太陽能設備發展情況概述
發布時間:2008-10-28 來源:LEDS
中心論題:
- 國產太陽能光伏設備已具備太陽能電池整線製造的基本能力,但高端設備仍需進口
- 國產太陽能生產設備競爭力增強,相繼在大生產線應用,前景一片大好
- 未來設備的技術發展方向:提高效率降低成本
- 國內外太陽能電池設備主要廠家的簡單介紹
解決方案:
- 加大矽材料提純設備及大尺寸矽片加工設備的研發生產力度,以降低生產成本
- 發展薄膜太陽能生產設備,進一步降低電池生產成本,提高電池轉換效率
最近十年世界太陽能電池產量平均增長率為40%,最近五年平均增長率為45.4%,最近三年的平均增長率超過50%,光伏產業已成為世界發展最快的高新技術產業之一。而設備作為其支撐,對光伏產業的發展起到了至關重要的作用。
高端設備仍需進口
太陽能光伏產業包括光伏材料、光伏電池、光伏組件、光伏設備和光伏應用係統。以占據太陽能電池95%以上的晶體矽太陽能電池為例,其產業鏈為矽礦石—冶金矽(工業矽,99%純度)—高純矽(6N或以上純度)—單晶矽或多晶矽—矽片—電池—組件—應用產品,設備是基礎和支撐,貫穿了所有環節。
除前道的材料提純、矽片加工和後道的組件生產外,最關鍵的工序為電池製造,它包括清洗、製絨、擴散、刻蝕、減反射膜製備、電極印刷、低溫烘幹、高溫燒結、自動測試分撿等。
經過數年的艱苦努力,我國光伏設備企業已基本具備太陽能電池製造整線裝備能力,部分產品如擴散爐、等離子刻蝕機等開始少量出口,可提供10種太陽能電池大生產線設備中的8種,其中有6種(擴散爐、等離子刻蝕機、清洗/製絨機、石英管清洗機、低溫烘幹爐)已在國內生產線占據主導地位,2種(管式PECVD、快速燒結爐)和進口設備並存但份額在逐步增大,3種(全自動絲網印刷機、自動分撿機、平板式PECVD)則完全依賴進口。
組件生產用的層壓機、太陽模擬器等在行業獲得廣泛應用。
矽(gui)片(pian)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)中(zhong)單(dan)晶(jing)爐(lu)以(yi)優(you)良(liang)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)占(zhan)據(ju)了(le)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)的(de)絕(jue)對(dui)統(tong)治(zhi)地(di)位(wei)並(bing)批(pi)量(liang)出(chu)口(kou)亞(ya)洲(zhou),多(duo)線(xian)切(qie)割(ge)機(ji)已(yi)取(qu)得(de)突(tu)破(po),多(duo)晶(jing)矽(gui)鑄(zhu)錠(ding)爐(lu)推(tui)向(xiang)市(shi)場(chang)指(zhi)日(ri)可(ke)待(dai)。
高純矽材料提純設備中關鍵的24對棒還原爐在國家“863”計劃的支持下也已研製成功。
國guo產chan太tai陽yang能neng光guang伏fu設she備bei在zai國guo內nei用yong戶hu中zhong已yi建jian立li起qi良liang好hao的de信xin譽yu,得de到dao業ye界jie的de廣guang泛fan認ren可ke,越yue來lai越yue多duo的de客ke戶hu從cong國guo產chan設she備bei使shi用yong中zhong受shou益yi。可ke以yi說shuo,中zhong國guo太tai陽yang能neng光guang伏fu產chan業ye在zai短duan短duan的de數shu年nian間jian具ju備bei直zhi麵mian國guo際ji競jing爭zheng能neng力li,獲huo得de高gao速su發fa展zhan的de利li器qi在zai於yu技ji術shu與yu國guo際ji接jie軌gui的de同tong時shi擁yong有you無wu法fa比bi擬ni的de低di成cheng本ben優you勢shi,而er維wei持chi較jiao低di生sheng產chan成cheng本ben的de原yuan因yin除chu較jiao低di的de勞lao動dong力li和he運yun營ying成cheng本ben外wai,低di價jia格ge(平均隻有進口設備的1/3)的國產設備的大量應用使得企業投資成本大大降低是主要原因。否則光伏產業95%市場在歐美日的產業特征,很難想象國內企業能以比國外同類企業高得多的矽材料采購成本去國際市場競爭。
國產設備相繼在大生產線應用
自2002年(nian)開(kai)始(shi),無(wu)錫(xi)尚(shang)德(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)力(li)公(gong)司(si)的(de)超(chao)常(chang)規(gui)發(fa)展(zhan),也(ye)為(wei)設(she)備(bei)企(qi)業(ye)提(ti)供(gong)了(le)難(nan)得(de)的(de)發(fa)展(zhan)機(ji)遇(yu)。通(tong)過(guo)和(he)一(yi)流(liu)電(dian)池(chi)企(qi)業(ye)合(he)作(zuo)並(bing)引(yin)進(jin)先(xian)進(jin)的(de)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu),曆(li)經(jing)多(duo)次(ci)技(ji)術(shu)換(huan)代(dai)及(ji)升(sheng)級(ji),國(guo)產(chan)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)關(guan)鍵(jian)設(she)備(bei)相(xiang)繼(ji)在(zai)國(guo)內(nei)大(da)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)得(de)到(dao)應(ying)用(yong),使(shi)我(wo)國(guo)基(ji)本(ben)具(ju)備(bei)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)製(zhi)造(zao)設(she)備(bei)整(zheng)線(xian)供(gong)給(gei)能(neng)力(li)。
高(gao)純(chun)矽(gui)材(cai)料(liao)的(de)嚴(yan)重(zhong)短(duan)缺(que)為(wei)物(wu)美(mei)價(jia)廉(lian)的(de)國(guo)產(chan)單(dan)晶(jing)爐(lu)企(qi)業(ye)提(ti)供(gong)了(le)極(ji)好(hao)的(de)發(fa)展(zhan)契(qi)機(ji),近(jin)幾(ji)年(nian)數(shu)十(shi)家(jia)新(xin)上(shang)的(de)單(dan)晶(jing)拉(la)製(zhi)企(qi)業(ye)的(de)大(da)量(liang)訂(ding)貨(huo),使(shi)得(de)國(guo)內(nei)設(she)備(bei)企(qi)業(ye)始(shi)終(zhong)處(chu)於(yu)滿(man)負(fu)荷(he)生(sheng)產(chan)狀(zhuang)態(tai),並(bing)引(yin)來(lai)了(le)日(ri)本(ben)、韓國和我國台灣的批量訂單。如此多年未遇的火爆場麵直接催生了2006年四家光伏設備生產企業訂單過億元,2007年的勢頭較之有過之而無不及的局麵,這是我國電子專用設備行業多年未有的繁榮景象。
lingwai,jinguanfeijingguitaiyangnengdianchishangmeiyouxingchengguimoshengchan,danzengchangsuduyimingxianjiakuai,xiangyingdefeijingguidianchishebeiyexiyinlebushaoqiyeshituyitongguowaixiangfangdezhengxianbaoshebeihegongyidefangshijinru。
同國際先進水平相比,國產太陽能電池生產設備最關鍵的幾種設備中,擴散爐、等離子刻蝕機、清洗/製絨機等達到或接近了國際先進水平,占據了國內絕大部分市場,性價比優勢十分明顯。管式PECVD、快速燒結爐與國際先進水平有差距,但不大,已開始在大生產線使用,市場份額逐步擴大,性價比優勢明顯。國內尚沒有平板式PECVD,lingliangzhongguanjianshebeiquanzidongsiwangyinshuajihezidongfenjianjiyouyuhexinjishuwufaraokaiguowaigongsidejishuzhuanlifengsuo,shangweiqudeshizhixingtupo,zhengtishuipingheguowaichajujiaoda,guoneizhuyaodashengchanxianjihuquanbucaiyonglejiagegaoangdejinkoushebei。
矽gui片pian加jia工gong設she備bei中zhong,部bu分fen合he資zi企qi業ye的de高gao檔dang全quan自zi動dong單dan晶jing爐lu已yi接jie近jin國guo際ji先xian進jin水shui平ping,但dan因yin價jia格ge較jiao高gao,在zai光guang伏fu產chan業ye的de應ying用yong數shu量liang有you限xian,獲huo得de大da量liang應ying用yong的de反fan而er是shi價jia格ge低di廉lian適shi用yong的de、自動化程度較低的中低端單晶爐。借矽材料短缺的難得契機,得以形成批量生產,占據了國內絕大部分市場並批量出口。
組zu件jian生sheng產chan設she備bei中zhong的de層ceng壓ya機ji等deng,高gao端duan自zi動dong化hua產chan品pin與yu國guo際ji先xian進jin水shui平ping相xiang差cha無wu幾ji,有you明ming顯xian的de技ji術shu特te色se,但dan占zhan據ju市shi場chang大da部bu分fen份fen額e的de也ye是shi中zhong低di端duan產chan品pin。
矽材料提純設備的技術水平與國外產品差距較大,隻有零星產品生產。
2010年將為設備提供36億元市場
自2003年開始,截至2006年12月,我國在短短的四年時間內新上標準太陽能電池生產線(25MW/條)47條。按現時每條線設備3000萬元的平均投資計算,設備市場高達14億元。如果算上用於解決矽片短缺而用於購買材料製造設備如多晶矽鑄錠爐、單晶爐、切割機、線鋸等的投資,國內相關設備的市場總額則超過了25億元。其中約1/3的市場被國產設備占領,幾年來累計為國家節約外彙近3億美元,為用戶節約投資超過20億元,已在太陽能光伏產業具備初步的話語權。2005年共銷售相關設備約330台套,銷售額近4億元,2006年則達到了7億元。
根據業內前十名的發展規劃,至2010年,我國將再增加3000MW以上的生產能力。即使采用目前成熟的國產設備和進口設備混合搭配的國內主流配置方案,也至少為設備廠家提供了36億元的市場。若以全進口設備計算,則需設備投資84億元。
這一切為光伏設備企業的發展提供了極好的發展機遇:
1.beikaoquanqiuzengchangzuiweixunmengdediqu,yongyoujudadebentushichang。zhongguoguangfuchanyejinjiniandechengchangsuduyuanyuanchaoguoquanqiupingjunzengfu。guojiazhengcegulifazhan,zhongguoyanjundehuanbaoxingshi,keguanshangyejixuxunzhaoketidainengyuan,zhexiedouweiguangfuchanyedefazhandiandinglelianghaodejichu。
2.由you國guo際ji一yi流liu光guang伏fu企qi業ye引yin領ling整zheng個ge產chan業ye,並bing和he設she備bei企qi業ye結jie成cheng了le真zhen正zheng戰zhan略lve同tong盟meng關guan係xi,示shi範fan效xiao應ying明ming顯xian,徹che底di改gai變bian了le以yi往wang設she備bei和he工gong藝yi需xu求qiu脫tuo節jie的de發fa展zhan模mo式shi,設she備bei企qi業ye能neng直zhi接jie同tong步bu工gong藝yi技ji術shu發fa展zhan,用yong戶hu真zhen正zheng認ren識shi到dao沒mei有you國guo產chan設she備bei的de支zhi撐cheng,中zhong國guo的de光guang伏fu企qi業ye將jiang喪sang失shi最zui主zhu要yao的de成cheng本ben競jing爭zheng優you勢shi。與yuIC行業對設備的需求相比,光伏設備的技術要求要略低一些,這也正是國內企業可大有作為的中低端設備領域。
3.擁yong有you國guo外wai設she備bei無wu法fa比bi擬ni的de性xing價jia比bi優you勢shi。通tong過guo幾ji年nian的de努nu力li,國guo產chan設she備bei已yi取qu得de本ben土tu市shi場chang和he客ke戶hu的de廣guang泛fan認ren可ke,並bing受shou到dao國guo際ji的de矚zhu目mu,有you一yi定ding的de品pin牌pai美mei譽yu度du,與yu客ke戶hu的de溝gou通tong更geng容rong易yi更geng方fang便bian,服fu務wu更geng快kuai捷jie,在zai一yi定ding程cheng度du上shang可ke彌mi補bu早zao期qi設she備bei性xing能neng及ji可ke靠kao性xing上shang的de不bu足zu。
4.中國光伏產業鏈已形成規模且漸趨平衡,良好的大產業環境對設備企業的發展給予了強力支撐:工業矽產量全球第一;高純矽生產百噸級技術已實現突破,千噸級技術出現曙光;矽片加工規模已達世界級;電池及組件行業有世界一流企業領軍;太陽能燈具規模世界第一;並網發電係統國際知名。
提高效率降低成本是當務之急
太陽能電池製造設備的發展目的是為了提高電池的最終產品質量、光電轉換效率、整線生產效率,降低生產成本。因此,未來設備的技術發展將始終圍繞著以下幾方麵進行:提高單機自動化水平,增加批次裝片量,提高單機生產效率;設備間機械手自動轉送,在線檢測,提高整線生產效率,減少人工幹預,降低碎片率;將更先進的工藝技術物化於設備,進一步提高太陽能電池的光電轉換效率,降低每瓦成本;適合大尺寸(從目前主流的125mm×125mm和156mm×156mm矽片發展到未來的210mm×210mm矽片等)、薄矽片(300μm—270μm—240μm—200μm—180μm)工藝等,以節約矽材料降低成本;帶廢氣排放收集處理裝置,降低廢氣及中間生成汙染物排放,滿足更嚴格的環保法規。
因此,未來光伏設備將圍繞以下幾點發展:
1.矽材料提純設備
矽(gui)材(cai)料(liao)嚴(yan)重(zhong)短(duan)缺(que)的(de)現(xian)象(xiang)在(zai)近(jin)期(qi)尚(shang)無(wu)法(fa)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)扭(niu)轉(zhuan),國(guo)內(nei)已(yi)開(kai)工(gong)或(huo)有(you)實(shi)際(ji)實(shi)施(shi)動(dong)作(zuo)的(de)十(shi)數(shu)個(ge)高(gao)純(chun)矽(gui)生(sheng)產(chan)項(xiang)目(mu)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)的(de)國(guo)產(chan)設(she)備(bei)支(zhi)撐(cheng)以(yi)降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben),千(qian)噸(dun)級(ji)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)亟(ji)待(dai)取(qu)得(de)突(tu)破(po)並(bing)大(da)量(liang)提(ti)供(gong)。
2.大尺寸矽片加工設備
國內目前的125mm×125mm規格矽片大多采用6英寸單晶爐拉製單晶生產,為滿足156mm×156mm電池片生產的需要,就必須改用8英寸單晶爐,但其生產成本將遠高於多晶鑄錠法生產的矽片,是電池企業無法接受的。因此,光伏用156mm×156mm矽片將轉向多晶矽片,改用多晶矽鑄錠爐生產,將拉動對相關鑄錠、切割等生產設備的巨大需求。
3.薄膜太陽能電池生產設備
為wei進jin一yi步bu降jiang低di電dian池chi生sheng產chan成cheng本ben,提ti高gao電dian池chi轉zhuan換huan效xiao率lv,晶jing體ti矽gui薄bo膜mo太tai陽yang能neng電dian池chi的de研yan究jiu日ri新xin月yue異yi,非fei晶jing矽gui薄bo膜mo太tai陽yang能neng電dian池chi的de發fa展zhan也ye突tu飛fei猛meng進jin,這zhe些xie都dou為wei相xiang關guan工gong藝yi設she備bei的de發fa展zhan提ti供gong了le無wu限xian的de發fa展zhan空kong間jian。
國內太陽能電池設備主要廠家
國內目前從事太陽能光伏設備研發及生產的企業有20多家,其中骨幹企業6-7家,從業人員4000人左右。主要廠商如下:
中國電子科技集團第48研究所:國內太陽能電池設備的最大供應商,所生產的擴散爐、等離子刻蝕機、低溫烘幹/高溫燒結爐、管式PECVD等占據了絕大部分國產設備市場並開始出口,單晶爐和多晶鑄錠爐正逐步推向市場。
西安理工大學附屬工廠、北京京運通公司、北京京儀世紀公司:專業從事單晶爐生產,產品性價比高。
深圳捷佳創公司:專業生產清洗/製絨設備。
北京七星華創電子股份有限公司:生產清洗機、擴散爐等。
上海太陽能科技公司、河北秦皇島奧瑞特公司:從事組件生產用層壓機的研發與生產。
國際知名的主要光伏設備廠商
德國Centrotherm公司:其擴散爐、管式PECVD、烘幹/燒結爐、清洗腐蝕製絨設備以及周邊PN結刻蝕設備等代表了當今世界的最高水平。
德國Roth&RaU公司、OTB公司、日本導津公司:平板PECVD設備國際領先。
意大利Baccini公司、英國DEK公司、德國ASYS公司等的全自動絲網印刷設備,基本上壟斷了全球市場,其中DEK主要麵向中低端市場,而Baccini、ASYS主要麵向中高端市場。
美國的Applied Films公司的薄膜設備,日本Despatch公司、美國BTU(已收購RTC公司)的快速燒結設備等有特色。
美國GT Solar公司的多晶矽鑄錠爐、日本的單晶爐處於相關設備的國際領先地位。
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