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          技術交流

          PERC——超越領跑者效率的高效量產途徑

          PERC——超越領跑者效率的高效量產途徑

          信息分類: 發布時間:2016-03-03  瀏覽量:

          梅耶博格(Meyer Burger)的設備訂單再次猛增,PERC相關的設備是此次訂單增長的核心,據悉其PERC生產線的供貨都已延續到2016年下半年。在諸多高效光伏電池技術路線中,PERC在近期異軍突起,成為了一線企業紛紛選擇的路線。


          高效組件的需求及PERC的機會


          EnergyTrend統計了多個國家2015年第二季度對組件的需求。美國市場中72片電池的組件的需求量超過70%,其中超過310瓦的組件比例約50%;日本市場中,260瓦及以上功率的60片電池的組件占有率超過25%;英國市場中260瓦及以上功率的60片電池的組件占有率則接近50%,其中275瓦組件占據10%以上的比例。隨著各國對高效組件的需求越來越高,各家主流組件企業紛紛開始調整其產線布局策略。


          中國市場對高效組件的需求量在2015年下半年開始大幅增加,主要動力來自于中國相關政府部門推行的領跑者計劃。今年只有大同1GW領跑者基地獲批實施,2016年的領跑者基地或將超過4GW裝機,以及寧夏、準東新能源基地等部分地區要求采用領跑者組件,2016年或將有超過6GW的領跑者組件需求。按照2016年20GW量級的年裝機量計算,中國高效組件比例將超過30%。由于中國大部分產能都滿足不了領跑者計劃要求,未來新增生產線及部分生產線改造所選擇技術路線成為焦點。


          IBC、HIT、PERC、PERL、PERT等幾種高效技術路線都已經有企業進行了量產并推向市場。作為高效電池領先者,SunPower是IBC技術的代表,但其N型單晶IBC電池由于價格較高并沒有大范圍推開;HIT的代表企業是收購了三洋的松下,其市場售價約1美元/瓦。這兩家公司的電池量產效率均超過23%,組件售價均為1美元/瓦左右。前者通過低倍聚光降低度電成本;后者的市場主要在高電價補貼的日本。雖然已有中國企業從Meyer Burger那里采購了一條HIT生產線,但隨著市場對高效組件的需求越來越高,與普通組件價格差異更小的PERC技術路線正在逐漸受到關注。


          由于PERC技術只需要增加兩臺設備就可以完成生產線的改造,于是這種技術在過去兩年開始被重視,天合光能、晶澳、英利、阿特斯、海潤等都已經推出PERC技術的量產組件,樂葉光伏、協鑫集成、晉能科技等都在準備PERC組件的量產。Bloomberg分析師王瀟婷表示,“PERC電池市場占有率有望從2014年的4%提升至2015年的6%,并且2018年達到61%?!?/span>


          據EnergyTrend分析師林嫣容介紹,“近期270瓦的多晶PERC組件價格為0.59—0.63美元/瓦,280—285瓦的單晶PERC組件約0.6—0.7美元/瓦?!奔由隙惣皳Q算貨幣后約為4.5元人民幣/瓦。據了解,在國內某100MW領跑者項目招標中,280W的單晶組件爆出低于4.2元/瓦的價格,比270W的多晶組件投標價更低,顯示出單晶在高效產品上已初露鋒芒。更高效率帶來的是單塊組件更高的功率,相應的每瓦平衡系統成本會降低,PERC組件在市場上開始縮減與常規產品的性價比差距,至于其全生命周期的度電成本能更具競爭性還有待觀察。


          林嫣容表示,各廠商的PERC產能擴張將促使價格明顯下降,但其預計未來美國、日本、歐洲、澳大利亞等地區的屋頂分布式市場將持續增長,對高效組件的需求會穩定提升。



          PERC潮流


          “如果用普通的P型單晶,電池效率能做到19.8%的效率,如果不用PERC技術,要過20%就有難度了。電池團隊去PERC生產線實地調研過后,內部決策是大規模采用PERC技術,”隆基股份系統集成總監鄧良平表示,“通過PERC技術我們的電池效率可以做到20.5%,經過一段時間研發可以達到21%?!甭』煞葑庸緲啡~光伏正在江蘇泰州布局2GW的高效PERC單晶電池生產線。


          PERC,意為鈍化發射極背接觸(passivated emitter and rear contact),僅通過背面鈍化和激光刻槽兩道新增工序就可以完成生產線的改造,其成本約3000萬人民幣。據林嫣容透露,PERC技術改造后的每瓦電池片成本約增加4美分,約合0.25元人民幣。但相應的,每片電池片的瓦數提升了,相對的降低了每瓦的硅片成本。


          2014年,臺灣電池廠商是PERC技術的擁躉者,在當年全球約2.5GW的PERC產能中臺灣廠商占據43%的份額,而中國大陸廠商只占24%。隨著全球對高效組件需求增加,2015年底,EnergyTrend預計全球PERC產能可達到6.5GW,其中中國的比例提升至35%,臺灣的比例相對降低至32%。如果從全球看,SolarWorld的產能最高,接近1.5GW。未來,隨著樂葉光伏逐漸釋放其PERC產能,將有望成為全球最大的PERC技術電池生產商。


          諸多一、二線企業目前紛紛投向PERC技術。正泰太陽能采購了理想能源的設備引入PERC技術,目前已經小批量生產,其電池效率提升0.6%。晉能科技將一條80—100MW的生產線改造并引入PERC技術,目前處于中試階段。


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          2015年底預期的PERC電池產能

          (部分數據來源:Bloomberg)


          PERC,更青睞單晶


          單晶硅片和多晶硅片都可以應用PERC技術。PERC技術應用在單晶和多晶硅片上的成本近似,但效率提升的比例不同,前者可以提高5%的功率,后者的提升只有單晶的一半。因此,越來越多的PERC生產線選擇采用單晶路線。林嫣容回顧2015年上半年的PERC產品分布,“上半年因為單晶組件需求低迷,多晶組件接近PERC總產能的30%;2015年下半年硅片價格下降使得多晶PERC電池片成本略高于普通單晶,并且近期單晶硅片的效率提升明顯,2016年開始多晶PERC的占比將逐漸下降?!?/span>


          晉能科技的PERC生產線便是由一條80—100MW的多晶生產線改造而來,據其研發總監李高非透露,該生產線首先變更為單晶線,然后再引入PERC設備。以一條100MW的生產線為例,如果是多晶線,其產能提升只有2.5%左右,也就是2.5MW,以4元/瓦計算,對應的新增收入為1000萬人民幣;單晶生產線的產能提升為5%左右,意味著多出來5MW的產品,對應的新增收入為2000萬人民幣。對于3000萬的設備改造投入來說,單晶線的回收期顯然更短。


          協鑫集團未來計劃在其PERC電池線中采用類單晶產品。保利協鑫副總裁呂錦標表示,通過鑄錠方式生產的類單晶硅片成本要低于通過拉棒得到的單晶硅片,但兩者的效率差異在通過多種技術手段縮減,譬如采用金剛線等技術。協鑫集團試圖在單晶和多晶路線競爭中找到一個新的平衡點。


          包括隆基股份、中環股份等單晶領先者企業來說,他們正在做新的嘗試。林嫣容透露,雖然理論上單晶PERC電池轉換效率到21%后持續的效率提升會越來越困難,但多家企業的量產效率不斷提升,預計2016年就有企業的單晶PERC電池效率突破21%,在加上單晶硅片的性能有提升空間,將推動60片單晶PERC組件沖向300瓦的關口。


          EnergyTrend的數據顯示,普通多晶硅片加PERC電池已經開始超越領跑者效率,但普通單晶電池的成本已經開始略低于多晶PERC電池,而普通單晶在市場上也比多晶PERC電池更容易封裝出270瓦和275瓦的組件。因此,單晶+PERC將更具性價比優勢。


          或許,在2016年的第二期大同領跑者基地項目或其他領跑者基地中,將有成規模的PERC組件被安裝。PERC技術也將推動中國高效組件更好的在國際市場上進行競爭。


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