让组件化身“向日葵”,光伏园丁的全球野心

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文/马增辉

在全球光伏产业的舞台上,中国光伏企业在硅料、硅片、电池片、组件、逆变器等关键环节展现出了无与伦比的竞争力,引领着全球光伏产业的发展潮流。然而,尽管中国光伏企业在多个领域取得了显著成就,但在跟踪支架这一细分市场中,长期以来,头部位置一直被国外企业所占据,这无疑令人感到一丝遗憾。

跟踪支架作为光伏系统中的重要组成部分,其重要性不言而喻。它不仅可以显著提升光伏组件的发电效率,还能够有效地保护组件的安全,令组件化身“向日葵”,向阳而生,追光而行。

但值得欣慰的是,根据世纪新能源网PVBL2023发布2022年全球光伏品牌排行榜数据显示,中信博以优异表现荣获全球跟踪支架品牌排行榜第4名,成功杀进全球跟踪支架品牌TOP10榜单。

经过深入探究发现,这家拥有初心和情怀的中国光伏企业,通过不懈努力,不仅在国内市场取得领先地位,还成功补齐了中国光伏全产业链的“短板”,其耀眼表现在全球舞台上意义非凡。这不禁让人对这家企业产生了浓厚的兴趣,好奇其背后做大做强的底蕴究竟源自何处。

SNEC,英雄地,风云地。看似是全球光伏企业的“团建”,实则是展示技术实力的舞台。随着SNEC2024展会临近,很好奇中信博将带来哪些新品。于是通过一些“非常规”手段,获取到可靠性较高的内幕,决定冒险剧透。

SNEC2024中信博

或重磅发布柔性跟踪支架产品

SNEC 2024,这场备受瞩目的全球光伏行业盛会,将于6月13日在上海国家会展中心盛大开幕。作为国际知名的光伏产业展示平台,SNEC每届展会都吸引着全球众多知名光伏企业汇聚一堂,展示他们的创新成果和前沿技术。中信博也不例外。

从主办方获取的展位图来看,中信博本次采用“跟踪+”“绿电+”双展台展示。跟踪+展台位于1.1H馆A110展位,面积456平方米,属于第一梯队;绿电+展台位于1.2H馆C680展位。

中信博跟踪+展位图 来源:SNEC官网

回看2023年中信博年报数据,不难看出其主要销售额主要来自支架及BIPV两大板块,其中支架业务尤其亮眼。

2023年,中信博固定支架销售额为20.62亿元,销售额占比32.37%,销量9.4GW,销售量增幅为30.06%,可以看出固定支架在其业务中销量占比最大,销售量增幅稳步增长中;跟踪支架销售额为35.98亿元,销售额占比56.49%,销量7.64GW,销售量增幅129.47%,说明跟踪支架是其销售额的主要贡献业务,销售量的大幅提升则意味着中信博的跟踪支架市场认可度正在大幅提升。

因此,世纪新能源网对中信博本次SNEC新品发布关注点自然落在跟踪支架上。

从其内部获取的不对外公布消息来看,本次中信博跟踪支架板块将重点发布两款新品,分别是全球首创的柔性跟踪系统、行业领先的光热发电智能跟踪系统。那么这个消息是否可信呢?

世纪新能源网在中信博2023年报中发现了一些端倪。

来源:中信博2023年报

中信博2023年报显示,“在研项目情况”的第6项项目名称为“柔性支架及柔性跟踪系统的设计开发”,该项目预计总投资1500万元,2023年投入金额已达到1140.06万元。从“进展或阶段性成果”一栏可以清晰地看到,“研发出柔性跟踪系统第一代产品已经试运行并实时采集数据验证产品的可靠性。超大跨距的柔性固定支架可以做到70m超大跨距,可适用于污水处理厂等多个应用场景,已经安装了整机并实际运行监测样机强度和变形,已授权3项发明专利和6项实用新型专利。”

除此之外,在中信博的跟踪支架产品库中,目前缺少柔性追踪支架。

由此判断,中信博本次发布柔性跟踪支架的可能性极大。

研发柔性跟踪支架

解决用户痛点的技术攻坚战

跟踪支架,是一种可以明显提升组件光电效率的硬件。绕开复杂的技术原理,其实用一句话就能概括其效用。

“组件向阳而动,始终保持最佳发电角度,效率自然提升。”

从一天的视角来看,太阳东升西落,如果组件在上午能够正面接受阳光,到了下午可能就会背对太阳。在固定角度的组件上,只能在某个时间段内保持最佳发电效率,而其他时间的发电效率则会有所下降。

在跟踪支架大类中,柔性跟踪支架无疑是衡量企业技术实力的重要标准。虽然能够生产柔性跟踪支架的企业众多,但能做好柔性跟踪支架的企业不多。这是因为为了解决每一个用户痛点,都是一场关于技术的攻坚战。

上文提到的中信博“在研项目情况”的第6项项目名称为“柔性支架及柔性跟踪系统的设计开发”的“拟达到目标”内容为:“柔性跟踪总成本≤0.42元/W,地形适应性强,满足复杂地形;跨距≥30m;悬索垂度≤1/30;挠度≤1/50;产品可适配边框组件。”

这些目标参数说明,中信博的柔性跟踪支架,也和刚性跟踪支架一样,均为围绕着用户痛点提供的解决方案。

目前,柔性跟踪支架的用户主要面临以下痛点。

1.应用场景复杂

近年来,随着光伏发电在我国快速铺开,中国光伏累计装机量已高达610GW,光伏电站需的平坦型地面愈发紧张,以国内光伏第一大省山东省为例,理想用地不断减少,农业、城市发展用地的保留使得光伏理想用地进一步制约光伏电站建设速度,无奈之下,山东将光伏电站发展方向调整到海上。从全国发展趋势来看,光伏可用土地正在不断向工农业纵向空间(高净空)和复杂地形(大跨度)转移。

其中,工农业纵向空间是指诸如污水处理厂、农光互补、渔光互补等应用场景;复杂地形包括山地、戈壁(砾石质荒漠)等地形。

以污水处理厂应用场景为例,巨大的污水处理池直径通常在30米左右,导致传统的固定跟踪支架无法按照10米左右的跨度在水中设置桩基和支柱,但柔性跟踪支架的大跨度结构特点却可以胜任此场景。结合中信博年报中披露的“可适用于污水处理厂等多个应用场景”的表述判断,此次中信博发布的柔性跟踪支架跨度必将大于污水处理池30米的跨度,能够满足用户大跨度痛点需求。

2.抗风能力刚需提升

一直以来,柔性跟踪支架的抗风能力,都是用户的主要使用痛点。

中信博始终致力于通过改变部件结构和避险算法两条主线,提高整个跟踪支架系统的刚性,进而提升系统的整体抗风能力。例如,在刚性跟踪支架中,不仅采取了优化主梁结构的方式,多点平行驱动设计的跟踪支架系统还可以在大风天气下将组件角度调至0度,以应对22m/s的风速。

我们有理由相信,在本次发布的柔性跟踪支架新品中,中信博将对传统的柔性支架结构进行升级,并沿用、移植多点平行驱动设计的优点,进一步提升柔性跟踪支架的抗风能力,更好地保护组件的安全。

3.发电增益度增升

在市场过往的柔性支架产品中,各类产品在解决柔性支架稳定性、场地适配度等问题上自顾不暇,因此柔性支架等同于“大跨度”的固定支架,无法像刚性跟踪支架一样实现发电增益。

中信博作为跟踪支架的领军企业,此次将要发布的柔性跟踪产品,从字面即体现对柔性支架与跟踪技术叠加的领先性。

中信博过往的跟踪支架旗舰产品来看,除多点平行驱动跟踪系统带来的发电增益外,其智能AI算法的迭代亦可实现额外约8%发电增益。在此次SNEC展会上,中信博柔性跟踪新品将带来怎样的惊喜,值得拭目以待!

十年磨一剑,锋芒斩群雄

本文的写作初衷旨在探究中信博崛起的底层逻辑。然而,这个用户说好、股东叫好、业绩向好的“三好学生”中信博,成功之路却似乎过于云淡风轻、轻描淡写。

但当深入挖掘中信博的发展历程时,才发现其成功的原因,并非简单的运气或机遇,而是源于公司始终坚守的初心和理念。这份初心不仅体现在口头上,更通过实际行动不断实现。

中信博,更像是一名心怀执念的匠人,将热情倾注一个个工业产品,将其雕琢成一件件“艺术品”,匠心二字贯穿着中信博的发展主线。

中信博对于产品的各方面苛求,已经远超普通企业。在业界标准之外,中信博对自己仿佛有着更高的标准要求,以至于给外界一种“用力过猛”的错觉,但这在中信博看来,则是基本操作。

通过以下三个具体事件,我们可以看到中信博对匠心精神的追求达到了何种程度:

1.一条主梁N次迭代

光伏支架主梁在光伏支架系统中扮演着至关重要的角色,其设计和功能直接影响到整个结构的安全性、稳定性和效率。

截至目前,中信博的主梁经历了四次迭代,足以体现其在细节上一丝不苟的匠人精神。

第一代方形主梁虽然加工简单、成本低廉,但中信博并不满足于此,始终坚持寻找更好的主梁形状。

主梁迭代图示 来源:中信博

就这样,中信博迭代出第二代主梁。第二代主梁名为D型主梁,虽然强度较第一代方形主梁有所提升,生产难度的提升使得生产成本也相应提升。尽管如此,中信博还是不满意,继续发力主梁科研迭代。

第三代主梁采用业界首创的五边形结构,结构的改进,使得主梁的抗弯、抗扭能力大幅提升。

然而,对于主梁设计的探索与迭代并没有停止。在一次次力学计算与实验论证之后,第四代主梁横空出世。

第四代主梁为全球首创的六维方圆形设计,这次迭代使得主梁的抗弯抗扭性能得到了明显提升,但加工难度也随之提高。目前中信博“天双”“天际II”等旗舰跟踪支架系统均采用六维方圆主梁,组件安全系数进一步加强。

四代主梁 来源:中信博

在光伏跟踪支架系统中,主梁扮演着举足轻重的角色。它不仅是支撑光伏组件重量的基石,更是抵御风荷载、降雪、地震等多样动态和静态应力的关键防线。面对这些复杂的挑战,许多人或许会想到通过增加主梁壁厚来增强其结构强度,这似乎是最直接的方法。

然而,主梁的重量通常占整个支架系统的50%至60%,增加壁厚虽然能在一定程度上提升主梁强度,但这背后不仅伴随着材料成本的大幅增加,还需面对因重量增加而导致的地基强度要求的提升,这无疑进一步推高了整体投入。除此之外,运输成本也会因重量的增加而显著增长。

因此,中信博之所以在主梁形状上投入大量资源,其最终目的可能是在寻找用最少的材料为用户提供最高的安全系数,即在成本与性能之间寻找最佳平衡点。

2.构建支架垂直一体化体系

在光伏产业圈中,垂直一体化企业通常指的是那些能够打通从硅料、硅片、电池片到组件等多个生产环节的企业。然而,中信博却以其独特的视角和策略,成功打造了一个专注于支架领域的垂直一体化产业链。

中信博打造的支架垂直一体化产业链,不仅包含支架结构类成品零件、通讯控制箱、减速机等环节,令人不解的是,还包含了热浸镀锌和清洗机器人环节。

中信博支架垂直一体化产业链 来源:中信博

镀锌是确保支架长期稳定运行的重要工艺之一,镀锌层不仅能防腐蚀,还能保持光伏支架的外观光洁,提升整体美观度。

然而,从工业生产的角度来看,镀锌工艺已广泛应用于多个领域,如汽车制造、建筑、电力等,且市场上不乏专业且规模庞大的代工企业,它们在成本控制上有着显著的优势。

尽管如此,中信博依然选择自行完成镀锌环节,这一决策确实令人费解。从成本角度来看,2023年财报显示,中信博在固定支架和跟踪支架的镀锌成本上分别投入了0.54亿元和1.71亿元,总成本占比仅为4.3%。这表明,镀锌成本并非中信博成本结构中的主要部分。若从成本节省的角度出发,直接从其他材料环节入手或许更为高效。

因此,中信博将垂直一体化覆盖到镀锌环节,从节省成本的考虑点出发可能性很小,极有可能是其对产品品质的要求较高,因此并不放心将镀锌环节交给代工企业完成。

假设自主镀锌的降低生产成本尚能说得通,那么将清扫机器人纳入垂直一体化序列的操作,则令人“一头雾水”。

来源:中信博

继研发组件清扫机器人之后,中信博在2023年投入了62.85万元(计划总投资100万元)研发BIPV清洗机器人,这个操作着实让人有些看不懂。

组件企业尚且很少染指组件清洗机器人环节,支架企业中信博却“跨界”研发清洗机器人,就好比车企研发洗车机一样令人不解。

中信博的一段视频中,我们发现了这样一句话——“积极与组件、逆变器并肩前行,相融共生。”

中信博的跟踪+理念中,高适配性的清扫机器人成为其组成部分的原因,则是为了向用户提供一站式服务的优质用户体验。

匠心到如此程度,不禁让人心生赞叹。

3.建设风洞试验室

2021年,中信博构建了全球领先的产品研发创新平台,成为全球唯一一家自主建设风洞实验室和数值风洞CFD计算中心的光伏企业。

来源:中信博

风洞试验室的建设是一笔重大的投资。这笔投资不仅涵盖了物理建设和技术采购的成本,还包括了随之而来的运营、维护、研发创新及相关的服务开发费用。

在汽车、航空航天等领域,企业拥有风洞实验室很常见,但光伏企业自建风洞实验室,绝对可以用罕见来形容。

空气动力学,应用到支架产品的测试,给人一种“大材小用”的感觉,难道没有风洞试验室,就不能造光伏支架了吗?

实际上,风洞试验室的建造,正体现了中信博对于产品性能的极致追求和对匠心的完美诠释。

众所周知,风洞试验室的作用是为了模拟极端大风情况下,支架系统抵御侵袭的能力。而支架系统的安全系数,则直接关系到用户巨额组件安全运行的前提条件。

按照组件0.8元/W的集采参考价计算,1GW的电站组件采购成本将高达8亿元,而巨大的组件阵列将会产生极大的风阻,如果支架系统无法在极端大风天气下保证组件安全运行,组件损毁将给电站业主带来巨大的经济损失。

以风洞试验数据为科学依据,引领研发,保证组件安全,避免业主遭受经济损失。则是中信博执意打造风洞实验室的匠人初衷。

在这场不计成本的逐梦过程中,中信博没有选择随波逐流,而是始终坚持以“科技赋能,引领产业发展”的使命感不断发力。也许,在中信博的理念中,这种不计成本的做法初衷很纯粹,那就是贴近客户与市场,用科技赋能产业生态、推动产业升级、引领产业发展。正是这份执着和较真儿,才使其成功杀进全球跟踪支架龙头队列,成为中国跟踪支架“旗手”,领军前行。

2014年,中信博推出首款跟踪支架。

2024年,中信博推出全球首创柔性跟踪系统。

十年磨一剑,锋芒斩群雄。

中国光伏制造脊梁,挺得更直了。

作为光伏产业的观察者,很难不喜欢中信博这样的企业。或许他们不是最能赚钱的那类企业,但正因为如中信博一般心怀光伏情怀企业的存在,才让我们在残酷冰冷的产业竞争中,仍能感到温度,记起最初的誓言,沿着最初的愿景,砥砺前行……

编辑:孔令辉

责编:刘婧媛