光伏创新技术调研报告
提高生产效率、降低成本。洞察未来新技术发展以及设备选型趋势走向,创新不落人后!
欧洲是继中国后全球第二大光伏市场,约占全球光伏需求比例约 20%(中国 50%、美国 10%、印度与巴西各占 3%)。而根据欧洲光伏产业协会(SolarPower Europe)统计,2023 年欧洲共新增 56 GW 光伏装机,主要体现在屋顶型和阳台型等分布式光伏装机项目,其中又以德国、意大利、波兰和荷兰等国为主,多以选用较能负荷建物承载重量的组件为主要选型,而主要装机体现在集中式项目的西班牙与葡萄牙则以采用双面双玻组件为主。
未来单、双面组件的技术发展与市场占比趋势可能对欧洲组件选型带来一定程度影响,文中将针对单、双面组件的产品特性、近期技术发展以及未来市占率变化进行阐述。
单面与双面光伏组件存在显着差异,单面光伏组件仅能正面接收阳光,背面则有背板保护,由于单玻组件重量较轻,单玻组件能够节省人力、运输及其他系统性成本,特别适合安装在对重量要求较高的场地,但同时容易产生热膨胀,防护性也弱于双玻组件,尤其适合装设于传统屋顶,生产和安装成本也相对较低;双面光伏组件正反两面均能发电,特别适合反射光强的环境,如白色平面屋顶或沙漠地区,发电收益明显更高。由于玻璃防护性较背板坚固,使得双玻组件得以被应用于高原与沙漠等极端地区,因此双玻组件往外是大型集中式项目的热门选型。
总体而言,在技术性能、成本、市场需求等方面,单玻和双玻组件各有千秋,各自具有独特的优势和适用场景,仍须考虑整体需求与应用场景后再进行组件选型,未来也须持续关注降本与技术优化的相关信息。
在技术优化方面,近年各大厂家开始导入激光辅助烧结技术(Laser-enhanced contact optimization, LECO),LECO 技术最早起于 2016 年,主要是利用低腐蚀银浆叠加低温烧结提升电池开压,可有效解决银浆的接触问题,并且提升 TOPCon 电池 0.2-0.4% 的转换效率,相同组件瓦数增益 5-10 瓦,在 TOPCon 电池渗透率大增的 2024 年, LECO 已经成为行业的标配工艺。
N 型 TOPCon 组件目前已经成为行业主流产品,由于 TOPCon 组件容易产生水气渗入和腐蚀等问题,并在湿热测试后引发功率衰减,碍于阻水性与可靠性方面的顾虑,在胶膜粒子的选型上,前期双玻组件不得不采用分子链结构更加稳定、阻水性更加以及具有良好抗 PID 性能的 POE 为主,考虑 POE 粒子售价较高等因素,厂家也逐渐改采用 EPE 共挤型胶膜,EPE 共挤型胶膜采用 EVA-POE-EVA 胶膜三层复合共挤制造而成,性能介于 EVA 与 POE 胶膜之间,而单玻组件方面,多数则采用 POE+EVA 的组合。
然而,随着 LECO 技术导入无铝或低铝银浆,有效解决原先采用银铝浆料带来的腐蚀问题,使得越来越多的厂商开始在 TOPCon 组件尝试选用成本较低的双 EVA 胶膜组合,将封装材料去 POE 化,若该方案能通过可靠性方面的测试,将会导致包含 2024 年以后,光伏对 POE 粒子的需求进一步降低从而造成 POE 粒子供应过剩的现象发生,从而进一步降低双玻组件的 BOM 成本。目前头部组件企业已经在 TOPCon 双玻上使用双 EVA 胶膜组合取得突破,后续双 EVA 胶膜的渗透率将越来越高。
回顾 2023 年,N 型组件的市占率逐渐超越 P 型组件,但鉴于当时 N 型单面组件存在阻水性与可靠性方面的疑虑,导致去年近乎 90% 的 N 型组件均采用双面设计,市占率在去年来到约 64%,而其中约有 3% 为双面单玻组件,单面组件市占率则约为 34%。
2024 年随着 N 型组件渗透率不断上升,有望于今年达到 70% 以上的市占率,而近期各组件厂家也尝试优化 N 型电池和单玻组件,试图解决 N 型单玻组件面临的阻水性与可靠性问题,包含导入 LECO 技术、优化浆料体系和开发选择性阻隔功能背板等。然而,由于该后续仍需时间发酵,加上今年 P 型组件陆续退坡,以及今年 N 型单玻组件仍无法大批量出产的前提下,双玻组件有望达到近年来的历史新高,预估今年双面组件市占率将上升至 75%,单面组件则下降至 23%。
展望 2025 年,由于双玻与单玻组件仍将存在明显的成本差异,而 N 型电池和单玻组件的阻水性与可靠性优化技术有望逐步成熟,后续单玻组件不一定须采用成本较高的 POE 或 EPE 共挤型胶膜,可改用 EVA 胶膜粒子以减少单玻组件成本,在有效降本与技术优化的影响下,预计明年双面组件市占率将回落至 73%,单面组件则略升至 25%。
至 2026 与 2027 年,有望随着 N 型电池和单玻组件阻水性与可靠性持续优化,双面组件市占率将持续下降至 68-70%,单面组件将逐步上升至 28-30%,EVA 胶膜粒子的需求也将逐渐增加,但预计至少 2027 甚至 2028 年以前,双面组件仍将维持超过 65% 的市占率,未来须持续关注单面组件的技术发展与市场变化。
提高生产效率、降低成本。洞察未来新技术发展以及设备选型趋势走向,创新不落人后!
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