在平價(jià)上網(wǎng)到來的時(shí)代，更低的電站投資成本、更低的LCOE，始終是光伏從業(yè)者孜孜不倦的追求。
平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）受很多因素的影響，與發(fā)電能力、發(fā)電成本皆有所相關(guān)。而發(fā)電成本又包含設(shè)備成本、安裝成本、運(yùn)維成本等，其邏輯關(guān)系如圖1所示。
光伏電站初始投資成本可分為：1）組件成本，占比約50%；2）與功率有關(guān)的BOS成本，如土地、支架、人工等，占比約20%；3）與功率無關(guān)的BOS成本，如逆變器、升壓設(shè)備，占比約30%。因此，更高功率的組件可以通過攤薄BOS成本來降低單瓦投資成本以及度電成本。提高光伏組件的性能是實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)最有效的手段之一。
（圖1 光伏平準(zhǔn)化發(fā)電成本相關(guān)因素）
在提高組件性能、降低產(chǎn)業(yè)鏈制造成本方面，除了更高電池轉(zhuǎn)換效率方面持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步之外，166大尺寸硅片也被給予厚望。尺寸的增大有利于提高單塊組件的功率絕對(duì)值，也有利于降低電池和組件環(huán)節(jié)的單瓦制造成本。
166大尺寸單晶硅片目前有兩種制造方式，一種是采用提拉法生長(zhǎng)晶體，控制等徑生長(zhǎng)的直徑為228mm左右，輥圓后得到223mm直徑的圓柱體，開方成為帶倒角的硅片，面積為27415平方毫米。
另一種是在方型石英坩堝內(nèi)采用鑄造的方式，經(jīng)鋪設(shè)籽晶并采用晶體生長(zhǎng)工藝，得到鑄錠單晶大方錠，如圖2所示。
由于直拉單晶開方切片是從“圓”到“準(zhǔn)方”的過程，而鑄錠單晶是從“方”到“方”，因而對(duì)尺寸適應(yīng)性更好、可以更加靈活。166mm邊長(zhǎng)鑄錠單晶全方片的面積為27554平方毫米。
（圖2 鑄錠單晶生產(chǎn)示意圖）
近一年來，鑄錠單晶產(chǎn)品不斷取得技術(shù)突破，電池效率不斷提高、生產(chǎn)成本持續(xù)下降。目前以保利協(xié)鑫為代表的企業(yè)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)166mm尺寸鑄錠單晶的量產(chǎn)供應(yīng)，基于鑄錠單晶的PERC電池的電性能與直拉單晶不相上下，差距可以在0.2%以內(nèi)。疊加氧含量更低初始衰減更低、面積略大的優(yōu)勢(shì)，鑄錠單晶與直拉單晶PERC組件的功率表現(xiàn)也可以做到同檔輸出，不分伯仲。
下面我們來進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的性價(jià)比分析，首先我們做如下合理的邊界條件：
電池效率：相同電池工藝下鑄錠單晶電池效率比直拉單晶低0.2%，直拉單晶PERC電池效率取值22.0%；
電池加工成本：兩種電池的非硅加工成本取相同數(shù)值，按行業(yè)先進(jìn)水平，不含稅非硅成本取值0.30元/瓦；
組件CTM：直拉單晶、鑄錠單晶PERC整片組件CTM相同，疊加MBB\白色EVA后皆可做到98.5%以上；
組件功率：暫不考慮半片/疊瓦等技術(shù)對(duì)組件功率提升的影響，以整片的組件版型計(jì)算；
更高功率組件的溢價(jià)：如前所述，更高功率組件可以帶來BOS成本降低，因此存在合理溢價(jià)?；诘湫偷孛骐娬緢?chǎng)景，以72片組件功率每高5瓦，所允許的單瓦溢價(jià)為0.025元計(jì)算；
166尺寸高功率72片版型直拉單晶組件售價(jià)，以2.0元為基線；
166尺寸圓角直拉單晶待倒角硅片售價(jià)，以3.52元/片為基線；
166尺寸鑄錠單晶全方片售價(jià)，取3.15元/片。
測(cè)算后如下表所示：
表1 166尺寸直拉單晶與166尺寸鑄錠單晶性價(jià)比測(cè)算
根據(jù)上表簡(jiǎn)要分析如下：
• 電站終端：大多數(shù)的電站投資模型中，組件功率高一檔（5瓦）范圍內(nèi)，更高功率組件單瓦溢價(jià)不超過0.03元/瓦?；谙嗤碾姵丶敖M件工藝和材料前提下，166直拉單晶功率427.7瓦，鑄錠單晶功率426.0瓦，組件可以做到的功率幾乎相當(dāng)，因此兩類組件單瓦的合理售價(jià)幾乎相同，合理差價(jià)僅為1分RMB/瓦左右。目前市場(chǎng)上鑄錠單晶組件售價(jià)明顯低于直拉單晶組件，差價(jià)在0.05元/瓦以上，假如在功率同檔位輸出情況下仍然維持此差價(jià)，那么差價(jià)部分即為電站終端的額外收益，可帶來更低的電站投資成本。
• 電池與組件廠商：對(duì)于電池及組件一體化廠商而言，由于采購(gòu)166尺寸鑄錠單晶硅片較166尺寸直拉單晶硅片而言節(jié)省了0.37元/片，在上述電池效率及組件功率達(dá)成的前提下，采用前者進(jìn)行生產(chǎn)制造，將可帶來0.27元/片的額外利潤(rùn)。
• 電池廠商：對(duì)于純電池廠商而言，由于采購(gòu)166尺寸鑄錠單晶硅片較166尺寸直拉單晶硅片而言節(jié)省了0.37元/片，電池環(huán)節(jié)基于鑄錠單晶硅片進(jìn)行生產(chǎn)的利潤(rùn)空間更大。即便在電池售價(jià)降低1.05-1=0.05元/瓦的前提下，電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)仍然有0.761-0.704=0.057元/片的額外利潤(rùn)空間。
經(jīng)上述測(cè)算可以看出166尺寸的鑄錠單晶性價(jià)比優(yōu)勢(shì)十分明顯，無論電站端、組件端還是電池端都會(huì)獲得更好的收益。
在光伏平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代到來之際，鑄錠單晶產(chǎn)品既為鑄錠技術(shù)帶來了新機(jī)會(huì)，也為電站終端提供了一款性價(jià)比更佳的解決方案。
光伏無兒戲，全憑性價(jià)比；世界很小，166很大。166時(shí)代的紫禁之巔決戰(zhàn)一觸即發(fā)，讓我們拭目以待。
平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）受很多因素的影響，與發(fā)電能力、發(fā)電成本皆有所相關(guān)。而發(fā)電成本又包含設(shè)備成本、安裝成本、運(yùn)維成本等，其邏輯關(guān)系如圖1所示。
光伏電站初始投資成本可分為：1）組件成本，占比約50%；2）與功率有關(guān)的BOS成本，如土地、支架、人工等，占比約20%；3）與功率無關(guān)的BOS成本，如逆變器、升壓設(shè)備，占比約30%。因此，更高功率的組件可以通過攤薄BOS成本來降低單瓦投資成本以及度電成本。提高光伏組件的性能是實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)最有效的手段之一。
（圖1 光伏平準(zhǔn)化發(fā)電成本相關(guān)因素）
在提高組件性能、降低產(chǎn)業(yè)鏈制造成本方面，除了更高電池轉(zhuǎn)換效率方面持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步之外，166大尺寸硅片也被給予厚望。尺寸的增大有利于提高單塊組件的功率絕對(duì)值，也有利于降低電池和組件環(huán)節(jié)的單瓦制造成本。
166大尺寸單晶硅片目前有兩種制造方式，一種是采用提拉法生長(zhǎng)晶體，控制等徑生長(zhǎng)的直徑為228mm左右，輥圓后得到223mm直徑的圓柱體，開方成為帶倒角的硅片，面積為27415平方毫米。
另一種是在方型石英坩堝內(nèi)采用鑄造的方式，經(jīng)鋪設(shè)籽晶并采用晶體生長(zhǎng)工藝，得到鑄錠單晶大方錠，如圖2所示。
由于直拉單晶開方切片是從“圓”到“準(zhǔn)方”的過程，而鑄錠單晶是從“方”到“方”，因而對(duì)尺寸適應(yīng)性更好、可以更加靈活。166mm邊長(zhǎng)鑄錠單晶全方片的面積為27554平方毫米。
（圖2 鑄錠單晶生產(chǎn)示意圖）
近一年來，鑄錠單晶產(chǎn)品不斷取得技術(shù)突破，電池效率不斷提高、生產(chǎn)成本持續(xù)下降。目前以保利協(xié)鑫為代表的企業(yè)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)166mm尺寸鑄錠單晶的量產(chǎn)供應(yīng)，基于鑄錠單晶的PERC電池的電性能與直拉單晶不相上下，差距可以在0.2%以內(nèi)。疊加氧含量更低初始衰減更低、面積略大的優(yōu)勢(shì)，鑄錠單晶與直拉單晶PERC組件的功率表現(xiàn)也可以做到同檔輸出，不分伯仲。
下面我們來進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的性價(jià)比分析，首先我們做如下合理的邊界條件：
電池效率：相同電池工藝下鑄錠單晶電池效率比直拉單晶低0.2%，直拉單晶PERC電池效率取值22.0%；
電池加工成本：兩種電池的非硅加工成本取相同數(shù)值，按行業(yè)先進(jìn)水平，不含稅非硅成本取值0.30元/瓦；
組件CTM：直拉單晶、鑄錠單晶PERC整片組件CTM相同，疊加MBB\白色EVA后皆可做到98.5%以上；
組件功率：暫不考慮半片/疊瓦等技術(shù)對(duì)組件功率提升的影響，以整片的組件版型計(jì)算；
更高功率組件的溢價(jià)：如前所述，更高功率組件可以帶來BOS成本降低，因此存在合理溢價(jià)?；诘湫偷孛骐娬緢?chǎng)景，以72片組件功率每高5瓦，所允許的單瓦溢價(jià)為0.025元計(jì)算；
166尺寸高功率72片版型直拉單晶組件售價(jià)，以2.0元為基線；
166尺寸圓角直拉單晶待倒角硅片售價(jià)，以3.52元/片為基線；
166尺寸鑄錠單晶全方片售價(jià)，取3.15元/片。
測(cè)算后如下表所示：
表1 166尺寸直拉單晶與166尺寸鑄錠單晶性價(jià)比測(cè)算
根據(jù)上表簡(jiǎn)要分析如下：
• 電站終端：大多數(shù)的電站投資模型中，組件功率高一檔（5瓦）范圍內(nèi)，更高功率組件單瓦溢價(jià)不超過0.03元/瓦?；谙嗤碾姵丶敖M件工藝和材料前提下，166直拉單晶功率427.7瓦，鑄錠單晶功率426.0瓦，組件可以做到的功率幾乎相當(dāng)，因此兩類組件單瓦的合理售價(jià)幾乎相同，合理差價(jià)僅為1分RMB/瓦左右。目前市場(chǎng)上鑄錠單晶組件售價(jià)明顯低于直拉單晶組件，差價(jià)在0.05元/瓦以上，假如在功率同檔位輸出情況下仍然維持此差價(jià)，那么差價(jià)部分即為電站終端的額外收益，可帶來更低的電站投資成本。
• 電池與組件廠商：對(duì)于電池及組件一體化廠商而言，由于采購(gòu)166尺寸鑄錠單晶硅片較166尺寸直拉單晶硅片而言節(jié)省了0.37元/片，在上述電池效率及組件功率達(dá)成的前提下，采用前者進(jìn)行生產(chǎn)制造，將可帶來0.27元/片的額外利潤(rùn)。
• 電池廠商：對(duì)于純電池廠商而言，由于采購(gòu)166尺寸鑄錠單晶硅片較166尺寸直拉單晶硅片而言節(jié)省了0.37元/片，電池環(huán)節(jié)基于鑄錠單晶硅片進(jìn)行生產(chǎn)的利潤(rùn)空間更大。即便在電池售價(jià)降低1.05-1=0.05元/瓦的前提下，電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)仍然有0.761-0.704=0.057元/片的額外利潤(rùn)空間。
經(jīng)上述測(cè)算可以看出166尺寸的鑄錠單晶性價(jià)比優(yōu)勢(shì)十分明顯，無論電站端、組件端還是電池端都會(huì)獲得更好的收益。
在光伏平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代到來之際，鑄錠單晶產(chǎn)品既為鑄錠技術(shù)帶來了新機(jī)會(huì)，也為電站終端提供了一款性價(jià)比更佳的解決方案。
光伏無兒戲，全憑性價(jià)比；世界很小，166很大。166時(shí)代的紫禁之巔決戰(zhàn)一觸即發(fā)，讓我們拭目以待。
