光伏设备指光伏制造型企业用于生产原料、电池组件、零部件等产品中使用的,并在反复使用中基本保持原有实物形态和功能的机器设备。

主要包括硅棒/硅片设备、电池片设备、组件设备三大类,主要应用在光伏产业链上、中游阶段。

光伏组件行业概览

组件环节位于产业链中游,是光伏发电系统核心部分。

根据中国光伏行业协会数据,2022年全国光伏组件产量为288.7GW,同比增长58.63%。

中国光伏行业协会预计,“十四五”期间全球光伏装机规模有望达 222GW~287GW,中国年均新增装机量 70GW~90GW,需求旺盛。

光伏组件按照材料的不同主要分为晶硅组件和薄膜组件。

晶硅组件作为第一代太阳能电池,由玻璃、EVA、电池片、背板和电池板组成,具有转化率高、成本低、技术成熟等优点,可进一步细分为单晶硅组件和多晶硅组件。

薄膜电池被称为第二代太阳能电池,是在玻璃、不锈钢或高分子聚合物衬底上附着感光薄膜材料从而形成PN级,用硅量极少,同时具有弱光性好、温度系数低等特点,可进一步细分为非晶硅、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)、钙钛矿等。

光伏组件加工工艺主要包括电池片检测、焊接、层叠、层压、EL测试、安装边框和接线盒等流程。

光伏组件加工工艺流程图:

组件设备与组件制备的各个工艺流程相对应,主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。

组件设备环节技术和价值量最高的环节为焊接设备和层压设备,其中串焊机设备价值量占比较高,占组件设备价值量的三分之一左右。

目前光伏组件设备基本已全部实现国产化。

光伏组件环节设备:

串焊机

串焊机是光伏组件制造环节的核心设备,目前已全部实现国产替代。

常规的太光伏组件每块包含有60或72片电池片,这些电池片需要每10或者12片串联焊接在一起。

光伏电池片单片电压0.5V左右,远低于实际使用所需要的电压,因此要将其串联或并联,连接后再将电池片封存形成光伏组件。

串焊机用于将电池片组装成组件,是用互联条将多个单焊后的电池片串联在一起以获得高电压的设备,主要包括上料、划片、焊带处理、焊接、贴膜、下料等主要工序。

在串焊机发展过程中,行业内的主流技术曾包括“热风焊接技术”“软接触焊接技术”“电磁感应焊接技术”和“红外焊接技术”,其中前两种技术已在竞争过程中被淘汰,增量市场已无相关产品。

串焊机存在高技术体系壁垒,产品价值量大。

2013年以前,串焊机市场长期被德国TT(teamtechnik)、西班牙格罗斯贝尔(gorosabel)、日本Toyama、日本NPC和韩国HANWHA等国外进口设备厂商垄断。

2013年后,无锡奥特维与无锡先导智能相继打破垄断实现串焊机国产化并推向市场,其售价仅为欧洲与日本企业的四分之一。

当前,奥特维与先导智能已经基本实现全球串焊机市场的领先地位。国内串焊机主要参与厂商还包括宁夏小牛和金辰股份等。

该环节龙头厂商奥特维自2013年切入光伏设备行业,推出第一款单轨串焊机产品,设计产能1300片/小时,随后不断推出新产品,目前公司生产的最新型常规串焊机产能达到3600片/小时,多主栅串焊机最新型号产能7200片/时(大尺寸半片)。目前全球光伏组件出货量前10名企业均为奥特维客户。

层压机

层压机是光伏电池组件的最常用封装设备,是将铺好的光伏组件EVA、太阳能电池片、钢化玻璃、背膜(TPT、PET等材料)放入层压机内,抽真空并将加热融化并加压将电池玻璃和背板紧密粘合在一起,最后进行降温固化的设备。

它通常由加热系统、真空系统、气动系统、控制系统、传动系统五大系统组成。

层压机市场经历了加速的国产化替代历程。

二十年多前国内企业只能购买国外价格高昂的产品,而后国内企业加速崛起,甚至快速占领了国际市场。

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文章来源:光伏联播

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