以史为鉴融合共赢，提升组件功率的“第三方案”

如同芯片行业有摩尔定律，近年来，光伏组件功率似乎也存在某种升级“定律”。

2019年，随着166尺寸硅片普及，400W以上功率组件成为了市场主流，从此每两年，光伏市场的主流组件功率都会提升100W。时至如今，600W以上高功率组件已经被市场普遍接受，得到了大面积应用，创造了更高客户价值。

在宏观层面，组件功率虽然一直呈现上升趋势，但事实上，厂商提升组件功率的技术路径始终都非常局限。

根据峰值功率计算公式Pmpp=Voc*Isc*FF，可以看出，决定组件最大功率的要素只有三个，即开路电压（Voc）、短路电流（Isc）和填充因子（FF）。其中FF代表光伏电池的性能质量，即便最优质的电池，一般到80%也再难有提升空间，因此很长时间里，厂商在提升组件功率上，只能从Voc和Isc两个参数进行操作。

由此，纵观高功率组件发展史，厂商在权衡风险和经济性后，要么是通过增加电池片封装数量获得更大的电压，要么是采用更大面积的电池片获得更大电流，以此达成组件高功率目标。

其中，在增强电压方案上，当前最突出的产品是78片182组件（2465mm*1134mm），其电压为56V，为行业最高水平；在增加电流方案上，最突出的产品是66片210组件（2384mm*1303mm），其电流为18A，同样为行业最高水平。

两款产品凭借高功率，确实为市场提供了更高发电量选择。但值得深思的是，为什么没有厂商以超越两者的电压或电流以获得更高功率？

01

大电压和大电流为何有“天花板”

在提升组件功率的过程中，无论增强电压还是电流，并不是没有上限的。

在增强电压提升功率的路线中，78片182组件堪称代表。该产品在推出后，迅速体现出领先行业的客户价值，当时一度成为诸多高功率组件中的明星产品，但以现在的眼光来看，该产品无疑还有进步的空间——其开路电压高达56V左右，明显高于同功率段组件产品，这意味着78片182组件对比功率效率基本相同但封装电池片更少的组件，在系统端单个组串串联组件数量更少，相应增加了系统的电缆成本、支架成本和基础成本，即会产生更高的BOS成本。

同时，组件封装的电池片数量和电压大小与热斑的产生呈正比关系，78片182组件则是兼具高电池片数量与大电压，这无疑令该产品的热斑风险高于行业水平。为了降低热斑风险，巩固产品可靠性，厂商在制造78片182组件过程中，需要挑选低漏电流电池，这在一定程度上增加了生产端的难度，进而提升了制造成本。

78片182组件已如此，再寻求更高电压以提升功率，势必将对系统端不友好，所以没有厂商再尝试推出更高电压的组件了。

增强电流提升功率的方案同样如此，以66片210组件为例，因采用210大尺寸硅片电池，该产品短路电流已达到18A。

在生产端，当前主流高功率双面组件采用的一般为额定电流25A的接线盒，但18A大电流双面组件因其更高电流水平，对接线盒二极管的要求更高，需要选用30A及以上额定电流的接线盒才能避免热失控风险，但更高配置带来的更高成本将转移给业主和客户。

在系统端，18A大电流组件势必要比其他高功率组件工作温度更高，热损功率随之更高，从而将降低组件的实际功率、影响发电量。一个有力的佐证是，将现有主流18A组件和13A组件进行对比测算，可以发现前者比后者的热损功率高出约0.53%，以3GW规模项目为例，由于直接热功率损失，每年18A大电流组件将比13A组件少发2000万度电。

在此基础上，高电流方案除了会影响组件本身的功率输出，还会叠加线损问题，从而在系统端进一步影响功率输出，降低发电量。

基于100MW项目的182组件（工作电流13A左右）和大电流组件（工作电流18A左右）线损对比分析显示，在STC（Standard Test Conditions）条件下，同样使用4mm2规格线缆，由于更大的工作电流，大电流组件比182组件的直流侧线损高约0.2%，线损提升由此可见。

此外，因基于210大尺寸硅片电池，66片210组件在海运物流中需采用特殊的竖立式包装，此种包装方式有可能给运输及现场安装带来较大困难或风险。

从生产端到系统端，18A大电流组件均展现出不利因素，继续提高电流以获得更高功率显然已不现实。

02

组件功率提升需电压电流“和谐”提高

以78片182组件和66片210组件为基准，不难发现，获得高功率已不能再单纯通过增强电压或电流来实现了。但与之对应，正是通过对78片182组件和66片210组件的参考研究，当前行业已积累了这两款高功率产品背后的研发逻辑与实际应用等一整套宝贵经验。

基于这些历史经验，行业开始认识到高功率组件应重视电压和电流的“和谐”，以平衡风险。在此基础上，今年行业诞生了除大电压和大电流方案以外的，达成组件高功率的“第三方案”——182mm*199mm创新尺寸矩形硅片+n型电池方案。

基于该方案的组件，既可以拥有600W以上主流高功率，又可以避免大电压和大电流带来的各种损失。以采用该方案制成72片182mm*199mm矩形电池组件（2465mm*1134mm）为例，该组件转换效率达到22.8%，功率高达635W，在基于标准组件宽度1134mm的所有组件产品中，功率优势非常突出。同时其开路电压仅为51V左右，短路电流为15A左右 ，虽然身为高功率组件，但无论电压和电流都是72片版型组件一贯的水平，平衡性非常好。

相较78片182组件，基于“第三方案”的72片182mm*199mm 矩形电池组件虽同样采用了2465mm*1134mm大版型标准尺寸，但其封装的电池数量更少，由此开路电压降低达7.6%左右。一方面，相比78片182组件，72片182mm*199mm矩形电池组件在生产过程中无需挑选低漏电流电池就可以保证热斑可靠性。另一方面，凭借更高的功率与更低的电压，72片182mm*199mm 矩形电池组件比78片182组件提升了组串数，进而减少了系统BOS成本。因此可以说，72片182mm*199mm 矩形电池组件完成了78片182组件的进步，将其客户价值进行了传承与发展。

相较66片210组件，72片182mm*199mm 矩形电池组件的短路电流仅有15A左右，这意味着其在生产过程中不必选用额定电流更大的接线盒，同时在系统端整体的功率损失更小。

此外，15A电流水平对逆变器单路MPPT的工作电流要求更为宽松，进而更加利好分布式市场——在分布式领域，尤其是小型项目，电站广泛应用小电流逆变器，若强行匹配大电流组件，将造成电站直流限发问题，严重影响发电量。72片182mm*199mm矩形电池组件则给分布式市场提供了应用高功率组件、提升发电收益更为稳妥的选择。

值得一提的是，“第三方案”中的182mm*199mm矩形硅片凭借尺寸创新，不仅仅可以生产2465mm*1134mm（72片）一种版型，结合电池网版设计优化，其可以生产4种高功率组件版型和1种常规组件版型，基本能够满足海内外所有光伏应用场景的版型需求，且产品比较行业的同版型组件具有更好的智造优势、性能优势和客户价值。

由此，拉晶、硅片端不再需要为不同版型需求而更改工装，电池产线同样也不再需要为不同版型需求而切换硅片尺寸，只需切换网版即可，由此单GW可以节省500万元的尺寸切换费用。以一种硅片满足全球所有版型要求，仅这一点，就堪称光伏行业的一大创新。

从拉晶、硅片、电池端的成本节省，到组件端无需选用特殊电池片与接线盒，再到系统端的高功率、低BOS成本、低热斑风险及低功率损耗。提升组件功率的“第三方案”，从诞生之日起，就具备与光伏全产业链融合共赢的突出特质，并与客户利益保持着高度一致，真正的“为客户价值而生”。

在此背景下，采用 “第三方案”的72片182mm*199mm矩形电池的2465mm*1134mm组件更可谓“集前人所长，补前人所短”，在达成高功率同时，又将电压和电流全部控制在合理范围内，由此平衡了各项风险与收益。在当前高功率产品需求愈发强烈的光伏市场中，72片182mm*199mm矩形电池组件无疑为行业指明了一条更具性价比、更具可靠性、更具大局观的高功率组件新道路。拥有更强的产业链和行业包容性，真正实现产业链和行业的融合共赢。