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困境突圍 智能光伏的德國經(jīng)驗

  距離“5•31新政”發(fā)布已有月余,“630”搶裝潮也已經(jīng)遠去,新政出臺后的這段時間里,光伏行業(yè)下游“收窄”向產(chǎn)業(yè)鏈上游蔓延,有人黯然離場,有人默默堅持,書寫了一本“國內(nèi)光伏企業(yè)辛酸圖鑒”。

  在補貼和規(guī)模雙降改寫行業(yè)格局的同時,光伏行業(yè)正式抵達量變引起質(zhì)變的拐點。整個行業(yè)想要浴火重生,加快突破光伏關鍵裝備和技術進步步伐,實現(xiàn)降本增效和產(chǎn)業(yè)升級,邁向智能化發(fā)展成為關鍵。

  而對于光伏設備企業(yè)來說,下游需求的迅速收縮將擠壓落后產(chǎn)能生存空間,2018年下半年的行業(yè)產(chǎn)能利用率可能會更低,一些聚焦國際國內(nèi)中小市場的企業(yè)將會停產(chǎn)或破產(chǎn);低端設備產(chǎn)能出清加速,市場集中度或?qū)⑦M一步提升。

  智能化的基礎是品質(zhì)

  伴隨我國光伏行業(yè)高歌猛進,整個太陽能電池制作流程中的設備80%以上實現(xiàn)了國產(chǎn)化。特別是層壓機企業(yè)在秦皇島紛紛崛起,歷經(jīng)殘酷的市場洗禮之后,封裝技術得到了快速提升。但業(yè)內(nèi)人士指出,我國光伏裝備行業(yè)仍舊存在一些比較明顯的短板,自主創(chuàng)新能力不足,自主知識產(chǎn)權較少,研發(fā)能力相對較弱,導致在一些高端關鍵設備上,同國際先進水平仍存在較大差距。

  而由于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術的興起,推動光伏產(chǎn)業(yè)從自動化向智能化升級,加快實現(xiàn)智能制造和智能應用已經(jīng)成為必然趨勢。2018年4月11日,六部委聯(lián)合印發(fā)《智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2018-2020年)》,明確提出到2020年無論從工廠建設、制造技術與裝備,還是光伏產(chǎn)品和運維,其智能化水平都要實現(xiàn)大步提升。

  如何實現(xiàn)制造業(yè)的智能化?德國企業(yè)的經(jīng)驗具有足夠的借鑒價值。事實上,早在一百多年前,德國也曾經(jīng)以低廉的價格來沖擊英國市場,而后才逐漸成為精密與品質(zhì)的代表。

  如今,對于一家德國企業(yè)來說,產(chǎn)品品質(zhì)永遠是被擺在第一位的,德國機械專家博可機械(上海)有限公司(以下簡稱“博可機械”)總經(jīng)理吳建明表示,這需要從源頭開始把控元器件質(zhì)量,從每個細節(jié)著手打造高端設備。而對于層壓設備來說,智能化的前提是穩(wěn)定,如果設備的穩(wěn)定性不足,其他智能都是空談。

  眾所周知,大部分光伏組件長期暴露在戶外,紫外線、水汽、高低溫、化學氣體、風沙等各種外部環(huán)境都會給組件部件、材料以及制造質(zhì)量帶來嚴峻考驗。

  體現(xiàn)在層壓環(huán)節(jié),由于層壓主要是將層疊好的太陽能電池組件,在層壓機提供的真空高壓及合適的溫度條件下壓合成一體。那么,通過先進的控制算法提高溫度控制的均勻性、精確性,對光伏組件的封裝質(zhì)量、實現(xiàn)其25年以上工作壽命起著至關重要的作用。因此,博可機械采用了油加熱的方式,在加熱板之間密布管道,從而將點與點之間的溫度控制精度提高到±1℃。

  此外,在高溫下用高壓避免產(chǎn)生氣泡的過程中,為了減少光伏組件內(nèi)部的損壞,博可機械通過柔壓力的方式慢慢施壓,保證壓力均勻,不會出現(xiàn)工藝損壞的情況;而在加壓的過程中,通過均勻壓力將膠聯(lián)劑里的氣泡擠出,讓膠聯(lián)劑分布均勻,組件粘結(jié)充分,甚至可以不需要邊框,吳建明介紹到,“這個環(huán)節(jié)十分重要,如果膠聯(lián)不充分,組件使用久了就會出現(xiàn)問題,例如下雨可能進水造成發(fā)電損失甚至出現(xiàn)事故”。

  打造效率和綜合成本優(yōu)勢

  光伏行業(yè)自誕生以來就在同成本賽跑,向著規(guī)?;⒆詣踊?、智能化的方向發(fā)展,因此提高生產(chǎn)加工效率與效益成為人們普遍關注的問題?!翱蛻粼谶x擇層壓設備時,非??粗匦省保瑓墙鞅硎?,“如果同行的層壓時間為11-12分鐘,而自己企業(yè)的產(chǎn)品僅需要6-7分鐘,這種效率的提升將使得自己企業(yè)的層壓設備具有足夠的競爭力”。

  此外,在層壓過程中,工作層數(shù)與自動化的水平對電池組件的封裝效率來說是關鍵因素。博可機械對此早已進行布局,其研制的多層層壓機,最多可達10層,年生產(chǎn)效率可達700MW,同等空間躍升數(shù)倍產(chǎn)能,實現(xiàn)快速量產(chǎn),既節(jié)省人力成本,又節(jié)約土地面積和基建成本及時間,成為其爭取市場空間的有利砝碼。

  但是聲名顯赫的德國品質(zhì),所帶來的價格增加是否違背了“平價上網(wǎng)”的初衷?是否會阻礙德國層壓機贏得世界光伏市場?答案顯然是否定的,吳建明表示,“以博可機械為例,我們更看重整個運營成本、綜合成本的優(yōu)勢。我們瞄準的是符合工業(yè)4.0或者說智能制造2025標準的智能設備,這種高端設備的確在購買時價格較高,但設備使用效率更高、不需要經(jīng)常維護,會大大降低層壓設備后期的運營成本,那么在產(chǎn)品整個生命周期里核算購買和運營的總投入上我們是具備足夠優(yōu)勢的”。此外,由于具備較強技術力量,通過與設備使用方充分交流與溝通,提供適應生產(chǎn)需要的產(chǎn)品也為博可機械增色不少。

  “工匠精神”是德國制造業(yè)過去一百年成功的“鑰匙”,如今,博可機械緊緊握著這把鑰匙,苦煉內(nèi)功,以品質(zhì)為基礎,通過打造智能化高端設備和綜合成本優(yōu)勢,實現(xiàn)了全球光伏市場的全面開花。

  機遇與挑戰(zhàn)并存

  事實上,5•31新政出臺實為倒逼企業(yè)練內(nèi)功、強體制,讓光伏發(fā)展重點從擴大規(guī)模轉(zhuǎn)到提質(zhì)增效上來,著力推進技術進步、降低發(fā)電成本、減少補貼依賴,從而推動行業(yè)有序、高質(zhì)量發(fā)展。

  短暫的眩暈之后,各光伏企業(yè)將調(diào)整好思路和脈搏,最終聚焦于新技術的使用。業(yè)內(nèi)人士指出,特別是頭部企業(yè)并不會停止產(chǎn)能擴張和新技術探索。

  反映在設備端,至暗時刻機遇猶存,生產(chǎn)線的自動化改造、市場擴張的新產(chǎn)能以及組件新技術所帶來的設備更迭新需求,都將會為層壓機提供新的機遇。

  但是,吳建明提醒道,“購買高度自動化或者說智能化產(chǎn)品,不僅需要光伏企業(yè)對光伏行業(yè)的未來預期抱有信心;更重要的是,智能化不能簡化為某一個環(huán)節(jié),這是整個生產(chǎn)過程的智能化”。一方面當層壓機效率很高時,其他設備也必須高效,才能夠保證生產(chǎn)的順利進行,因此從這個層面上來說,智能化需要實現(xiàn)從智能制造單元到制造工廠的建設模式。另一方面智能工廠還需要提升員工水平及管理水平。

  “10臺單層層壓機和1臺10層層壓機的效率差不多,1臺層壓機如果說需要2位操作人員,那么10臺就需要20位操作人員,顯然,智能化、自動化、效率更高的設備能夠大大節(jié)省人力成本。但這個層壓機的操作會更難一些,需要工作人員具有足夠的知識儲備”,吳建明表示。

  正所謂,甲之蜜糖乙之砒霜。新政危機之后,落后產(chǎn)能時日不多,而國際先進水平的高端智能化設備供應商春天將至。

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