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光伏制造业核心设备 应用状况解析

2020-09-14 14:50:09 出版:2020年《伺服与运动控制》第四期

【光伏制造业核心设备 应用状况解析】

  近日,工业和信息化部对《光伏制造行业规范条件(2020年本)》(征求意见稿)进行公开征求意见。征求意见稿提出,要严格控制新上单纯扩大产能的光伏制造项目,引导光伏企业加强技术创新、提高产品质量、降低生产成本。

  MIR睿工业认为从短期来看,光伏行业扩产速度将受到一定影响,技术进步较小的扩产项目可能会受到限制;但从中长期来看,此举措会加速行业的整合和市场的集中化,并且新技术的导入会加快提升行业发展质量。

  未来,在光伏发电行业,无论是选取更优的原材料还是进行工艺方法的创新,都将对光伏设备形成新的订单需求,并带动相关自动化产品的市场发展。下面我们将对光伏现状、光伏发电重点环节的核心设备以及光伏产业链进行解析,带您快速了解光伏发电行业目前的发展情况。

  光伏现状

  ●2019年上半年光伏产品(硅片、电池片、组件)出口总额106.1亿美元,同比增长31.6%(见图1);

图1 2018H1与2019H1中国光伏产品出口规模比较.jpg

图1 2018H1与2019H1中国光伏产品出口规模比较

  ● 硅片出口额同比下降,硅片出口量小幅增长,单晶硅片占比超过70%(2018年约为35%);

  ● 电池片出口额大幅增长,电池片出口量超过2018年全年出口量;

  ● 组件出口额大幅增长,组件出口量约36GW,同比增长近1倍;

  ● 多晶硅进口量约9万吨,同比增长21.6%;进口单价约为8.56美元/kg,仅为2018年同期的一半(含保税区);

  ● 出口额超过亿美元的国家/地区有16个(2018年为12个);出口量超过1GW的国家/地区为10个(2018年4个);

  ●光伏组件出口市场多元化发展,前十出口市场中亚洲国家3个(2018年为5个);欧洲国家4个(2018年为2个);拉美国家2个;大洋洲1个(见图2);

图2 2019年H1中国组件出口国家分布情况.jpg

图2 2019年H1中国组件出口国家分布情况

  ● 欧洲市场复苏,对欧洲主要国家荷兰、西班牙、乌克兰、葡萄牙、等、比利时的组件出口明显增长;

  ● 受越南“630”价格政策影响,越南光伏出现爆发式增长,给中国光伏企业带来大量出口机遇;

  ● 受“201”、中美贸易战等因素影响,对美国的光伏组件出口仅1137万美元(0.1%),约40MW,市场进一步下降,美国宣布将于10月份取消双面组件豁免政策。

  光伏行业工艺及重点设备分析

  一、硅片环节

  由于单晶硅片在各方面性能上优于多晶硅片,且转换效率处于领先位置,行业内对单晶硅片的需求逐步增大。

  在单晶硅片制造工艺流程中,主要设备包括单晶炉、切割机、磨床、倒角机、研磨机及抛光机等,其中单晶炉是核心设备。

  单晶炉定义:单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备(见表1)。

表1 单晶炉结构简介.png

表1 单晶炉结构简介

  自动化产品配置情况:PLC、HMI、传感器等。

  单晶炉主要厂商市场份额占比:2017年晶盛机电单晶炉市场占有率约为25%,连城数控单晶炉市场占有率约为5.31%。

  部分单晶炉生产商名录见表2。

表2 部分单晶炉生产商名录.png

表2 部分单晶炉生产商名录

  *其他硅片环节相关自动化设备的具体产业链数据,请查询MIRDATABANK数据库(销量及进出口数据)。

  二、电池片及组件环节

  重点工艺设备分析见表3所示。

表3 电池片及组件环节重点工艺设备.png

表3 电池片及组件环节重点工艺设备

  1.电池片环节:

  电池片生产布局图如图3所示。

图3 电池片生产布局图.jpg

图3 电池片生产布局图

  丝网印刷设备定义:太阳电池经过制绒、扩散及PECVD等工序后,已经制成PN结,可以在光照下产生电流,为了将产生的电流导出,需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多,而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上,该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成(见表4)。

表4 丝网印刷设备工艺流程.png

表4 丝网印刷设备工艺流程

  自动化产品配置情况:PLC、伺服、变频器等。

  丝网印刷设备主要厂商市场份额占比:迈为股份为光伏电池片丝网印刷设备领域的龙头,国内市场份额超70%。

  部分丝网印刷设备生产商名录见表5。

表5 部分丝网印刷设备生产商名录.png

表5 部分丝网印刷设备生产商名录

  2.组件环节:

  光伏组件生产布局图如图4所示。

图4 光伏组件生产布局图.jpg

图4 光伏组件生产布局图

  串焊机定义:利用机械传动机构进行的电池片搬送,在加热底板上利用热风管的高温气体对电池片进行焊接,把电池片连接成电池串的自动化设备(见表6)。

表6 串焊机结构简介.png

表6 串焊机结构简介

  主要自动化产品配置:PLC、HMI、传感器、按钮指示灯等。

  串焊机主要厂商市场份额占比:奥特维串焊机产品占存量市场总量约40%,为该领域龙头之一。

  部分串焊机生产商名录见表7。

表7 部分串焊机生产商名录.png

表7 部分串焊机生产商名录

  *其他电池片及组件环节相关自动化设备的具体产业链数据,请查询MIRDATABANK数据库(销量及进出口数据)。

光伏行业.jpg

  光伏行业产业链角色分析

  EU:选用通讯协议,EU话语权较大,EU决定总线型通讯协议类型,合作OEM厂商负责开通对用端口。

  OEM:

  ● FA产品采购,OEM话语权较大。晶科隆基通威天合润阳悦达阿特斯、广东爱旭会有相对话语权,会给OEM厂商FA名录;

  ● 电池片OEM如何选用FA品牌:电池片生产设备如扩散炉,镀膜设备,丝网印刷设备技术难度较大,OEM选用FA产品,首先会考虑FA产品控制精度、速度及稳定性等技术性能,再考虑价格因素;

  ● 光伏组件OEM如何选用FA品牌:组件生产设备技术难度相对于电池片生产设备低,OEM选用FA产品只要能满足设备稳定性要求,对价格较为敏感。

  SI:对电池片生产和组件生产自动化产线规划,负责电池片和组件生产过程中所需部分简单设备。

  FA:

  ● 三菱电机提供整套的产品的打包方案,行业特价幅度大;

  ● 倍福PC-BASE控制目前在扩散炉和镀膜设备中逐渐加大市场占有率,在扩散炉和镀膜设备中是主流控制系统。

供稿:睿工业

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