铸锭单晶单多晶之战的上甘岭

年以前，所有晶硅光伏组件都是单晶产品，单晶产品绝对是独孤求败。年以后，由于多晶规模化铸锭技术的革命性突破，导致多晶成本快速下降，多晶以“性价比”之剑逐步形成对单晶的完全碾压，到年，多晶光伏产品占有约90%的市场份额，单晶只剩下约10%的份额，其他非晶硅光伏产品基本可以忽略不计。但自年起，国家能源局启动了“偏爱”效率指标的光伏“领跑者”计划，再加上金刚线切片技术的抢先加持，让单晶光伏产品逐步成为市场的“宠儿”。至年底，单晶组件全球市占率快速增长到40%左右，对多晶产业链形成正面挑战。于是，号称“多晶成本，单晶效率”的铸锭单晶被多晶阵营推上了战场，单多晶之争的上甘岭战役已经炮弹上膛、一触即发。01铸锭单晶的前世今生铸锭单晶，又称类单晶，是指采用多晶铸锭炉，在常规多晶铸锭工艺的基础上加入单晶籽晶，定向凝固后形成方型硅锭，并通过开方、切片等环节，最终制成单多晶混合的硅片。其本质上是沿用了多晶的制备流程和工艺路线，因此相对于铸锭多晶成本增加较小，二次技改投入也小，这对于重仓多晶产业链的光伏企业意义重大。铸锭单晶技术起源于上世纪七十年代，到年左右形成一股小热潮，赛维、晶澳、协鑫等企业都有涉猎，但没有在市场上延续很长时间，很快被高效多晶取代了。究其主要原因，一是当时还没有黑硅制绒技术，单多晶混杂的硅锭切片制成电池后，晶花色差大影响美观；二个是整锭单晶比例很低，与常规铸锭多晶相比毫无性价比可言。而作为全球多晶产业链龙头的保利协鑫却没有放弃对铸锭单晶技术的持续研发，自年起经过7年改良，终于在年推出了第三代成熟铸锭单晶产品—鑫单晶G3，并于年起开始规模化应用。02理论和实证数据验证保利协鑫号称其第三代铸锭单晶产品相比直拉单晶产品具有“单晶的性能，多晶的成本”优势，笔者根据相关资料总结如下：1.更低光衰：结合掺杂技术的铸锭单晶硅片氧含量约为直拉单晶硅片的40%，光致衰减(LID,LeTID)与常规多晶相当（约0.8%），比直拉单晶产品低0.5%以上，长期发电量更高。2.更美外观：铸锭单晶电池采用湿法黑硅技术，可基本消除晶花问题，外观比带缺角的直拉单晶组件还要漂亮;3.更高效率：叠加PERC技术后，铸锭单晶与直拉单晶效率差仅为0.18%;对应的72片全档位型号上与直拉单晶组件比功率差小于5Wp;采用mm尺寸的铸锭单晶硅片以黑硅+PERC电池工艺，72片半片组件可突破W。4.方片优势：相比常规直拉单晶硅片，由于不存在缺角，尺寸更灵活，可提供mm及更大尺寸硅片；其硅片面积在组件封装时可%利用，比带缺角的直拉单晶硅片面积大2%左右，也更有利于做叠瓦、半片等高效组件;5.成本更低：铸锭单晶与直拉单晶相比每公斤电耗低20~30度，单瓦硅料用量也有所降低，上述工艺差异导致铸锭单晶组件价格比同功率直拉单晶组件低0.06元/瓦左右，对应度电成本低0.元/度。6.无限兼容：%兼容PERC、MBB、双面、MWT、半片、叠瓦、拼片等各种电池组件技术；与直拉单晶硅片相比电阻率分布更集中，更适用于PERC电池生产工艺。无论直拉单晶、还是铸锭单晶，对于电站投资商而言，投资成本和平准化发电成本（LCOE）才是组件选型的根本依据。基于国内一类光照资源区某大型地面电站典型场景，投资模型测算边界条件如下：1.运维费用：0.03元/W，每年以3%的速度增长；2.土地租金：元/亩；3.折现率：5%；4.不含融资成本、耕地占用税、植被恢复、清扫机器人、水保环保等相关费用；5.组件的衰减率：单晶PERC首年3%，次年0.6%；“鑫单晶G3”PERC首年衰减率2.5%；次年0.6%。则测算出的的结果如下：从测算结果可以看出，单价1.89元/Wp的72片瓦“鑫单晶G3”PERC组件与单价1.96元的72片瓦直拉单晶组件相比，无论静态投资成本还是度电成本，鑫单晶组件都具有明显优势。03市场是检验产品的唯一标准开玩笑地说，每个厂家宣称的产品技术优势都可能有水分，包括其自导自演的实证数据也不例外，但拿着大把真金白银来采购的客户不是傻子，客户会用长期不断的大量订单来证明其产品技术的含金量。年5月28日，阿特斯阳光电力集团发布公告，宣布其研发的高效P5多晶太阳能电池转换效率达到22.28%，创造了新的大面积多晶电池的世界记录。5月29日，阿特斯宣称已与法国电力公司旗下可再生能源北美分公司签署了一项长期组件供应协议，将为法国电力公司未来数年在北美开发的光伏项目提供总计1.8GW的P5多晶PERC光伏组件，这是阿特斯有史以来接到的最大订单，而这个订单的P5组件正是采用保利协鑫提供的铸锭单晶材料和技术。据悉，由于市场需求旺盛，保利协鑫宣称其年铸锭单晶产能将提升到8-10GW。04动态竞争格局下的挑战越来越多的电池组件厂商因选用铸锭单晶产品而获取更强的市场竞争力，也得到法国电力等世界级优质电站客户的信赖，这无疑会让业界对铸锭单晶的质疑和偏见化为无形。但我们应该深刻认识到，不同技术路线的竞争是动态发展的。比如CZZ连续直拉单晶技术的崛起，可能会进一步提升直拉单晶的效率和成本竞争力。钙钛矿等非晶硅技术路线如果有革命性的性价比突破，也可能会让单多晶之争变得毫无意义。从人类社会的角度来看，晶硅与薄膜之争，单多晶之争，铸锭单晶和直拉单晶之争，都是一件好事：光伏企业技术和产品的竞争表面上是为人民币服务，也因此从根本上实现了为人民服务，为全人类提供了更低成本的绿色能源！

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