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国内光伏产业“复活”,激光微加工是否还有机会?

来源:激光制造网

  发布:Nick

关键词:激光 激光微加工 光伏能源

2017-11-06

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星之球产业研究院  老牛

 

太阳能是新能源,长期得到国家政策大力抚持,国家能源局多次下发关于进一步加强光伏电站建设与运行管理工作的通知、关于规范光伏电站投资开发秩序的通知、关于印发实施光伏扶贫工程工作方案的通知。光伏产业一度曾遍地开花,产能过剩。然而,国内市场需求没有跟上,许多产品只能依靠出口欧美国家。特别是2012年左右,中国太阳能光伏产业面临严重产能过剩,又遇到美国、欧洲反倾销,当时许多光伏巨头都陷入困境,典型的是无锡尚德破产。

虽然从太阳能电池产业发展到现在只是短短十几年的时间,但作为重要的清洁能源,光伏产业在我国的发展却跌宕起伏。在短时间内经历了其它行业几十年甚至上百年才历经的坎坷历程。但这样“惊心动魄”的磨练并没有让其倒下,而是让这个如太阳一样充满能量的产业在历经险阻以后,依旧浴火重生。

也正是因为前几年太阳能产业处于低迷,导致了激光加工设备商要大规模进入太阳能应用市场,变得不容易,事实上激光技术还没有大规模在太阳能应用。对于中小型太阳能企业,要他们拿出大量资金去投入新工艺新技术应用,显然是不现实的,所以这不仅仅是技术性问题,还是一个商业战略的问题。

但是自2015年以来,国内光伏产业似乎已经完成了行业洗牌,并且随着国家对新能源的继续扶持,居民对家居太阳能使用的增加,国内太阳能市场需求持续增加,行业开始转好。随着光伏产业复苏,未来对激光工艺的需求会增加,同样也会给国内一些激光企业带来机遇。

从简单的来料加工到形成包括硅材料及硅片、光伏电池及组件、逆变器及控制设备的完整光伏制造产业体系;从光伏制造大国到光伏装机世界第一,我国光伏产业走出了一条极具特点的发展之路。截至2013年年底,全国累计并网运行光伏发电装机容量1942万千瓦。从2005年到2013年,我国光伏发电装机容量在8年时间内提高了280倍!

从2017年最近发布的半年财报来看,由于上半年行业持续了强势的发展劲头,光伏企业也大多迎来好业绩。

磐石新能发布半年报 净利润增长891.84%

精功科技预计前三季度净利润2800.00万元至3500.00万元

北控清洁能源发布盈利预告 上半年获大幅增长

阳光电源上半年营业收入35.41亿元 同比增长48.68%

爱康科技上半年营收21.7亿 净利5千万

光伏宝2017上半年实现营收5.8千万 同增73%

金海股份上半年营收9846.65万元 同比增长15.54%

林洋能源上半年营收15.6亿 净利同增107%

协鑫新能源:预计中期纯利4.5亿 光伏装机增长88%

 

既然光伏产业苏复,激光技术为什么没有在国内太阳能产业大规模应用?有专家对此进行了解答:“如果需要在太阳能的技术和效率上大幅度提升,必须在新技术和加工工艺上有大的投入和开发,而在太阳能产业过剩的情况下,一些企业在盈利上压力较大,所以要拿出大量的资金去投入新技术研发可能不是那么容易了。而且,有些企业考虑到投入与产出的效果,比方说,投入1000万美元,整体效率才提高0.1%,这值不值得投入呢,也是需要考虑。

尽管激光技术在国内太阳能产业应用率远低于发达国家,但是专家认为,在激光工艺应用于太阳能的技术层面上,国内与欧美的没有太大差距,也就是激光加工技术相差不大。据此推断,激光技术在太阳能光伏的应用潜力是非常巨大的,然而相比较欧洲、美国、韩国、日本等国家,中国的激光技术在太阳能的应用率非常低,为什么激光技术推不进太阳能市场的应用呢?

太阳能电池,理应很多地方用到激光微加工,包括激光划片、激光微切割等。以往国内的光伏企业制造生产都是比较传统、人工的,应该转而使用激光工艺,但是恰逢产能过剩、产业洗牌、利润压缩、行业裁员等,许多企业还欠债,更不可能有多余的钱去采购激光设备,更新生产技术。

所以,我们会发现,欧美国家的光伏产品用了许多激光加工,比如Manz, 3D-micromac, Innolas Solutions等公司都是比较有名的为光伏电池提供定制加工方案,而中国的光伏企业很少使用激光。

目前,很多厂家都用激光加工技术生产硅太阳能电池,BP Solar公司(Frederiek,MD)采用激光刻槽埋栅极技术。也就是说利用激光技术在硅表面上刻槽,然后填入金属,以赶到前表面电接触栅极的作用。

PERC电池激光加工正成为一项标准工艺,对硅晶电池生产者来说,在单晶硅和多晶硅的生产中激光加工是一种必要加工方式。

2016年,ROFIN-BAASEL Lasertech与在德国,美国,中国的生产基地,一同发布了最新升级版Dual Line c-si™激光加工系统,升级版系统为量产PERC高效电池加工提高产能并实现更低加工成本 。提供了更有效的生产力和更低的生产成本并提高了量产的PERC电池效率。

北京德雷射科科技开发有限公司是激光加工设备和太阳能电池加工设备专业生产商。为核工业研究院九院生产了核试验用大功率钕玻璃激光器,为电子科技集团第41研究所开发了特种激光打孔切割机,为株洲电力机车厂研制的大功率激光硅片切割机,为无锡尚德太阳能集团开发了太阳能电池精密激光刻槽机,为清华大学研制了太阳敏化电池测试仪等。

武汉帝尔激光科技股份有限公司也有涉及到太阳能电池的激光应用,该公司是新三板企业,近日发布了2017半年度报告,上半年公司实现营业收入7098万元,同比上升163%;净利润2682万元,同比增长191%。公司核心技术保持领先,研发创新不断加强。公司管理层坚持以市场需求为导向,专注于高效太阳能电池的激光应用研发及市场推广工作计划,加大研发及技术创新投入,创新能力不断加强。报告期内,公司在强化针对PERC激光消融设备的基础上,进一步探索选择性发射极、抗光致衰减、半片电池组件等高效太阳能电池技术路线实现产业化的激光加工技术及设备的研发。

近两年装配动力电池的新能源汽车快速发展,大有取代燃油汽车之势。放眼未来,随着清洁能源在全球占据越来越重要的地位,具有社会、环境、经济等巨大综合效益的中国光伏产业重新崛起之势已经不可阻挡。我们相信,在从化石能源到绿色能源的变革中,光伏产业也必将如同曾经的红星一样,用清洁能源照耀中国,乃至世界!太阳能产业中的激光加工,有望成为广为接受的、不可或缺的工艺,并将成为快速实现技术目标和促进太阳能产业整体增长的动力。

激光因其快速、精准、零接触以及良好的热效应,在各行各业中体现出了其优越性,而这些特点恰好是光伏生产对其加工过程的要求。因此,未来激光技术企业和光伏企业会越走越近,并同时进行大量的工艺开发,期望获得更多有效模块。和其它产业一样,激光的精确性和速度再次成为光伏产业的催化剂,光伏产业有望规模化使用激光技术。在新能源尤其是光伏产业大受推崇的背景下,激光钻孔、刻槽、划片、薄膜太阳能电池划线系统、光纤激光器等大量激光加工技术及产品也越来受到行业的关注。一个光伏产业激光微细加工的春天就要到来!