大型化与薄片化难以兼得,两者应用场景或将分化。
技术迭代的重要方向之一为薄片化。从生产和成本层面来看,假定3.2mm、2.5mm、 2mm、1.6mm 玻璃的原片平均成品率分别为 84%、82%、80%、75%,加工平均成品 率分别为97%、95%、95%、93%,当玻璃公称厚度从3.2mm 分别降到2.5mm、2.0mm 和 1.6mm 时,目前同样窑炉的玻璃产能分别可提升17%、41%和60%。同时,随着薄玻璃成品率的提升和厚度控制得更为精准,薄玻璃的产能优势有望得到进一步提升。
技术迭代的另一重要方向为大型化。由于大尺寸硅片可以在不改变组件尺寸的情况下提高单片功率,摊低 BOS 成本,因而硅片尺寸大型化是当前市场的主流趋势。由于光伏组件中硅片尺寸与玻璃尺寸需匹配,因而光伏玻璃大型化亦是大势所趋。
受性能限制,光伏玻璃薄片化与大型化兼得的难度较大。随着厚度的减小,超白压延玻璃及浮法玻璃的抗冲击强度与抗弯强度逐渐减小,而大型化会导致玻璃受荷力矩增大,因此两者相结合会对光伏玻璃的力学性能产生更为不利的影响。这也可以用于解释当前分布式2mm双玻组件最大单片组件功率可超过600瓦,但分布式1.6mm双玻组件功率仅能达到 400 多瓦。
因此我们认为,大尺寸光伏玻璃与超薄光伏玻璃的应用场景将出现分化,前者因较高的单片功率将更多地应用于集中式光伏电站与受力条件较优的分布式电站;后者因更轻的质量(若按 1.6mm+1.6mm 双玻组件与 2mm+2mm 双玻组件进行对比,单平米相差重量约为 2kg,约占整体光伏系统重量的 10%)将更多地应用于受力条件稍差的分布式电站。
薄片化的壁垒高,在光伏玻璃上市公司研发费用率整体上升的背景下,存在出现兼具薄、大特点的差异化爆款产品可能。光伏玻璃大型化需要对现有生产线进行升级改造,壁垒主要在于资金层面而非技术层面,因此产品同质化情况仍然难以改变。而光伏玻璃薄片化为提升良品率,需要自动化程度更高的生产线对全过程进行更为精细的操控,对熔化时的气泡控制、成型时的平整度控制、产品的强度控制都提出了更高的要求,叠加大尺寸面板对力学性能的更严格要求,技术端壁垒较高。但考虑到近年来光伏玻璃相关上市公司研发费用率呈上升趋势,且薄片化为其中的重要研发方向,因此我们认为需要重点关注兼具薄、大特点的差异化产品研发进展。
TCO 导电膜玻璃亦是技术迭代的重要方向。TCO 导电膜玻璃即透明导电氧化物镀 膜玻璃,是在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导电氧化物薄膜。TCO 导电膜玻璃具有对可见光的高透过率和高的导电率,是第二代的碲化镉薄膜电池和第三代的钙钛矿电池组件的重要配件。由于在线设备需定制+浮法生产线的改造复杂+工艺参数需尝试,在线镀膜竞争壁垒较高。
原标题:光伏玻璃的技术迭代