什么尺寸的硅片是最佳的?这一问题没有标准答案。成本仅仅是众多考虑因素之一，每一家制造企业都有自己特定的制约因素，以及对市场的战略考量。
“大尺寸硅片和大尺寸组件是行业近两年越来越热的话题，现在光伏人见面，要是不谈谈产品大尺寸化发展，可能会被认为是外行。”在近日举办的大尺寸高功率组件技术和风险分析线上论坛上，阿特斯阳光电力集团首席技术官、高级副总裁邢国强开篇的几句话，引出了目前行业内技术发展的重要趋势。
确实，在降本增效的大背景下，向大尺寸、高功率发展的组件设计思路成为了目前行业最受关注的话题。从125毫米到156.75毫米，再到166毫米以及210毫米，硅片不断向大尺寸进发，硅片尺寸真的越大越好吗?
面积越大功率越高
目前，市场上主要的硅片尺寸有156.75毫米、158.75毫米、166毫米和210毫米。156.75毫米是目前市场上的常规规格。从158.75毫米到210毫米，三款尺寸的硅片面积分别较156.75毫米硅片增加3%、12%和81%。2018年以来，国内一线产业开始规模化生产166毫米硅片，大尺寸硅片开始进入市场，占比不断提升。
据中国光伏行业协会统计，2019年，156.75毫米硅片仍是市场主流，占比超“半壁江山”。预计2020年，156.75毫米硅片占比将明显下滑，158.75毫米及166毫米硅片占比大幅提升;到2021年，166毫米硅片占比将超过60%。同时，2020—2025年，210毫米硅片占比将逐渐增加。
近年来，大尺寸硅片发展的脚步正逐渐加快。在组件价格和光伏发电成本越来越低的大趋势下，大尺寸硅片和大尺寸组件带来的经济效益越发明显。可以说，大尺寸硅片为组件端的发展带来了新机遇，可以大幅提高组件的功率，通过优化设计，组件效率也将大幅提升，组件成本更低。
“简单来说，单个硅片尺寸增大，单块组件电池片数随之降低，硅片片数相应减少，组件有效发光面积增大，带来转换效率以及功率的提升，单瓦成本随之下降。”天津中环半导体股份有限公司副总工程师张雪囡说。
以阿特斯166毫米多晶HiKu组件为例，该组件平均瓦数超410瓦，比相应的156.75毫米硅片尺寸的组件在功率上提高了45瓦以上，通过优化系统端，电站系统(BOS)成本下降10%以上，人工安装成本下降8%以上。显然，大尺寸硅片和大尺寸组件具有更强的竞争力。
需考虑生产线兼容性
从理论上看，面积越大，组件的转换效率越大，成本越低。但是，硅片、组件真的是越大越好吗?业内认为，166毫米的产品是未来一个时期内内性价比最高的选择。
多家企业高管告诉记者，166毫米规格的确定经过了多方面分析、研究、测算。“基于目前硅片生产线上的设备，从156.75毫米改造至166毫米只需要做一些微调，同时，电池片生产线也可以兼容。”
生产线的大规模改造投入并不是小数目，因此，需要在现有的情况下，最大限度的考虑尺寸、产业链资金需求以及下游电站等维度。生产线的兼容性决定了大尺寸产品的可行性，166毫米规格脱颖而出。
然而，从全产业链角度出发，上游硅片端的尺寸标准化是未来产业发展的基石。如果仅有部分制造企业生产大尺寸硅片，下游企业的议价能力将随之被削弱。只有统一的尺寸，才能带来规模经济效益。那么，166毫米产品表现如何呢?
“166毫米硅片已经迎来爆发增长，短期内就会成为市场份额占比过半的产品规格。”邢国强称，阿特斯2018年8月实现166毫米产品的规模化生产，截至目前出货量已经超过2吉瓦，预计今年底，公司产能将突破10吉瓦。除了生产线外，辅料辅材和其他零部件的相应配合也十分重要。因此，在产品研发过程中，阿特斯选择和支架、逆变器企业进行联合开发，以此方便客户及施工方。
什么尺寸是最佳的?邢国强肯定地说，这一问题没有标准答案。“答案不是一成不变的，成本仅仅是众多考虑因素之一，每一个制造企业都有自己特定的制约因素，以及对市场的战略考量。”
一味图“大”不现实
虽然短期内，诸多企业十分看好166毫米规格，但是企业高管们也坦言，从尺寸增大带来单瓦制造成本下降这一趋势来看，硅片尺寸会在166毫米的基础上进一步增大。
吃螃蟹的人不再少数。2019年8月，中环股份推出210毫米硅片。同年12月，东方日升发布210毫米组件。今年1月，爱旭科技发布210毫米电池片。2月，天合光能推出210毫米双玻双面组件，功率超500瓦。张雪囡认为，硅片尺寸的增大，让组件步入5.0时代成为可能。
的确，大尺寸硅片发展潜力巨大，但风险也不容小觑。阿特斯阳光电力集团组件研发负责人许涛说：“210毫米硅片实在太大了，72整片的210毫米组件重量也大幅增加，这将带来载荷的风险，同时组件的宽和长也相应增大，玻璃、边框等辅料辅材无法满足供应。”
许涛认为，目前，210毫米组件的设计还没有完全定型，相较于72整片，50整片是更为现实的选择。另外，210毫米硅片的电流增加了81%，即使做成二切片，内部电流损耗也很高，组件的电流也超过了逆变器的输入电流要求，在此情况下，三切片成为了210毫米组件的选择。“但如果做成三切片，内部电池管保护电池(小片)的数量从以往的24小片增加至30小片，这就增加了组件热斑风险，以及在热斑发生时，电池反向击穿的风险。”
同时，记者了解到，目前，安装工人搬运组件重量的上限为35公斤。在各种制约条件下，硅片和组件可以扩大的面积并不是无限的。
前路漫漫，或许正如邢国强所说，技术发展没有尽头。当下，210毫米产品虽然还面临很多障碍，但2025年之后呢?
来源：中国能源报
