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揭秘:1萬噸硅料,到底能產(chǎn)多少GW組件?
日期:2021-12-31   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_zhuzelin 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
一萬噸硅料,到底能產(chǎn)出多少吉瓦組件?瘋狂擴(kuò)產(chǎn)的硅料,到底能支撐多少吉瓦新增裝機(jī)?公開資料語焉不詳,本文試圖貫穿整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,從拉晶、切方、切片、電池及組件封裝各個(gè)流程,定量探究硅料和組件功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,為硅料的產(chǎn)業(yè)分析做一點(diǎn)微小的貢獻(xiàn)。

一、拉晶、切方過程中的損耗

根據(jù)某拉晶廠最新的環(huán)評(píng)報(bào)告,切方過程會(huì)產(chǎn)生的28.57%邊角料,主要是頭尾料和邊皮料,這些邊角料經(jīng)過擦拭污跡,去除雜質(zhì)、破碎、酸洗等步驟,再經(jīng)純水清洗、烘干、冷卻、檢驗(yàn)合格后回用。

因此,拉晶、切方中真正產(chǎn)生的損耗有:拉晶損耗2.31%,切方損耗2.16%,酸洗損耗0.29%,合計(jì)損耗4.76%。考慮到邊角料循環(huán)拉棒切方產(chǎn)生的損耗,經(jīng)過簡單的求極限可知硅料合計(jì)損耗6.19%。

因此,1kg硅料經(jīng)過拉晶、切方后能產(chǎn)出0.9381kg方棒。

需要指出的是,鍋底料是殘留在石英坩堝中的余料,有些廠家會(huì)通過去除石英、酸洗、清洗、烘干、冷卻后回用,也有廠家會(huì)把它當(dāng)做固廢處理、出售。
 


表1:某拉晶廠環(huán)評(píng)報(bào)告數(shù)據(jù)

二、方棒切片的出片量和損耗

通過每公斤方棒的長度,除以槽距(硅片厚度+金剛線線徑+砂徑),再考慮到良率后,即可得出片數(shù)。以182邊長、165微米厚的M10硅片為例,每千克方棒可切片55.03片,計(jì)算過程如下:
 


 
表2:由硅棒切M10-182硅片的數(shù)量計(jì)算

切片損耗計(jì)算:

通過每片硅片的重量,可以計(jì)算出每公斤硅棒最終切出的硅片重量。


 
圖1:常見M10-182硅片截面尺寸
 

 
表3:M10硅片重量計(jì)算

因此,每公斤方棒切出的硅片總重量為:55.03*12.691=698.39(克)。

由此可見,方棒切片環(huán)節(jié)的硅損耗就是切割的磨損,大約為30%左右,可以說是所有環(huán)節(jié)中損耗最大的部分。該部分損耗除部分不合格硅片可以清洗重復(fù)利用外,其它切割產(chǎn)生的硅屑都無法重復(fù)利用,一般作為廢料對(duì)外出售。

三、硅片到組件封裝功率

接切片環(huán)節(jié),55.03片(對(duì)應(yīng)1kg方棒)硅片最終封裝至組件中為53.66片,可支撐377.28W組件功率。


表4:每公斤方棒支撐組件功率

根據(jù)1kg硅料形成0.9381kg方棒,1kg硅料可支撐353.93W組件。因此,以M10尺寸計(jì)算,1萬噸硅料支撐3.54GW組件。

用同樣的方法來推算P型M6、M12,和更薄更高效的N型M10和N型M12所對(duì)應(yīng)的組件功率,可以得到以下結(jié)果:


表5:不同尺寸硅片對(duì)應(yīng)硅料組件產(chǎn)出

四、2022年硅料/組件產(chǎn)出比展望

隨著硅片薄片化、金剛線線徑下降、電池組件效率的提升,1萬噸硅料對(duì)應(yīng)3.3GW的時(shí)代已經(jīng)遠(yuǎn)去,現(xiàn)在時(shí)點(diǎn)一萬噸硅料對(duì)應(yīng)3.5GW組件產(chǎn)出是比較合適的。

而隨著N型電池技術(shù)如異質(zhì)結(jié)、TOPCon的普及,電池效率會(huì)進(jìn)一步提升至24%+、25%+,萬噸硅料支撐的組件功率數(shù)將達(dá)到3.95GW左右,疊加更好的串聯(lián)及封裝工藝,以萬噸硅料對(duì)應(yīng)4GW(1:4)也有望實(shí)現(xiàn)。

此外,金剛線線徑向40微米以下進(jìn)發(fā),也直接降低了切片損耗;如果再考慮拉棒端的工藝提升帶來的硅耗降低,比如拉棒效率的提升、鍋底料的復(fù)用,如果未來硅片競爭更加激烈,還能榨出一點(diǎn)空間;再考慮到硅片的減薄,如中環(huán)已經(jīng)推出了150um、160um的硅片,也就是說,硅料廠啥都不做,單靠下游的技術(shù)進(jìn)步,按照以往萬噸硅料對(duì)應(yīng)3.3GW的量計(jì)算,就能多出20%的組件產(chǎn)量,想想還有點(diǎn)小驚喜呢。

另外對(duì)比可知,210硅片切片良率要比182低一些,金剛線線徑也會(huì)比182尺寸粗一些,所以210尺寸的硅耗會(huì)多一些,形成組件的功率要稍低一些。

各種技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)硅料/組件產(chǎn)出比不斷提升后,相同的硅料產(chǎn)能未來能支撐20%的組件產(chǎn)量。根據(jù)??對(duì)王勃華CPIA報(bào)告的解讀,2021年Q4的硅料產(chǎn)量,加上2021年底前形成的硅料產(chǎn)能對(duì)應(yīng)2022年的產(chǎn)量,就能滿足2022年的全部新增裝機(jī)需求。如果加上技術(shù)進(jìn)步帶來的組件產(chǎn)量額外增量,2022年及以后的硅料供應(yīng)會(huì)更加充裕。

而到2022年底前,全球?qū)⑿纬砂偃f噸級(jí)的硅料產(chǎn)能,洶涌擴(kuò)產(chǎn)的硅料未來會(huì)何去何從?

原標(biāo)題: 揭秘:1萬噸硅料,到底能產(chǎn)多少GW組件?
 
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來源:全球光伏
 
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