編者按:在2019年上半年的光伏組件市場中,單晶的市場占有率首次遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過多晶,多家多晶龍頭企業(yè)競相對(duì)鑄錠單晶開始了迅猛的宣傳攻勢,但因?yàn)?a href="http://m.kuainv.com.cn/news/search.php?kw=%E9%93%B8%E9%94%AD%E5%8D%95%E6%99%B6%E6%8A%80%E6%9C%AF">鑄錠單晶技術(shù)的問題,截止目前多晶完敗。同時(shí)保利協(xié)鑫7月開始量產(chǎn)單晶硅片,在2019年內(nèi)會(huì)推出“鑫單晶G4”,榮德新能源宣布已經(jīng)攻克了鑄造單晶的難點(diǎn),也將很快量產(chǎn)鑄錠單晶,2019四季度或?qū)⒁l(fā)電池片新一輪降價(jià)。
根據(jù)《2019上半年回顧與展望》的報(bào)告,單晶的市占率首次超過多晶并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過多晶。對(duì)此,協(xié)鑫、阿特斯等多晶龍頭似乎早就預(yù)料到,從兩年前就開始重新布局鑄錠單晶。半年前,以鑫單晶為代表的鑄錠單晶開始了迅猛的宣傳攻勢,據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,其實(shí)鑄錠單晶的技術(shù)并沒有完全準(zhǔn)備好,只是迫于單晶的強(qiáng)勢而不得不提前進(jìn)入戰(zhàn)場。
然而,鑫單晶并沒能遏制住單晶的市場占有率攻勢,截止當(dāng)前,多晶完??!
值此危急時(shí)刻,榮德新能源宣布已經(jīng)攻克了鑄造單晶的難點(diǎn),不日將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
1. 鑄造單晶為何姍姍來遲?
鑄錠單晶又稱類單晶,是指采用多晶鑄錠爐,在常規(guī)多晶鑄錠工藝的基礎(chǔ)上加入單晶籽晶,定向凝固后形成方型硅錠,并通過開方、切片等環(huán)節(jié),最終制成單多晶混合的硅片。鑄錠單晶技術(shù)起源于上世紀(jì)七十年代,又將其稱為“類單晶”技術(shù)。2010年前后以鳳凰光伏為代表的多家企業(yè)都有涉獵,大規(guī)模推廣鑄錠單晶技術(shù),引起了一段時(shí)間的熱,但并沒有在市場上延續(xù)很長時(shí)間就被高效多晶取代了。
據(jù)業(yè)內(nèi)分析,類單晶曇花一現(xiàn)的原因有很多,歸納起來有以下幾點(diǎn):
1)2010年前后多晶比單晶便宜較多,且小晶粒多晶鑄錠等技術(shù)讓多晶效率有多種突破方法;類單晶的成本下降和相比多晶帶來的效率提升無法引起行業(yè)重視;
2)由于從多晶生長的鑄錠單晶相當(dāng)于單多晶混雜的硅錠,切片制成的電池片表面色差大,甚至比以前的多晶電池片晶花還難看,加上當(dāng)時(shí)沒有黑硅制絨技術(shù),無法遮蓋晶花色差;
3)研發(fā)的起步階段整錠單晶成品比例很低,與常規(guī)鑄錠多晶相比毫無性價(jià)比可言;
4)技術(shù)不夠成熟,整錠類單晶中可用作類單晶的比率低于30%,成品硅片產(chǎn)率太低。
盡管如此,近年來以協(xié)鑫為代表的多晶廠家面對(duì)咄咄逼人的單晶,不得不重新開始研究鑄錠單晶,并在鑄錠單晶技術(shù)和成本上取得了巨大突破。根據(jù)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的的報(bào)告,鑄錠單晶已經(jīng)成為多晶硅片企業(yè)維持市場的發(fā)展方向。協(xié)鑫、阿特斯的多晶龍頭,正期待以鑄錠單晶作為多晶存在的理由,并以此全面抗衡單晶。
據(jù)專家介紹,鑄錠單晶有很多困難需要克服,最難的一點(diǎn)就是低效鑄錠單晶片較多,鑄錠單晶成品率低;鑄錠單晶晶粒較大,較大的晶粒導(dǎo)致了較大的應(yīng)力,無法釋放的應(yīng)力導(dǎo)致在類單晶中產(chǎn)生了大量的T型位錯(cuò)與小角度晶界,而且從底部到頂部,T型位錯(cuò)與小角度晶界呈現(xiàn)這么一種規(guī)律:從底部到頂部缺陷逐步增加,這種規(guī)律導(dǎo)致了類單晶硅錠底部的硅片效率與單晶相當(dāng),頂部硅片的效率甚至低于普通硅片。
由于鑄錠單晶本質(zhì)上沿用了多晶的制備工藝,二次技改投入較小,是更適合傳統(tǒng)多晶企業(yè)進(jìn)軍單晶的新技術(shù)賽道,也是鑄錠技術(shù)未來的發(fā)展方向。
2. 榮德的鑄錠單晶之路
2019年5月22日,由揚(yáng)州榮德新能源科技有限公司和浙大硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作組建的實(shí)驗(yàn)室正式揭牌。中國科學(xué)院院士、浙大硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任楊德仁稱該實(shí)驗(yàn)室目前已經(jīng)攻克了‘鑄造單晶’這一困擾整個(gè)光伏行業(yè)多年的技術(shù)難題。
據(jù)榮德副總經(jīng)理吳正旗介紹,“單晶硅片和多晶硅片都是在太陽能電站、航空等領(lǐng)域用來發(fā)電的基礎(chǔ)材料。榮德之所以要研發(fā)‘鑄造單晶’,首先是因?yàn)槭袌鲂枨蟆?rdquo;
多年來,揚(yáng)州榮德發(fā)展集鑄造、開方、切片、清洗包裝于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈,是全球最大的硅片生產(chǎn)企業(yè)。然而,多晶硅片光電轉(zhuǎn)換率只有20%,直拉單晶硅片光電轉(zhuǎn)換率則超過21%,對(duì)榮德的產(chǎn)品造成了沖擊,企業(yè)面臨巨大壓力。
市場需求就是指揮棒
早在2011年,榮德就決定,把直拉單硅晶片和鑄造多晶硅片兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,既保持低成本、低能耗,又實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率。2011年,榮德研發(fā)出了一款鑄造單晶硅片,但因技術(shù)不成熟,未能被市場接受。之后,光伏成本下降很快,多晶在隨后的幾年完勝單晶,因此,行業(yè)里對(duì)于鑄錠單晶的呼聲和投入也鮮為人知。然而,和榮德一樣,包括全球多晶產(chǎn)業(yè)鏈龍頭的保利協(xié)鑫、榮德新能源等企業(yè)均未放棄對(duì)鑄錠單晶技術(shù)的持續(xù)研發(fā)與投入。這幾年由于單晶成本迅速下降,倒逼國內(nèi)外的重點(diǎn)多晶技術(shù)光伏企業(yè)加快投入,努力攻克‘鑄造單晶’難題。
鑄錠單晶最典型的就是協(xié)鑫,歷經(jīng)7年改良,鑫單晶G3終于從2018年起開始規(guī)模化應(yīng)用,并在2019年集中發(fā)力。
對(duì)于榮德,技術(shù)研發(fā)也是一個(gè)持續(xù)、積淀的過程。2018年底,榮德決定與浙大硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作組建硅材料研究&產(chǎn)業(yè)化實(shí)驗(yàn)室,努力攻克這一難題。終于在今年4月份,“鑄造單晶”技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破,日前已經(jīng)做好了下半年量產(chǎn)的必要準(zhǔn)備。
3. “跳高”和“跳遠(yuǎn)”,到底哪個(gè)更好?
榮德新能源的總裁唐駿用“跳高”和“跳遠(yuǎn)”來向媒體形容單多晶技術(shù):跳得高和跳得遠(yuǎn)哪個(gè)更好?
答案當(dāng)然是根據(jù)不同需要。
對(duì)于單晶多晶,其核心競爭力是誰成本低、誰效率高。鑄錠單晶技術(shù)的出現(xiàn),按照浙江大學(xué)的楊德仁院士的觀點(diǎn),“單晶的效率,多晶的成本。”
因此,相對(duì)于直拉單晶技術(shù),鑄錠單晶相當(dāng)于一位跳遠(yuǎn)選手,跳出了和跳高一樣的高度;也就是說,鑄錠單晶用較低的成本,實(shí)現(xiàn)了接近單晶的效率。
據(jù)媒體報(bào)道,鑄錠單晶電池效率已經(jīng)突破了22.28%,與單晶差距在0.3%以內(nèi)。以60片組件計(jì)算,單晶組件320W,鑄錠單晶可以做到316W以上,考慮到5W一分檔的行業(yè)慣例,有時(shí)候鑄錠單晶和單晶都可能再同一檔區(qū),最多也就相差一檔。如果再考慮到單晶首年衰減高,鑄錠單晶在戶外發(fā)電量方面完全可以抗衡直拉單晶,加上鑄錠單晶原材料成本低等各種因素,鑄錠單晶有很大的發(fā)展空間。
普遍認(rèn)為,相比直拉單晶,鑄錠單晶有六大優(yōu)點(diǎn):更低光衰、更美外觀、更高效率、方片優(yōu)勢、成本更低、無限兼容。但對(duì)于電站投資商而言,無論直拉單晶、還是鑄錠單晶,或是傳統(tǒng)多晶,只有投資成本和度電成本才是電站對(duì)組件選型的根本依據(jù),也就是說,投資商考慮的是:哪種材料買得起,哪種材料投資回報(bào)率高。
4. 鑄錠單晶近期成績單公布!
2019SNEC期間,協(xié)鑫發(fā)布全新一代“鑫單晶G3”硅片、量產(chǎn)效率22.18%的“鑫單晶G3”電池和420W超高效“鑫單晶疊瓦”組件。
2019年5月,阿特斯宣布其采用保利協(xié)鑫提供的鑄錠單晶材料和技術(shù)研發(fā)的高效P5多晶太陽能電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到22.28%,創(chuàng)造了新的大面積多晶電池的世界記錄,并宣傳稱與法國電力公司簽署了1.8GW的P5多晶PERC光伏組件供貨協(xié)議。
2019年6月25日,通威股份官網(wǎng)公布的電池報(bào)價(jià)將鑄錠單晶PERC電池作為單獨(dú)分類的產(chǎn)品進(jìn)行報(bào)價(jià),意味著鑄錠單晶硅片在通威等一線電池大廠已經(jīng)步入大批量應(yīng)用和出貨階段。
2019年7月,保利協(xié)鑫開始量產(chǎn)166鑄錠單晶硅片,鑄錠單晶硅片每月出片數(shù)或?qū)⒊^一億片,同時(shí)保利協(xié)鑫將在2019年內(nèi)會(huì)推出“鑫單晶G4”。
最新信息表明,榮德新能源也將很快量產(chǎn)鑄錠單晶,2019四季度或?qū)⒁l(fā)電池片新一輪降價(jià)。
原標(biāo)題:榮德即將量產(chǎn)鑄錠單晶,或?qū)⒁碌慕祪r(jià)潮!