基本介紹
- 中文名：光伏設備
- 外文名：photovoltaic device
- 簡介：我國光伏設備行業興起於2000年後
- 詞性：名詞
- 分類：設備
發展,定義及分類,設備概況,發展機遇,未來發展方向,
發展
我國光伏設備行業真正興起於2000年以後。經過不懈努力，目前國產光伏設備在關鍵指標、性能等方面均已達到國際先進水平，在套用中與進口設備平分秋色。國內光伏產品生產企業普遍採取國產設備和進口設備混搭的建線方案，國產設備在數量上已占多數。
經過多年發展，我國光伏設備行業已基本具備太陽能電池製造設備的整線裝備能力。我國光伏設備企業製造的設備套用包括從矽材料生產、矽材料加工、矽片加工到太陽能電池晶片的生產以及相應的純水製備、環保處理、淨化工程的建設。其中，晶體矽生長設備發展最為迅速。國產單晶矽生長爐以優良的性價比占據了國內市場的絕對統治地位，並批量出口亞洲，而國產多晶矽鑄錠爐在產品主要性能指標上和國外設備相差無幾，已經開始在國內光伏企業中大量使用。
2003-2008年，我國光伏設備的銷售額每年都以近翻一番的速度增長，年均增長率達到93%。2009年受全球金融危機影響，發展速度有所減緩，但從2009年下半年開始，市場需求迅速恢復，全年實現銷售額20.21億元，同比2008年增長14.4%。2010年，光伏設備行業銷售額繼續高速增長，全年銷售額為36.80億元，比2009年增長82.10%。
定義及分類
光伏設備指光伏製造型企業用於生產原料、電池組件、零部件等產品中使用的，並在反覆使用中基本保持原有實物形態和功能的機器設備。
矽棒/矽錠 生產設備 | 完整生產線 | 矽棒矽錠生長設備 | 檢驗/測試設備 |
切割/研磨設備 | 其他 | ||
完整生產線 | 切割設備 | 清洗設備 | |
檢驗/測試設備 | 拋光和研磨 | 其他 | |
完整生產線 | 蝕刻設備 | ||
減反射覆膜製備 | 絲網印刷設備 | 其他爐 | |
檢驗/測試設備 | 其他 | ||
完整生產線 | 檢驗/測試設備 | 玻璃清洗設備 | |
結線/焊接設備 | 層壓設備 | 切割/劃線設備 | |
組框/組角機 | 其他 | ||
薄膜組件 製造設備 | 完整生產線 | 檢測設備 | 覆膜沉積設備 |
切割/劃線設備 | 蝕刻設備 |
設備概況
我國光伏設備企業已全面具備太陽能電池製造整線裝備能力，2010年時部分產品如擴散爐、 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/制絨機、石英管清洗機、低溫烘乾爐)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。
高純矽材料提純設備中關鍵的24對棒還原爐在國家“863”計畫的支持下也已研製成功。
2011年5月，由VLSI Research發布的2010年度光伏設備製造商排名顯示，48所成為首個躋身光伏裝備製造業全球十強的中國企業。VLSI Research素以無可比擬的準確度、創新的市場研究方法和對研究覆蓋產業快速脈動的精準洞察而著稱。據其市場調研數據顯示，48所以營業收入2.95億美元的驕人戰績力壓瑞典某知名設備製造廠商，強勢跨入全球光伏設備製造商第一方陣，穩居“2010年度全球十大光伏設備製造商”第九位，首次打破該排名長期由歐美設備製造大型企業一統江山的格局。面對歐美光伏設備製造企業長期盤踞國際國內光伏設備市場的嚴峻形勢，48所以振興民族產業為己任，在發展電子專用裝備的歷程中艱辛探索，先後成功自主研發了清洗機、擴散爐、PECVD、刻蝕機、高低溫燒結爐、單晶爐、鑄錠爐等太陽能光伏關鍵裝備，實現了從單一設備發展到單台設備與工藝結合，又從整線設備發展到整線設備與工藝結合的“整線交鑰匙”系統方案（Turnkey），迅速成為國內最大的太陽能電池製造裝備供應商。依靠豐富的裝備製造、工藝技術和整線建線經驗，48所已經具備建設“智慧型”光伏裝備和光伏電池生產線的能力，並在向這一目標快速邁進。
48所太陽能光伏設備在國內用戶中已建立起良好的信譽，得到業界的廣泛認可，越來越多的客戶從國產設備使用中受益。可以說，中國太陽能光伏產業在短短的數年間具備直面國際競爭能力，獲得高速發展的利器在於技術與國際接軌的同時擁有無法比擬的低成本優勢，而維持較低生產成本的原因除較低的勞動力和運營成本外，低價格(平均只有進口設備的1/3)的國產設備的大量套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徵，很難想像國內企業能以比國外同類企業高得多的矽材料採購成本去國際市場競爭。
國產設備相繼在大生產線套用
2002年我國一部分企業超常規發展通過和一流電池企業合作並引進先進的工藝技術，歷經多次技術換代及升級，國產的太陽能電池關鍵設備相繼在國內大生產線上得到套用，使我國基本具備太陽能電池製造設備整線供給能力。
高純矽材料的嚴重短缺為物美價廉的國產單晶爐企業提供了極好的發展契機，近幾年數十家新上的單晶拉制企業的大量訂貨，使得國內設備企業始終處於滿負荷生產狀態，並引來了日本、韓國和我國台灣的批量訂單。如此多年未遇的火爆場面直接催生了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面，這是我國電子專用設備行業多年未有的繁榮景象。
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/制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，另兩種關鍵設備全自動絲網印刷機和自動分撿機由於核心技術無法繞開國外公司的技術專利封鎖，尚未取得實質性突破，整體水平和國外差距較大，國內主要大生產線幾乎全部採用了價格高昂的進口設備。
矽片加工設備中，部分合資企業的高檔全自動單晶爐已接近國際先進水平，但因價格較高，在光伏產業的套用數量有限，獲得大量套用的反而是價格低廉適用的、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。
組件生產設備中的層壓機等，高端自動化產品與國際先進水平相差無幾，有明顯的技術特色，但占據市場大部分份額的也是中低端產品。
矽材料提純設備的技術水平與國外產品差距較大，只有零星產品生產。
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匯近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。即使採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。
發展機遇
這一切為光伏設備企業的發展提供了極好的發展機遇：
1.背靠全球增長最為迅猛的地區，擁有巨大的本土市場。中國光伏產業近幾年的成長速度遠遠超過全球平均增幅。國家政策鼓勵發展，中國嚴峻的環保形勢，客觀上也急需尋找可替代能源，這些都為光伏產業的發展奠定了良好的基礎。
2.由國際一流光伏企業引領整個產業，並和設備企業結成了真正戰略同盟關係，示範效應明顯，徹底改變了以往設備和工藝需求脫節的發展模式，設備企業能直接同步工藝技術發展，用戶真正認識到沒有國產設備的支撐，中國的光伏企業將喪失最主要的成本競爭優勢。與IC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.擁有國外設備無法比擬的性價比優勢。通過幾年的努力，國產設備已取得本土市場和客戶的廣泛認可，並受到國際的矚目，有一定的品牌美譽度，與客戶的溝通更容易更方便，服務更快捷，在一定程度上可彌補早期設備性能及可靠性上的不足。
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；併網發電系統國際知名。
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面進行：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，線上檢測，提高整線生產效率，減少人工干預，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污染物排放，滿足更嚴格的環保法規。
未來發展方向
因此，未來光伏設備將圍繞以下四點發展：
1.矽材料提純設備
矽材料嚴重短缺的現象在近期尚無法從根本上扭轉，國內已開工或有實際實施動作的十數個高純矽生產項目需要大量的國產設備支撐以降低生產成本，千噸級生產設備亟待取得突破並大量提供。
2.大尺寸矽片加工設備
國內目前的125mm×125mm規格矽片大多採用6英寸單晶爐拉制單晶生產，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
