为什么单晶会成为光伏市场的主流


  光伏行业保持总体体量上升的同时,行业结构正逐步转变,单晶正逐渐替代多晶。硅片主要分为单晶硅片和多晶硅片。单多晶的晶体生长工艺不同,单晶硅的晶面取向相同、无晶界,品质优异,而多晶硅的晶面取向不同、晶界繁杂、晶格缺陷较多,生产工艺和结构的不同导致单晶硅片和多晶硅片在晶体品质、电学性能方面与单晶相比有显著差异。根据生产工艺的不同,其差别主要在于拉棒和铸锭环节,切片环节乃至后续的电池、组件生产环节差异不大。其中拉棒后形成单晶硅棒,切片后形成单晶硅片;铸锭后形成多晶硅锭,切片后形成多晶硅片。由于单晶晶面取向相同、无晶界,本身在晶体品质、电学性能、机械性能等方面具备优异品质和更高的转换效率。
  一直以来,多晶对于单晶的成本优势建立在铸锭相对于拉棒更高的效率上。切片环节单多晶的切片成本大致相似,与选择的切割方式有关,金刚线切片的成本低于砂浆切片,而由于晶体原料的差异,多晶金刚线损耗率较高,单晶的金刚线切片成本略低于多晶金刚线切片。
  单晶多晶价差收紧,单晶性价比优势逐步体现。
  2015年单晶引入金刚线切片工艺以来,成本下降速度明显,金刚线工艺相比多晶硅采用的传统砂浆片技术切割速度更快并且单片损耗也更低,带来硅片生产生产效率及单位产能显著增长。另一方面单晶拉棒实现的连续加料技术使得单炉产量显著上升,单晶方棒成本以更快的速度下降,因此多晶硅对单晶硅建立的价格优势逐渐缩减,两者之间的价格正越来越趋近。目前单晶电池的转换效率比多晶电池转换效率高1.5%,成本差距0.4-0.8美分/瓦,1.5%的效率差距价格带来的价值增益超过2.55美分/瓦,成本的差距已被价值的增值所覆盖。

  单晶多晶价差收紧趋势明显

  未来成本单晶硅下降空间来看,单晶同样优于多晶硅。
  从目前两种成本下降方向看,连续投料技术和薄化技术,多晶硅锭投料达到0.8吨,接近极限水平;而单晶尚在0.3吨以下未来存在较大提升空间,薄片化技术上,薄片化可以降低硅片硅耗,进而降低硅片切割的硅成本、单位折旧和电费等成本。单晶硅片实验室切割水平硅片厚度已经可以达到140μm,而硅片薄片化将导致晶体排布不规则的多晶碎片率明显增加,未来单晶改善空间更大。

  高效化需求带动单晶产品优势显现

  近些年来,在以领跑者计划为代表的光伏技术标准的推动下,我国光伏技术实现快速进步和产业升级,大幅提升了市场对于高效光伏产品的需求。领跑者计划通过招标的形式,采用当前最高效的光伏产品,提升了市场对光伏产业的高效化需求。“领跑者”光伏项目示范效应显著,2015年随着光伏领跑者计划的实施以来,我国光伏行业的技术进步效果显著,系统装机成本持续下降,投资环境逐步改善,目前我国符合“领跑者”计划的高效产品仍存在较大市场缺口,主要光伏产品产能依然呈现“低端产能过剩、高端供给不足”的状况。未来领跑者基地将进一步扩容,技术标准要求将更新换代,带来单晶的更多市场需求。国家能源局日前正式公布2017年度(第三批)领跑者计划的基地安排、基地规模与后续落实计划的时间表,预计2018年底将有5GW的应用领跑者计划并网,而1.5GW的技术领跑者则被要求在2019年6月30日并网。由于技术领跑者鼓励尚未量产化的多元技术,且竞标配分最高者为先进技术指标,这些措施都为高效化发展指明了方向,带来更多的单晶产品的需求。

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