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光伏领跑者计划如何倒逼产业升级？
来源:中国工业电器网
大同领跑者基地从获批到开工，仅用了三个月的时间。虽然有国家能源局和地方政府的迅速推动，但这1GW的项目受到组件供应的制约，不少项目无法在短时间内采购到符合领跑者效率的组件。随着越来越多的领跑者基地有望获批，以及宁夏、陕西西安、浙江衢州等地要求使用满足领跑者要求的组件，高效产品的需求在2016年将进一步扩大。
在国家能源局和其他部分下发的《关于促进先进光伏产品应用和产业升级的意见》中，给出的准入标准效率为多晶组件15.5%和单晶组件16%；领跑者效率则分别为16.5%和17%。目前大多数产能基本满足了准入标准效率，但无法满足相差1%的领跑者效率。随着2015年即将结束，当年底供货压力有所缓解后，各厂商将陆续对其生产线进行改造，如何跨越这1%的效率差别将成为这些产线的工作方向。
谁在领跑者之列
领跑者计划推出不久，中国质量认证中心（CQC）便推出了光伏发电产品“领跑者”认证计划，该计划旨在筛选出优质高效的组件、逆变器、背板材料。目前第一批申请企业中包括19家组件企业、21家逆变器企业、8家背板企业。在2015年11月，CQC分别向20多家组件企业和20家逆变器企业，以及一众辅材企业颁发了领跑者证书。
一位接近国家能源局的人士向光伏們表示，当初参与领跑者计划筹备时，在统计目前中国电池组件厂商的资料后得出，也就不足十家企业有成体量的产能满足领跑者计划，“怎么会出现二十多家企业申请领跑者认证？”
Bloomberg分析师王潇婷长期跟踪中国电池组件厂商的动态，“一线企业都有一定比例的产能满足领跑者计划要求，很少数的二线企业和几家新上设备的企业也有部分产能能满足。”光伏們此前调研了多家企业，十家左右的老牌一线企业能满足领跑者计划的产能比例从20%—50%不等，此外乐叶光伏、晋能科技等几家新增电池、组件设备的企业满足领跑者要求的产能比例更高，其中乐叶光伏已经实现90%以上的产能满足领跑者计划的要求。如果真有超过20家企业能成规模的满足领跑者计划，今年1GW的大同领跑者基地项目将不至于采购不到合格的组件。
此前任职SEMI中国光伏项目总监、现担任晋能科技销售总监的谯凯跟踪中国光伏产业发展数年时间，“目前中国很大一部分比例的生产线是在2010年到2011年间投产的，一线企业在这几年的时间也在不断扩产。不同时间投入的设备在性能上是有差异的，5年前的产线如果不做技术升级的话，很难实现领跑者效率。晋能科技去年刚投产的生产线能达到电池片效率18.3%，如果采用二次印刷能提升至18.5%。”随着全球市场扩张，一线和部分二线企业仍计划按步骤扩大产能，这些新增产能更容易实现领跑者效率，对于超过2年时间的老生产线来说，要实现领跑者效率需要多方面努力。
1%的效率提升
王潇婷表示，“从过去多年的经验看，光伏产业每年都有技术进步，电池效率每年稳定提升0.3%，大约2%的比例在增长，意味着每年多晶主流组件的功率增加5瓦。”在王潇婷看来，2014年255瓦是最受欢迎的组件，2015年的主流组件在260瓦左右。按照这种趋势，预计2016年的主流组件将在265瓦左右，上下浮动各5瓦，将有更多比例的产能向领跑者所要求的60片多晶组件270瓦靠拢。
综合保利协鑫副总裁吕锦标、晋能科技技术总监李高非、隆基股份系统集成总监邓良平的观点，组件功率的提升体现在从材料到工艺的所有环节上。光伏组件的产业链包括：多晶硅、铸锭或拉棒、硅片、电池片、辅材及封装等。虽然各种高效技术从实验室到生产线都在不断进行测试，但具有经济效益的技术改进才能真正推广，吕锦标表示，“不能只看效率提升，还要看性价比。”
多晶硅提纯方面对产品效率的提升影响非常有限，更重要的是硅片生产的环节。包括保利协鑫在内的多家有用铸锭产能的企业在融化和凝固技术上不断进步，虽然对效率提升有所贡献，但无法进行量化。保利协鑫目前将其硅片效率提升的重点放在掺杂中。
作为全球最大的单晶硅片供应商，邓良平团队的研发方向是将硅片中的含氧量降下来，“普通P型单晶比多晶的初始衰减要高，如果降低含氧量，可以把衰减降下来。要提升效率则要控制碳含量，这个参数影响硅片整体的平均效率。”
硅片的转换效率还体现在工艺上。邓良平正在对硅片的金刚线切割工艺进行改进。金刚线切割有两种，树脂金刚线和电镀金刚线，树脂金刚线在切割效率上处于劣势；金刚线切割技术能够大幅度降低切割成本，同时大幅度提高设备产能，综合降本效果明显，进一步缩小了单晶与多晶硅片的价格差距国内五家主流单晶硅厂家统一发布了新的硅片规格M1&M2，M1硅片比常规产品的面积提升了1.63%，60片电池的组件输出功率提升3-4瓦；M2硅片相比常规产品的面积提升了2.25%，组件输出功率提升4-6瓦。统一产品规格以后，有利于降低产业链上下游企业的成本，对组件增加功率效果很好，已经得到市场的广泛认可。 EnergyTrend分析师林嫣容认为，“N型产品比传统的P型产品效率更高，但N型硅片成本仍高，所以N型产品推向市场的速度比较慢。”但邓良平的团队正通过努力改变业内对N型产品成本高的认识，“从全行业看N型硅片是要贵一些，但我们通过大规模生产后发现，差距比大家想象中的小，N型成本比P型只高10%左右，我们很快会把差距缩减至5%左右。”
电池片转换效率的提升则体现在更多方面：采购更好的硅片、电池辅材的使用、生产工艺的改进等。目前硅片厂家的分化度较高，产业集中度由于电池片和组件企业，中国光伏行业协会秘书长王勃华在统计了2015年上半年的产业数据后得出，“硅片产业集中度继续提升，单晶拉棒及硅片在往西北转移，单晶和多晶的能耗也在降低，成本差异也在拉大。”
作为影响电池片效率的金属浆料，其两大供应商杜邦和贺利氏每年都在更新其产品线。杜邦看准PERC技术未来在电池片市场中的应用，提出了针对高效PERC电池的整合金属化解决方案，通过改进正面银浆、背面银浆以及背面铝浆的配方为效率提升做出贡献。
李高非已经积累了五年的高效电池工艺经验，“酸碱制绒、低压扩散、双层膜技术等多个技术方面每年都在进行改进，如果企业能把这些技术集中在一起能有0.5%的效率提升。”王潇婷注意到业内在2015年已经有多家企业将电池片的栅线从三条改为四条，“今年新增的生产线电池片的栅线计划都是四条，我觉得未来再过两三年，五条栅线的电池片技术也会商业化，五栅线技术在实验室中已经达到更高的效率了。”
王潇婷表示，黑硅技术也正在推广。作为电池表面结构的改进，黑硅技术利用了鹅眼效应，减少了照射到电池片表面的光线反射量，相应得增加了电池片的功率输出。
在电池片高效路线选择上，PERC已经成为主流，它能带来0.15%以上的效率提升已经被认可。邓良平表示，“传统P型单晶电池工艺也在不停提升，今年年初到19.3%就已经很好了，但现在能做到19.8%了。”当引入PERC技术后，单晶电池很容易突破20%的效率。
虽然电池、组件的效率在以一个比较稳定的数字增长，王潇婷担心，按照现在的发展速度，不用十年，多晶组件的效率将会达到目前实验室的最高效率，虽然实验室的效率记录也在更新，但起码现在多晶组件看起来更容易触顶。王潇婷更看好单晶产品的效率提升中的可持续性。
在组件封装环节对效率和功率的提升，相比于其他封装材料，减反玻璃是普遍采用的手段。在采用相同电池片和其他封装材料的情况下，使用减反膜玻璃比采用普通玻璃的组件普遍多5瓦的输出功率。对于准入标准的组件功率与领跑者产品组件功率的15瓦功率差别来说，减反膜有重要的贡献。但现实中，多家电站投资商明确表示不把减反膜对输出功率的贡献计算在内，他们对减反膜在长期使用中的损耗有所担忧，“这部分的功率贡献在使用中的衰减速度可能要超出预期。”
综合来看，如果把从硅片到组件封装一系列环节的各个技术点都进行提升，要实现领跑者效率并不是困难的事情。困难的事情在于如何有效控制成本。李高非强调，虽然一系列工艺改进全部采用后能实现多晶16.5%的领跑者效率，但并不意味着每一块组件都能达到这个目标，只能看技术落实情况，不同厂家能达到领跑者效率的产能比例也不同。
在国家能源局和其他部分下发的《关于促进先进光伏产品应用和产业升级的意见》中，给出的准入标准效率为多晶组件15.5%和单晶组件16%；领跑者效率则分别为16.5%和17%。目前大多数产能基本满足了准入标准效率，但无法满足相差1%的领跑者效率。随着2015年即将结束，当年底供货压力有所缓解后，各厂商将陆续对其生产线进行改造，如何跨越这1%的效率差别将成为这些产线的工作方向。
谁在领跑者之列
领跑者计划推出不久，中国质量认证中心（CQC）便推出了光伏发电产品“领跑者”认证计划，该计划旨在筛选出优质高效的组件、逆变器、背板材料。目前第一批申请企业中包括19家组件企业、21家逆变器企业、8家背板企业。在2015年11月，CQC分别向20多家组件企业和20家逆变器企业，以及一众辅材企业颁发了领跑者证书。
一位接近国家能源局的人士向光伏們表示，当初参与领跑者计划筹备时，在统计目前中国电池组件厂商的资料后得出，也就不足十家企业有成体量的产能满足领跑者计划，“怎么会出现二十多家企业申请领跑者认证？”
Bloomberg分析师王潇婷长期跟踪中国电池组件厂商的动态，“一线企业都有一定比例的产能满足领跑者计划要求，很少数的二线企业和几家新上设备的企业也有部分产能能满足。”光伏們此前调研了多家企业，十家左右的老牌一线企业能满足领跑者计划的产能比例从20%—50%不等，此外乐叶光伏、晋能科技等几家新增电池、组件设备的企业满足领跑者要求的产能比例更高，其中乐叶光伏已经实现90%以上的产能满足领跑者计划的要求。如果真有超过20家企业能成规模的满足领跑者计划，今年1GW的大同领跑者基地项目将不至于采购不到合格的组件。
此前任职SEMI中国光伏项目总监、现担任晋能科技销售总监的谯凯跟踪中国光伏产业发展数年时间，“目前中国很大一部分比例的生产线是在2010年到2011年间投产的，一线企业在这几年的时间也在不断扩产。不同时间投入的设备在性能上是有差异的，5年前的产线如果不做技术升级的话，很难实现领跑者效率。晋能科技去年刚投产的生产线能达到电池片效率18.3%，如果采用二次印刷能提升至18.5%。”随着全球市场扩张，一线和部分二线企业仍计划按步骤扩大产能，这些新增产能更容易实现领跑者效率，对于超过2年时间的老生产线来说，要实现领跑者效率需要多方面努力。
1%的效率提升
王潇婷表示，“从过去多年的经验看，光伏产业每年都有技术进步，电池效率每年稳定提升0.3%，大约2%的比例在增长，意味着每年多晶主流组件的功率增加5瓦。”在王潇婷看来，2014年255瓦是最受欢迎的组件，2015年的主流组件在260瓦左右。按照这种趋势，预计2016年的主流组件将在265瓦左右，上下浮动各5瓦，将有更多比例的产能向领跑者所要求的60片多晶组件270瓦靠拢。
综合保利协鑫副总裁吕锦标、晋能科技技术总监李高非、隆基股份系统集成总监邓良平的观点，组件功率的提升体现在从材料到工艺的所有环节上。光伏组件的产业链包括：多晶硅、铸锭或拉棒、硅片、电池片、辅材及封装等。虽然各种高效技术从实验室到生产线都在不断进行测试，但具有经济效益的技术改进才能真正推广，吕锦标表示，“不能只看效率提升，还要看性价比。”
多晶硅提纯方面对产品效率的提升影响非常有限，更重要的是硅片生产的环节。包括保利协鑫在内的多家有用铸锭产能的企业在融化和凝固技术上不断进步，虽然对效率提升有所贡献，但无法进行量化。保利协鑫目前将其硅片效率提升的重点放在掺杂中。
作为全球最大的单晶硅片供应商，邓良平团队的研发方向是将硅片中的含氧量降下来，“普通P型单晶比多晶的初始衰减要高，如果降低含氧量，可以把衰减降下来。要提升效率则要控制碳含量，这个参数影响硅片整体的平均效率。”
硅片的转换效率还体现在工艺上。邓良平正在对硅片的金刚线切割工艺进行改进。金刚线切割有两种，树脂金刚线和电镀金刚线，树脂金刚线在切割效率上处于劣势；金刚线切割技术能够大幅度降低切割成本，同时大幅度提高设备产能，综合降本效果明显，进一步缩小了单晶与多晶硅片的价格差距国内五家主流单晶硅厂家统一发布了新的硅片规格M1&M2，M1硅片比常规产品的面积提升了1.63%，60片电池的组件输出功率提升3-4瓦；M2硅片相比常规产品的面积提升了2.25%，组件输出功率提升4-6瓦。统一产品规格以后，有利于降低产业链上下游企业的成本，对组件增加功率效果很好，已经得到市场的广泛认可。 EnergyTrend分析师林嫣容认为，“N型产品比传统的P型产品效率更高，但N型硅片成本仍高，所以N型产品推向市场的速度比较慢。”但邓良平的团队正通过努力改变业内对N型产品成本高的认识，“从全行业看N型硅片是要贵一些，但我们通过大规模生产后发现，差距比大家想象中的小，N型成本比P型只高10%左右，我们很快会把差距缩减至5%左右。”
电池片转换效率的提升则体现在更多方面：采购更好的硅片、电池辅材的使用、生产工艺的改进等。目前硅片厂家的分化度较高，产业集中度由于电池片和组件企业，中国光伏行业协会秘书长王勃华在统计了2015年上半年的产业数据后得出，“硅片产业集中度继续提升，单晶拉棒及硅片在往西北转移，单晶和多晶的能耗也在降低，成本差异也在拉大。”
作为影响电池片效率的金属浆料，其两大供应商杜邦和贺利氏每年都在更新其产品线。杜邦看准PERC技术未来在电池片市场中的应用，提出了针对高效PERC电池的整合金属化解决方案，通过改进正面银浆、背面银浆以及背面铝浆的配方为效率提升做出贡献。
李高非已经积累了五年的高效电池工艺经验，“酸碱制绒、低压扩散、双层膜技术等多个技术方面每年都在进行改进，如果企业能把这些技术集中在一起能有0.5%的效率提升。”王潇婷注意到业内在2015年已经有多家企业将电池片的栅线从三条改为四条，“今年新增的生产线电池片的栅线计划都是四条，我觉得未来再过两三年，五条栅线的电池片技术也会商业化，五栅线技术在实验室中已经达到更高的效率了。”
王潇婷表示，黑硅技术也正在推广。作为电池表面结构的改进，黑硅技术利用了鹅眼效应，减少了照射到电池片表面的光线反射量，相应得增加了电池片的功率输出。
在电池片高效路线选择上，PERC已经成为主流，它能带来0.15%以上的效率提升已经被认可。邓良平表示，“传统P型单晶电池工艺也在不停提升，今年年初到19.3%就已经很好了，但现在能做到19.8%了。”当引入PERC技术后，单晶电池很容易突破20%的效率。
虽然电池、组件的效率在以一个比较稳定的数字增长，王潇婷担心，按照现在的发展速度，不用十年，多晶组件的效率将会达到目前实验室的最高效率，虽然实验室的效率记录也在更新，但起码现在多晶组件看起来更容易触顶。王潇婷更看好单晶产品的效率提升中的可持续性。
在组件封装环节对效率和功率的提升，相比于其他封装材料，减反玻璃是普遍采用的手段。在采用相同电池片和其他封装材料的情况下，使用减反膜玻璃比采用普通玻璃的组件普遍多5瓦的输出功率。对于准入标准的组件功率与领跑者产品组件功率的15瓦功率差别来说，减反膜有重要的贡献。但现实中，多家电站投资商明确表示不把减反膜对输出功率的贡献计算在内，他们对减反膜在长期使用中的损耗有所担忧，“这部分的功率贡献在使用中的衰减速度可能要超出预期。”
综合来看，如果把从硅片到组件封装一系列环节的各个技术点都进行提升，要实现领跑者效率并不是困难的事情。困难的事情在于如何有效控制成本。李高非强调，虽然一系列工艺改进全部采用后能实现多晶16.5%的领跑者效率，但并不意味着每一块组件都能达到这个目标，只能看技术落实情况，不同厂家能达到领跑者效率的产能比例也不同。
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