天合光能-670W 至尊组件机械可靠性白皮书

天合光能 产品战略  新 扩产能 基本都是 210向下兼容 ；随着生态进一步完善成熟， 210电池 组件的应用 占 比 将 加速超过 50; 数据来源 PV InfoLink 2021.7 41.08 71.02 37.09 75.15 95.42 107.42 110.67 95.7 71.15 38.4 89.65 106.52 112.57 121.12 121.12 22.75 185.35 306.56 399.56 446.62 463.82 0 100 200 300 400 500 600 700 2020 2021 F 2022 F 2023 F 2024 F 2025 F 电池片 各尺寸产能变化 Unit GW 5“ 156.75 158.75 161.7 163.75 166 182 210 86 56 22 12 6 3 85 93 86 62 56 47 57 123 141 164 156 156 30 147 234 266 280 284 0 100 200 300 400 500 600 2020 2021 F 2022 F 2023 F 2024 F 2025 F 组件 尺寸产能变化 Unit GW 5 156.75 158.75 161.7 163.75 166 182 210 7 天合光能 制造基地 布局全球 GW 2021年电池产能规划 50GW2021年组件产能规划 35 最终数据以天合光能 2020年财报为准 宿迁基地 盐城基地 常州基地 义乌基地海外 8 2021年 1-6月 （不完全统计） 国内大型企业定标项目中，高功率组件占比 83 8045, 34 830 1809 13316， 8315955, 66 2021.16国内合计招标量 24GW 未定标 NA 已定标 158 已定标 166 已定标 182/210 数据来源索比光伏 网（ 2021.7.15） 企业名称 招标规模（ MW） 中核 7610 华电 7000 大唐 5000 广州发展 1080 广东省能源集团 950 中广核 700 龙源电力 350 南网能源 280 通威 200 承德大元新能源 180 黄河水电 126 三峡 124 协和新能源 100 湖北能源集团 100 粤水电 50 蒙能集团 49 中国能建 5 汇总 24000 9 组件机械载荷性能 10 180国家及地区 发展中国家 200国家及地区 全球 光伏应用的全球化及场景多元化 对组件性能提出了更高需求  强风、暴雪、冰雹等极端气候频发给 所有的光伏组件 带来前所未有的挑战，特别是机械性能。 地面电站 分布式屋顶 漂浮电站 农光互补 11 天合光能全面进入 210超高功率光伏组件时代 引领行业 户用及工商业 地面电站  210至尊系列组件 405W， 510W、 550W， 600W， 670W全面量产，实现户用、工商及地面等全应用场景覆盖  相对行业平均水平，在 各个应用 场景功率高 35-90W，系统 BOS成本节省 0.030.1 /W。 UP to 405W UP to 510W UP to 550W UP to 600W UP to 670W 370W 450W 540W 580W行业平均水平 210 -40 210 -50 210 -55 210 -60 210 -66  光伏组件具备高可靠性，才能提供光伏系统全寿命周期的发电保证。 12 种极限加严测试 全面展示 670W机械性能5 静态载荷 不均匀雪载 极限低温 动态载荷 强风极限冰雹冲击 13 670W组件的可靠性保障 静态载荷 保持和传统组件相同水平 传统结构 670W 组件结构 ①壁厚加强， ②型 腔结构设计 ③压块及连接件匹配 IEC 61215 IEC 61730 2021.1取得认证 固定安装 跟踪支架 静载 3600Pa/-2400Pa 静载 5400Pa/-2400Pa 静载 2400Pa/-2400Pa 模拟评估组件抗风抗雪的基本能力 14 670W组件的可靠性保障 极限加严测试 不均匀雪载 可承受 2.8米 不均匀雪载 不均匀雪载测试在大雪条件下，积雪会对组件底部造成更大的压力，需要尽可能模拟实际情况。 组件倾斜安装，底部阶梯状逐步施加应力。  测试组件 210-670W双面双玻组件，压块安装；  测试结果 5块组件的临界雪载荷均高达 6600Pa以上，最高 极限 7000Pa，玻璃均匀爆裂；  相当于 2.8米的积雪压在组件上，组件功率衰减仅为 0.56。 7000Pa 15 670W组件的可靠性保障 极限加严测试 极限低温 -40℃ 极限低温安全可靠 低温载荷（ -40℃ ）低温下组件材料的机械性能降低，风险加大，模拟测试最极限的情况。  210-670W单 双玻横梁螺丝安装静载均通过正 5400Pa/背 2400Pa，极低温下安全可靠 测试前 测试后 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 双玻 单玻 测试后功率衰减 备注第三方测试结果 双玻测试前后 EL无变化 5400Pa - 2400Pa 16 极限加严测试 冰雹冲击 承受 35mm冰雹冲击，安然无恙 模拟不同尺寸冰雹对光伏组件的冲击 IEC标准 天合测试结果 测试 通过 冰雹规格 功率衰减 冰雹规格 功率衰减 25mm ＜ 3 35mm 0.17 IEC标准 天合测试结果 测试 通过 冰雹规格 功率衰减 冰雹规格 功率衰减 25mm ＜ 3 35mm 0.53 35mm 25mm 单玻 冰雹测试 双玻 冰雹测试 670W组件的可靠性保障 天合测试规格 IEC测试标准 17 极限加严测试 动载测试 通过 1000Pa 20000次动载测试  测试组件 210-670W单玻组件，横梁螺丝安装； 210-670W双面双玻组件，共用梁螺丝 /压块安装；  测试结果 1000Pa下动态载荷 2万次，组件 外观及 EL无变化，功率衰减 0.1。 备注光伏科学与技术国家重点实验室 型材局部撕裂 3000 7500 2000 4000 20000 0 5000 10000 15000 20000 25000 参考组件 540W 横梁螺丝 1200 天合组件 670W 横梁螺丝 1400 参考组件 535W 共用梁螺丝 1400 天合组件 670W 共用梁螺丝 1400 天合组件 670W 共用梁压块 1400 DML极限加严测试 1000Pa） 发生失效循环次数 单 玻 双 玻 20000次循环 未变形 IEC标准 210组件通过 670W组件的可靠性保障 风振对组件载荷是两个方向的持续作用，属于动态过程，边框、电池片等承受了疲劳应力，动态载荷可以模拟这个过程。 IEC62782标准 DML1000pa正背面压循环 37次 /min， 5.6h/ 1000次 18 极限加严测试 动载测试 通过 1500Pa 20000次动载测试 多倍 DML测试载荷加严 1.5倍基础上测试，相当于 14级以上风载荷。  测试结果 1500Pa下整体失效极限倍数低于 1000Pa；  210-670双 玻 1000Pa下 DML 2万次，外观 EL无变化，功率衰减 0.1。 备注光伏科学与技术国家重点实验室 2000 3000 200 2000 20000 0 5000 10000 15000 20000 25000 参考组件 540W 横梁螺丝 1200 天合组件 670W 横梁螺丝 1400 参考组件 535W 共用梁螺丝 1400 天合组件 670W 共用梁螺丝 1400 天合组件 670W 共用梁压块 1400 DML极限加严测试 1500Pa） 发生失效循环次数 单 玻 双 玻 20000次循环 未变形 多倍 DML后失效模式 670W组件的可靠性保障 IEC62782 DML1000pa正背面压循环 37次 /min， 5.6h/ 1000次 19 极限加严测试 强风极限 通过 17级飓风考验 风洞测试 衡量组件极限抗风能力，以及适应不同风速的安装连接方式。 风洞设备从低到高依次施加风压，每档位风压持续时间 3分钟。当达到规定的 风速并 稳定后，继续试验 10分钟。检查组 件在不同风速下，组件及支架是否变形、振动、损坏或松动。  参考组件（ 530W）组件 *1  天合 210（ 670W）组件 *1  螺栓固定， 30度倾角 天合 210 参考 组件 天合 210 参考 组件 风力等级 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 名称 无风 软风 轻风 微风 和风 轻劲风 强风 疾风 大风 烈风 狂风 暴风 飓风 飓风 飓风 飓风 飓风 飓风 风速 m/s 0.0-0.2 0.3-1.5 1.6-3.3 3.4-5.4 5.5-7.9 8.0-10.7 10.8-13.8 13.9-17.1 17.2-20.7 20.8-24.4 24.5-28.4 28.5- 32.6 32.7-36.9 37.0-41.4 41.5-46.1 46.2-50.9 51.0-56.0 56.1-61.2 强风极限 测试 风力 670W组件的可靠性保障 20 极限加严测试 强风极限 通过 17级飓风考验 实验结果 在风速为 59.54m/s 时 ，参考组件 已经失效并吹飞，螺栓固定的孔位剪切破坏； 210 670W 组件 继续提升风速， 通过了超 62m/s 的风速测试。 670W组件的可靠性保障 螺栓固定的孔位剪切破坏 风速 （ m/s） 参考组件 530W 天合 210组件 670W 30.53 组件完好，略微震颤 组件完好，略微震颤 45.80 组件中间有凸起，震颤开始剧烈 组件中间有凸起，震颤开始剧烈 59.54 螺栓孔剪切破坏，组件整块飞出 组件中间有凸起，震颤开始剧烈 62.60 / 组件中间凸起加剧，震颤更为剧烈 21 670W组件的可靠性保障 差异化定制安装方式满足客户更高需求 安装方式对强度的重要性高于组件本身 差异化 定制安装方式 针对 高纬度 地区特别 恶劣的大雪或 者大风气候，推荐使用多种安装方 式相结合，确保双重保护 压块 螺栓 共同固定方式 22 总结 1 600W生态已形成， 产品逐步得到 市场的认可；210组件 尺寸已实现标准化 ,将引领 行业更高质量发展。 2 670W组件在强风、暴雪、极寒及冰雹等极端气候下 仍然保持 高可靠的 机械载荷性能。 3 希望 联盟伙伴在此基础上持续创新，推动 600W的全面应用，助力我国及全球碳中和的进程。 23