Công nghệ tế bào cắt bốn lần: Mã hiệu suất tiếp theo

Câu trả lời nhanh: Công nghệ pin cắt bốn chia một pin đầy đủ thành bốn phần theo hướng thanh cái, giúp giảm dòng điện mà mỗi phần mang theo và do đó giảm tổn thất điện trở trong dây dẫn và ngón tay. Ngành công nghiệp đã chuyển từ pin đầy đủ sang cắt đôi rồi cắt ba, và cắt bốn là bước tiếp theo trong cùng lý luận: dòng điện ít hơn trên mỗi phần nghĩa là dây dẫn mỏng hơn và điện trở nối tiếp thấp hơn, giúp tăng công suất mô-đun. Lợi ích có thể thấy rõ trong xếp hạng mô-đun — bố cục cắt bốn đã được sử dụng để đạt các mô-đun trong lớp 760 W đến 770 W, trong khi thiết kế cắt ba tương đương chỉ ở khoảng 670 W đến 680 W. Chi phí là cắt nhiều hơn trên mỗi mô-đun, xử lý nhiều hơn và số lượng mối hàn lớn hơn. Các số liệu quy hoạch ngành cho công suất cắt bốn đã đạt khoảng 50 GW trong các vòng gần đây, đây là thời điểm mà câu hỏi về dụng cụ trở nên cấp bách.

Sản xuất mô-đun PV · bởi Jerry, Ooitech

Giới thiệu

Trong sáu tháng qua, một thuật ngữ ngày càng xuất hiện thường xuyên hơn trong giới quang điện: pin bốn cắt.

Tongwei, JinkoSolar, Trina, Chint... một làn sóng các ông lớn quang điện hàng đầu đã đồng loạt đặt cược. Các sản phẩm mới liên tục ra mắt, và kỷ lục hiệu suất mô-đun không ngừng bị phá vỡ.

Có người gọi đó là "cuộc cách mạng công nghệ", người khác nói nó chỉ là "sự mở rộng tự nhiên của pin bán cắt". Đâu là sự thật? Tại sao các ông lớn lại cùng nhau đặt cược vào công nghệ này? Hôm nay chúng ta hãy phân tích tất cả.

Nguyên lý: Tại sao việc cắt pin lại quan trọng

Trước khi nói về pin bốn cắt, có một câu hỏi cơ bản đáng để dành hai phút.

Nhiều người nghĩ mục đích của việc cắt pin là để "nâng cao hiệu suất". Nói chính xác, phát biểu đó không hoàn toàn chính xác.

Việc cắt không nâng cao hiệu suất pin, nó nâng cao công suất đóng gói của mô-đun.

Hiệu suất pin là việc của bản thân pin. Dù bạn có cắt hay không, hiệu suất của một pin đơn lẻ không thay đổi. Nhưng một khi bị cắt thành những mảnh nhỏ hơn, dòng điện trở nên nhỏ hơn, và tổn thất điện trở của dòng điện đó trên các thanh busbar và dây dẫn giảm xuống. Năng lượng tiết kiệm được này cuối cùng thể hiện dưới dạng tăng công suất đầu ra của mô-đun.

Định luật Joule, vật lý trung học cơ sở: tổn thất = I²R. Giảm dòng điện một nửa, tổn thất trở thành một phần tư.

Lý do công nghệ bán cắt trở nên phổ biến trong năm năm qua nằm ở mối quan hệ toán học vô cùng đơn giản này.

Bốn cắt là sự mở rộng của cùng logic đó: lại giảm dòng điện một nửa, và tổn thất lại giảm xuống một phần tư. Nâng cấp một mô-đun từ bán cắt lên bốn cắt mang lại mức tăng công suất khoảng 10-20W, tương ứng với cải thiện hiệu suất 0,3-0,5 điểm phần trăm.

Nghe có vẻ không nhiều. Nhưng trong môi trường giá cả hiện nay, 0,3 điểm phần trăm đó có thể là khác biệt giữa thắng thầu hay không.

Tại sao bây giờ? Động lực thị trường

Nguyên lý kỹ thuật của pin bốn cắt không mới, người ta đã thảo luận về nó ít nhất năm năm trước. Nhưng sản xuất hàng loạt thực sự chỉ diễn ra trong sáu tháng qua.

Tại sao?

Bởi vì các điều kiện phía cầu đã thay đổi.

Thay đổi đầu tiên là chính sách. Ngày 15 tháng 6, Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin Trung Quốc đã công bố tiêu chuẩn phân loại và xếp hạng cho mô-đun quang điện, phân thành bốn cấp theo hiệu suất chuyển đổi, với cấp thấp nhất đặt ở 23,4%. Dù trên danh nghĩa là tiêu chuẩn khuyến nghị, việc mua sắm của doanh nghiệp nhà nước rất có thể sẽ viện dẫn trực tiếp nó. Đối với các nhà sản xuất mô-đun, đây không phải là câu hỏi "có làm hay không", mà là câu hỏi "làm hoặc bị loại".

Bốn cắt có thể được cải tạo trên các dây chuyền sản xuất hiện có, với chu kỳ ngắn, đầu tư thấp và kết quả nhanh. Đây là động lực đầu tiên của sự bùng nổ bốn cắt: nó là con đường nhanh nhất để đáp ứng ngưỡng hiệu suất trên các dây chuyền hiện có.

Thay đổi thứ hai là bối cảnh cạnh tranh. TOPCon công nghệ ngày càng trở nên đồng nhất, và khoảng cách hiệu suất pin giữa các nhà sản xuất đã thu hẹp xuống trong vòng 0,2 điểm phần trăm. Trong tình huống này, tối ưu hóa đóng gói ở phía mô-đun đã trở thành một trong số ít nơi còn lại để tạo ra sự khác biệt.

Nói cách khác, dư địa để vắt kiệt nước ở phía pin gần như đã cạn, và giờ đến lượt phía mô-đun.

Thách thức thực sự: Thụ động hóa cạnh và tỷ lệ sản phẩm đạt

Dù vậy, bốn cắt không chỉ đơn giản là cắt xong là xong.

Sau khi một pin được cắt thành bốn mảnh, diện tích hư hại ở cạnh cắt gấp đôi so với công nghệ bán cắt. Nếu không xử lý, hư hại này gây tái hợp hạt tải nghiêm trọng, thực tế làm giảm hiệu suất, pin bị cắt có thể còn tệ hơn pin không cắt.

Vì vậy, khó khăn quy trình cốt lõi của bốn cắt không phải là "cắt", mà là thụ động hóa cạnh sau đó.

Có một số cách tiếp cận chính hiện nay: Tongwei sử dụng công nghệ thụ động hóa cạnh TPE tự phát triển, theo thông tin công khai thì hoạt động tốt. Các nhà sản xuất hàng đầu khác mỗi bên có giải pháp riêng, nhưng ít chi tiết được công bố công khai.

Thụ động hóa cạnh nghe như một câu, nhưng làm được là một nỗ lực kỹ thuật hệ thống. Việc chọn vật liệu lớp thụ động, kiểm soát độ dày, độ đồng đều, tương thích với các quy trình đóng gói tiếp theo... mỗi bước đều cần tinh chỉnh lặp đi lặp lại. Đây chính xác là lý do tại sao các công ty có thể sản xuất hàng loạt bốn cắt vẫn tập trung ở một vài nhà lãnh đạo.

Một vấn đề thực tế khác là tỷ lệ sản phẩm đạt. Cắt càng mịn, nguy cơ vỡ càng lớn. Một người bạn tại nhà máy mô-đun nói với tôi rằng tỷ lệ vỡ của bốn cắt cao hơn bán cắt 2-3 điểm phần trăm, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí.

Số lượng mối hàn cũng là một vấn đề. Một mô-đun bốn cắt có số mối hàn gấp đôi bán cắt và gấp bốn lần pin nguyên. Mỗi mối hàn là một điểm hỏng tiềm ẩn. Liệu nó có thể chịu được thử nghiệm độ tin cậy lâu dài của thời hạn bảo hành 25 năm hay không, thành thật mà nói, chưa có đủ dữ liệu vận hành thực tế để trả lời câu hỏi đó.

Các nhà lãnh đạo đang làm gì

Các công ty quang điện hàng đầu đang làm gì? Dựa trên thông tin công khai hiện có:

Tongwei đang tiến mạnh hơn. Dòng TNC 3.0 của họ áp dụng cách tiếp cận bốn cắt, với công suất tối đa đạt 770W và hiệu suất 24,8%, đưa nó vào nhóm đầu trong các mô-đun sản xuất hàng loạt. Thụ động hóa cạnh sử dụng công nghệ TPE tự phát triển.

Thế hệ thứ 3 Vertex của Trina Solar cũng áp dụng bốn cắt, với công suất đạt mức 760W. Trina từ lâu đã có tích lũy sâu sắc trong đóng gói mô-đun, và lần này họ đã tung ra toàn bộ vũ khí của mình.

Tiger Neo 3.0 của Jinko cũng chọn bốn cắt, ở mức 670W. Chiến lược của Jinko luôn ổn định, không theo đuổi thông số cực đoan mà coi trọng tính nhất quán sản xuất hàng loạt.

Con đường của LONGi thì khác. Thay vì xếp bốn cắt lên trên TOPCon, LONGi đi thẳng theo hướng BC, sử dụng hiệu suất cao vốn có của công nghệ tiếp xúc mặt sau để giải quyết vấn đề. Mô-đun BC đạt 680W trong sản xuất hàng loạt, với mục tiêu xuất hàng năm 2026 vượt 50GW. Đây là một cách chơi khác, về cơ bản là đặt cược vào lợi thế thế hệ của một lộ trình công nghệ pin.

ASTRON 7 Pro của Chint New Energy cũng áp dụng phương pháp cắt bốn, ở mức 670W.

Từ những sản phẩm này, bạn có thể thấy một sự phân hóa thú vị: hầu hết các công ty chọn xếp chồng cắt bốn lên các dây chuyền TOPCon hiện có để "kéo dài tuổi thọ", trong khi LONGi chọn bỏ qua bước này và đặt cược trực tiếp vào BC. Chiến lược nào cuối cùng sẽ thắng, còn quá sớm để kết luận.

Lợi ích thực sự cho chủ sở hữu nhà máy điện

Đối với các nhà đầu tư và chủ sở hữu nhà máy điện, mô-đun cắt bốn mang lại hai lợi ích thiết thực.

Thứ nhất, hiệu suất trong điều kiện ánh sáng yếu tốt hơn. Mô-đun cắt bốn có dòng điện hoạt động thấp hơn, nên trong các tình huống ánh sáng yếu như sáng sớm, chiều tối, ngày nhiều mây và mùa đông, tổn thất phát điện nhỏ hơn. Đừng đánh giá thấp sự khác biệt này, khi quy đổi thành mức tăng sản lượng điện hàng năm, tác động đến lợi tức đầu tư là rất thực tế.

Thứ hai, khả năng chống che bóng tốt hơn. Mạch bên trong của mô-đun cắt bốn được chia thành các chuỗi mịn hơn, nên khi bị che bóng một phần (bóng cây, phân chim, bụi tích tụ), tác động đến sản lượng của toàn bộ mô-đun nhỏ hơn. Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với các tình huống mái nhà phân tán, nơi điều kiện che bóng trên mái thường phức tạp.

Tất nhiên, đánh đổi là giá mô-đun cao hơn một chút. Nhưng xét đến mức tăng sản lượng từ hiệu suất được cải thiện, chi phí điện năng bình quân hóa (LCOE) rất có thể sẽ tốt hơn.

Triển vọng: Một lựa chọn thực dụng cho cửa sổ hiện tại

Dưới đây là một vài nhận định cá nhân, để tham khảo.

Trong ngắn hạn, cắt bốn sẽ trở thành một bước tiêu chuẩn cho phe TOPCon. Với tiêu chuẩn phân loại hiệu suất của Bộ đã được ban hành, không nâng cấp nghĩa là không có tư cách đấu thầu, một ràng buộc cứng. Dự kiến từ nửa cuối năm 2026 đến năm 2027, các dây chuyền TOPCon của các công ty hàng đầu sẽ phần lớn hoàn thành việc nâng cấp cắt bốn.

Trong trung hạn, khi các quy trình trưởng thành và tỷ lệ sản lượng được cải thiện, mức phụ trội chi phí của cắt bốn sẽ dần thu hẹp. Đến năm 2027-2028, khoảng cách giá giữa mô-đun cắt bốn và không cắt bốn có thể thu hẹp đến mức không đáng kể. Vào thời điểm đó, nó sẽ chuyển từ "tùy chọn cao cấp" của ngày hôm nay thành "cấu hình cơ bản".

Trong dài hạn, cắt bốn rất có thể là một giải pháp chuyển tiếp. Sự lặp lại công nghệ trong ngành quang điện không bao giờ dừng lại, và các cấu trúc tế bào hoặc phương pháp đóng gói mới có thể xuất hiện khiến câu hỏi "cắt bao nhiêu" trở nên không còn quan trọng.

Nhưng đó là vấn đề của sau này.

Trong cửa sổ hiện tại này, cắt bốn là lựa chọn thực dụng nhất. Đầu tư có thể kiểm soát được, kết quả nhanh, không khóa vào một lộ trình, và giải quyết được vấn đề trước mắt.

Trong môi trường ngày nay khi giá mô-đun đã bị đẩy xuống dưới 1 nhân dân tệ/W, công nghệ có thể nâng cao hiệu suất và giành được đấu thầu nhanh nhất và đáng tin cậy nhất chính là công nghệ tốt.

Không cần đột phá, không cần cách mạng.

Đủ tốt, hữu ích và sẵn sàng sử dụng ngay bây giờ, thế là đủ.

Quan điểm của Ooitech

Ooitech tin rằng: Công nghệ tế bào cắt bốn hiện là con đường thực dụng nhất, chi phí thấp nhất và hiệu quả nhanh nhất để các nhà sản xuất mô-đun đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất ngày càng tăng và duy trì khả năng cạnh tranh trong cuộc chơi đấu thầu.