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光伏企業(yè)忙“擴產(chǎn)”截止到2022年7月，中國政府出臺多項政策，旨在推動(dòng)新能源行業(yè)發(fā)展，以早日落實(shí)碳達峰及碳中和的目標，能源革命勢在必行。在政策推動(dòng)下，光伏作為我國較為成熟的新能源產(chǎn)業(yè)，光伏產(chǎn)能投資規模近年來(lái)處于持續“加速”的狀態(tài)。
在2021年度近7500億的光伏投資規模中，單個(gè)投資規模在億元以上的光伏項目已超130個(gè)，10億元以上的項目近100個(gè)，100億元以上的項目約有25個(gè)。其中全產(chǎn)業(yè)鏈一體化項目投資規模近2000億，每個(gè)項目投資手筆動(dòng)不動(dòng)就是幾百億，電池和組件環(huán)節的投資擴張有過(guò)之而不及，億元以上的項目超過(guò)60個(gè)，約7個(gè)項目投資預算在100億元以上。2022上半年，光伏產(chǎn)能投資超過(guò)了6000億，特別是龍頭企業(yè)動(dòng)輒百億的投資（公告）頻頻出現，跨界者持續涌入，產(chǎn)能投資還在提速。光伏產(chǎn)業(yè)的擴產(chǎn)風(fēng)潮給設備廠(chǎng)商帶來(lái)了巨大的機遇，光伏產(chǎn)業(yè)鏈中，上游為原材料，主要包括硅片、銀漿、純堿、石英砂等；中游為光伏電池板及光伏組件生產(chǎn)；下游為光伏的應用領(lǐng)域，光伏主要用來(lái)發(fā)電，還可以代替燃料用來(lái)取暖等。
光伏制造產(chǎn)業(yè)競爭激烈，平均利潤微薄，加上外部環(huán)境變化和政策風(fēng)向調整，多數企業(yè)時(shí)刻面臨著(zhù)生存風(fēng)險。在此環(huán)境下，光伏企業(yè)生存之道在于“高轉化率+低成本”。在高轉化率方面，近年來(lái)我國光伏企業(yè)不斷取得突破，龍頭企業(yè)的轉化效率更是全球領(lǐng)先。在降低成本方面，除了技術(shù)進(jìn)步因素之外，制造、運營(yíng)、管理等環(huán)節的成本控制仍有很大空間，這也是企業(yè)挖掘盈利潛力、保持競爭力的重要領(lǐng)域，而智能化則是幫助實(shí)現成本節約、質(zhì)效提升的關(guān)鍵手段。智能化不僅僅是簡(jiǎn)單的機器替人，它在許多方面提升了傳統制造的效率和質(zhì)量，全方位降低了光伏制造的成本，增強企業(yè)的盈利能力，未來(lái)發(fā)展的主要趨勢。目前從光伏產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化發(fā)展來(lái)看，事實(shí)上，大部分的光伏企業(yè)已經(jīng)逐步實(shí)現由“制造”向“智造”的轉型。在上游智造業(yè)環(huán)節，市場(chǎng)目前呈現兩極分化的態(tài)勢，龍頭組件企業(yè)基本上處于滿(mǎn)產(chǎn)開(kāi)工的狀態(tài)，而二、三線(xiàn)的光伏企業(yè)訂單較少，生存空間被不斷擠壓。行業(yè)內部已經(jīng)達成了“不創(chuàng )新就被淘汰”的共識。產(chǎn)業(yè)的智能化升級離不開(kāi)智能設備，當前，在光伏車(chē)間最為核心的硅片、電池片與電池組件車(chē)間里，機器人應用正在逐漸增多，其中主要分為關(guān)節機器人與移動(dòng)機器人兩大類(lèi)。
圖表：光伏行業(yè)關(guān)節機器人應用現狀關(guān)節機器人主要運用在了電池片焊接、排版、裝邊框、注膠等環(huán)節，而移動(dòng)機器人主要用于不同工序之間的工序對接。在光伏行業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)上，從上游到下游需要用到多種不同類(lèi)型的AGV。一般會(huì )用到叉車(chē)AGV對冶金級別的硅礦（若原料為太陽(yáng)能級多晶硅材料，則采用潛伏頂升式AGV）等原材料進(jìn)行運輸，將原料送上產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行裝料，在高純度石英干過(guò)中按層次裝入塊料、粉料、顆粒料、摻雜劑然后放入石墨坩堝合爐，再進(jìn)行抽空檢漏→壓力化→化料→引晶→縮頸→放肩→轉肩→等徑生長(cháng)→收尾、停爐的步驟。電池生產(chǎn)工藝環(huán)節空間適中，標準化程度高，規模較大。在傳統生產(chǎn)模式中有大量的工藝對接及半成品上下料搬運對接由人工完成，在人員、流程管理、同步時(shí)效性上對用戶(hù)有一定困難及挑戰:①生產(chǎn)現場(chǎng)要求24小時(shí)連續作業(yè)，作業(yè)人員3班輪替，勞動(dòng)強度大，導致人員流動(dòng)性較大，企業(yè)管理成本劇增;②人工在生產(chǎn)設備前上料時(shí)，雙手只能同時(shí)操作單個(gè)電池片載具依次上料，效率低下;③生產(chǎn)工藝復雜，對物料上料時(shí)的擺放、朝向、整齊度都有嚴格要求，要求作業(yè)人員低容錯率和規范化作業(yè)，如在太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)過(guò)程中，有一道工序是將硅片插入花籃中，并將插滿(mǎn)硅片的花籃運輸至其它工藝設備處，以進(jìn)行后續生產(chǎn)作業(yè)。為了將硅片準確地插入花籃中，一般通過(guò)工作人員人工操作，一片一片地將硅片插入花籃中。此外，將插滿(mǎn)硅片的花籃運輸至其它工藝設備處也是通過(guò)工作人員人工搬運實(shí)現的。由于硅片本身具有薄、脆等特點(diǎn)，因此，相關(guān)技術(shù)在將硅片插入花籃中時(shí)，容易因為工作人員力道不均而損壞硅片。④不同工藝環(huán)節之間由人工完成物料的搬運與上料，中間環(huán)節物料信息缺失，異常原因難以追溯。為了解決傳統人工模式存在的種種問(wèn)題，光伏廠(chǎng)商開(kāi)始在電池片生產(chǎn)車(chē)間引進(jìn)AGV/AMR，實(shí)現從發(fā)料至下線(xiàn)，及生產(chǎn)中制絨、擴散、激光、刻蝕、退火氧化、鍍膜、背膜、正膜、絲網(wǎng)印刷等工藝的對接搬運，實(shí)現硅料、硅片安全高效的自動(dòng)化轉運。當前，在電池片生產(chǎn)流程中，主要應用的AGV/AMR車(chē)型有兩種，分體式與一體式AGV，分體式AGV是直接頂升貨架，再與自動(dòng)化設備或者主機臺工藝設備進(jìn)行對接，一體式AGV則是上方會(huì )有傳輸帶（如輥道等）配件，可直接作為生產(chǎn)線(xiàn)傳輸帶的一部分。玻璃原片上料—EVA裁切鋪設—自動(dòng)上模板—自動(dòng)串焊—自動(dòng)擺串—上背玻—EL測試單元—緩存堆棧—混進(jìn)定位單元—層壓機—混出定位單元—自動(dòng)修邊—翻轉檢查單元—自動(dòng)裝框—上料機—固化—清洗--下料機—絕緣耐壓測試—IV測試單元—自動(dòng)分檔—自動(dòng)包裝—自動(dòng)出入庫等。組件生產(chǎn)AGV自動(dòng)小車(chē)自動(dòng)按需運輸流程大致流程如下：
目前在國內光伏組件工廠(chǎng)中，實(shí)際運用AGV小車(chē)作為試點(diǎn)運輸的工廠(chǎng)有：晶科光伏，晶澳光伏，隆基光伏，中節能光伏，中南光電等，目前而言，組件工廠(chǎng)一般應用叉車(chē)式AGV及輥筒式較多。除以上主要生產(chǎn)環(huán)節外，光伏組件安裝到發(fā)電站，還會(huì )用到特殊的光伏板清洗AGV對光伏板進(jìn)行維護。根據中國移動(dòng)機器人（AGV/AMR）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數據、新戰略移動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)研究所統計，2021年光伏市場(chǎng)占工業(yè)應用移動(dòng)機器人整體銷(xiāo)售市場(chǎng)的5.2%，銷(xiāo)售量約為3500臺，規模為6億元。
圖表：2021年度工業(yè)移動(dòng)機器人主要應用市場(chǎng)根據中國移動(dòng)機器人（AGV/AMR）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數據、新戰略移動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)研究所統計顯示，2021年光伏行業(yè)新增AGV/AMR中，自然導航（SLAM）占比超過(guò)90%；其次是二維碼導航，占比約為5%；其他約為5%。目前光伏行業(yè)呈現出技術(shù)快速迭代的現狀，柔性化、定制化、快速更新是行業(yè)發(fā)展的趨勢，對設備的柔性化要求很高，因此，當前光伏工廠(chǎng)所應用AGV/AMR基本以自然導航（SLAM）產(chǎn)品為主。
圖表：2021年光伏行業(yè)新增AGV/AMR類(lèi)型分布整體來(lái)看，當前光伏行業(yè)的AGV/AMR應用還處于前期的階段，整體需求還未完全釋放，競爭相對較低，但伴隨著(zhù)光伏行業(yè)近兩年投資擴產(chǎn)風(fēng)潮的盛行，以及光伏企業(yè)對AGV/AMR產(chǎn)品認知度的不斷提高，光伏行業(yè)對AGV/AMR需求也在逐步放量。當前，光伏行業(yè)已經(jīng)成為AGV/AMR企業(yè)重點(diǎn)布局領(lǐng)域之一。由于光伏行業(yè)對AGV/AMR的需求以自然導航類(lèi)為主，當前，聚焦光伏行業(yè)的AGV/AMR企業(yè)也大部分以專(zhuān)注于自然導航（SLAM）類(lèi)產(chǎn)品的企業(yè)為主，如藍芯科技、斯坦德、快倉智能、極智嘉、?？禉C器人、迦智科技、佳順智能、中興通訊、玖物互通等。這些企業(yè)依托自然導航核心技術(shù)，結合光伏行業(yè)需求特點(diǎn)，也相繼形成了光伏行業(yè)解決方案。
盡管光伏行業(yè)前景廣闊，但要想進(jìn)入也有一定門(mén)檻。作為較早進(jìn)入光伏領(lǐng)域的企業(yè)，玖物智能相關(guān)負責人介紹，光伏行業(yè)的生產(chǎn)特性導致其對移動(dòng)機器人也有一些特殊要求：①上線(xiàn)時(shí)間緊張，可供調試時(shí)間少，如果是舊廠(chǎng)改造，還需要面臨調試期間人機混雜的場(chǎng)景，對企業(yè)方案實(shí)施、產(chǎn)品性能、項目管理能力以及行業(yè)熟悉程度提出較高的要求；②項目規模較大，單個(gè)項目對AGV的需求可能就有上百臺，要求AGV本體企業(yè)有經(jīng)驗、對光伏生產(chǎn)工藝熟悉，才能快速匹配客戶(hù)的定性需求，且AGV上線(xiàn)穩定運行后要考慮在不影響質(zhì)量的前提下節拍提升的問(wèn)題；③光伏工藝迭代快，對軟件有較高的要求，要求軟件升級迭代時(shí)不影響企業(yè)工況，也要求應用的導航模式大部分以SLAM為主，以便快速適應企業(yè)的變化；④基于電池片不同的生產(chǎn)工藝，對AGV的要求會(huì )有不同。例如，HJT異質(zhì)結的生產(chǎn)工藝中，為了讓硼更好的貼合在硅料上增加導電性，需要用氮氣給正面施加正壓，此時(shí)需要AGV上搭載氣流和潔凈度如FFU（FAN FILTER UNITS，風(fēng)機過(guò)濾單元）等相關(guān)元件；目前，一些AGV/AMR廠(chǎng)商都是通過(guò)與大型設備集成商合作去拓展光伏市場(chǎng)。藍芯科技近年來(lái)積極開(kāi)拓光伏市場(chǎng)，其副總裁鄭衛軍提到，當前光伏企業(yè)選擇AGV/AMR供應商主要會(huì )從三方面考量：產(chǎn)品性能：光伏行業(yè)對AGV/AMR穩定性、安全性要求很高，光伏組件及電池片生產(chǎn)車(chē)間，一旦一個(gè)環(huán)節或步驟出問(wèn)題，整個(gè)車(chē)間都會(huì )受影響，這是終端用戶(hù)難以接受的。交付時(shí)效：近幾年光伏行業(yè)投資擴產(chǎn)非常迅速，每個(gè)工廠(chǎng)的工期比較緊張，早一天投產(chǎn)對光伏企業(yè)而言就意味著(zhù)更多效益，且項目規模較大，單個(gè)項目對AGV的需求可能就有上百臺，所以光伏企業(yè)非?？粗蠥GV/AMR企業(yè)的快速交付能力。項目經(jīng)驗：光伏廠(chǎng)商對AGV/AMR的項目經(jīng)驗比較看中，一般項目經(jīng)驗越豐富，對行業(yè)了解就越深，在交付及后期的維護上也更有經(jīng)驗。除以上因素，產(chǎn)品更新迭代能力、價(jià)格成本等也是光伏終端比較看重的因素。當前，AGV/AMR廠(chǎng)商在光伏行業(yè)的競爭已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)相當激烈的階段，在產(chǎn)品能力及項目能力之外，價(jià)格戰也已成為各家AGV/AMR企業(yè)市場(chǎng)競爭的重要手段之一。擴產(chǎn)風(fēng)潮仍將繼續，AGV/AMR企業(yè)大有可為當前，光伏行業(yè)中AGV應用已經(jīng)過(guò)了初步的試水階段，結合目前國內外市場(chǎng)擴產(chǎn)需求，預計未來(lái)幾年仍為光伏廠(chǎng)商擴產(chǎn)期，根據統計，2022年下半年光伏領(lǐng)域已經(jīng)有超過(guò)17家企業(yè)宣布了投資擴產(chǎn)計劃。同時(shí)光伏行業(yè)技術(shù)發(fā)展較快，新的組件制造工藝將會(huì )倒逼上游裝備技術(shù)的發(fā)展與提升，在效率、穩定性、適應性方面的要求將會(huì )越來(lái)越高。這也將進(jìn)一步推動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現智能化、信息化升級，AGV/AMR在這一領(lǐng)域將大有可為。
圖表：2022下半年光伏行業(yè)投資擴產(chǎn)項目（不完全統計）作為一個(gè)擁有巨大潛力的新興市場(chǎng)，光伏行業(yè)對于移動(dòng)機器人企業(yè)而言，無(wú)疑是一個(gè)機遇，但在高速發(fā)展的市場(chǎng)中，能否真正抓住機遇，還要看企業(yè)自身功力。
