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PERC——超越领跑者效率的高效量产途径

信息分类:王超 光伏每日头条 发布时间:2016-03-03  浏览量:147

梅耶博格(Meyer Burger)的设备订单再次猛增,PERC相关的设备是此次订单增长的核心,据悉其PERC生产线的供货都已延续到2016年下半年。在诸多高效光伏电池技术路线中,PERC在近期异军突起,成为了一线企业纷纷选择的路线。


高效组件的需求及PERC的机会


EnergyTrend统计了多个国家2015年第二季度对组件的需求。美国市场中72片电池的组件的需求量超过70%,其中超过310瓦的组件比例约50%;日本市场中,260瓦及以上功率的60片电池的组件占有率超过25%;英国市场中260瓦及以上功率的60片电池的组件占有率则接近50%,其中275瓦组件占据10%以上的比例。随着各国对高效组件的需求越来越高,各家主流组件企业纷纷开始调整其产线布局策略。


中国市场对高效组件的需求量在2015年下半年开始大幅增加,主要动力来自于中国相关政府部门推行的领跑者计划。今年只有大同1GW领跑者基地获批实施,2016年的领跑者基地或将超过4GW装机,以及宁夏、准东新能源基地等部分地区要求采用领跑者组件,2016年或将有超过6GW的领跑者组件需求。按照2016年20GW量级的年装机量计算,中国高效组件比例将超过30%。由于中国大部分产能都满足不了领跑者计划要求,未来新增生产线及部分生产线改造所选择技术路线成为焦点。


IBC、HIT、PERC、PERL、PERT等几种高效技术路线都已经有企业进行了量产并推向市场。作为高效电池领先者,SunPower是IBC技术的代表,但其N型单晶IBC电池由于价格较高并没有大范围推开;HIT的代表企业是收购了三洋的松下,其市场售价约1美元/瓦。这两家公司的电池量产效率均超过23%,组件售价均为1美元/瓦左右。前者通过低倍聚光降低度电成本;后者的市场主要在高电价补贴的日本。虽然已有中国企业从Meyer Burger那里采购了一条HIT生产线,但随着市场对高效组件的需求越来越高,与普通组件价格差异更小的PERC技术路线正在逐渐受到关注。


由于PERC技术只需要增加两台设备就可以完成生产线的改造,于是这种技术在过去两年开始被重视,天合光能、晶澳、英利、阿特斯、海润等都已经推出PERC技术的量产组件,乐叶光伏、协鑫集成、晋能科技等都在准备PERC组件的量产。Bloomberg分析师王潇婷表示,“PERC电池市场占有率有望从2014年的4%提升至2015年的6%,并且2018年达到61%。”


据EnergyTrend分析师林嫣容介绍,“近期270瓦的多晶PERC组件价格为0.59—0.63美元/瓦,280—285瓦的单晶PERC组件约0.6—0.7美元/瓦。”加上税及换算货币后约为4.5元人民币/瓦。据了解,在国内某100MW领跑者项目招标中,280W的单晶组件爆出低于4.2元/瓦的价格,比270W的多晶组件投标价更低,显示出单晶在高效产品上已初露锋芒。更高效率带来的是单块组件更高的功率,相应的每瓦平衡系统成本会降低,PERC组件在市场上开始缩减与常规产品的性价比差距,至于其全生命周期的度电成本能更具竞争性还有待观察。


林嫣容表示,各厂商的PERC产能扩张将促使价格明显下降,但其预计未来美国、日本、欧洲、澳大利亚等地区的屋顶分布式市场将持续增长,对高效组件的需求会稳定提升。



PERC潮流


“如果用普通的P型单晶,电池效率能做到19.8%的效率,如果不用PERC技术,要过20%就有难度了。电池团队去PERC生产线实地调研过后,内部决策是大规模采用PERC技术,”隆基股份系统集成总监邓良平表示,“通过PERC技术我们的电池效率可以做到20.5%,经过一段时间研发可以达到21%。”隆基股份子公司乐叶光伏正在江苏泰州布局2GW的高效PERC单晶电池生产线。


PERC,意为钝化发射极背接触(passivated emitter and rear contact),仅通过背面钝化和激光刻槽两道新增工序就可以完成生产线的改造,其成本约3000万人民币。据林嫣容透露,PERC技术改造后的每瓦电池片成本约增加4美分,约合0.25元人民币。但相应的,每片电池片的瓦数提升了,相对的降低了每瓦的硅片成本。


2014年,台湾电池厂商是PERC技术的拥趸者,在当年全球约2.5GW的PERC产能中台湾厂商占据43%的份额,而中国大陆厂商只占24%。随着全球对高效组件需求增加,2015年底,EnergyTrend预计全球PERC产能可达到6.5GW,其中中国的比例提升至35%,台湾的比例相对降低至32%。如果从全球看,SolarWorld的产能最高,接近1.5GW。未来,随着乐叶光伏逐渐释放其PERC产能,将有望成为全球最大的PERC技术电池生产商。


诸多一、二线企业目前纷纷投向PERC技术。正泰太阳能采购了理想能源的设备引入PERC技术,目前已经小批量生产,其电池效率提升0.6%。晋能科技将一条80—100MW的生产线改造并引入PERC技术,目前处于中试阶段。



2015年底预期的PERC电池产能

(部分数据来源:Bloomberg)


PERC,更青睐单晶


单晶硅片和多晶硅片都可以应用PERC技术。PERC技术应用在单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,后者的提升只有单晶的一半。因此,越来越多的PERC生产线选择采用单晶路线。林嫣容回顾2015年上半年的PERC产品分布,“上半年因为单晶组件需求低迷,多晶组件接近PERC总产能的30%;2015年下半年硅片价格下降使得多晶PERC电池片成本略高于普通单晶,并且近期单晶硅片的效率提升明显,2016年开始多晶PERC的占比将逐渐下降。”


晋能科技的PERC生产线便是由一条80—100MW的多晶生产线改造而来,据其研发总监李高非透露,该生产线首先变更为单晶线,然后再引入PERC设备。以一条100MW的生产线为例,如果是多晶线,其产能提升只有2.5%左右,也就是2.5MW,以4元/瓦计算,对应的新增收入为1000万人民币;单晶生产线的产能提升为5%左右,意味着多出来5MW的产品,对应的新增收入为2000万人民币。对于3000万的设备改造投入来说,单晶线的回收期显然更短。


协鑫集团未来计划在其PERC电池线中采用类单晶产品。保利协鑫副总裁吕锦标表示,通过铸锭方式生产的类单晶硅片成本要低于通过拉棒得到的单晶硅片,但两者的效率差异在通过多种技术手段缩减,譬如采用金刚线等技术。协鑫集团试图在单晶和多晶路线竞争中找到一个新的平衡点。


包括隆基股份、中环股份等单晶领先者企业来说,他们正在做新的尝试。林嫣容透露,虽然理论上单晶PERC电池转换效率到21%后持续的效率提升会越来越困难,但多家企业的量产效率不断提升,预计2016年就有企业的单晶PERC电池效率突破21%,在加上单晶硅片的性能有提升空间,将推动60片单晶PERC组件冲向300瓦的关口。


EnergyTrend的数据显示,普通多晶硅片加PERC电池已经开始超越领跑者效率,但普通单晶电池的成本已经开始略低于多晶PERC电池,而普通单晶在市场上也比多晶PERC电池更容易封装出270瓦和275瓦的组件。因此,单晶+PERC将更具性价比优势。


或许,在2016年的第二期大同领跑者基地项目或其他领跑者基地中,将有成规模的PERC组件被安装。PERC技术也将推动中国高效组件更好的在国际市场上进行竞争。


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