光伏檢測方案全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究

光伏檢測方案全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究光伏檢測行業(yè)進(jìn)入壁壘（一）光伏檢測人才壁壘光伏檢測研發(fā)制造領(lǐng)域所需要的人才不僅需要掌握機械、自動化、軟件設(shè)計、算法等多種學(xué)科知識，還需要了解下游行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品需求，需要通過參與各種形式的培訓(xùn)、參觀訪問、生產(chǎn)實踐、技術(shù)研發(fā)才能保持對行業(yè)的敏感度和專業(yè)性。因此，光伏檢測行業(yè)存在較高的人才壁壘。（二）光伏檢測技術(shù)壁壘光伏檢測需要圖像識別、機器視覺、自動化等技術(shù)來實現(xiàn)對光伏產(chǎn)品缺陷信息的有效采集、處理和判斷分析。機器視覺算法的研發(fā)、系統(tǒng)軟件的研發(fā)、工業(yè)設(shè)計和工藝實現(xiàn)都需要具備較高的技術(shù)研發(fā)水平和生產(chǎn)水平。而從軟件研發(fā)到產(chǎn)品設(shè)計、試制和批量生產(chǎn)過程中對設(shè)備的加工制造和裝配的要求也相對較高，因而需要企業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊不斷迭代產(chǎn)品，根據(jù)下游領(lǐng)域市場需求變化，持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)和性能。因此，光伏檢測行業(yè)存在較高的技術(shù)壁壘。（三）光伏檢測客戶認(rèn)可壁壘下游廠商會嚴(yán)格審查各競標(biāo)供應(yīng)商的產(chǎn)品技術(shù)、品質(zhì)、客戶要求反應(yīng)速度等能力，優(yōu)先選擇品牌實力雄厚、技術(shù)水平領(lǐng)先、信譽度高、口碑良好的供應(yīng)商，進(jìn)行行業(yè)內(nèi)部審核。具備成熟應(yīng)用案例且綜合實力優(yōu)秀的供應(yīng)商就能獲得更多市場份額。光伏檢測方案供應(yīng)商積累客戶資源需要較長的時間，新入行企業(yè)難以在短時間內(nèi)獲得下游光伏廠商的信賴。因此，行業(yè)的新進(jìn)入者需要面臨較高的客戶認(rèn)可壁壘。（四）光伏檢測資金壁壘光伏檢測方案供應(yīng)商屬于資金密集型企業(yè)，需要廠商投入較多的資金用于技術(shù)研發(fā)、人才引進(jìn)以及產(chǎn)品迭代。光伏檢測方案供應(yīng)商需要具有較大的資金規(guī)模與較強的實力支持，才能保證企業(yè)的持續(xù)營運，進(jìn)而對新進(jìn)入者形成資金壁壘。檢測能力良莠不齊，標(biāo)準(zhǔn)滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展光伏行業(yè)的野蠻生產(chǎn)催生了光伏檢測運維行業(yè)的蓬勃發(fā)展，同時帶來了不少問題，受政策影響，裝機容量的快速增加給檢測行業(yè)的業(yè)務(wù)能力提出挑戰(zhàn)，特別是光伏電站現(xiàn)場的測試，受制于檢測設(shè)備和人員的限制，龐大的裝機容量無法做到精細(xì)檢測，只能粗略抽檢，同時檢測人員水平和使用的檢測設(shè)備良莠不齊，大的第三方檢測機構(gòu)往往為了擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍，委托給沒有檢測資質(zhì)和經(jīng)驗的分包商，造成電站現(xiàn)場測試的質(zhì)量大打折扣，很多測試數(shù)據(jù)沒有參考性，給電站后續(xù)的運行帶來隱患。同時，光伏標(biāo)準(zhǔn)的出臺遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于光伏技術(shù)的快速發(fā)展，造成一部分光伏電站無章可循，管理混亂。光伏檢測行業(yè)發(fā)展情況（一）光伏檢測方式進(jìn)一步向自動化智能化發(fā)展光伏組件是決定太陽能電站發(fā)電能力以及成本的重要部分，光伏組件的質(zhì)量極大程度上決定了光伏電站的生產(chǎn)效率。隨著太陽能發(fā)電的快速發(fā)展和大范圍應(yīng)用，光伏組件的批量生產(chǎn)以及大批量生產(chǎn)過程中如何保證光伏組件的質(zhì)量成為業(yè)界關(guān)注的重要問題之一。光伏組件內(nèi)部存在的問題很難通過肉眼發(fā)現(xiàn)，必須借助各種檢測儀器來判斷光伏組件的電器性能和結(jié)構(gòu)安全性能是否滿足要求。其中EL檢測和外觀檢測是光伏產(chǎn)品檢測的重要檢測形式。EL檢測利用電致發(fā)光原理對組件內(nèi)部進(jìn)行檢測。通過給組件外加正向偏置電壓，電源向組件內(nèi)部注入大量非平衡載流子，電致發(fā)光依靠從擴(kuò)散區(qū)注入的大量非平衡載流子不斷地復(fù)合發(fā)光，放出光子，再利用CCD相機捕捉到這些光子，利用計算機進(jìn)行處理后顯示出來。EL圖像的亮度正比于電池片的少子擴(kuò)散長度與電流密度，組件電池片有缺陷的地方，少子擴(kuò)散長度較低，所以顯示出來的圖像亮度較暗。因此通過EL圖像，可以有效地發(fā)現(xiàn)光伏產(chǎn)品隱裂、燒結(jié)缺陷、黑心、混檔等問題。外觀檢測通過圖像識別和機器視覺技術(shù)，可以檢測出光伏產(chǎn)品外觀方面的長度缺陷、間距缺陷、臟污、缺角、崩邊、組件匯流條偏移等問題。在傳統(tǒng)的檢測過程中，CCD相機成像后的圖片需要通過屏幕顯示給檢測人員，并由檢測人員人工逐張檢測光伏產(chǎn)品中存在的瑕疵。由于人工檢測的效率、速度、精度取決于檢測人員自身主觀判斷，在光伏產(chǎn)品生產(chǎn)中采用人工檢測會導(dǎo)致組件生產(chǎn)企業(yè)的整體生產(chǎn)效率和良品率較低，同時由于需要大量的檢測人員，進(jìn)一步提高了組件生產(chǎn)的人工成本。光伏檢測設(shè)備與視覺缺陷檢測系統(tǒng)結(jié)合，可以實現(xiàn)光伏產(chǎn)品加工、檢測的自動化和智能化，提高光伏組件的生產(chǎn)效率和良品率，減少人工需求，降低組件廠商人工成本。（二）下游生產(chǎn)品質(zhì)需求推動智能光伏檢測技術(shù)和設(shè)備發(fā)展隨著下游光伏電池片和組件生產(chǎn)工藝技術(shù)的提升，為了實現(xiàn)電池片和光伏組件的高質(zhì)量批量化生產(chǎn)，下游企業(yè)對于檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求也逐漸提高，不斷推動光伏檢測方案的發(fā)展和創(chuàng)新。從下游組件企業(yè)對于光伏檢測的指標(biāo)演變來看，2017年以來，下游組件廠商對于檢測標(biāo)準(zhǔn)要求日趨嚴(yán)格。根據(jù)行業(yè)下游客戶對完成光伏檢測設(shè)備和視覺缺陷檢測系統(tǒng)安裝調(diào)試的檢測精度要求，主流組件廠商對檢測漏判率從2017年度的低于3%，到2019年度的低于1%，到2021年度低于0．1%，漏判率要求迅速提高。誤判率指標(biāo)也從2017年度的低于5%逐步提升到2021年度的低于2%。下游良品率從2017年度的90．00%逐步提升到2021年度的99．90%。在具體指標(biāo)上，下游廠商對于檢測設(shè)備的測試節(jié)拍、稼動率、組件尺寸、電池片兼容性、定位精度、檢測類型、EL上電成功率、拼圖要求、清晰度、自動拍攝、缺陷標(biāo)記等指標(biāo)有著嚴(yán)格的要求。而且隨著組件生產(chǎn)技術(shù)和工藝的不斷創(chuàng)新，組件生產(chǎn)對于光伏檢測設(shè)備的技術(shù)要求也迅速提高。因此，下游廠商對于組件質(zhì)量生產(chǎn)要求的提升將不斷推動光伏檢測方案供應(yīng)商進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品性能。（三）光伏檢測行業(yè)的市場規(guī)模預(yù)測光伏檢測方案主要用于光伏產(chǎn)品檢測環(huán)節(jié)，是保障光伏產(chǎn)品生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑。按光伏組件的加工工藝區(qū)分，主要有電池串EL檢測、疊焊后二次鋪設(shè)前外觀檢測、層壓前EL及外觀檢測、層壓后EL檢測、層壓后削邊后外觀翻轉(zhuǎn)檢驗、接線盒焊接及檢測、以及出貨前終檢等幾個檢測環(huán)節(jié)。從光伏檢測行業(yè)的市場來看，受光伏行業(yè)迅速發(fā)展的推動，組件產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，催生出大量的檢測設(shè)備需求。為了與下游組件廠商產(chǎn)能相匹配，光伏檢測行業(yè)的市場也迅速增長。2021年，光伏檢測行業(yè)存量市場規(guī)模約為192，270．00萬元，其中光伏檢測設(shè)備139，230．00萬元，視覺缺陷檢測系統(tǒng)53，040．00萬元。隨著下游擴(kuò)張步伐的加速，預(yù)計到2024年，光伏檢測行業(yè)的存量市場規(guī)模將達(dá)到290，145．00萬元，其中硬件設(shè)備210，105．00萬元，軟件80，040．00萬元。光伏檢測機構(gòu)為光伏產(chǎn)業(yè)強力保障目前各國能源轉(zhuǎn)型已達(dá)成共識，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)成為主力軍。中國的光伏新增裝機容量連續(xù)五年全球第一，截止2020年中國總裝機容量已達(dá)到1640GW，面對龐大的光伏產(chǎn)業(yè)，光伏檢測機構(gòu)也需承擔(dān)起重要的檢測運維責(zé)任。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展及檢測任務(wù)的增加，大批針對電站系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的光伏檢測機構(gòu)紛紛涌現(xiàn)，為電站的運維檢測提供了基礎(chǔ)與保障。在光伏檢測運維方面，挪亞檢測可以提供整個光伏電站關(guān)鍵設(shè)備的定期檢查，使用先進(jìn)的檢測設(shè)備和手段，為光伏電站做全生命的周期服務(wù)。目前光伏檢測機構(gòu)可以提供多樣的檢測手段，而無人機的智能化崛起，也為光伏檢測機構(gòu)帶來了便利，無人機以其立體化，高程作業(yè)，兼容性強，讓無人機巡檢成為電站檢測的新風(fēng)尚，為光伏光伏機構(gòu)的管理方式提供了新思路。據(jù)了解專業(yè)化和智能化是光伏檢測行業(yè)發(fā)展的趨勢，龐大的裝機容量為光伏檢測行業(yè)帶來快速發(fā)展，也對光伏檢測機構(gòu)設(shè)備的專業(yè)性和智能化提出了更高要求，快速，批量，高效，智能的檢測是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，另外對于參與運維檢測的工程師提出了更高要求，他們需要精通現(xiàn)場測試規(guī)程，熟悉不同的測試儀器，同時需要根據(jù)現(xiàn)場的工況選擇更合適的檢測手段，對此挪亞檢測擁有一支專業(yè)性強、服務(wù)意識超前的光伏檢測運維團(tuán)隊，可以給企業(yè)提供一站式光伏檢測運維服務(wù)。光伏檢測機構(gòu)如何使光伏產(chǎn)業(yè)正常運新與后續(xù)維護(hù)，運維是至關(guān)重要的一步。運維是以系統(tǒng)安全為基礎(chǔ)，確保整個光伏發(fā)電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運行，保證投資者的收益匯報，同時也是電站交易、再融資的基礎(chǔ)。良好的運維檢測可以延長電站的使用周期，保障電站的電氣安全，預(yù)防火災(zāi)等事故，并且保證發(fā)電量在電站生命周期內(nèi)保持合理的水平。目前爆發(fā)式的光伏裝機的時代已經(jīng)結(jié)束，提質(zhì)增效是未來光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，針對光伏檢測機構(gòu)的運維來講，其重要性會越來越凸顯。購買高效專業(yè)的檢測設(shè)備，提升檢測運維的能力，提升檢測人員的素質(zhì)和經(jīng)驗，進(jìn)而提升光伏電站的質(zhì)量和生命周期，是目前光伏檢測機構(gòu)仍需努力的方向。高效單晶產(chǎn)品市場規(guī)?？焖僭鲩L光伏系統(tǒng)制造成本下降、光伏電池轉(zhuǎn)換效率提升是光伏發(fā)電實現(xiàn)平價上網(wǎng)的核心驅(qū)動因素。近年來光伏系統(tǒng)制造成本大幅下降，但隨著組件占電站投資成本比重的降低，組件價格下降對電站收益提升的邊際效益遞減，且繼續(xù)下降的空間存在極限；同時，除組件以外的土地、資金以及人工等剛性成本占比提升，成為影響光伏發(fā)電成本下降的重要因素。因此，通過技術(shù)進(jìn)步提升電池轉(zhuǎn)換效率、提高相同面積組件功率，將是未來實現(xiàn)平價上網(wǎng)的主要途徑。單晶產(chǎn)品因其具有晶格缺陷更低，材料純度更高，電學(xué)性能和機械性能更加優(yōu)異等特點，從而具有更大的轉(zhuǎn)換效率提升空間。近年來，以PERC為代表的高效電池技術(shù)為單晶對多晶的替代提供了助力。全球單晶市場份額從2015年的18%增長至2021年的94．5%，預(yù)計2022年單晶硅市場份額將進(jìn)一步提升至96%左右。此外，隨著電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，以TOPCon電池、異質(zhì)結(jié)電池為主的N型電池成本將會不斷降低，因其轉(zhuǎn)化效率提升空間大，且在雙面率、光衰、弱光性能等特性方面均優(yōu)于以PERC為主的P型電池，在未來將會逐步占據(jù)市場主導(dǎo)地位，進(jìn)而提升對上游單晶硅的品質(zhì)要求。大尺寸硅片能夠攤薄非硅成本、生產(chǎn)成本，具有降本增效的優(yōu)勢。硅片的大尺寸化符合光伏行業(yè)降低度電成本的需求，是長期發(fā)展的趨勢。目前，行業(yè)內(nèi)光伏企業(yè)已經(jīng)形成了182mm和210mm兩大硅片尺寸陣營，根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)計，2021年182mm和210mm尺寸合計占比由2020年的4．5%迅速增長至45%，未來其占比仍將快速擴(kuò)大，并預(yù)計在3年內(nèi)成為行業(yè)絕對主流?；诖蟪叽绻杵陌l(fā)展趨勢，單晶硅生產(chǎn)企業(yè)紛紛加大對大尺寸硅棒產(chǎn)能的投入，在行業(yè)內(nèi)實現(xiàn)高效產(chǎn)能對老舊產(chǎn)能的替代，以滿足未來市場需求。行業(yè)整體發(fā)展格局和市場化程度在光伏行業(yè)發(fā)展早期，歐美等發(fā)達(dá)國家光伏產(chǎn)業(yè)起步較早，且基礎(chǔ)工業(yè)較為發(fā)達(dá)，因此產(chǎn)業(yè)鏈完整且技術(shù)較為領(lǐng)先，在高端設(shè)備領(lǐng)域具有優(yōu)勢，但在光伏產(chǎn)品制造領(lǐng)域不具有成本優(yōu)勢。進(jìn)而產(chǎn)業(yè)鏈中低附加值的中間加工環(huán)節(jié)逐步向中國等新興國家轉(zhuǎn)移，中國光伏市場一度形成了兩頭在外的被動發(fā)展格局。但憑借良好的產(chǎn)業(yè)配套優(yōu)勢、人力資源優(yōu)勢及成本優(yōu)勢等，通過自主創(chuàng)新與引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新相結(jié)合，我國光伏產(chǎn)業(yè)逐步形成了具有我國自主特色的技術(shù)、市場體系。近年來，我國光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展壯大，目前已形成了從高純硅材料、硅錠、硅片、電池片、組件到系統(tǒng)集成的完整產(chǎn)業(yè)鏈，并連續(xù)多年全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模位居世界第一，光伏電池制造技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，主要光伏生產(chǎn)設(shè)備及配套材料已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)已成為我國具有國際競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。過去十年間，光伏行業(yè)整體呈現(xiàn)快速發(fā)展的格局，但是因政策、市場等因素影響，亦出現(xiàn)短期的行業(yè)困境，如2011年歐盟補貼削減等對需求市場產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而導(dǎo)致市場明顯分化，大量中小企業(yè)相繼停產(chǎn)，而行業(yè)內(nèi)的龍頭企業(yè)在保持生產(chǎn)的同時依然通過研發(fā)、技改進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，行業(yè)回暖后，骨干企業(yè)憑借技術(shù)、規(guī)模、品牌等優(yōu)勢進(jìn)一步提升市場占有率，而部分沒有技術(shù)研發(fā)實力的中小企業(yè)則在全行業(yè)技術(shù)水平不斷提升時逐步被市場淘汰，行業(yè)集中度不斷提升。531新政以來，一方面行業(yè)技術(shù)門檻持續(xù)提高，大量無法滿足平價上網(wǎng)需求的落后產(chǎn)能得以加速淘汰，行業(yè)競爭格局得到重塑；另一方面光伏發(fā)電實現(xiàn)不依賴國家補貼的市場化自我持續(xù)發(fā)展后，將開啟更大市場空間，并促進(jìn)行業(yè)資源向優(yōu)質(zhì)企業(yè)集中，促進(jìn)行業(yè)集中。工信部《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件》政策開始實施，使得不符合規(guī)范條件而未被納入名單中的企業(yè)將無法獲取出口退稅及銀行信貸等方面支持。國家能源局、工信部和國家認(rèn)監(jiān)委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)先進(jìn)光伏技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級的意見》，提出將嚴(yán)格執(zhí)行光伏產(chǎn)品市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，并逐步建立光伏產(chǎn)品市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)遞進(jìn)機制。而領(lǐng)跑者專項計劃的實施，使得光伏產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在上述標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高。與此同時，2018年531新政、2020年疫情均進(jìn)一步催化了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和落后產(chǎn)能出清。行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提升將大幅提高行業(yè)發(fā)展門檻，行業(yè)競爭也正逐步從低端競爭轉(zhuǎn)向高端競爭，行業(yè)技術(shù)屬性愈發(fā)成為競爭的焦點，新技術(shù)、新裝備推動光伏產(chǎn)品向高轉(zhuǎn)換效率、高產(chǎn)品品質(zhì)、低制造成本的趨勢發(fā)展，技術(shù)升級加快，不具備技術(shù)和成本優(yōu)勢的企業(yè)將逐步退出市場，大量低端產(chǎn)能被市場淘汰，市場份額將向有技術(shù)、資金、管理優(yōu)勢，能夠持續(xù)投入新技術(shù)和新裝備的企業(yè)集中。近年來，一方面隨著連續(xù)加料、多次拉晶、增大裝料量、快速生長以及金剛線切割、薄片化等技術(shù)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，單晶硅片生產(chǎn)成本大幅下降，另一方面以PERC等為代表的高效電池技術(shù)對單晶產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率的提升效果明顯，單晶產(chǎn)品在度電成本方面較多晶產(chǎn)品具備了更高的性價比，單晶形成了對多晶的絕對優(yōu)勢，替代趨勢明顯加速。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會2015年至2021年《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》，2015年至2021年，單晶市場份額從18%提升至94．5%，年化增長率為26．73%；預(yù)計2022年單晶硅市場份額將進(jìn)一步提升至96%左右。市場供求狀況分析。在需求端，2021年全球光伏裝機量約為170GW。依據(jù)裝機預(yù)測，樂觀情形下，2022年我國硅片產(chǎn)能需求或?qū)⑦_(dá)到400GW2。而在2022年-2025年之間，全球光伏新增裝機量增速將出現(xiàn)明顯增長，年均新增裝機將達(dá)到232-286GW，對應(yīng)硅片產(chǎn)能需求將進(jìn)一步上升。在供給端，2021年末行業(yè)內(nèi)全部光伏單晶產(chǎn)能約為339GW，基本與2022年下游產(chǎn)業(yè)鏈對單晶硅的需求保持平衡。隨著行業(yè)單晶硅產(chǎn)能布局逐漸實現(xiàn)，上述產(chǎn)能將會進(jìn)一步提高，進(jìn)而維持2023-2030年全球光伏單晶硅市場的整體供需基本平衡。而在國內(nèi)硅片產(chǎn)量大于消耗量的情況下，國內(nèi)硅片除用于國內(nèi)光伏電站裝機以外，剩余一部分可用于硅片出口，以及用于組件生產(chǎn)、出口。在硅片產(chǎn)品的構(gòu)成方面，當(dāng)前光伏硅片主流尺寸有5種，分別為156．75（M2）、158．75（G1）、166mm（M6）、182mm（M10）、210mm（G12）。大尺寸硅片因其卓越的降本能力，獲得下游進(jìn)一步認(rèn)可，供應(yīng)或仍保持階段性偏緊狀態(tài)，從而導(dǎo)致光伏單晶硅行業(yè)在短期內(nèi)面臨結(jié)構(gòu)性供給短缺3。根據(jù)PVinfolink預(yù)測，2022-2025年182mm以上尺寸硅片的市場份額將分別達(dá)到70%、84%、95%、