210大尺寸,迎來五周年。
從2020年天合光能發布行業首款210組件,到2024年12月,預計行業210組件出貨近380GW,其中天合光能預計出貨超170GW,占比達45%。
在天合光能的引領下,210生態不斷完善,陣容不斷強大,組件出貨量和增長速度雙雙創下新高,同時隨著各大企業加快布局210及210R,210系列的滲透率也進入加速階段。
從0到380GW,從爭議到共識,210的成功并非偶然,暗含著光伏行業的“創新密碼”,也詮釋了“相信·看見·做到”的創新探索理念,值得思考和發揚。
01
前瞻性、全局性的科學研判
210的成功不是偶然。
在2019年前后,光伏行業的硅片尺寸種類繁多,組件尺寸千差萬別,產業鏈規模效應有限、庫存較高,終端客戶無所適從,電站安裝、運維也因此受到影響。
有困擾,就有改善的空間。
在這樣的背景下,天合光能通過對近40年硅片發展史的研究,敏銳地洞察到,新一代硅片面積必須要比上一代大50%以上,才能在未來十年保持主流地位,并基于諸多約束條件前瞻性地錨定210尺寸。
這在當時仍然以156-166尺寸為主流的背景下,屬于典型的“蛙跳式”創新,后來也因此與中間型號182尺寸產生了激烈的爭論。
實際上,從半導體的發展經驗來看,從8英寸到12英寸也是“蛙跳式”,中間也缺少了10英寸,“蛙跳式”迭代本身考慮了物理原理、工藝及成本、投入與產出等綜合因素,具有很強的科學性。
過去五年,在開放、兼容、創新的210產品技術平臺上,在p型時代,210組件實現了功率500W、600W的突破;在n型時代,天合光能成為行業首家實現700W+TOPCon組件量產的企業。
而在過去,組件功率提升100W需要8-9年時間。
此外,天合光能還針對客戶的應用場景、屋頂及土地限制、安裝成本、配套設備成本、相關法律法規、運輸工具等展開的深度研究,突破慣性思維,創新性推出210R矩形硅片組件,進一步拓展了210尺寸的應用邊界。
如今,事實證明,210尺寸的前瞻性判斷是正確的,看似大膽,實則理性,這也正是天合光能“相信·看見·做到”創新探索之路的關鍵。
02
錨定度電成本的可持續下降
光伏創新歷來不易。
為此,光伏行業總是吵吵鬧鬧,爭論不休,但不管如何,目標總是單一且明確的,那就是度電成本的降低。
度電成本降低,需要同時兼顧性能與成本,既包括電池效率、組件功率、雙面率、衰減率等全周期發電項,還包括制造端產業鏈成本以及運輸成本、安裝成本和運維成本等全周期成本項,甚至包括品牌溢價背景下的融資成本。
所以,度電成本是一個全周期的綜合概念,需要同時兼顧諸多因素,任何技術創新不能顧此失彼,更不能有絕對短板,尤其不能為了效率而忽視成本,也不能為了成本而犧牲品質。
在性能方面,210實現了組件的高功率、高效率、高可靠性和高發電量。組件功率從500W到600W再到700W+持續躍升,組件效率提升0.3-0.5%,在極端氣候下仍然保持高可靠性并通過17級颶風考驗,全球室外驗證表明天合光能210組件發電增益1.6-2.1%。
在成本方面,210相對166的全產業鏈制造成本降低0.226元/W,相對182降低0.08元/W,并通過電站系統BOS成本的進一步降低,最終實現度電成本相對166下降6-7.6%,相對182下降1.9-4.1%。
210系列組件集“四高一低”核心要素于一身,為度電成本的持續降低打開了嶄新的通道。
作為一項前瞻性的平臺技術,210的可持續性不止于此。今年10月、11月,基于210R和自主研發的n型TOPCon技術,天合光能1個月內2次打破TOPCon世界紀錄,突破TOPCon發明機構的效率“天花板”。該技術可直接進入產業化,最高效率達26.58%。
未來,基于210產品技術平臺和i-TOPCon技術,電池效率將突破27%+。基于210產品技術平臺、n型TOPCon技術和鈣鈦礦疊層,電池效率有望突破30%+,210繼續引領800W+時代。
03
發揮產業生態的協同創新價值
光伏創新的難度越來越大,維度越來越高。
站在2020年210大尺寸首次提出的時間點,作為一個“蛙跳式”的創新,當時整個產業鏈還不完整,甚至技術路線都還存在很大爭議。
如何破局?
這顯然是一項革命性工作,更是一個系統工程,不可能依靠單一企業或者單一環節可以完成,需要產業鏈上下游企業配合,涉及硅片、電池片、組件設備,接線盒、逆變器、支架,以及下游設計企業、EPC、電站用戶,等等。
為此,天合光能秉承“利他”原則,通過600W+聯盟企業共同構建210產業生態,成員企業從最初39家發展到目前近100家,開創了光伏行業產業鏈協同創新之先河。
這個產業生態也絕非名義上的聯盟,而是技術、工藝和產品等層面實實在在的高度合作與協同,工作成果也有目共睹。
在210產業生態的共同努力下,210技術至少推動了“八大領域”的技術創新及全面產業化,包括210硅片、210R矩形硅片、三分片技術、MBB、無損切割技術、高密度封裝、低電壓組串設計、豎向包裝設計等,推動了整個產業鏈上下游的共同進步。
獨行者快,但眾行者遠。
回顧光伏行業的技術創新歷史,取得成功的技術創新尤其是革命性創新,往往都是產業生態合力的結果。相反,有些一度名氣很大的技術,由于孤軍奮戰,缺少產業生態支持而持續低于預期。
這些都表明,產業生態在光伏創新中的重要意義。
04
正視組件巨頭的創新引領作用
產業生態的協同創新,知易行難。
誰來扮演這個引領者的角色,至關重要。從包括210大尺寸的技術創新經驗來看,組件巨頭在引領產業生態創新方面具有明顯優勢。
這個也不是偶然。
組件環節執光伏行業牛耳,承上啟下,左右逢源,向上深入制造端,向下服務應用端,橫向還連接“光伏+”,處于光伏產業鏈的“樞紐”位置,乘數效應十分明顯。
這種乘數效應,在技術創新方面也十分突出。
組件環節對上游電池片、硅片以及焊帶、膠膜、背板、串焊機等領域的技術迭代發揮著重要作用。比如,沒有組件多主柵的設計,就沒有電池片銀漿消耗的降低;沒有封裝工藝的進步,就沒有焊帶變細、異形焊帶及薄片化的應用,等等。
以210大尺寸的創新歷程為例,看似是硅片環節的技術突破,但實際上組件環節功不可沒。
如果沒有組件環節對應用端的洞察,協調解決串焊設備、逆變器、支架、物流、安裝等基礎問題,同時推動終端客戶的認可,那就很難給予上游電池片和硅片伙伴信心,最終也很難推動210技術的落地。
這樣一個系統工程,其他環節是很難主導完成的,而組件巨頭則具有絕對優勢。
這也就不難理解,天合光能作為一家傳統光伏組件巨頭,為何能夠在210大尺寸的技術創新及產業生態構建中發揮引領作用了。
本質上,技術創新離不開終端市場需求,只有圍繞市場需求,“以終為始”,而不是“閉門造車”,才能賦予技術創新更多生命力,才能賦予產業生態更多信心和活力。
而組件巨頭恰恰可以扮演這個角色。
210五周年,從爭論不休,到形成共識,這似乎也是近些年任何一項光伏重大創新的習慣歷程。盡管我們已經司空見慣了爭論,但我們更應該從中尋找光伏行業創新的基本規律,這也為我們未來的創新之路指明了方向。