光伏設(shè)備

　　光伏設(shè)備定義

　　光伏設(shè)備指光伏制造型企業(yè)用于生產(chǎn)原料、電池組件、零部件等產(chǎn)品中使用的，并在反復(fù)使用中基本保持原有實(shí)物形態(tài)和功能的機(jī)器設(shè)備。

　　光伏設(shè)備分類

　　光伏設(shè)備主要包括硅棒/硅錠制造設(shè)備、硅片/晶圓制造設(shè)備、電池片制造設(shè)備、晶體硅電池組件制造設(shè)備、薄膜組件制造設(shè)備等5大類，各大類主要包括的設(shè)備如下圖所示：

　　光伏設(shè)備概況

　　光伏等技術(shù)最早從歐美國家興起，所以光伏設(shè)備的現(xiàn)代化的裝備也主要開始于歐美國家。比如美國的GT公司的世界上最大的多晶爐提供商，硅片多線切割機(jī)主要是瑞士的HCT、日本的三菱以及德國的。光伏在我國發(fā)展的初始階段，其生產(chǎn)設(shè)備主要依賴進(jìn)口，因而價格昂貴，使得產(chǎn)生廠家投入巨大。

　　經(jīng)過幾年的發(fā)展，現(xiàn)在我國光伏設(shè)備企業(yè)已全面具備太陽能電池制造整線裝備能力，2010年時部分產(chǎn)品如擴(kuò)散爐、 等離子刻蝕機(jī)等開始少量出口，可提供10種太陽能電池大生產(chǎn)線設(shè)備中的8種，其中有6種（擴(kuò)散爐、等離子刻蝕機(jī)、清洗/制絨機(jī)、石英管清洗機(jī)、低溫烘干爐）已在國內(nèi)生產(chǎn)線占據(jù)主導(dǎo)地位，2種（管式PECVD、快速燒結(jié)爐）和進(jìn)口設(shè)備并存但份額在逐步增大，3種（全自動絲網(wǎng)印刷機(jī)、自動分撿機(jī)、平板式PECVD）則完全依賴進(jìn)口。

　　組件生產(chǎn)用的層壓機(jī)、太陽模擬器等在行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。2011年初，中電48所推出了經(jīng)過兩年多性能檢驗(yàn)的自制多線切割機(jī)和多晶硅錠爐。

　　高純硅材料提純設(shè)備中關(guān)鍵的24對棒還原爐在國家“863”計(jì)劃的支持下也已研制成功。

　　2011年5月，由VLSI Research發(fā)布的2010年度光伏設(shè)備制造商排名顯示，48所成為首個躋身光伏裝備制造業(yè)全球十強(qiáng)的中國企業(yè)。

　　2002年我國一部分企業(yè)超常規(guī)發(fā)展通過和一流電池企業(yè)合作并引進(jìn)先進(jìn)的工藝技術(shù)，歷經(jīng)多次技術(shù)換代及升級，國產(chǎn)的太陽能電池關(guān)鍵設(shè)備相繼在國內(nèi)大生產(chǎn)線上得到應(yīng)用，使我國基本具備太陽能電池制造設(shè)備整線供給能力。

　　高純硅材料的嚴(yán)重短缺為物美價廉的國產(chǎn)單晶爐企業(yè)提供了極好的發(fā)展契機(jī)，近幾年數(shù)十家新上的單晶拉制企業(yè)的大量訂貨，使得國內(nèi)設(shè)備企業(yè)始終處于滿負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài)，并引來了日本、韓國和我國臺灣的批量訂單。如此多年未遇的火爆場面直接催生了2006年四家光伏設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)訂單過億元，2007年的勢頭較之有過之而無不及的局面，這是我國電子專用設(shè)備行業(yè)多年未有的繁榮景象。

　　另外，盡管非晶硅太陽能電池尚沒有形成規(guī)模生產(chǎn)，但增長速度已明顯加快，相應(yīng)的非晶硅電池設(shè)備也吸引了不少企業(yè)試圖以同國外相仿的整線包設(shè)備和工藝的方式進(jìn)入。

　　同國際先進(jìn)水平相比，國產(chǎn)太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備最關(guān)鍵的幾種設(shè)備中，擴(kuò)散爐、等離子刻蝕機(jī)、清洗/制絨機(jī)等達(dá)到或接近了國際先進(jìn)水平，占據(jù)了國內(nèi)絕大部分市場，性價比優(yōu)勢十分明顯。管式PECVD、快速燒結(jié)爐與國際先進(jìn)水平有差距，但不大，已開始在大生產(chǎn)線使用，市場份額逐步擴(kuò)大，性價比優(yōu)勢明顯。國內(nèi)尚沒有平板式PECVD，另兩種關(guān)鍵設(shè)備全自動絲網(wǎng)印刷機(jī)和自動分撿機(jī)由于核心技術(shù)無法繞開國外公司的技術(shù)專利封鎖，尚未取得實(shí)質(zhì)性突破，整體水平和國外差距較大，國內(nèi)主要大生產(chǎn)線幾乎全部采用了價格高昂的進(jìn)口設(shè)備。

　　硅片加工設(shè)備中，部分合資企業(yè)的高檔全自動單晶爐已接近國際先進(jìn)水平，但因價格較高，在光伏產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用數(shù)量有限，獲得大量應(yīng)用的反而是價格低廉適用的、自動化程度較低的中低端單晶爐。借硅材料短缺的難得契機(jī)，得以形成批量生產(chǎn)，占據(jù)了國內(nèi)絕大部分市場并批量出口。

　　組件生產(chǎn)設(shè)備中的層壓機(jī)等，高端自動化產(chǎn)品與國際先進(jìn)水平相差無幾，有明顯的技術(shù)特色，但占據(jù)市場大部分份額的也是中低端產(chǎn)品。

　　硅材料提純設(shè)備的技術(shù)水平與國外產(chǎn)品差距較大，只有零星產(chǎn)品生產(chǎn)。

　　發(fā)展機(jī)遇

　　1.背靠全球增長最為迅猛的地區(qū)，擁有巨大的本土市場。中國光伏產(chǎn)業(yè)近幾年的成長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全球平均增幅。國家政策鼓勵發(fā)展，中國嚴(yán)峻的環(huán)保形勢，客觀上也急需尋找可替代能源，這些都為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　2.由國際一流光伏企業(yè)引領(lǐng)整個產(chǎn)業(yè)，并和設(shè)備企業(yè)結(jié)成了真正戰(zhàn)略同盟關(guān)系，示范效應(yīng)明顯，徹底改變了以往設(shè)備和工藝需求脫節(jié)的發(fā)展模式，設(shè)備企業(yè)能直接同步工藝技術(shù)發(fā)展，用戶真正認(rèn)識到?jīng)]有國產(chǎn)設(shè)備的支撐，中國的光伏企業(yè)將喪失最主要的成本競爭優(yōu)勢。與IC行業(yè)對設(shè)備的需求相比，光伏設(shè)備的技術(shù)要求要略低一些，這也正是國內(nèi)企業(yè)可大有作為的中低端設(shè)備領(lǐng)域。

　　3.擁有國外設(shè)備無法比擬的性價比優(yōu)勢。通過幾年的努力，國產(chǎn)設(shè)備已取得本土市場和客戶的廣泛認(rèn)可，并受到國際的矚目，有一定的品牌美譽(yù)度，與客戶的溝通更容易更方便，服務(wù)更快捷，在一定程度上可彌補(bǔ)早期設(shè)備性能及可靠性上的不足。

　　4.中國光伏產(chǎn)業(yè)鏈已形成規(guī)模且漸趨平衡，良好的大產(chǎn)業(yè)環(huán)境對設(shè)備企業(yè)的發(fā)展給予了強(qiáng)力支撐：工業(yè)硅產(chǎn)量全球第一；高純硅生產(chǎn)百噸級技術(shù)已實(shí)現(xiàn)突破，千噸級技術(shù)出現(xiàn)曙光；硅片加工規(guī)模已達(dá)世界級；電池及組件行業(yè)有世界一流企業(yè)領(lǐng)軍；太陽能燈具規(guī)模世界第一；并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)國際知名。

　　提高效率降低成本是關(guān)鍵

　　太陽能電池制造設(shè)備的發(fā)展目的是為了提高電池的最終產(chǎn)品質(zhì)量、光電轉(zhuǎn)換效率、整線生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。因此，未來設(shè)備的技術(shù)發(fā)展將始終圍繞著以下幾方面進(jìn)行：提高單機(jī)自動化水平，增加批次裝片量，提高單機(jī)生產(chǎn)效率；設(shè)備間機(jī)械手自動轉(zhuǎn)送，在線檢測，提高整線生產(chǎn)效率，減少人工干預(yù)，降低碎片率；將更先進(jìn)的工藝技術(shù)物化于設(shè)備，進(jìn)一步提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低每瓦成本；適合大尺寸（從目前主流的125mm×125mm和156mm×156mm硅片發(fā)展到未來的210mm×210mm硅片等）、薄硅片（300μm—270μm—240μm—200μm—180μm）工藝等，以節(jié)約硅材料降低成本；帶廢氣排放收集處理裝置，降低廢氣及中間生成污染物排放，滿足更嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)。

　　未來發(fā)展方向

　　因此，未來光伏設(shè)備將圍繞以下兩點(diǎn)發(fā)展：

　　1.硅材料提純設(shè)備

　　硅材料嚴(yán)重短缺的現(xiàn)象在近期尚無法從根本上扭轉(zhuǎn)，國內(nèi)已開工或有實(shí)際實(shí)施動作的十?dāng)?shù)個高純硅生產(chǎn)項(xiàng)目需要大量的國產(chǎn)設(shè)備支撐以降低生產(chǎn)成本，千噸級生產(chǎn)設(shè)備亟待取得突破并大量提供。

　　2.大尺寸硅片加工設(shè)備

　　國內(nèi)目前的125mm×125mm規(guī)格硅片大多采用6英寸單晶爐拉制單晶生產(chǎn)，為滿足156mm×156mm電池片生產(chǎn)的需要，就必須改用8英寸單晶爐，但其生產(chǎn)成本將遠(yuǎn)高于多晶鑄錠法生產(chǎn)的硅片，是電池企業(yè)無法接受的。因此，光伏用156mm×156mm硅片將轉(zhuǎn)向多晶硅片，改用多晶硅鑄錠爐生產(chǎn)，將拉動對相關(guān)鑄錠、切割等生產(chǎn)設(shè)備的巨大需求。

　　3.薄膜太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備

　　為進(jìn)一步降低電池生產(chǎn)成本，提高電池轉(zhuǎn)換效率，晶體硅薄膜太陽能電池的研究日新月異，非晶硅薄膜太陽能電池的發(fā)展也突飛猛進(jìn)，這些都為相關(guān)工藝設(shè)備的發(fā)展提供了無限的發(fā)展空間。

　　4.光伏數(shù)據(jù)采集器

　　目前主要用于一些中小型電站，大型光伏電站主要采用工控機(jī)進(jìn)行電站的本地監(jiān)控。光伏電站的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控比例仍不高，主要是企業(yè)對于售后還不是很重視。在光伏并網(wǎng)逆變器制造企業(yè)管理的環(huán)節(jié)上，產(chǎn)品研發(fā)部門對于這些監(jiān)控數(shù)據(jù)的需求較為迫切，然而銷售和工程人員卻不是很重視，這導(dǎo)致了光伏網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的安裝量較少。目前在綠色電力網(wǎng)上進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的光伏電站有近100個，并以每月50%的增長幅度在增加。