光伏制造業核心設備 應用狀況解析

文:睿工業2020年第四期

近日,工業和信息化部對《光伏制造行業規范條件(2020年本)》(征求意見稿)進行公開征求意見。征求意見稿提出,要嚴格控制新上單純擴大產能的光伏制造項目,引導光伏企業加強技術創新、提高產品質量、降低生產成本。

MIR睿工業認為從短期來看,光伏行業擴產速度將受到一定影響,技術進步較小的擴產項目可能會受到限制;但從中長期來看,此舉措會加速行業的整合和市場的集中化,并且新技術的導入會加快提升行業發展質量。

未來,在光伏發電行業,無論是選取更優的原材料還是進行工藝方法的創新,都將對光伏設備形成新的訂單需求,并帶動相關自動化產品的市場發展。下面我們將對光伏現狀、光伏發電重點環節的核心設備以及光伏產業鏈進行解析,帶您快速了解光伏發電行業目前的發展情況。

光伏現狀

● 2019年上半年光伏產品(硅片、電池片、組件)出口總額106.1億美元,同比增長31.6%(見圖1);

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圖1 2018H1與2019H1中國光伏產品出口規模比較

● 硅片出口額同比下降,硅片出口量小幅增長,單晶硅片占比超過70%(2018年約為35%);

● 電池片出口額大幅增長,電池片出口量超過2018年全年出口量;

● 組件出口額大幅增長,組件出口量約36GW,同比增長近1倍;

● 多晶硅進口量約9萬噸,同比增長21.6%;進口單價約為8.56美元/kg,僅為2018年同期的一半(含保稅區);

● 出口額超過億美元的國家/地區有16個(2018年為12個);出口量超過1GW的國家/地區為10個(2018年4個);

● 光伏組件出口市場多元化發展,前十出口市場中亞洲國家3個(2018年為5個);歐洲國家4個(2018年為2個);拉美國家2個;大洋洲1個(見圖2);

光伏制造業核心設備應用狀況解析2.jpg

圖2 2019年H1中國組件出口國家分布情況

● 歐洲市場復蘇,對歐洲主要國家荷蘭、西班牙、烏克蘭、葡萄牙、等、比利時的組件出口明顯增長;

● 受越南“630”價格政策影響,越南光伏出現爆發式增長,給中國光伏企業帶來大量出口機遇;

● 受“201”、中美貿易戰等因素影響,對美國的光伏組件出口僅1137萬美元(0.1%),約40MW,市場進一步下降,美國宣布將于10月份取消雙面組件豁免政策。

光伏行業工藝及重點設備分析

一、硅片環節

由于單晶硅片在各方面性能上優于多晶硅片,且轉換效率處于領先位置,行業內對單晶硅片的需求逐步增大。

在單晶硅片制造工藝流程中,主要設備包括單晶爐、切割機、磨床、倒角機、研磨機及拋光機等,其中單晶爐是核心設備。

單晶爐定義:單晶爐是一種在惰性氣體(氮氣、氦氣為主)環境中,用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生長無錯位單晶的設備(見表1)。

表 1 單晶爐結構簡介.png

表1 單晶爐結構簡介

自動化產品配置情況:PLC、HMI、傳感器等。

單晶爐主要廠商市場份額占比:2017年晶盛機電單晶爐市場占有率約為25%,連城數控單晶爐市場占有率約為5.31%。

部分單晶爐生產商名錄見表2。

表 2 部分單晶爐生產商名錄.png

表2 部分單晶爐生產商名錄

*其他硅片環節相關自動化設備的具體產業鏈數據,請查詢MIRDATABANK數據庫(銷量及進出口數據)。

二、電池片及組件環節

重點工藝設備分析見表3所示。

表 3 電池片及組件環節重點工藝設備.png

表3 電池片及組件環節重點工藝設備

1.電池片環節:

電池片生產布局圖如圖3所示。

光伏制造業核心設備應用狀況解析 7.jpg

圖3 電池片生產布局圖

絲網印刷設備定義:太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等工序后,已經制成PN結,可以在光照下產生電流,為了將產生的電流導出,需要在電池表面上制作正、負兩個電極。制造電極的方法很多,而絲網印刷是目前制作太陽電池電極最普遍的一種生產工藝。絲網印刷是采用壓印的方式將預定的圖形印刷在基板上,該設備由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成(見表4)。

表 4 絲網印刷設備工藝流程.png

表4 絲網印刷設備工藝流程

自動化產品配置情況:PLC、伺服、變頻器等。

絲網印刷設備主要廠商市場份額占比:邁為股份為光伏電池片絲網印刷設備領域的龍頭,國內市場份額超70%。

部分絲網印刷設備生產商名錄見表5。

表5 部分絲網印刷設備生產商名錄.png

表5 部分絲網印刷設備生產商名錄

2.組件環節:

光伏組件生產布局圖如圖4所示。

光伏制造業核心設備應用狀況解析10.jpg

圖4 光伏組件生產布局圖

串焊機定義:利用機械傳動機構進行的電池片搬送,在加熱底板上利用熱風管的高溫氣體對電池片進行焊接,把電池片連接成電池串的自動化設備(見表6)。

表6 串焊機結構簡介.png

表6 串焊機結構簡介

主要自動化產品配置:PLC、HMI、傳感器、按鈕指示燈等。

串焊機主要廠商市場份額占比:奧特維串焊機產品占存量市場總量約40%,為該領域龍頭之一。

部分串焊機生產商名錄見表7。

表7 部分串焊機生產商名錄.png

表7 部分串焊機生產商名錄

*其他電池片及組件環節相關自動化設備的具體產業鏈數據,請查詢MIRDATABANK數據庫(銷量及進出口數據)。

光伏制造業核心設備應用狀況解析13.jpg

光伏行業產業鏈角色分析

EU:選用通訊協議,EU話語權較大,EU決定總線型通訊協議類型,合作OEM廠商負責開通對用端口。

OEM:

● FA產品采購,OEM話語權較大。晶科隆基通威天合潤陽悅達阿特斯、廣東愛旭會有相對話語權,會給OEM廠商FA名錄;

● 電池片OEM如何選用FA品牌:電池片生產設備如擴散爐,鍍膜設備,絲網印刷設備技術難度較大,OEM選用FA產品,首先會考慮FA產品控制精度、速度及穩定性等技術性能,再考慮價格因素;

● 光伏組件OEM如何選用FA品牌:組件生產設備技術難度相對于電池片生產設備低,OEM選用FA產品只要能滿足設備穩定性要求,對價格較為敏感。

SI:對電池片生產和組件生產自動化產線規劃,負責電池片和組件生產過程中所需部分簡單設備。

FA:

● 三菱電機提供整套的產品的打包方案,行業特價幅度大;

● 倍福PC-BASE控制目前在擴散爐和鍍膜設備中逐漸加大市場占有率,在擴散爐和鍍膜設備中是主流控制系統。

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