10月29日，由阿特斯陽光電力集團主辦的高功率組件的機遇和挑戰(zhàn)&探尋光伏行業(yè)下一個技術產(chǎn)業(yè)風口線上研討會如期召開。近期，阿特斯隆重推出其HiKu7/BiHiKu7系列的大尺寸高功率組件，實現(xiàn)了166、182和210全系列大尺寸硅片、電池和組件產(chǎn)能的布局，以滿足市場的多元化需求。

針對大尺寸組件的技術研究以及未來技術路線的選擇，作為組件第一梯隊的阿特斯有著自己的堅持與見解。阿特斯陽光電力集團創(chuàng)始人、董事長兼首席執(zhí)行官瞿曉鏵博士在會議致辭中介紹道，過去20年里，阿特斯率先向市場推出了眾多新技術，包括五柵線、多柵線、半片、雙玻和雙面、大尺寸等電池和組件技術。此次推出的HiKu/BiHiKu-7系列高效組件產(chǎn)品具有高功率、高效率、高可靠性等優(yōu)勢，將進一步降低度電成本。目前，阿特斯具有全行業(yè)最完備的組件產(chǎn)品系列，功率涵蓋400W、500W、600W和超過650W。另外，阿特斯制造業(yè)和系統(tǒng)解決方案分拆業(yè)務已經(jīng)完成回A第一步，于今年9月底完成股改，引入12個新的股東伙伴，預計明年下半年有可能登陸國內A股市場。

在阿特斯看來，大組件帶來系統(tǒng)功率密度提升，可降低EPC成本和電站開發(fā)的土地成本，尤其適用于中高緯度、大型地面電站項目以及光伏復合項目等，HiKu7/BiHiKu7也將成為引領行業(yè)未來5-10年的新標準。

665W大尺寸、高功率組件詳解

早在2019年初，阿特斯的研發(fā)團隊就已經(jīng)開始500W+與600W+組件產(chǎn)品的研發(fā)，在不到兩年的時間里論證了近20種設計方案，最終7系列組件決定以210硅片構建全新更高功率產(chǎn)品，該系列包括四款組件，分別為210mm/120半片單雙面、210mm/132半片單雙面。據(jù)介紹，HiKu7/BiHiKu7將于2021年4月批量面向全球市場供應，2021年底產(chǎn)能將達到10GW左右。

據(jù)阿特斯陽光電力集團組件研發(fā)高級總監(jiān)許濤博士介紹，7系列組件產(chǎn)品采用超大尺寸的210mm硅片，疊加MBB和半片技術，同時采用阿特斯自主開發(fā)的小間隙(PA)+異形焊帶(HTR)技術，組件最高功率可達665W+，轉換效率超22.4%;采用了6串切2并2的對稱結構，“210半切使得單個二極管并聯(lián)的電池片數(shù)量明顯減少，其熱斑溫度與熱斑風險也相應減少，由此大大提高了組件的穩(wěn)定性與安全性。”

在封裝方式上，阿特斯采用了其獨有的PA+HTR焊接技術，“雖然業(yè)內有的產(chǎn)品也采用了高密度封裝，但因為間隙變小焊接與電池片接觸處應力增加，極易導致層壓后電池片裂紋，影響產(chǎn)品的良率和長期可靠性。阿特斯自主研發(fā)的HTR(異型焊帶)因其柔性接觸的特點可以將電池片間隙縮小至1mm以內，在帶來組件效率的提升的同時，有效避免裂片風險”，許濤補充道，“但是由于焊帶特殊，對焊帶制作接技術和焊接精度要求較高，HTR技術并不容易。阿特斯的技術團隊知難而上，解決了諸多技術難點，成功實現(xiàn)了HTR技術的規(guī)模量產(chǎn)。”

在談及技術特點時，許濤介紹道，第一，我們采用了HTR的技術路線。在小間隙的情況下，可以避免裂片風險，提高產(chǎn)品的可靠性;第二，我們在電池端采用了CSIR，CSAR等技術，從核心發(fā)電單元出發(fā)，提升組件產(chǎn)品的可靠性，降低組件衰減。以及其它一些技術細節(jié)上，這些細節(jié)使得阿特斯的組件更安全、可靠，衰減更低。

回到應用端，阿特斯的7系列大尺寸高功率組件使單位支架可安裝的組件功率更高，輸出更多電力 ，并且降低所需要的跟蹤系統(tǒng)成本;高電流低電壓也可以使單串功率輸出更高，串電纜長度大幅降低。據(jù)測算，7N (210mm/650W) 較166mm/445W 和182mm/530W 產(chǎn)品串電纜長度降低 55.4 % 和 40.1%。

備注：基于美國洛杉磯27.3MW地面電站進行計算，采用1P跟蹤支架+集中式逆變器+1500V

此外，針對行業(yè)關注的上下游匹配以及運輸?shù)葐栴}，阿特斯也給出了解決方案。據(jù)介紹，阿特斯在研發(fā)的初期就與各逆變器廠家進行深度技術合作，目前陽光電源、華為、錦浪、SMA、Fimer等廠家的逆變器都已具備針對大電流產(chǎn)品的解決方案，并且在持續(xù)優(yōu)化設計，下一代的產(chǎn)品會更加完美的匹配7系列高電流產(chǎn)品設計。

當下百花齊放的技術正推動著光伏行業(yè)進一步降本增效，大尺寸也是降本路上的一大”利器“，但同時尺寸的多樣化也給下游帶來了諸多困擾。就尺寸問題，許濤介紹道，行業(yè)內標準化的工作一直在進行，最近阿特斯牽頭在做其它硅片尺寸的組件標準化，現(xiàn)在已經(jīng)就158.75、166和210mm電池組件的尺寸基本達成了一致，在182mm的組件尺寸上做了充分討論。技術上有創(chuàng)新，帶來差異化的同時，行業(yè)也在不懈的努力，對新技術做標準化?，F(xiàn)在行業(yè)充分意識到標準化的重要，在182mm/210mm剛導入之時，就已經(jīng)在做標準化工作，使得在組件的尺寸上達成一致意見更加容易。這些主流的硅片尺寸以及組件版型很快會形成標準，給行業(yè)帶來收益，讓用戶更加方便選擇。

中高緯度、大容量，更低BOS&LCOE

針對7系列組件的實際應用，阿特斯設計院姚美齊院長從不同維度、不同支架形式等多個維度進行了對比分析，“以甘肅中水某100MW項目為例，根據(jù)項目地點的經(jīng)緯度和氣溫特點，計算各自方案中的最佳傾角、中心間距、串聯(lián)數(shù)量、組件功率以及容配比等等。需要特別指出的是單串功率，組件串聯(lián)數(shù)量一方面取決于組件開路電壓，另一方面還要考慮當?shù)氐臉O低溫度。655組件單串功率約為18.9kW，而445系統(tǒng)單串為12kW，單串功率提升58%。”

“從占地來看，采用655Wp組件比445Wp組件方案占地節(jié)省約 4.44%，占地的減小可以直接減少租金，間接可以降低電站開發(fā)手續(xù)和評審等方面的費用，降低了電站的開發(fā)成本。除了土地外，還包括組件支架及基礎、直流電纜、匯流箱、施工費等。以100MW為例，各環(huán)節(jié)655系統(tǒng)對比445W組件節(jié)約了5%到35%不等，655比445W單瓦降低0.115元，折合到100MW電站，差不多可節(jié)約1140萬左右”，姚美齊介紹道。

跟蹤系統(tǒng)配置方案

同樣的，采用最佳傾角設計、1500Vdc系統(tǒng)方案、1.2容配比、支架采用2×N形式排布、同一緯度地區(qū)采用相同GCR，對三個不同維度的光伏電站設計方案進行對比發(fā)現(xiàn)，655Wp比445Wp方案每MW占地節(jié)省約 5.28%~7.66%，100MW光伏電站綜合成本可節(jié)約1405萬元。

三個地區(qū)系統(tǒng)配置方案

注：每個緯度地區(qū)的三種方案下，組件均采用最佳傾角且保證當?shù)卣嫣枙r9:00~15:00無遮擋，三種功率組件方案的GCR接近

“我們同時對比了國內電站中幾種典型的應用場景，農(nóng)光互補、灘涂項目、漁光互補。從比較數(shù)據(jù)可知，大功率組件對于組件基礎的降低程度和樁長成正比，管樁要求越長，降低幅度越大。以淮南地區(qū)12米的漁光項目，655W組件應用的100MW項目，僅樁的費用就可節(jié)省1000多萬。成本降低的最主要原因是因為大組件的應用使得樁基數(shù)量減少，以100MW為例，655W組件系統(tǒng)樁基較445系統(tǒng)減少約7650根”，姚美齊強調，采用高功率組件方案后的低壓側系統(tǒng)成本和征地費用均有所降低，降低幅度因項目地特點而異，緯度越高，高功率組件帶來的系統(tǒng)成本下降幅度越明顯。

655W組件系統(tǒng)的樁基數(shù)量減少約7650根

從上述案例可以看出，大組件帶來系統(tǒng)功率密度提升，不僅使得EPC成本降低，也降低了電站開發(fā)成本(土地);大組件應用在不同地區(qū)存在差異 中高緯度優(yōu)勢更加明顯;大容量項目優(yōu)勢明顯，特別是100MW以上，容量越大，優(yōu)勢也越大;光伏+是國內光伏應用的一種主要形態(tài)，特別是農(nóng)光，漁光等項目要求長的樁基，大組件帶來的降本效果突出。

下一代技術路線：TOPCon還是異質結?

針對下一代的高效技術路線，TOPCon與異質結是目前業(yè)內公認的兩大技術，但同時針對各技術路線的爭論也一直存在，雙方陣營各有堅持，阿特斯也就該話題在會議上進行分享。瞿曉鏵博士在會議致辭中明確表示，阿特斯正在開發(fā)和投資包括異質結、鈣鈦礦、異質結和鈣鈦礦疊層電池和組件技術，預計在明年二季度舉行的新產(chǎn)品發(fā)布會上，阿特斯將發(fā)布采用異質結電池的組件系列產(chǎn)品。

“過去的兩三年以及當下，是光伏技術發(fā)展最好的時期。在硅片、電池、組件領域，都有相應的高效技術推陳出新，各家公司的組件產(chǎn)品差異化也日益明顯。但是萬變不離其宗，各種高效技術的目標是一致的，都是追求更高的效率、功率和更低的衰減。在大尺寸硅片、大板型高密度組件的浪潮之后，下一次光伏技術風口必將聚焦到高效電池技術。目前的主流是PERC技術，下一步有優(yōu)化的PERC+技術，以及下一代的TOPCon技術、HJT技術”，阿特斯電池研發(fā)高級總監(jiān)&嘉興研究院院長蔣方丹博士就TOPCon與HJT兩種技術路線進行了詳細的介紹。

“TOPCon技術所用到的制程設備和BOM材料都比較成熟，電池效率提升約1%，組件功率提升10W以上。但是痛點也很突出，主要是工藝制程控制復雜、工藝窗口窄、電池良率低，我們對TOPCon技術的定位是作為現(xiàn)有PERC技術的進一步升級方案;異質結的技術優(yōu)勢可以總結為‘四高兩低’。其中，‘四高’是高效率、高良率、高雙面率、高弱光響應，‘兩低’是低衰減、低溫度系數(shù)。這些技術優(yōu)勢也賦予了HJT技術更高的單瓦發(fā)電量優(yōu)勢。HJT技術不僅是下一代技術的熱門，同時也是更下一代技術的基礎，可以升級為HBC、鈣鈦礦/HJT疊層電池等。我們對HJT技術的定位是：除PERC技術以外，新建電池產(chǎn)能的技術路線首選”，蔣方丹介紹道，“目前大硅片在HJT上的應用障礙是量身定做的設備，例如CVD和PVD，但這只是時間問題”。

但同時，蔣方丹提出了下異質結技術產(chǎn)業(yè)化仍面臨諸多挑戰(zhàn)，“量產(chǎn)效率提升是基礎，LCOE優(yōu)勢是關鍵，要著重于電池與組件的聯(lián)動優(yōu)化”，蔣方丹強調，大硅片對于PERC技術的性價比降低也是非常顯著的。TOPCon和HJT如果要取代PERC，那么必須在性價比上具有優(yōu)勢，因此硅片成本的降低勢在必行。

關于異質結技術的產(chǎn)業(yè)化進度，蔣方丹認為，今年有比較多的企業(yè)投入了HJT技術的產(chǎn)業(yè)化摸索，規(guī)模大多在幾百MW，預計這些項目在2021年Q2-Q3會有驗證結果，屆時國產(chǎn)化的更大產(chǎn)能的核心設備如CVD和PVD也將進一步成熟，因此2021年下半年預計將吸引GW級的HJT產(chǎn)能擴充，單個項目幾個GW的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化預計在2022年。