“光伏产业行业也并不缺乏创新,比如提升硅晶体的纯度,减少原材的浪费,压缩电池制造成本等等,但问题是,硅电池效率的理论极限已经能一眼看到头了,这时候再投入大量资源,在硅电池领域进行小修小补式创新,真的划算吗?答案是哪怕是1%提升,都非常划算的,因为这1%目前更紧扣光伏产业降成本的核心命题。”
半导性属性的光伏
人类文明高度,很大程度取决于我们所利用的能源。原来的能源就是煤、石油、天然气,埋藏在世界各个地方,是一种分布式的资源,既然是资源就会面临日益减少,长期成本上升,亦不符合减碳潮流。
因为碳中和、碳达峰的要求,新能源需求得以巨大增长。新能源包括太阳能、风能、水能、核能等。相比于风能、水能,太阳能受到的环境制约更小,应用前景更广阔,相比于核能,太阳能更安全、环保。
同时再进一步看,太阳能有更明确的一点独特,那就是光伏产品本身具有半导体属性,会有类似摩尔定律的指数效应:随工艺技术的长期直线发展,性能不断提升,成本不断下降。光伏累计产量每增加一倍,其制造成本就会下降约20%,这就使得太阳能能源的获取,一下子从资源采集变成了制造生产。
种种这些创新,都在一定程度上推进了产业链的发展,但问题是,硅电池效率的理论极限已经能一眼看到头了,这时候再投入大量资源,在硅电池领域进行小修小补式创新,真的划算吗?
效率提升1%的意义
做做算术题目,先给结论:电池效率提升1%,组件成本大致会下降15%。
每投资100元的光伏电站,组件成本就去到30元,这里还会包含15元的电池片成本。假如组件的转换效率提升1%,相当于增加了4.5%的发电量,等价于减少了4 .5%投资就能获取同样的发电量,因此投资成本变为100-4.5=95.5元。
如果要通过降低制造成本来节省4.5元,组件端需要降4.5/30=15%,电池片端需要降本4.5/15=30%。而且,如果组件在成本占比中继续下降的话,15%的比例还要继续放大。
可以通过提升电池效率提升1%,所带来成本下降的15%,意义与切换电池原料,抚平市场波动有一致的效果,至少在下一代产业革命性改变之前。反映在市场上,发电效率1%的提升,电池等级提高一级,售价也相应地提高20%。
那么有哪些技术能够迅速提升电池效率呢?答案是数字化,下面分享讯能集思怎么帮助一家太阳能电池制造商数字化转型的案例。
图片这家客户希望透过数字化手段达到提升良率、提高发电效率以及降低报废等效益。讯能集思提供的是生产精进循环方案,通过AI增强分析+业务建模+仿真优化实现整合制程监控、关键问题的分析以及参数模拟与优化,让生产质量不断上升。
数据分析的全流程展示:
数据采集、特征与分析建模流程展示:
实施过程首先是将生产工单、制程参数等设备数据的采集与串接到JarviX平台,在平台监控检测成果;实时根因分析;通过模拟与预测找到影响的关键因子,进而回馈到产线,实现循环优化。
最终在导入JarviX后,为厂商带来了发电效率05-1%的提升,整体分析效率80%的提升,并带动了数据可用性的提升、分析流程的透明化、客户满意度的提升。
不仅仅是半导体产业,讯能集思的生产精进循环在帮助制程良率的优化上,同样适用于面板、光电、手机、计算机系统周边、自动化设备制造等产业。
一项技术从发明到真正彻底改变生活,中间经历的周期可能跨越百年,在如此漫长的迭代之路中,现在的产业难题很可能就是20年后的常规问题,但对于商业环境而言,用20年去等待革新未免又太长,此次案件,让我们看到技术创新的可能性——数据分析带来的小修小补式创新同样可以意义非凡。
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