專屬客服號
微信訂閱號
全面提升數據價值
賦能業務提質增效
在光伏電池不斷發展的今天,光伏電池的相關技術也在不斷推進,進而對現在的產品產能起到促進作用。絲網印刷工藝作為現在光伏電池生產過程中的中心流程。光伏電池的生產通過把硅片制成能夠完成“光生伏特”的光伏電池,在產品下游應用端的產品性能和成本的關鍵指標中影響很大。
1.絲網印刷工序是晶硅電池片制造過程的管控核心
我們能夠將光伏電池片的生產過程分為兩個工序環節:1)前序工序,主要是硅片的工藝處理環節;2)后序工序,是硅片的制成電池片環節,工藝流程包括柵線印刷、燒結和測試分選等,其中柵線印刷的主要工藝處理方法就是絲網印刷。絲網印刷是電池片生產過程中的工藝管控核心,匯集了整個電池片生產線約一半的工藝人員。一般來說,整個電池片生產工藝的提升和驗證,都從絲網印刷環節開始,可見絲網印刷工序在電池片生產過程中的重要性。絲網印刷工藝的核心設備為絲網印刷機,配套設備包括:自動上片機、紅外線干燥爐、自動緩存機、自動翻片機、自動冷卻機等。
絲網印刷設備的競爭力主要體現在兩個方面:印刷質量和印刷速率,具體如下:
1)印刷質量方面:關鍵在于印刷精度的提升,標志性突破為實現二次印刷。如前文所述,光伏組件的轉換效率提升是光伏系統建設成本下降的關鍵因素。在絲網印刷環節中,所印刷的電極柵線(光輻射面)寬度越細,則硅片接收光輻射的面積就越大,光生電流就越多,電池片的光電轉換效率也就越高;同時,為消除柵線變細后帶來導通性降低的問題,則需要相應增高電極柵線的高度,從而降低柵線電阻率。傳統絲網印刷工藝在印刷柵線高度方面存在局限性,主要受到漿料流變性和絲網網版膜較厚等因素的制約;二次印刷技術則通過在第一層漿料的基礎上,在相同位置進行第二次印刷,從而實現柵線高寬比的合理最大化,提升電池片的光電轉換效率。二次印刷工藝對印刷精度的要求較高,兩次疊印的偏移度需要控制在1μm 以內,需要實現硅片和印刷頭的精準定位。除印刷精度外,印刷質量還體現在碎片率、均勻度等指標。印刷碎片率主要指由于硅片厚度差異等原因可能造成印刷壓力不穩定,從而造成爆網、硅片碎裂等現象;印刷均勻度主要指柵線印刷的均勻度,與印刷壓力、速度等的控制均緊密相關,均勻度高的印刷柵線導通性較好,相應電池轉換效率也更高。
2)印刷速率方面:指單位時間內電池印刷出片的速率,高印刷速率能夠降低光伏電池產能的單位投資。這里值得一提的是雙頭雙軌絲網印刷設備,該類設備利用諸如“錯位布局”、“背靠背”等方式將兩條印刷線有機結合,配以雙通道絲網印刷機,實現兩條印刷線空間布局“合二為一”、生產過程“互不干擾”的效果,雙線較單線占地面積無明顯增加,極大釋放了生產車間的空間面積,降低單位產能的用地成本;同時,兩條印刷線的機架和部分電器部件可以共用,能夠進一步降低印刷設備的用料成本,是高效集成控制實現生產效率提升的典型體現。
國際上主流的光伏電池絲網印刷設備提供商有Applied Materials 旗下的Baccini公司、德國ASYS 公司和英國DEK 公司;國內設備廠商雖然起步較晚,但目前在技術上也不斷趨于成熟,主要廠商包括邁為股份、東莞科隆威。經過多年工藝積累和技術追趕,目前國產絲網印刷設備在印刷速率、印刷精度、碎片率等指標方面已經達到甚至超越以Baccini為代表的海外廠商,例如:邁為股份主營產品的印刷速率已能夠達到單軌2,750 片/小時,雙軌5,500 片/小時,印刷精度達到±5μm 3σ,碎片率小于0.1%;而海外供應商以Baccini為代表,新產品的印刷速率為雙軌5,000 片/小時,印刷精度達到±6.25μm 3σ,碎片率小于0.2%,加之國產絲網印刷設備的價格較國外廠商產品低10-20%,國產絲網印刷設備的競爭力可見一斑。
據2018年上半年數據,國產邁為股份絲網印刷設備在國內增量市場的份額(按訂單)已達到90%,基本完成在國內市場的進口替代。目前,邁為等國產廠家正進一步對印度、越南、泰國、馬來西亞等新興光伏市場進行設備出口。
2. 2019 年絲網印刷設備需求保持旺盛
隨著光伏行業電站投資單位成本的不斷下降,光伏電站新增裝機容量進一步得到釋放,向上拉動組件、電池片產能的持續擴張。尤其是近年來,由于硅片、電池工藝的進一步升級帶來成本下降和效率提升,單晶電池從中受益更為顯著,加之高效組件在光伏電站投資收益方面優勢的不斷凸顯,單晶電池取代多晶電池成為市場主流的趨勢越來越明顯。
在上述趨勢的推動下,光伏電池生產廠商紛紛開始了新一輪產能的迭代更新。特別是國內電池廠商,由于生產技術和成本優勢的進一步凸顯,全球新增光伏電池產能開始加速向國內集中。我們統計2018-2019 年國內主要電池片生產廠商的擴產計劃,擴產總量約為34.6GW/年。根據調研情況,我們估計上述擴產產能約占國內擴產總量的85%,2018-2019 年國內電池片擴產增量約為41GW/年,約占全球擴產規模的74%。
作為光伏電池制造的核心環節之一,絲網印刷環節的設備需求相應受到拉動。一方面,由于2018-2019 年光伏電池產能的新一輪擴張,新建電池產能必然對絲網印刷線產生大量需求;另一方面,考慮到光伏絲網印刷線的平均壽命在5-7 年左右,隨著光伏行業生產技術的高速發展,部分早年投入生產的絲網印刷線都面臨更新換代。據此,我們對絲網印刷設備的市場規模初步進行估計,可以看到2018-2019 是光伏電池絲網印刷設備的需求高峰,利好設備供應商業績的釋放。
絲網印刷作為光伏電池制造的重要環節,會因為光伏電池的市場發生變化而發生變化。首先是因為現在的電池產能的擴張將會對絲線印刷線產生影響。然后是基于現在的光伏電池的壽命期在5-7年左右,這就意味著早期已經在應用的光伏電池需要進行更換,這也會帶來新的市場需求。根據現在的市場規模發展,2018-2019 是光伏電池絲網印刷設備的高需求期。
本文由五度數科整理,轉載請標明出處,違者必究!
請完善以下信息,我們的顧問會在1個工作日內與您聯系,為您安排產品定制服務
評論