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通威1GW异质结电池量产,何以金石能源核心设备占半壁江山?
  • 2021-07-23 17:24:35
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  近日,通威集团发布快讯,通威太阳能金堂基地1GW异质结电池项目的第一片电池成功下线!该基地自5月28日第一台设备进场,至7月16日首片电池下线,历时仅50天,创造了行业新纪录。

  据悉,此次建成投产的金堂基地1GW异质结电池项目,产能已超过福建钜能电力有限公司的700MW(500MW电镀铜+200MW银浆印刷),是目前全球电池量产规模最大的异质结项目。恰巧的是,两家公司均选用了金石能源的PECVD和PVD核心设备。

  作为多晶硅+电池双龙头,通威在异质结领域谋划已久,2018年年底就开始试点生产。2020年10月,金堂基地1GW异质结量产项目公开招标。一位接近通威的业内人士透露,金堂基地1GW项目共招标4条线,主要的核心设备PECVD供应商为金石能源、迈为和理想万里晖。其中#1线为迈为提供PECVD设备,#4线的PECVD设备供应商为理想万里晖;#2线和#3线的PECVD与PVD设备均为金石能源,占据一半设备数量。

  技术专家介绍,异质结设备主要分为四类:制绒设备、非晶硅沉积设备、TCO设备和丝网印刷设备,其中,又以非晶硅沉积设备PECVD为重中之重,是异质结整线装备的“发动机”。根据行业人士估算,异质结生产工序中,PECVD、PVD价值约占80%。

  我们从多渠道获悉了此次通威1GW异质结电池项目中,三家供应商企业在PECVD方面核心指标:

  

  综合以上的指标对比,可以看出金石能源在多项指标中占优:

  01

  金石能源PECVD设备腔室最少、尺寸最大

  衡量设备产能的指标不仅仅是小时产能或生产节拍,核心指标还要关注腔室尺寸,即载板容纳硅片的数量。

  设备的生产节拍由两个部分构成,即单个载板容纳硅片的数量*节拍,大腔体是为了使单板载片能力最大化,而多腔体则可以提高生产节拍。腔室的难题和技术主要体现于大尺寸设计上,多腔体易于实现,并不存在技术难题,增加腔室进行多个串联即可。

  大腔体才存在技术上的突破,大腔室受驻波效应、等离子体均匀性,加热均匀性、电极边缘效应等因素影响存在诸多技术难题需攻克,但也更能体现设备能力。并且,大腔室符合PECVD设备未来趋势,大腔室可获得极高的单腔室镀膜面积,以实现大产能,且可以叠加串联腔室进一步提高产能。

  金石能源在PECVD大腔体上的布局使用的是“13片*13片,169片式”的大腔室设计,是国内目前最大的异质结PECVD设备,可以非常轻松地通过串联更多腔室实现大产能,据悉,金石能源PECVD可有多种组合,小时产能可以达到6800片(350MW)、10000片(500MW)、甚至16000片(800MW)。

  02

  I-IN-P工艺设计方案更优

  以上列表中,金石能源与迈为均使用了I-IN-P设计,I-IN-P构造腔室之间气体没有交叉污染,尤其是P层的载板能够独立使用不交叉,对工艺稳定性有很大帮助。

  据悉,金石能源是全球首家使用I-IN-P进行产业化的企业,其客户福建钜能电力有限公司早在2018年就开始使用I-IN-P进行规模化生产,生产数据很好,且具有极高的制程稳定性。记者从钜能公司了解到,使用I-IN-P生产的异质结电池产品出货量已达到几百兆瓦。

  I-IN-P设计会增加腔室数量,增加自动化成本,由于P层是独立沉积镀膜,会增加一次真室进出片,增加一次翻片及自动上下料,由此,设备的自动化要求和对硅片表面接触的要求都极高,避免硅片表面接触污染以及自动化破片率是一大挑战,这需要设备有极高的成熟度。

  03

  金石能源PECVD产线最短,最简洁

  从第五项指标,我们可以看出金石能源产线最短,并且是在使用I-IN-P设计增加腔室情况下做到的。金石能源11个腔室,而迈为高达35个腔室。设备串联腔室越多也意味着设备故障率自然会升高,好比单行道,如果有一个腔室堵车了,整线全停,腔室越多,这种机率越高,设备利用率越低。

  第三项指标产能和节拍的对比上,迈为的节拍为29秒,用时最少,金石能源由于采用大腔室设计,节拍时长为116秒。在小时产能方面,金石能源的是5200片/小时,迈为的是8000片/小时,理想万里晖的是5200片/小时。节拍是影响产能的主要因素之一,节拍快可以带来高产能,但也往往意味着要牺牲设备的稳定性来获取,节拍越快,轴承传动转动速度也越快,而轴承转度快了,磨损也就越大,风险也可能越大。

  此外,记者从金石能源了解到,这代大腔室设备设计最大产能可扩展到16000片/小时,该公司目前已覆盖250MW、350MW、500MW和800MW的设计产能。

  综上,我们可以看到:三家企业的设备均有自己的独立优势,其中金石能源在腔室单板片数、腔室数量、设备长度、工艺方式等指标方面领先,整体设计方案方面更优,“13片*13片,169片式”大腔室设计,也使得腔室数量和设备长度得以优化,设备长度最短、整线简洁,更利于产线布局。想来,这就是金石能源能在通威异质结1GW项目的4条PECVD线中独占2条线的最重要原因了。

【责任编辑:sunnyz】
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关键字阅读: 通威 异质结 金石能源
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