電池片檢測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)

電池片檢測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)檢測(cè)手段的多樣性隨著光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展及檢測(cè)任務(wù)的增加，一大批針對(duì)電站系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)設(shè)備紛紛涌現(xiàn)，比如針對(duì)IEC62446:2016電站現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的產(chǎn)品，為電站的運(yùn)維檢測(cè)提供了基礎(chǔ)。針對(duì)EL（電致發(fā)光）測(cè)試無法白天測(cè)試，只能晚上或在帳篷中測(cè)試的難題，有些廠商還研制出了24小時(shí)EL測(cè)試儀，使得集中式電站批量EL測(cè)試變成可能。近年來，包括無人機(jī)在內(nèi)的智能化，無人化產(chǎn)品的飛速發(fā)展，為光伏行業(yè)的管理方式提供了新思路。無人機(jī)以其立體化，高程作業(yè)，兼容性強(qiáng)，非常適用于應(yīng)用類型多樣、環(huán)境復(fù)雜的光伏行業(yè)，無人機(jī)巡檢成為電站檢測(cè)的新風(fēng)尚。檢測(cè)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(cè)運(yùn)維行業(yè)的蓬勃發(fā)展，同時(shí)帶來了不少問題，受政策影響，裝機(jī)容量的快速增加給檢測(cè)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(chǎng)的測(cè)試，受制于檢測(cè)設(shè)備和人員的限制，龐大的裝機(jī)容量無法做到精細(xì)檢測(cè)，只能粗略抽檢，同時(shí)檢測(cè)人員水平和使用的檢測(cè)設(shè)備良莠不齊，大的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)往往為了擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍，委托給沒有檢測(cè)資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)的分包商，造成電站現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的質(zhì)量大打折扣，很多測(cè)試數(shù)據(jù)沒有參考性，給電站后續(xù)的運(yùn)行帶來隱患。同時(shí)，光伏標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)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(cè)行業(yè)發(fā)展情況（一）光伏檢測(cè)方式進(jìn)一步向自動(dòng)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(cè)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(cè)和外觀檢測(cè)是光伏產(chǎn)品檢測(cè)的重要檢測(cè)形式。EL檢測(cè)利用電致發(fā)光原理對(duì)組件內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)。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(jī)捕捉到這些光子，利用計(jì)算機(jī)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(cè)通過圖像識(shí)別和機(jī)器視覺技術(shù)，可以檢測(cè)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(cè)過程中，CCD相機(jī)成像后的圖片需要通過屏幕顯示給檢測(cè)人員，并由檢測(cè)人員人工逐張檢測(cè)光伏產(chǎn)品中存在的瑕疵。由于人工檢測(cè)的效率、速度、精度取決于檢測(cè)人員自身主觀判斷，在光伏產(chǎn)品生產(chǎn)中采用人工檢測(cè)會(huì)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(shí)由于需要大量的檢測(cè)人員，進(jìn)一步提高了組件生產(chǎn)的人工成本。光伏檢測(cè)設(shè)備與視覺缺陷檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)光伏產(chǎn)品加工、檢測(cè)的自動(dòng)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(dòng)智能光伏檢測(cè)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(shí)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(duì)于檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求也逐漸提高，不斷推動(dòng)光伏檢測(cè)方案的發(fā)展和創(chuàng)新。從下游組件企業(yè)對(duì)于光伏檢測(cè)的指標(biāo)演變來看，2017年以來，下游組件廠商對(duì)于檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求日趨嚴(yán)格。根據(jù)行業(yè)下游客戶對(duì)完成光伏檢測(cè)設(shè)備和視覺缺陷檢測(cè)系統(tǒng)安裝調(diào)試的檢測(cè)精度要求，主流組件廠商對(duì)檢測(cè)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(duì)于檢測(cè)設(shè)備的測(cè)試節(jié)拍、稼動(dòng)率、組件尺寸、電池片兼容性、定位精度、檢測(cè)類型、EL上電成功率、拼圖要求、清晰度、自動(dòng)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(duì)于光伏檢測(cè)設(shè)備的技術(shù)要求也迅速提高。因此，下游廠商對(duì)于組件質(zhì)量生產(chǎn)要求的提升將不斷推動(dòng)光伏檢測(cè)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(cè)行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)光伏檢測(cè)方案主要用于光伏產(chǎn)品檢測(cè)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(cè)、疊焊后二次鋪設(shè)前外觀檢測(cè)、層壓前EL及外觀檢測(cè)、層壓后EL檢測(cè)、層壓后削邊后外觀翻轉(zhuǎn)檢驗(yàn)、接線盒焊接及檢測(cè)、以及出貨前終檢等幾個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)。從光伏檢測(cè)行業(yè)的市場(chǎng)來看，受光伏行業(yè)迅速發(fā)展的推動(dòng)，組件產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，催生出大量的檢測(cè)設(shè)備需求。為了與下游組件廠商產(chǎn)能相匹配，光伏檢測(cè)行業(yè)的市場(chǎng)也迅速增長。2021年，光伏檢測(cè)行業(yè)存量市場(chǎng)規(guī)模約為192，270．00萬元，其中光伏檢測(cè)設(shè)備139，230．00萬元，視覺缺陷檢測(cè)系統(tǒng)53，040．00萬元。隨著下游擴(kuò)張步伐的加速，預(yù)計(jì)到2024年，光伏檢測(cè)行業(yè)的存量市場(chǎng)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。行業(yè)整體發(fā)展格局和市場(chǎng)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(shì)，但在光伏產(chǎn)品制造領(lǐng)域不具有成本優(yōu)勢(shì)。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(chǎng)一度形成了兩頭在外的被動(dòng)發(fā)展格局。但憑借良好的產(chǎn)業(yè)配套優(yōu)勢(shì)、人力資源優(yōu)勢(shì)及成本優(yōu)勢(shì)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(chǎng)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(shí)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(shì)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(chǎng)等因素影響，亦出現(xiàn)短期的行業(yè)困境，如2011年歐盟補(bǔ)貼削減等對(duì)需求市場(chǎng)產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而導(dǎo)致市場(chǎng)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(shí)依然通過研發(fā)、技改進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)，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(shì)進(jìn)一步提升市場(chǎng)占有率，而部分沒有技術(shù)研發(fā)實(shí)力的中小企業(yè)則在全行業(yè)技術(shù)水平不斷提升時(shí)逐步被市場(chǎng)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(jià)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(shí)現(xiàn)不依賴國家補(bǔ)貼的市場(chǎng)化自我持續(xù)發(fā)展后，將開啟更大市場(chǎng)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(shí)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(jí)的意見》，提出將嚴(yán)格執(zhí)行光伏產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，并逐步建立光伏產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)遞進(jìn)機(jī)制。而領(lǐng)跑者專項(xiàng)計(jì)劃的實(shí)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(shí)，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(diǎn)，新技術(shù)、新裝備推動(dòng)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(shì)發(fā)展，技術(shù)升級(jí)加快，不具備技術(shù)和成本優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將逐步退出市場(chǎng)，大量低端產(chǎn)能被市場(chǎng)淘汰，市場(chǎng)份額將向有技術(shù)、資金、管理優(yōu)勢(shì)，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(duì)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(jià)比，單晶形成了對(duì)多晶的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，替代趨勢(shì)明顯加速。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)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(chǎng)份額從18%提升至94．5%，年化增長率為26．73%；預(yù)計(jì)2022年單晶硅市場(chǎng)份額將進(jìn)一步提升至96%左右。市場(chǎng)供求狀況分析。在需求端，2021年全球光伏裝機(jī)量約為170GW。依據(jù)裝機(jī)預(yù)測(cè)，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(jī)量增速將出現(xiàn)明顯增長，年均新增裝機(jī)將達(dá)到232-286GW，對(duì)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(duì)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(shí)現(xiàn)，上述產(chǎn)能將會(huì)進(jìn)一步提高，進(jìn)而維持2023-2030年全球光伏單晶硅市場(chǎng)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(jī)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(cè)，2022-2025年182mm以上尺寸硅片的市場(chǎng)份額將分別達(dá)到70%、84%、95%、90%。隨著大尺寸市場(chǎng)份額的逐步上升，部分小尺寸硅片產(chǎn)能將逐步淪為落后、無效產(chǎn)能而被市場(chǎng)淘汰，留存的產(chǎn)能將進(jìn)一步優(yōu)化市場(chǎng)競爭格局，促進(jìn)行業(yè)良性發(fā)展。中國的光伏發(fā)電行業(yè)已經(jīng)取得了快速發(fā)展，成為全球最大的光伏發(fā)電市場(chǎng)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年中國光伏發(fā)電安裝量約為21．2GW，較去年增長了4．4GW，同比增長25．8%。與2018年相比，2019年中國光伏發(fā)電安裝量將超過30GW，較2018年增長了40．9%。隨著中國積極發(fā)展可再生能源，未來的光伏發(fā)電市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。中國政府強(qiáng)調(diào)推進(jìn)新能源發(fā)電，政策支持更加穩(wěn)定，投資環(huán)境更加優(yōu)越。政府支持政策包括電價(jià)補(bǔ)貼、建設(shè)補(bǔ)貼、財(cái)政補(bǔ)貼、運(yùn)行補(bǔ)貼、社會(huì)財(cái)政補(bǔ)貼等。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研在線發(fā)布的2023-2029年中國光伏發(fā)電行業(yè)競爭現(xiàn)狀及投資機(jī)會(huì)分析報(bào)告分析，，到2020年，中國光伏發(fā)電安裝量將達(dá)到約715GW，增長率達(dá)到50%以上。到2030年，中國光伏發(fā)電安裝量將達(dá)到約1430GW，增長率達(dá)到20%左右。由于政府支持、技術(shù)進(jìn)步和成本降低，中國光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展將會(huì)越來越快。此外，中國的光伏發(fā)電市場(chǎng)也將朝著智能化發(fā)展。智能控制可以更有效地調(diào)節(jié)光伏電站的運(yùn)行，提高發(fā)電量和節(jié)能減排，延長設(shè)備使用壽命，提高運(yùn)行效率，提高電站經(jīng)濟(jì)效益。隨著技術(shù)的發(fā)展，中國的光伏發(fā)電市場(chǎng)將朝著智能化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高效可持續(xù)的發(fā)展?？偟膩碚f，中國光伏發(fā)電行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模正在不斷增長，隨著政府支持、技術(shù)進(jìn)步和成本降低，未來的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)更加迅速。此外，中國的光伏發(fā)電市場(chǎng)也將朝著智能化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高效可持續(xù)的發(fā)展。全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮箅S著工業(yè)的發(fā)展和人類活動(dòng)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)化石能源和自然資源的過度開發(fā)利用導(dǎo)致溫室氣體排放顯著增長；根據(jù)聯(lián)合國《2021年排放差距報(bào)告》顯示，2021年全球二氧化碳排放量將出現(xiàn)強(qiáng)勁反彈，化石能源二氧化碳排放量可能增長4．8%。溫室氣體的過量排放將導(dǎo)致全球升溫并引發(fā)熱浪、洪水、干旱、海平面上升等一系列自然災(zāi)害，積極應(yīng)對(duì)碳排放問題已成為全球共識(shí)。減少碳排放最有效的途徑就是提高非石化能源的消費(fèi)比例，截至2020年末，全球已有超過130個(gè)國家制定了可再生能源發(fā)展目標(biāo)，有近40個(gè)國家設(shè)立了碳中和的目標(biāo)；美國、歐盟、英國、日本等主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體均承諾在2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和。根據(jù)IRENA預(yù)測(cè)，在全球2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的背景下，到2050年電力將成為最主