导读：在实体经济发展的蓝图中，浩瀚、复杂、重投入的制造工业升级，既是基础设施建设的必答题，同时也是牵一发而动全身的深水区。随着新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，科技创新广度显著加大、速度显著加快、精度显著加强，高端制造业已经进入发展快车道，科学创新和实体经济的发展进一步渗透融合。制造业的升级，或者说中国制造的高端化是高瓴长期以来的一个投资主线。我们希望以科技创新助力实体经济，实现科技、产业、金融的良性循环，帮助制造业企业向价值链更高端迈进。高瓴Insight专栏推出制造业观察专题，梳理近期该领域的前沿技术和产业实践，见证创新技术如何扎根实体经济向上生长。随着全球对清洁能源的需求不断增加，尤其是在亚洲、非洲和拉丁美洲等地区，由于太阳能资源充足，光伏组件市场将迎来巨大的发展机遇。本期我们将分享，光伏组件产业如何通过不断技术创新，推动高效、稳定、低成本的产品逐步成为市场的主导。光伏组件是太阳能光伏发电系统中的核心组成部分，也是太阳能发电市场中的主要产品之一。光伏组件是能单独提供直流电输出且最小不可分割的，具有封装及内部联结的光伏电池组合装置，也是面向下游终端的直接载体。
从光伏组件的必要性来看，由于单体电池片输出电压较低，远不能满足一般用电设备的电压要求，需要将一定数量的单体电池片经过串、并联的方式密封成光伏电池组件，才能作为电源使用。未封装的电池会受环境影响，在空气中电极容易被腐蚀且脱落，耐候性差且衰减迅速，将光伏电池片装为光伏组件可以有效地避免电池电极和互连线受到腐蚀。从光伏组件的重要性来看，在硅片薄片化大趋势下电池片变得更易碎，组件封装可以有效避免电池碎裂，且更方便搬运和户外安装，因此组件封装质量的好坏将直接决定光伏电池的使用寿命及可靠性。- 市场规模：光伏组件行业是太阳能发电市场中的核心产业之一，据国际能源署（IEA）统计，截至2022年底，全球累计光伏发电总装机容量达到1185GW，预计到2027年，光伏发电累计装机容量最高将达到2350GW，超越煤炭发电总量。
- 技术进步：光伏组件行业在技术方面不断创新，推出了一系列高效、稳定的产品。目前，单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池是光伏组件市场的主流产品，而PERC（Passivated Emitter Rear Cell）和TOPCon（Tunnel Oxide Passivated Contact）等新型技术也逐渐得到广泛应用。
- 价格下降：随着技术的进步和市场规模的扩大，光伏组件的价格逐渐下降，成本优势日益凸显，从而促进了太阳能发电市场的进一步发展。
- 区域分布：光伏组件市场主要分布在中国、欧洲、美国和日本等国家和地区。中国是全球最大的光伏组件生产国，占据了全球约70%的市场份额。
光伏组件位于光伏产业链制造环节的末端，下游为光伏电站系统。根据装机规模、入网电压等不同，光伏电站可划分为集中式（大型地面电站等）和分布式（工商业、户用等）。随着市场竞争的加剧，传统的光伏组件已经难以满足市场的需求。因此，智能化光伏组件的出现成为了光伏发电行业的重要趋势。
智能化光伏组件是指在光伏组件内部集成智能逆变器和监控系统，实现对光伏发电的智能控制和管理。智能化技术的应用，不仅可以提高光伏组件的发电效率和运行成本，还可以帮助用户更加便捷地进行光伏发电的管理和监测。由于天气的变化和阴影的影响，传统的光伏组件的发电量会出现波动，从而导致发电效率的下降。而智能化光伏组件内部的智能逆变器具备自动调节功率的功能，能够根据天气状况和阴影情况自动调节输出功率，保证发电量的稳定性，最大限度地降低运行成本。通过内置监控系统，智能化光伏组件能够实时监测组件的运行状态和输出功率。在智能化光伏组件中，监控系统通过传感器获取光伏组件的温度、电流、电压等参数，将这些参数传输到中央控制系统，进行数据分析和处理。在中央控制系统中，运用先进的算法和模型，对光伏组件的运行状态进行分析和预测，并根据分析结果进行决策，从而实现对光伏组件运行状态的监测。在监测过程中，如果出现光伏组件故障，智能化光伏组件能够及时向维护人员发出警报，并提供相关的故障信息，方便维护人员进行及时的故障处理，有效地避免因故障导致的电量损失和维护成本的增加。智能化光伏组件还可以通过预测性维护技术，对故障进行预测和诊断。预测性维护技术是一种基于数据分析和机器学习的技术，通过对大量历史数据的分析和挖掘，建立故障预测模型，对故障进行预测和诊断。通过预测性维护技术，智能化光伏组件能够提前预防故障的发生，减少光伏组件的维护成本和运行成本。智能化光伏组件能够通过云平台和移动应用实现远程监控和管理，用户可以随时随地了解光伏发电的实时情况和历史数据，提高光伏发电的管理效率和便利性。通过云平台和移动应用，用户还可以对多个光伏组件进行集中管理，实现远程控制和监控。通过云平台，用户可以获取智能诊断和预测性维护报告，了解组件的运行状态和健康状况，及时进行维护和修复。随着科技的不断进步和应用的普及，智能化光伏组件的成本也将会逐步降低，进一步促进其在市场上的普及和应用。在未来，智能化光伏组件还可以与其他智能化设备相结合，形成智能化能源系统，为人们提供更加高效、可靠、清洁的能源服务。
制造业观察①：高端光学显微成像技术 探秘微观世界的“慧眼” | 高瓴 Insight
07-24 特稿