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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，旨在推動新能源行業(yè)發(fā)展，以早日落實碳達峰及碳中和的目標(biāo)，能源革命勢在必行。在政策推動下，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(guī)模近年來處于持續(xù)“加速”的狀態(tài)。
在2021年度近7500億的光伏投資規(guī)模中，單個投資規(guī)模在億元以上的光伏項目已超130個，10億元以上的項目近100個，100億元以上的項目約有25個。其中全產(chǎn)業(yè)鏈一體化項目投資規(guī)模近2000億，每個項目投資手筆動不動就是幾百億，電池和組件環(huán)節(jié)的投資擴張有過之而不及，億元以上的項目超過60個，約7個項目投資預(yù)算在100億元以上。2022上半年，光伏產(chǎn)能投資超過了6000億，特別是龍頭企業(yè)動輒百億的投資（公告）頻頻出現(xiàn)，跨界者持續(xù)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(shè)備廠商帶來了巨大的機遇，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(yīng)用領(lǐng)域，光伏主要用來發(fā)電，還可以代替燃料用來取暖等。
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(diào)整，多數(shù)企業(yè)時刻面臨著生存風(fēng)險。在此環(huán)境下，光伏企業(yè)生存之道在于“高轉(zhuǎn)化率+低成本”。在高轉(zhuǎn)化率方面，近年來我國光伏企業(yè)不斷取得突破，龍頭企業(yè)的轉(zhuǎn)化效率更是全球領(lǐng)先。在降低成本方面，除了技術(shù)進步因素之外，制造、運營、管理等環(huán)節(jié)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現(xiàn)成本節(jié)約、質(zhì)效提升的關(guān)鍵手段。智能化不僅僅是簡單的機器替人，它在許多方面提升了傳統(tǒng)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，未來發(fā)展的主要趨勢。目前從光伏產(chǎn)業(yè)自動化發(fā)展來看，事實上，大部分的光伏企業(yè)已經(jīng)逐步實現(xiàn)由“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)型。在上游智造業(yè)環(huán)節(jié)，市場目前呈現(xiàn)兩極分化的態(tài)勢，龍頭組件企業(yè)基本上處于滿產(chǎn)開工的狀態(tài)，而二、三線的光伏企業(yè)訂單較少，生存空間被不斷擠壓。行業(yè)內(nèi)部已經(jīng)達成了“不創(chuàng)新就被淘汰”的共識。光伏行業(yè)AGV/AMR應(yīng)用現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)的智能化升級離不開智能設(shè)備，當(dāng)前，在光伏車間最為核心的硅片、電池片與電池組件車間里，機器人應(yīng)用正在逐漸增多，其中主要分為關(guān)節(jié)機器人與移動機器人兩大類。
圖表：光伏行業(yè)關(guān)節(jié)機器人應(yīng)用現(xiàn)狀關(guān)節(jié)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(jié)，而移動機器人主要用于不同工序之間的工序?qū)印?/span>在光伏行業(yè)生產(chǎn)線上，從上游到下游需要用到多種不同類型的AGV。一般會用到叉車AGV對冶金級別的硅礦（若原料為太陽能級多晶硅材料，則采用潛伏頂升式AGV）等原材料進行運輸，將原料送上產(chǎn)線進行裝料，在高純度石英干過中按層次裝入塊料、粉料、顆粒料、摻雜劑然后放入石墨坩堝合爐，再進行抽空檢漏→壓力化→化料→引晶→縮頸→放肩→轉(zhuǎn)肩→等徑生長→收尾、停爐的步驟。電池生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)空間適中，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，規(guī)模較大。在傳統(tǒng)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、同步時效性上對用戶有一定困難及挑戰(zhàn):①生產(chǎn)現(xiàn)場要求24小時連續(xù)作業(yè)，作業(yè)人員3班輪替，勞動強度大，導(dǎo)致人員流動性較大，企業(yè)管理成本劇增;②人工在生產(chǎn)設(shè)備前上料時，雙手只能同時操作單個電池片載具依次上料，效率低下;③生產(chǎn)工藝復(fù)雜，對物料上料時的擺放、朝向、整齊度都有嚴(yán)格要求，要求作業(yè)人員低容錯率和規(guī)范化作業(yè)，如在太陽能電池片生產(chǎn)過程中，有一道工序是將硅片插入花籃中，并將插滿硅片的花籃運輸至其它工藝設(shè)備處，以進行后續(xù)生產(chǎn)作業(yè)。為了將硅片準(zhǔn)確地插入花籃中，一般通過工作人員人工操作，一片一片地將硅片插入花籃中。此外，將插滿硅片的花籃運輸至其它工藝設(shè)備處也是通過工作人員人工搬運實現(xiàn)的。由于硅片本身具有薄、脆等特點，因此，相關(guān)技術(shù)在將硅片插入花籃中時，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(jié)之間由人工完成物料的搬運與上料，中間環(huán)節(jié)物料信息缺失，異常原因難以追溯。為了解決傳統(tǒng)人工模式存在的種種問題，光伏廠商開始在電池片生產(chǎn)車間引進AGV/AMR，實現(xiàn)從發(fā)料至下線，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，實現(xiàn)硅料、硅片安全高效的自動化轉(zhuǎn)運。當(dāng)前，在電池片生產(chǎn)流程中，主要應(yīng)用的AGV/AMR車型有兩種，分體式與一體式AGV，分體式AGV是直接頂升貨架，再與自動化設(shè)備或者主機臺工藝設(shè)備進行對接，一體式AGV則是上方會有傳輸帶（如輥道等）配件，可直接作為生產(chǎn)線傳輸帶的一部分。玻璃原片上料—EVA裁切鋪設(shè)—自動上模板—自動串焊—自動擺串—上背玻—EL測試單元—緩存堆棧—混進定位單元—層壓機—混出定位單元—自動修邊—翻轉(zhuǎn)檢查單元—自動裝框—上料機—固化—清洗--下料機—絕緣耐壓測試—IV測試單元—自動分檔—自動包裝—自動出入庫等。組件生產(chǎn)AGV自動小車自動按需運輸流程大致流程如下：
目前在國內(nèi)光伏組件工廠中，實際運用AGV小車作為試點運輸?shù)墓S有：晶科光伏，晶澳光伏，隆基光伏，中節(jié)能光伏，中南光電等，目前而言，組件工廠一般應(yīng)用叉車式AGV及輥筒式較多。除以上主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)外，光伏組件安裝到發(fā)電站，還會用到特殊的光伏板清洗AGV對光伏板進行維護。根據(jù)中國移動機器人（AGV/AMR）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)、新戰(zhàn)略移動機器人產(chǎn)業(yè)研究所統(tǒng)計，2021年光伏市場占工業(yè)應(yīng)用移動機器人整體銷售市場的5.2%，銷售量約為3500臺，規(guī)模為6億元。
圖表：2021年度工業(yè)移動機器人主要應(yīng)用市場根據(jù)中國移動機器人（AGV/AMR）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)、新戰(zhàn)略移動機器人產(chǎn)業(yè)研究所統(tǒng)計顯示，2021年光伏行業(yè)新增AGV/AMR中，自然導(dǎo)航（SLAM）占比超過90%；其次是二維碼導(dǎo)航，占比約為5%；其他約為5%。目前光伏行業(yè)呈現(xiàn)出技術(shù)快速迭代的現(xiàn)狀，柔性化、定制化、快速更新是行業(yè)發(fā)展的趨勢，對設(shè)備的柔性化要求很高，因此，當(dāng)前光伏工廠所應(yīng)用AGV/AMR基本以自然導(dǎo)航（SLAM）產(chǎn)品為主。
圖表：2021年光伏行業(yè)新增AGV/AMR類型分布整體來看，當(dāng)前光伏行業(yè)的AGV/AMR應(yīng)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(rèn)知度的不斷提高，光伏行業(yè)對AGV/AMR需求也在逐步放量。當(dāng)前，光伏行業(yè)已經(jīng)成為AGV/AMR企業(yè)重點布局領(lǐng)域之一。由于光伏行業(yè)對AGV/AMR的需求以自然導(dǎo)航類為主，當(dāng)前，聚焦光伏行業(yè)的AGV/AMR企業(yè)也大部分以專注于自然導(dǎo)航（SLAM）類產(chǎn)品的企業(yè)為主，如藍芯科技、斯坦德、快倉智能、極智嘉、海康機器人、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(dǎo)航核心技術(shù)，結(jié)合光伏行業(yè)需求特點，也相繼形成了光伏行業(yè)解決方案。
圖表：光伏行業(yè)主要AGV/AMR供應(yīng)商盡管光伏行業(yè)前景廣闊，但要想進入也有一定門檻。作為較早進入光伏領(lǐng)域的企業(yè)，玖物智能相關(guān)負責(zé)人介紹，光伏行業(yè)的生產(chǎn)特性導(dǎo)致其對移動機器人也有一些特殊要求：①上線時間緊張，可供調(diào)試時間少，如果是舊廠改造，還需要面臨調(diào)試期間人機混雜的場景，對企業(yè)方案實施、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(guī)模較大，單個項目對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，才能快速匹配客戶的定性需求，且AGV上線穩(wěn)定運行后要考慮在不影響質(zhì)量的前提下節(jié)拍提升的問題；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不影響企業(yè)工況，也要求應(yīng)用的導(dǎo)航模式大部分以SLAM為主，以便快速適應(yīng)企業(yè)的變化；④基于電池片不同的生產(chǎn)工藝，對AGV的要求會有不同。例如，HJT異質(zhì)結(jié)的生產(chǎn)工藝中，為了讓硼更好的貼合在硅料上增加導(dǎo)電性，需要用氮氣給正面施加正壓，此時需要AGV上搭載氣流和潔凈度如FFU（FAN FILTER UNITS，風(fēng)機過濾單元）等相關(guān)元件；目前，一些AGV/AMR廠商都是通過與大型設(shè)備集成商合作去拓展光伏市場。藍芯科技近年來積極開拓光伏市場，其副總裁鄭衛(wèi)軍提到，當(dāng)前光伏企業(yè)選擇AGV/AMR供應(yīng)商主要會從三方面考量：產(chǎn)品性能：光伏行業(yè)對AGV/AMR穩(wěn)定性、安全性要求很高，光伏組件及電池片生產(chǎn)車間，一旦一個環(huán)節(jié)或步驟出問題，整個車間都會受影響，這是終端用戶難以接受的。交付時效：近幾年光伏行業(yè)投資擴產(chǎn)非常迅速，每個工廠的工期比較緊張，早一天投產(chǎn)對光伏企業(yè)而言就意味著更多效益，且項目規(guī)模較大，單個項目對AGV的需求可能就有上百臺，所以光伏企業(yè)非常看中AGV/AMR企業(yè)的快速交付能力。項目經(jīng)驗：光伏廠商對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、價格成本等也是光伏終端比較看重的因素。當(dāng)前，AGV/AMR廠商在光伏行業(yè)的競爭已經(jīng)進入到了一個相當(dāng)激烈的階段，在產(chǎn)品能力及項目能力之外，價格戰(zhàn)也已成為各家AGV/AMR企業(yè)市場競爭的重要手段之一。擴產(chǎn)風(fēng)潮仍將繼續(xù)，AGV/AMR企業(yè)大有可為當(dāng)前，光伏行業(yè)中AGV應(yīng)用已經(jīng)過了初步的試水階段，結(jié)合目前國內(nèi)外市場擴產(chǎn)需求，預(yù)計未來幾年仍為光伏廠商擴產(chǎn)期，根據(jù)統(tǒng)計，2022年下半年光伏領(lǐng)域已經(jīng)有超過17家企業(yè)宣布了投資擴產(chǎn)計劃。同時光伏行業(yè)技術(shù)發(fā)展較快，新的組件制造工藝將會倒逼上游裝備技術(shù)的發(fā)展與提升，在效率、穩(wěn)定性、適應(yīng)性方面的要求將會越來越高。這也將進一步推動生產(chǎn)線實現(xiàn)智能化、信息化升級，AGV/AMR在這一領(lǐng)域?qū)⒋笥锌蔀椤?/span>
圖表：2022下半年光伏行業(yè)投資擴產(chǎn)項目（不完全統(tǒng)計）作為一個擁有巨大潛力的新興市場，光伏行業(yè)對于移動機器人企業(yè)而言，無疑是一個機遇，但在高速發(fā)展的市場中，能否真正抓住機遇，還要看企業(yè)自身功力。
