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華北電力大學
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6GW 組件智能化生產線

2025-04-18 11:10:29
云上高博會 http://www.a00n.com
所屬領域:
先進制造與自動化
項目成果/簡介:

6GW 組件智能化生產線的設計充分利用互聯網技術、工業云技術、大數據技術、區塊鏈技術、機器人技術、人工智能技術,該項目高標準引入行業先進設備,深度融合低溫無水無損切片、大尺寸硅片、多主柵多分片、雙玻雙面發電、微距焊接、異型焊帶六項行業領先工藝,自主設計的高效光伏組件產線具備五個“最大優勢”,主要為國內最大單線產能、國內最高廠房利用率、最高的產品兼容性、最全面的人工智能質控應用、最大程度倉儲—物流—制造智能化聯動作業,并擁有兩大核心優勢:一是大硅片件可以提高單塊組件的發電功率,提升組件的光電轉換效率,攤薄生產制造成本,同時在節約物流成本、降低電站投資方面也會帶來助益;二是在發電側,多主柵、多分片技術可以提升組件系統的電壓,降低線損和內部損耗,同時可以搭配組串式逆變器,提高系統容配比,攤薄交流側的成本。

英辰新能源專注于高效晶硅太陽能電池與組件的研發、生產和銷售,英辰經營管理團隊,光伏從業經驗超過 15 年,依托英利集團“光伏材料與電池全國重點實驗室”“國家能源光伏技術重點實驗室”“國家級企業技術中心”以及“光伏技術國際聯合研究中心”四大國家級創新平臺,集成了英利集團 25 年光伏生產先進經驗和技術,在國內首次創新性應用吉瓦級別智能產線。產線融合了 AGV 智能物料搬運、AI 人工智能視覺判別、行業最優 MES 制造執行系統和 WMS 倉儲管理系統,自主設計的組件生產線具有五個“最大優勢”,配備 6 項智能化、信息化、自動化關鍵技術,共引入 6 項行業先進工藝。可兼容業內最先進的 PERC 工藝電池,N 型 TOPCON 工藝電池,和異質結 HIT工藝電池的光伏組件的單/雙玻封裝,也可以兼容綠色建材 BIPV 光伏幕墻產品的生產制造,總計可兼容的產品種類超過 70 種。

創新點

互聯網技術、工業云技術、大數據技術、區塊鏈技術、機器人技術、人工智能技術。先進技術應用,使英辰成為國內目前智能化水平最高的制造工廠,采用國內最先進的技術水準和制造工藝,生產效率、產品良率均達到行業領先。6 項行業先進工藝包括:低溫無水無損切片技術、大尺寸硅片技術、多主柵多分片技術、雙玻雙面發電技術、微距焊接技術、異型焊帶技術。綜合降本提效,產品最大尺寸達到 2.6 米*1.3 米,最高單塊發電功率達到 650 瓦以上,組件端光電轉換效率大于21.5%,電池端大于 23%。微距焊接技術如下圖:

產線大量采用了工業機器人,取代傳統人工,產線實現了內部局域網絡全覆蓋,在5G 網絡支持下,還可升級為物物互聯,即設備與設備間可實現無人條件的信息和物資交互。

在生產線信息化方面,引入了區塊鏈概念,讓生產信息以及各類報表實現針對每個生產崗位都可實時檢索的水平。

AGV 運輸車

效益分析:

從長期來看,未來光伏市場需求巨大。中國光伏行業協會數據顯示,2023 年上半年,我國多晶硅、硅片、電池片、組件產量同比分別增長 65%、63%、62%和 60%。光伏市場處于新舊技術轉換期,目前,太陽能電池技術正處于從 P 型向 N 型的轉換期,從今年訂單來看,TOPCon 和異質結產品越來越受歡迎。中國光伏行業協會數據顯示,N 型產品產業化進程全面加速。2023 年上半年,N 型產品市場需求旺盛,產能也快速提升。今年 SNEC 發布的組件產品已經全面切換到 N 型,N 型組件占比超 90%。“光伏+”新模式涌現,未來,多場景下“光伏+”綜合開發模式將持續推動光伏跨界融合發展,拓展產業發展新空間。光伏與土地復合、環境修復、多能互補、基礎設施等領域的跨界融合,正在驅動著場景變革。隨著“光伏+綠色建筑”“光伏+綠色交通”“光伏+綠色工業”“光伏+綠色生活”等眾多模式的涌現,“光伏+N”將領跑“零碳未來”。

大尺寸硅片設計,大尺寸電池(182/210)設計可以有效增加組件峰值功率,有效減少周邊成本,從而節約系統成本。多主柵(9-12 柵)技術采用更細更窄的主柵設計,可顯著降低電流傳輸的功率損耗,同時還具有更高的光線利用率和更好的抗裂性能,使組件輸出功率顯著增加。使用低溫激光技術,結合熱脹冷縮原理使大硅片通過熱應力自然分離,得到表面光滑截面,能有效降低隱裂帶來的風險。同時劃片結構使組件戶外運行溫度及熱斑溫度低,陰影遮擋下,損耗更小。

高密度封裝,電池片間距縮小至 0.6mm,降低電阻損耗,實現高功率輸出。相比普通焊帶,異形焊帶對主柵線遮擋部分的入射光利用率達 80%以上,能有效提升組件輸出功率。

雙面發電,能有效增加產品發電功率。鋁邊框設計,極大提高產品可靠性。

功率保證:首年功率衰減≤2%,2-25/30 年每年功率衰減≤0.55%/0.45%(單玻/雙玻差異)。質保:功率公差 0~+5W,12 年產品材料與工藝質保,25 年/30 年線性功率輸出質保(單玻/雙玻差異)。

知識產權類型:
發明專利
知識產權編號:
1、一種組件自動化生產線工裝回傳裝置及所在的生產線(專利號:ZL202222092647.4) 2、一種條碼打印粘貼自動化裝置及其所在的自動化控制系統(專利號:ZL202221504277.4) 3、一種光伏組件包裝自動化下料裝置(專利號:ZL202222620271.X)
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