm。

Solarwit治雨也认为210mm并非最佳尺寸,他认为最优硅片尺寸是介于180~195mm之间的一个数值。210mm电池封装成组件,6列太宽不利于集装箱运输,5列是奇数列浪费了成本。

治雨分析,具体来说,对于210mm若按照6列封装太宽,宽度要超过1.3米,集装箱装车成为很严重的问题。集装箱最高的尺寸内高2.69米,如果组件宽度达到1.3米,两托组件叠加后再加上托盘高度,肯定放不进去。

但是,5列也存在问题。天合发布的210量产组件规格才选用五列、三分片封装,宽度控制在了1.1米。但有新问题,按照组件电路设计,最优的封装方式必是偶数列,奇数的封装方式就必须增加一条“跳线”以凑成偶数形式,这一条“跳线”是有成本的,会使得玻璃、EVA、背板整体增宽1.2cm,并且额外多消耗一条总长2米的汇流条(因跳线,奇数列的210组件每块毛估估要额外增加6元左右的成本)。另,电池片一切为三,中间的那一片电池两边都有切割损伤,会有漏电风险。210是可以在制造环节带来些“通量价值”,但因硅片过大带来的封装难题又会把相关价值反噬掉很多。

治雨认为组件端最优的尺寸可能是1.2米左右,倒推,同时保证6列的偶数列,那么最优的硅片尺寸可能是在180~190mm之间。

治雨拿188mm举例,假设选用188mm硅片尺寸,可以维持原先的偶数列封装6列电池,如果是72版型,长宽分别为:1172×2316mm,去年以来新增组件产线均兼容1.2×2.4米组件,组件制造环节除了串焊机、其他部分几乎未有变化。1.17米宽×2.3米长的尺寸能被市场接受。有效封装电池片面积2.53㎡,组件总功率可达570瓦,比210的50版型高16%,比166的72版型高28%,伴随着电池效率进一步提高,188mm硅片72版型封装不久的未来可挑战600W的封装功率。

210mm的历史使命

210mm大硅片,相当于12英寸的硅片,从半导体技术应用到了光伏行业。最近两年的硅片,其实都停留在8-9英寸的晶体范围内,无论是158.75mm还是161.7mm,对平价上网、更低LCOE的要求,降本增效的效果不够显著。乐观者认为,210mm是当下光伏行业最大的尺寸,也是半导体行业2005年以来的标准尺寸。

有人坚信,光伏行业大硅片是半导体技术发展的历史必然。210mm很有可能将是未来十年的标准尺寸。


据天合光能先容,组件内部的变形量和应力分布主要取决于组件本身的结构强度,为了比较210mm组件的载荷性能与常规166组件的差异,天合光能结合不同组件设计,以双面双玻组件最普遍的公用梁安装方式为模型,通过有限元分析,对至尊组件的载荷性能进行了模拟实验。实验结论指出:就短边型材来看,由于至尊双玻组件采用了35mm型材,优势得以体现,短边变形量和应力均小于166双玻组件。

此外,根据IEC61215标准,至尊组件已通过热斑耐久性权威测试。结果发现,210mm至尊背板组件热斑最高温度仅比166组件高7%。因此,210mm至尊组件在高功率输出的同时还保障了发生最恶劣阴影遮挡条件下,组件仍可以安全运行。

从物流成本、运输安全、组件安全、操作便利等各方面考虑,天合光能采用了目前主流的包装方式和运输方式,即组件竖向堆码装柜。在这种方式下,组件宽度决定了堆码高度组件,因此对于集装箱,组件宽度是主要影响因素。两托组件堆码高度如果超过集装箱的门高,则会造成无法正常装货。常用40HC (高柜) 集装箱的内尺寸:12×2.35×2.69m,门高2.58m。

在此情况下,至尊组件每托包装的总高度由托盘高度+组件高度+纸箱厚度+垫板厚度共同组成,约为1.24m。两托堆码后,总高约为2.48m,小于集装箱门的高度2.58m,堆码高度和集装箱门高之间还剩下约0.1m的操作空间,实现了装载及放置空间的最大化利用。由受过培训的正规工人操作,即可正常装卸货。

此外,在下游应用环节,至尊组件在设计之初,就考虑了电流电压输出与主流逆变器的兼容性,并全面评估了尺寸和重量变化对支架的影响。

166mm,180mm/18Xmm,210mm……面对过多的尺寸,行业专家认为,硅片尺寸多样化给产业链从硅片到电池到组件造成极大的麻烦,为一家电池特殊尺寸生产的硅片不能流通到其它客户,极易造成库存,造成浪费;同样,有些尺寸的电池不易找到其它买家,造成积压,应尽快制定标准,形成行业共识。

当然,也有人认为,存在即合理。更多版型,客户有不同的选择,设计院可以进行优化设计,筛选最优方案。 
 

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