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新工艺、新技术来袭,智能装备为光伏产业发展保驾护航
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500MW“高效电池+智能制造”整线。2018年以来,在降本增效、平价上网的大目标下,光伏制造企业开始推出基于大尺寸、TOPCon、HJT等技术的新品,以实现更优的度电成本。

顺应技术发展趋势,光伏装备企业快步疾行,不断推出适应产业、市场的新型设备,加速推进产业进步。作为光伏装备行业老兵,湖南红太阳光电科技有限公司(下称“红太阳光电”)率先而动。

“2019年,公司顺应时势,推陈出新,LPCVD、硼扩散、PVD等装备进入批量化生产,210毫米尺寸装备已实现大规模出货。”日前,在国家光伏装备工程技术研究中心2020年技术研讨会上,红太阳光电董事长周大良说。

(文丨本报实习记者 董梓童)

顺应市场 设备兼容性不断升级

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“从现阶段看,光伏产品大尺寸化将是光伏发电平价上网最后一公里的必经之路。”红太阳光电总经理卫桁告诉记者。

新型技术路线要在市场上崭露头脚,就需要装备的支持。目前,不管是高温氧化炉、扩散炉,还是PECVD镀膜设备、刻蚀设备,红太阳光电均推出了兼容大尺寸硅片的多型号产品。

以扩散炉为例,扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一,用于大规模集成电路、光电器件的扩散、氧化、退火、合金及烧结工艺。目前,红太阳光电M5111-10/UM型低压磷扩散设备在兼容166毫米硅片和210毫米硅片的同时,还保持了较优性能,温控系统、寿命等指标都得到了提升。

达到如此效果,并不只是“加大”这么简单。卫桁介绍,从166尺寸产品开始,此前设备无法通过技改等方式扩大兼容性,必须研发新设备。而生产大尺寸产品对于设备的最大挑战,是工艺和经济性。“产品尺寸增大之后,对镀膜设备的均匀性和一致性要求相应提高,在满足工艺、产能要求后,还要将设备功率、损耗维持在一定合理范围内,以保证生产和控制运营成本。”

值得注意的是,市场上大尺寸光伏产品主流规格还未有定论,166毫米、182毫米、185毫米、188毫米、210毫米,都是不同企业的路线选择。而为了满足下游制造端需求,红太阳光伏设备均能兼容。“目前,大部分厂商和我们订购设备时,都要求设备最大能兼容到210规格。”卫桁说。

深度融合 装备工艺共促发展

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6月,红太阳光电迎来成立的第11个年头。从电池厂发展到制造高效智能设备的高新技术企业,10余年来,红太阳光电深耕光伏产业链,不断提升公司核心竞争力。如今,红太阳光电不仅是一家专业从事光伏装备、智能制造系统集成应用和研发生产的国有企业,更是我国少数几个拥有光伏装备全系列产品研发能力的企业之一。

在卫桁看来,红太阳光电之所以可以迅速掌握行业发展动向,和一直以来公司秉承的“装备+工艺”的发展思路密不可分。“我们是国家光伏装备工程技术研究中心所属的装备及产品研发基地,借助于这个平台,我们建立了‘工艺指导装备研发,装备促进工艺发展’的良性发展模式。”

依托自主装备和工艺,红太阳光电构建了垂直一体化光伏产业链,实现了装备与产品制造,装备与产业的深度融合。“这样可以有效提高设备工艺,提升设备能力,而设备研发投入的经济性也得以提升。”卫桁表示,“从订单和厂商反馈的信息来看,公司的产品获得了业内的认可。”

数据显示,红太阳光电自主研发的设备应用于国内80%以上的光伏企业,上千套设备出口欧洲、北美、东南亚等地区。截至目前,公司设备的产品布局已经涉及传统电池、PERC电池、TOPCon电池和HJT电池。

“十年磨一剑。”周大良说:“一代工艺,一代装备。进入新时代,公司将持续聚焦主业,以工艺牵引装备发展,以装备推动工艺进步,打造光伏装备发展良性生态链。”

智能制造 从设备到数字车间

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随着“智慧”理念不断深入社会生活,光伏产业逐渐和“大云物移”等高科技相连接。在智能制造设备的支持下,我国光伏产业也进入智能时代。

研讨会间隙,与会人员受邀参观了红太阳光电500兆瓦高效PERC电池智能制造示范线及总装厂房。车间内,工业机器人精准地进行操作,AGV智能小车来回穿梭。据了解,这些工业机器人和AGV智能小车每天承担着数十万电池片的抓取和传递工作。此外,通过输送线、射频识别等多种技术方式,车间可实现设备全自动上下料、工序间物料全自动配送、产品制造过程全流程追溯等。

“光伏产业实现智能制造的最直观优势是,极大节省了人工成本。在机械化和电气化设备的加持下,极大地减少了人工干预,降低生产成本,提高了生产效率以及产品优良率。”卫桁说。

卫桁告诉记者,要真正实现智能制造,除了硬件设备的智能化外,还需要智能信息平台。“生产自动化是第一步,在此基础上,运用SCADA系统、MES制造执行系统、信息集成与互联系统等可以在软件上给予智能工厂支持,实现业务的分析和优化,减少口头纸面工作,提升物流作业速度,信息实时更新,且透明、共享、互联互通。”

从国产第一台软着陆扩散炉,到第一条高效电池智能制造生产线,红太阳光电一直致力于高端光伏装备国产化、产业化、智能化。随着产业技术不断迭代,光伏发电的成本优势、安全性能和智能制造发展趋势将越发明朗。新的起点,更高要求,红太阳光电早已做好准备。

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