今年以来,中国光伏产业链运行的情况可谓“喜忧参半”。一方面,光伏产业制造端、应用端规模继续扩大,持续“火热”。另一方面,产业链价格、制造端产值等方面,市场情况却跌入“冰”点。
两极分化的形势下,光伏产业还面临内忧外患。一边是国内市场供需失衡瓶颈,一边是国际贸易壁垒掣肘,光伏行业无疑正面临新的危机,需要多方谋划和顶层规划的破局。行业一致认为,光伏产业进入动荡期,光伏行业调整已是必然趋势。
从中国光伏协会发布的“2024年光伏行业上半年发展回顾与下半年形势展望报告”来看,我国光伏行业发展态势良好。2024年上半年,我国多晶硅、硅片、电池、组件产量同比增长均超32%;2024年上半年国内光伏新增装机10248万千瓦,同比增长30.7%;出口方面,2024年上半年国内硅片、电池、组件出口量分别同比增长34.5%、32.1%、19.7%。
然而在火热的行业发展背后是暗流汹涌。今年上半年,国内新增光伏装机虽然继续保持增长,但增速出现回落。同比产品价格下降、产值下降、出口额减少。上半年,多晶硅、硅片价格下滑超40%,电池片、组件价格下滑超15%;同期,国内光伏制造端(不含逆变器)产值约5386亿元,同比下降36.5%;出口总额(硅片、电池片、组件)约186.7亿美元,同比下降35.4%。
面对当前国内光伏行业“冰火两重天”的形势,本文选取埃斯顿、禾川科技、雷赛智能等多家工业机器人及核心零部件厂商,看他们在面对这一严峻形势过程, 如何针对光伏各难点工序进行高价值解决方案的定制与开发。
埃斯顿
埃斯顿深耕光伏多年,已和超过100+光伏企业达成紧密合作,熟悉硅料硅片、电池片到封装段的每段工序,帮助客户实现机器人自动化提升,实现光伏行业全工艺链的产线覆盖。
在硅棒搬运工艺段,针对大尺寸、硅棒搬运、涂胶等工艺要求,采用埃斯顿ER220B-2650/ER280-3200/ER350-3300等重负载六轴机器人,结合高抗干扰优势,实现高节拍、高稳定、多工位解决方案,兼容182mm或210mm不同截面硅棒加工,满足不同工种不同负载的生产需要。
在电池片插片领域,应对电池片越来越薄、尺寸越来越大的发展趋势,埃斯顿针对ALD插片定制了ER35B-1810-LI机器人;针对PE插片推出了UNO-15-1430-HP机器人,单次循环周期搬运34片电池片。通过全新的关键件选型+刚性本体设计+振动抑制算法,进而提高了产品精度,从而满足插片应用。同时,全轴刚性传动,搭载先进的动力学模型,实现全局内最优加减速规划以及精度保障,可有效防止电池片划伤风险。
在电池片排版领域,埃斯顿针对光伏行业用户需求,正向研发ER20B/10-2010-HI高速大惯量机器人,搭配高精度视觉系统,用于组件电池串敷设。搭配自主开发的排版专用软件包,10分钟轻松切换版型,单串节拍可达3.2s/串,生产效率全球领先,助力光伏电池企业串排版工序段产线稼动率提升至98%以上。超大惯量,2010mm超长臂展,轻松兼容各类版型。采用视控一体化方案,示教盒端操作视觉,调试更方便。采用本机通信方式,通信延时降低30%,解决了光伏企业在产品切换中柔性化生产、高效率过渡的难题。
禾川科技
禾川科技工业自动化全套解决方案,目前已经实现包括(前道)单晶炉、(中道)管式等离子体淀积炉(PECVD)、(后道)高速串焊机等众多设备的全面覆盖,全方位助力光伏全流程产业链。
具体来看,在单晶炉设备中,禾川科技方案采用Canopen/Ethercat总线、PN总线支持PN环网及IRT等时同步,助力完成一键拉晶;实测支持0.01R/min速度命令,并可取得等效的速度反馈,精度较竞品提升一个量级;独立风道+行业定制三防强化,可在碳粉环境下长期稳定运行。
在管式等离子体淀积炉(PECVD)中,禾川科技方案兼容氮氧化硅PERC技术,实现快速镀膜技术;采用高速平稳整体模组推舟机构;自主知识产权MES软件;采用了6点内、外热偶控温,实现温度误差s+1℃/4h(400℃℃)。
在高速串焊机中,禾川科技方案兼容156-220mm版型尺寸等,能够在四栅、五、六及半片电池间切换,提高整个电池片串的优质率。主栅线定位精准,电池片传输和焊接过程可靠,大幅度降低碎片率;高速以太网 高响应定位,确保主线与焊带重合精度,组件焊接质量和稳定性。
雷赛智能
雷赛智能聚焦光伏TOPCon、HJT等各环节流程设备,深耕行业工艺,紧抓用户痛点。
在TOPCon电池片+组件工艺方面,雷赛智能丝网印刷机方案中,卷纸工艺收放轴采用双伺服架构,运行平稳,直流绝对值伺服电机,更小的电机体积,减轻转台重量;新增探针功能,提升进纸定位精度,由+2mm提升到+0.5mm;直驱背光源及真空信号采集省去远程模块的使用,节省成本10%。一体化设计,接线整洁,人工效率提升60%;雷赛智能整体解决方案性价比高,电控成本较进口品牌可节约50%以上。
串焊机整套系统方案中,雷赛智能直线驱动替换机器人手臂时,优化驱动、控制算法、缩短搬运时间;LC5000系列主控+L7N伺服方案采用红外焊接技术,具备温度控制功能,可有效降低碎片:隐裂,焊带精度提升0.1mm;核心摆片算法高效生产,雷赛串焊机摆片算法可满足市面常见规格的组件,换线时只需输入单串电池片数量以及片间距等参数可进行无缝切换电池片生产种类。雷赛高速插补功能帮助内外拉线模组快速、精准运动。
光伏组件排叠一体机方案中,雷赛智能2CL3-EC-GF双轴闭环步进节约30%的步进成本,同时节省步进50%的安装空间;节拍从40s/板,可以提升至36s/板;电池串搬运流程少,减少搬运过程中的电池串隐裂,减小叠返修率。
HJT电池片工艺方面,HJT-PVD&RPD上下料解决方案中,雷赛采用多合一对位平台提升纠偏CT时间至0.7S,载板与硅片间隙<士0.15mm,定制128轴控制卡方案降本增效;解决设备空间紧凑接线繁琐问题,人工成本节省50%以上,采用内部龙门功能保证长跨度电池片搬运安全稳定。