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在中國(guó)的碳達(dá)峰碳中和的綠色可持續(xù)戰(zhàn)略中，光伏產(chǎn)業(yè)無(wú)疑是當(dāng)下極為熱門(mén)的新能源賽道之一。據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，2022 年全國(guó)新增光伏裝機(jī)容量 87.41 GW，同比增長(zhǎng) 59.3%，2023 年預(yù)計(jì)新增裝機(jī)容量 130 GW，同比增長(zhǎng) 44%。光伏裝機(jī)量的迅猛攀升，帶動(dòng)了光伏設(shè)備產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展 —— 2021年中國(guó)光伏設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到 400 億元，預(yù)計(jì) 2023 年將達(dá)到 500 億元，基本上實(shí)現(xiàn)了光伏設(shè)備的全產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化。

在光伏設(shè)備與制造領(lǐng)域，倍福自動(dòng)化提供從工業(yè) PC、現(xiàn)場(chǎng)總線組件、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)化軟件到無(wú)控制柜自動(dòng)化解決方案和機(jī)器視覺(jué)解決方案，憑借這些技術(shù)的開(kāi)放性、高自由度和高性能組件，在硅片、電池片和組件制造中已得到廣泛應(yīng)用，常常被視為行業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的標(biāo)桿。為此，倍福中國(guó)光伏行業(yè)經(jīng)理陳華生先生詳細(xì)向我們闡述了倍福伴隨中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程、倍福在光伏制造領(lǐng)域的主要優(yōu)勢(shì)與典型應(yīng)用場(chǎng)景，并描繪了倍福致力于讓光伏“造福”綠色社會(huì)的未來(lái)愿景。

陳華生       倍福中國(guó)光伏行業(yè)經(jīng)理

投身光伏，成長(zhǎng)中的挑戰(zhàn)

伴隨著中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從低谷到快車(chē)道再到如今的爆發(fā)期，倍福已中國(guó)光伏行業(yè)潛心耕耘 10 多年，業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)了幾十倍。“在光伏制造全產(chǎn)業(yè)鏈上基本都有廣泛而成熟的應(yīng)用，行業(yè)的大部分頭部廠商都在使用倍福的產(chǎn)品和方案”，陳華生不無(wú)自豪地表示，“例如在硅片制造環(huán)節(jié)，占據(jù)單晶爐市場(chǎng) 70% 以上份額的浙江某光伏設(shè)備技術(shù)和規(guī)模雙領(lǐng)先企業(yè)，采用的就是倍福的產(chǎn)品。”

據(jù)了解，不僅在硅片制造環(huán)節(jié)，倍福在光伏電池片制造環(huán)節(jié)表現(xiàn)尤其優(yōu)秀，產(chǎn)品應(yīng)用涵蓋了清洗、制絨、擴(kuò)散、激光摻雜、激光消融、PECVD、絲網(wǎng)印刷等各工藝環(huán)節(jié)及相關(guān)的自動(dòng)上下料，電池片制造領(lǐng)域的頭部設(shè)備企業(yè)均為倍福重要的合作伙伴。

另外，在組件制造環(huán)節(jié)，倍福出色的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在串焊、疊焊、層壓等工序上表現(xiàn)出色。

通過(guò)光伏設(shè)備的自動(dòng)化和智能化大大提升光伏制造水平的同時(shí)，也面臨一些挑戰(zhàn)。

“例如電池片和組件的生產(chǎn)雖然目前自動(dòng)化程度已經(jīng)較高，但配套的一些輔材、輔料、耗材加工企業(yè)生產(chǎn)管理模式仍較為粗獷，效率相對(duì)較低，且難以降低成本；光伏制造過(guò)程中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用仍然欠缺， MES 系統(tǒng)未能充分發(fā)揮其在生產(chǎn)管理中的作用；由于追求速度和效率，很多設(shè)備廠商都忽視了設(shè)備軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，技術(shù)人員水平和變動(dòng)對(duì)設(shè)備質(zhì)量影響較大……等等"，陳華生解釋道。

實(shí)力為證，應(yīng)對(duì)光伏難題

在陳華生看來(lái)，倍福在光伏制造行業(yè)的主要優(yōu)勢(shì)在于開(kāi)放性、高自由度和技術(shù)先進(jìn)。

首先，倍福主導(dǎo)的 EtherCAT 總線是光伏行業(yè)的總線標(biāo)準(zhǔn)，具有高速、高可靠、實(shí)時(shí)性、開(kāi)放性等諸多優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前幾乎所有的光伏產(chǎn)線設(shè)備均采用和支持 EtherCAT 總線，并得到數(shù)量龐大的智能儀表和伺服驅(qū)動(dòng)廠商支持。

其次，倍福針對(duì)光伏行業(yè)的特點(diǎn)，提供了性價(jià)比很高的產(chǎn)品，例如 CX80xx，CX90xx 系列的嵌入式控制，大量應(yīng)用于單晶爐、PECVD、制絨擴(kuò)散等工藝設(shè)備。倍福基于軟件的溫度控制方案，可以完全替代專(zhuān)業(yè)的溫控器，并且通道越多越劃算。配合種類(lèi)豐富的各式 I/O 模塊，涵蓋了串口和常用工業(yè)通訊協(xié)議的網(wǎng)關(guān)接口模塊，給客戶的設(shè)計(jì)選型提供了極大的自由和可能。

其三，針對(duì)復(fù)雜應(yīng)用，倍福提供高性能的運(yùn)動(dòng)控制器，XFC 極速控制模塊，使用功能強(qiáng)大的 TwinCAT3 軟件融合 PLC 控制、運(yùn)動(dòng)控制、人機(jī)界面、機(jī)器視覺(jué)、診斷和分析，C++ 高級(jí)應(yīng)用于一體，大大降低了高精度復(fù)雜控制的難度。

以電池片分選機(jī)為例，傳統(tǒng)的方式是人工把電池片拿到離線的檢測(cè)設(shè)備依次進(jìn)行檢測(cè)，然后進(jìn)行分類(lèi)，過(guò)程復(fù)雜效率低，而且搬運(yùn)過(guò)程容易造成二次損壞。為此，某著名的光伏設(shè)備制造商和倍福一起合作開(kāi)發(fā)了一款在線式的測(cè)試分選機(jī) —— 可以直接對(duì)接前道的工藝設(shè)備，電池片通過(guò)傳送帶進(jìn)入分選機(jī)上料緩沖單元，然后經(jīng)過(guò)第三方檢測(cè)系統(tǒng)的表面檢測(cè)和通電檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果把硅片分為 72 個(gè)等級(jí)，分別放入不同的儲(chǔ)片盒中。

“這套設(shè)備的開(kāi)發(fā)有幾個(gè)棘手的技術(shù)難點(diǎn)，一是伺服軸特別多，超過(guò) 100 個(gè)，二是生產(chǎn)節(jié)拍很快，要求每片 0.8 秒，三是第三方檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果有延時(shí)，容易引起檢測(cè)結(jié)果錯(cuò)誤，” 陳華生說(shuō)道，“倍福 CX2040 高性能運(yùn)動(dòng)控制器，配合 TwinCAT 軟件的軸管理模板，使得 100 個(gè)以上的伺服軸管理不再困難；TwinCAT 軟件提供的電子齒輪、凸輪功能方便地實(shí)現(xiàn)線性插補(bǔ)、蛙跳避障等復(fù)雜控制，有力地保障了 0.8s 的生產(chǎn)節(jié)拍。針對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果延時(shí)問(wèn)題，我們的工程師研究出了硅片實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)追蹤功能，成功地解決了這個(gè)難題！”

隨著全球?qū)G色能源的強(qiáng)勁需求，光伏行業(yè)迎來(lái)了快速的產(chǎn)能擴(kuò)張和技術(shù)迭代的時(shí)代，也同樣面臨著行業(yè)過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)的壓力。作為自動(dòng)化創(chuàng)新技術(shù)的領(lǐng)先廠商，倍福始終注重新技術(shù)、新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，為客戶降本和研發(fā)新機(jī)型提供更優(yōu)的解決方案，與客戶共同成長(zhǎng)，讓光伏更好地造福綠色社會(huì)。